電化學(xué)期末復(fù)習(xí)

1、電化學(xué)復(fù)習(xí)電化學(xué)復(fù)習(xí)1 1原電池原電池2 2化學(xué)電源化學(xué)電源4 4金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)電化學(xué)基礎(chǔ)電化學(xué)基礎(chǔ)3 3電解池電解池氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)化學(xué)能轉(zhuǎn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，化為電能，自發(fā)進(jìn)行自發(fā)進(jìn)行電能轉(zhuǎn)化為電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，外化學(xué)能，外界能量推動界能量推動第四章知識結(jié)構(gòu)第四章知識結(jié)構(gòu)一、原電池一、原電池1概念概念把把_轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為_的裝置。的裝置。2構(gòu)成條件構(gòu)成條件(1)兩個兩個_電極。電極。(2)將兩個電極插入將兩個電極插入_中。中。(3)用導(dǎo)線連接電極形成用導(dǎo)線連接電極形成_。(4)具有自發(fā)進(jìn)行的具有自發(fā)進(jìn)行的_?；瘜W(xué)能化學(xué)能電能電能活潑性不同的活潑性不同的電解

2、質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液閉合回路閉合回路氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)二、化學(xué)電源二、化學(xué)電源 1堿性鋅錳干電池堿性鋅錳干電池一次電池一次電池負(fù)極：負(fù)極：_；正極：正極：2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH。電池反應(yīng)：電池反應(yīng)：Zn2MnO22H2O=Zn(OH)2 2MnOOH。Zn2OH2e=Zn(OH)22鉛蓄電池鉛蓄電池二次電池二次電池(強(qiáng)記強(qiáng)記)(1)負(fù)極：鉛；正極：二氧化鉛；電解質(zhì)溶液：硫酸負(fù)極：鉛；正極：二氧化鉛；電解質(zhì)溶液：硫酸溶液。溶液。(2)電極反應(yīng)。電極反應(yīng)。負(fù)極：負(fù)極：_； 電池反應(yīng)：電池反應(yīng)：PbO2Pb2H2SO4 2PbSO42H2O。 (3)優(yōu)點：二次電池，可多次充電，

3、反復(fù)利用。優(yōu)點：二次電池，可多次充電，反復(fù)利用。3氫氧燃料電池氫氧燃料電池(堿性介質(zhì)中堿性介質(zhì)中)（理解并強(qiáng)記）（理解并強(qiáng)記）(1)負(fù)極：氫氣；正極：氧氣；電解質(zhì)溶液：氫氧化負(fù)極：氫氣；正極：氧氣；電解質(zhì)溶液：氫氧化鉀溶液。鉀溶液。(2)電極反應(yīng)。電極反應(yīng)。負(fù)極：負(fù)極：_。正極：正極：_。電池反應(yīng)：電池反應(yīng)：_。(3)優(yōu)點：優(yōu)點：_ 。 2H24OH4e=4H2O O24e2H2O=4OH 2H2O2=2H2O能量利用率高、無污染、原料來源廣泛等能量利用率高、無污染、原料來源廣泛等3氫氧燃料電池氫氧燃料電池(酸性介質(zhì)中酸性介質(zhì)中)(1)負(fù)極：氫氣；正極：氧氣；電解質(zhì)溶液：稀硫酸負(fù)極：氫氣；正極

4、：氧氣；電解質(zhì)溶液：稀硫酸(2)電極反應(yīng)。電極反應(yīng)。負(fù)極：負(fù)極：_。正極：正極：_ _。電池反應(yīng)：電池反應(yīng)：_。(3)優(yōu)點：優(yōu)點：_。 2H24e=4H+ O24e 4H+ =2H2O 2H2O2=2H2O能量利用率高、無污染、原料來源廣泛等能量利用率高、無污染、原料來源廣泛等三、電解池三、電解池1電解原理電解原理(1)電解：使電解：使_通過電解質(zhì)溶液通過電解質(zhì)溶液(或熔融的電解質(zhì)或熔融的電解質(zhì))而而在在_引起引起_的過程。的過程。(2)電解池：把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。電解池：把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。(3)電極名稱與電極反應(yīng)。電極名稱與電極反應(yīng)。與電源正極相連的為與電源正極相連的為_，發(fā)生

