化学：第四章《电化学基.doc

本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网第四章电化学基础知识精要一原电池原理及应用原电池是一种由化学能转变成电能的装置其本质是通过自发进行的氧化还原反应使反应中电子转移而产生电流反应中的氧化反应和还原反应分别在两个电极上发生这便形成了带电粒子按一定方向流动的闭合回路原电池的判定先分析有无外接电源有外接电源者为电解池无外接电源者可能为原电池再依据原电池的形成条件分析判定主要思路是三看一看电极两极为导体且活泼性不同二看溶液两极插入电解质溶液中三看回路形成闭合回路或两极接触原电池正极和负极的确定由两极的相对活泼性确定在原电池中相对活泼性较强的金属为原电池的负极相对活泼性较差的金属或导电的非金属作原电池的正极由电极现象确定通常情况下在原电池中某一电极若不断溶解或质量不断减少该电极发生氧化反应此为原电池的负极若原电池中某一电极上有气体生成电极的质量不断增加或电极质量不变该电极发生还原反应此为原电池的正极原电池原理的应用利用原电池原理可以制造出各种实用电池即化学电源如锌锰干电池铅蓄电池锂电池新型燃料电池等原电池原理可用于解决一些实际问题如加快某些化学反应时的速率稀硫酸与锌反应时常滴入几滴硫酸铜溶液分析金属电化学腐蚀的快慢和防护方法等重点提醒由电极装置书写电极反应找出发生氧化反应和还原反应的物质或离子确定正负或阴阳极反应的物质或放电的离子利用电荷守恒分别写出电极反应式差值法书写电极反应式正负或阴阳极反应式之和为电池反应的方程式一般先写出反应的总方程式和较易写出的电极反应式然后用总方程式减去较易写出的电极反应式得较难写的电极反应式书写时无论是总反应式还是电极反应式都既要满足电子转移守恒电荷守恒又要满足质量守恒书写时注意介质通常是定向移动到该电极附近的导电离子如等等若氧化或还原产物能与之发生复分解反应则其一般书写在电极方程式中常见电极反应式氢氧燃烧电池电池的产物负极为正极则有大量的氢氧根生成负极正极本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网甲烷燃烧电池电池负极甲烷燃烧失去电子在碱性条件下生成的与反应生成和而正极是得到电子而成为负极正极爱迪生蓄电池21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站负极正极纽扣电池负极正极铅蓄电池负极正极二电解原理及应用电解池是将电能转化为化学能的装置在电解池中阳极发生氧化反应阴极发生还原反应其放电顺序一般为阳极活泼性电极含氧酸根离子阴极与金属活动顺序表中金属阳离子的氧化顺序一致惰性电极电解电解质溶液的类型类型实例电极反应特点电解对象电解质浓度溶液复原电解水阴阳水增大增大水水增大减小水水增大不变水电解电解质电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电电解质减小增大氯化氢电解质减小氯化铜放生碱阴极放生碱阳极电解质阴离子放电电解质和水生成新电解质增大氯化氢放生酸阴极电解质阳离子放电阳极放生酸电解质和水生成新电解质减小氧化铜电解原理的应用电解精炼铜粗铜作阳极精铜作阴极溶液作电解质溶液电解时发生如下反应阳极阴极阳极泥中存在金银等不活泼的贵重金属阴极得到纯铜本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网电镀铜精铜作阳极镀件金属作阴极硫酸铜或其他可溶性铜盐溶液作电解质溶液从理论上讲电镀时电解质溶液组成浓度和质量不变化电极反应阳极阴极氯碱工业阳极阴极总反应21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站反应条件直流电冶炼金属电解熔融电解质可炼得活泼金属如等金属可通过电解其熔融的氯化物或氧化物制得电源的负极是最强的还原剂可强迫活泼金属的阳离子得电子如电解冶炼铝阳极反应阴极反应总反应式为21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站重点提醒电化学计算的基本方法原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算溶液的计算相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算根据电荷量求产物的量与根据产物的量求电荷量等的计算不论哪类计算均可概括为下列三种方法根据电子守恒法计算用于串联电路阴阳两极产物正负两极产物相同电荷量等类型的计算其依据是电路中转移的电子数相等根据总反应式计算先写出电极反应式再写出总反应式最后根据总反应式列比例式计算根据关系式计算借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁建立计算所需的关系式电化学试题的命题点归纳二次电池的充电和放电放电时原电池充电时电解池电极名称原电池的电极名称是正和负极电解池是阳极和阴极反应类型负极和阳极发生氧化反应失电子被氧化正极和阴极发生还原反应得电子被氧化电极反应负极的反向是阴极正极的反向是阳极酸性电池中不能出现碱性电池中不能出现非溶液电池不会出现和溶液和电极附近溶液酸碱性变化总反应消耗酸碱溶液增大减小电极反应式中放电云集电极溶液显碱性酸性电极反应消耗酸性碱性减弱生成酸性碱性增强浓度复原消耗什么补充什么消耗多少补多少三金属腐蚀与保护吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别电化腐蚀类型吸氧腐蚀析氢腐蚀本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网条件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性较强正极反应负极反应总反应方程式腐蚀作用是主要的腐蚀类型具有广泛性发生在某些局部区域内金属的防护方法改变金属的内部组织结构合金钢中含有合金元素使组织结构发生变化耐腐蚀如不锈钢在金属表面覆盖保护层常见方式有涂油脂油漆或覆盖搪瓷塑料等使表面生成致密氧化膜在表面镀一层有自我保护作用的另一种金属电化学保护法外加电源的阴极保护法接上外加直流电源构成电解池被保护的金属作阴极牺牲阳极的阴极保护法外加负极材料构成原电池被保护的金属作正极强化练习下列关于能量转换的认识中不正确的是电解水生成氢气和氧气时电能转化成化学能煤燃烧时化学能主要转变成热能绿色植物光合作用过程中太阳能转变成化学能白炽灯工作时电能全部转变成光能下列关于铜电极的叙述正确的是铜锌原电池中铜是正极用电解法精炼粗铜时铜作阳极在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极电解稀硫酸制时铜作阳极在理论上可用于设计原电池的化学反应是十十21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站在如图所示的装置中的金属性比氢要强为碳棒关于此装置的各种叙述不正确的是21