5、，發(fā)生_。與電源負(fù)極相連的為與電源負(fù)極相連的為_，發(fā)生，發(fā)生_。(4)電解池的構(gòu)成：直流電源、電極、電解質(zhì)、閉合回路。電解池的構(gòu)成：直流電源、電極、電解質(zhì)、閉合回路。電流電流陰、陽兩極陰、陽兩極氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)陽極陽極氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)陰極陰極還原反應(yīng)還原反應(yīng)2電解電解 CuCl2 溶液溶液圖 3212陽極：陽極：2Cl2e=Cl2；陰極：陰極：Cu22e=Cu?？偡磻?yīng)：總反應(yīng)：CuCl2 CuCl2。電解1 1. .兩極附近的現(xiàn)象？兩極附近的現(xiàn)象？ 陰極：紅色物質(zhì)陰極：紅色物質(zhì) 陽極：黃綠色氣體陽極：黃綠色氣體2.2.如何檢驗陽極氣體？如何檢驗陽極氣體？ 濕潤的淀粉碘化鉀試紙濕潤的淀粉

6、碘化鉀試紙四、電解原理的應(yīng)用四、電解原理的應(yīng)用1電解飽和食鹽水電解飽和食鹽水(1)電極反應(yīng)。電極反應(yīng)。 陽極：陽極：_；陰極：陰極：_。(2)總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：_。(3)應(yīng)用：氯堿工業(yè)制應(yīng)用：氯堿工業(yè)制_、_和和_。2Cl2e=Cl22H2e=H22NaCl2H2O 2NaOHH2Cl2電解電解氫氣氫氣氯氣氯氣燒堿燒堿2電鍍或電解精煉銅電鍍或電解精煉銅(強(qiáng)記且不能調(diào)亂強(qiáng)記且不能調(diào)亂)(1)兩極：待鍍金屬或精銅作兩極：待鍍金屬或精銅作_；鍍層金屬或粗；鍍層金屬或粗銅作銅作_。(2)電極反應(yīng)：陽極：電極反應(yīng)：陽極：_；陰極：陰極：_。3冶煉金屬冶煉金屬(以冶煉以冶煉 Na 為例為例)(1)電極反

7、應(yīng)：陽極：電極反應(yīng)：陽極：_；陰極：陰極：_。(2)總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：_。(3)應(yīng)用：冶煉應(yīng)用：冶煉_等活潑金屬。等活潑金屬。陰極陰極陽極陽極Cu2e=Cu2Cu22e=Cu2Cl2e=Cl22Na2e=2Na2NaCl(熔融熔融) 2NaCl2 電解電解鈉、鎂、鋁鈉、鎂、鋁 含鍍層金屬的鹽溶液或銅鹽溶液含鍍層金屬的鹽溶液或銅鹽溶液(3)兩種腐蝕往往兩種腐蝕往往_發(fā)生，但發(fā)生，但_腐蝕更普遍，腐蝕更普遍，速度快，危害更重。速度快，危害更重。金屬與周圍的氣體或液體物質(zhì)發(fā)生金屬與周圍的氣體或液體物質(zhì)發(fā)生_反應(yīng)而引起反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。金屬腐蝕的本質(zhì)：損耗的現(xiàn)象。金屬腐蝕的本質(zhì)：_。(1)化學(xué)腐

8、蝕：金屬與接觸的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)腐蝕：金屬與接觸的物質(zhì)直接發(fā)生_而引而引金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)1.金屬的腐蝕。金屬的腐蝕。氧化還原氧化還原金屬被氧化金屬被氧化起的腐蝕。起的腐蝕。化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)原電池原電池(2)電化學(xué)腐蝕：不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸發(fā)生電化學(xué)腐蝕：不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸發(fā)生_反應(yīng)，較活潑的金屬被氧化的腐蝕。反應(yīng)，較活潑的金屬被氧化的腐蝕。同時同時電化學(xué)電化學(xué)項目吸氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜_水膜_電極反應(yīng)負(fù)極(Fe)_ _正極(C)_ _總反應(yīng) _普遍性_腐蝕更普遍2.電化學(xué)腐蝕的分類(以鐵的腐蝕為例)。Fe2e=Fe22Fe4e=2Fe2O24e2H2O=4OH呈中性或弱酸