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站碳棒上有气体放出溶液变大本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网是正极是负极导线中有电子流动外电路中电流从极到极极上发生了氧化反应通以相等的电量分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞亚汞的化合价为溶液若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比硝酸银硝酸亚汞则下列表述正确的是在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比为在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等硝酸亚汞的分子式为硝酸亚汞的分子式为高铁电池是一种新型可充电电池与普通高能电池相比该电池长时间保持稳定的放电电压高铁电池的总反应为21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站下列叙述不正确的是放电时负极反应为充电时阳极反应为放电时每转移电子正极有被氧化放电时正极附近溶液的碱性增强下列叙述正确的是在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应用惰性电极电解溶液阴阳两极产物的物质的量之比为用惰性电极电解饱和溶液若有电子转移则生成镀层破损后镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗当镀锡铁制品的镀层破损时镶层仍能对铁制品起保护作用在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀关于铅蓄电池的说法正确的是在放电时正极发生的反应是在放电时该电池的负极材料是铅板在充电时电池中硫酸的浓度不断变小在充电时阳极发生的反应是电池具有稳定性高安全对环境友好等优点可用于电动汽车电池反应为电池的正极材料是负极材料是石墨含导电固体放电充电本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网为电解质下列有关电池说法正确的是可加入硫酸以提高电解质的导电性放电时电池内部向负极移动充电过程中电池正极材料的质量减少放电时电池正极反应为镍镉可充电电池在现代生活中有广泛应用已知某镍镉电池的电解质溶液为溶液其充放电按下式进行21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站有关该电池的说法正确的是充电时阳极反应充电过程是化学能转化为电能的过程放电时负极附近溶液的碱性不变放电时电解质溶液中的向正极移动用铜片银片溶液溶液导线和盐桥装有琼脂的型管构成一个原电池以下有关该原电池的叙述正确的是在外电路中电流由铜电极流向银电极正极反应为实验过程中取出盐桥原电池仍继续工作将铜片浸入溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴充电时中被氧化迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳中以表示电池反应为21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站下列说法正确的是充电时电池的负极反应为放电时电池的正极反应为羧酸醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质锂离子电池的比能量单位质量释放的能量低右图为直流电源电解稀水溶液的装置通电后在石墨电极和附近分别滴加几滴石蕊溶液下列实验现象中正确的是21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站逸出气体的体积电极的小于电极的本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网一电极逸出无味气体另一电极逸出刺激性气味气电极附近呈红色电极附近呈蓝色电极附近呈蓝色电极附近呈红色甲乙丙三个烧杯中分别装有稀硫酸氯化铜溶液饱和食盐水把用导线连接的锌片和铜片插入甲把分别与直流电源正负极相连的插入乙把分别与直流电源正负极相连的铁片插入丙则下列叙述正确的是甲丙中是化学能转变为电能乙中是电能转变为化学能分别是阳极阴极锌片铁片上都发生氧化反应和放出的气体相同铜片和铁片放出的气体也相同甲乙中溶液的值逐渐升高丙中溶液的值逐渐减小有一种锂电池用金属锂和石墨作电极材料电解质溶液是由四氯铝锂溶解在亚硫酰氯中形成电池总反应方程式为已知亚硫酰氯和混合共热蒸干可制得无水则下列叙述正确的是电解质溶液中混入水对电池反应无影响金属锂作电池的负极石墨作电池的正极电池工作过程中被还原为电池工作过程中负极消耗锂与正极区析出的的质量之比为将氢气甲烷乙醇等物质在氧气中燃烧时的化学能直接转化为电能的装置叫燃料电池燃料电池的基本组成为电极电解质燃料和氧化剂此种电池能量利用率可高达一般柴油发电机只有左右产物污染也少下列有关燃料电池的说法错误的是上述燃料电池的负极反应材料是氢气甲烷乙醇等物质氢氧燃料电池常用于航天飞行器原因之一是该电池的产物为水经过处理之后可供宇航员使用乙醇燃料电池的电解质常用该电池的负极反应为甲烷燃料电池的正极反应为固体氧化物燃料电池以固体氧化物作为电解质其工作原理如图所示下列关于固体燃料电池的有关说法正确的是固体氧化物燃料电池的工作原理示意图电极外电路电极固体氧化物燃料气接触面空气或氧气电极排放气剩余燃料气本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网电极为电池负极电极反应式为固体氧化物的作用是让电子在电池内部通过若作为燃料气接触面上发生的反应为若作为燃料气接触面上发生的反应为用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水含的装置如图所示为石墨电极下列说法正确的是电池工作时正极反应式为电解时电极周围首先放电的是而不是说明当其他条件相同时前者的还原性强于后者电解时电子流动路径是负极外电路阴极溶液阳极正极忽略能量消耗当电池中消耗时极周围会产生右图是一个化学过程的示意图已知甲池的总反应式为21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站请回答图中甲乙两池的名称甲电池是装置乙池是装置请回答下列电极的名称通入的电极名称是石墨电极的名称是写出电极反应式通入的电极的电极反应式是电极的电极反应式为乙池中反应的化学方程式为当乙池中极的质量增加时甲池中理论上消耗标准状况下参考答案原电池化学能转变为电能电解池电能转变为化学能负极阳极本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网通电世纪教育网世纪教育网