9、性呈中性或弱酸性2H2e=H2呈酸性呈酸性吸氧吸氧Fe2H=Fe2H22FeO22H2O=2Fe(OH)23.金屬的防護(hù)方法。金屬的防護(hù)方法。(1)加防護(hù)層，如加防護(hù)層，如_。等等(合理即可合理即可)(2)改變改變_，如將普通鋼制成，如將普通鋼制成不銹鋼。不銹鋼。金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(3)電化學(xué)保護(hù)法。電化學(xué)保護(hù)法。犧牲負(fù)極的正極保護(hù)法犧牲負(fù)極的正極保護(hù)法利用利用_原理，原理，_極極被保護(hù)。如在被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備上裝上若干較活潑的金屬如鋅，被保護(hù)。如在被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備上裝上若干較活潑的金屬如鋅，讓被保護(hù)的金屬作原電池的正極。讓被保護(hù)的金屬作原電池的正極。原電池原電池外加電流的陰極保護(hù)法外

10、加電流的陰極保護(hù)法利用利用_原理，原理，_極極被保護(hù)。如用被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備作陰極，惰性電極作陽極，外被保護(hù)。如用被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備作陰極，惰性電極作陽極，外接直流電源。接直流電源。電解池電解池涂油漆、覆蓋陶瓷、電鍍、金屬鈍化涂油漆、覆蓋陶瓷、電鍍、金屬鈍化正正陰陰(改編：改編：2014廣東高考廣東高考11) A.裝置判定裝置判定 B.電流方向電流方向 C.電極反應(yīng)電極反應(yīng) D.電極現(xiàn)象電極現(xiàn)象 E.電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式 Al Cu Cu Cu (改編：改編：2014上海高考上海高考12)如圖所示如圖所示,將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和NaCl溶液的溶液的U形形管中。管中。

11、若若K1閉合，裝置？閉合，裝置？ 若若K2閉合，裝置？閉合，裝置？原電池原電池電解池電解池(改編改編2012浙江理綜浙江理綜10) 以鉻酸鉀為原料，電化以鉻酸鉀為原料，電化學(xué)法制備重鉻酸鉀的實驗裝置示意圖如下：學(xué)法制備重鉻酸鉀的實驗裝置示意圖如下： 已知：已知：2CrO42- + 2H+ Cr2O72- +H2O |陽離子交換膜KOH稀溶液不銹鋼 惰性電極24K CrO 溶液 陽極反應(yīng)式為陽極反應(yīng)式為 ， 陰極反應(yīng)式為陰極反應(yīng)式為 。 該制備過程總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：該制備過程總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4H2O4e4OH2H22H2O-4e4H+O2 （2014四川卷四川卷11） MnO2可作超級

12、電容材料。用惰性電極電可作超級電容材料。用惰性電極電解解MnSO4溶液可制得溶液可制得MnO2，其陽極的電極反應(yīng)式是其陽極的電極反應(yīng)式是： Mn2+2H2O2e=MnO2 + 4H負(fù)極反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式：2CO2CO32=4CO24e正極反應(yīng)式：正極反應(yīng)式：_總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：_ 熔融鹽燃料電池具有很高的發(fā)電效率，熔融鹽燃料電池具有很高的發(fā)電效率，因而可用因而可用Li2CO3和和Na2CO3的熔融鹽混合物作的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，電解質(zhì)，CO為負(fù)極燃?xì)?，空氣與為負(fù)極燃?xì)猓諝馀cCO2的混合的混合物為正極燃?xì)?，制得物為正極燃?xì)猓频?50工作的燃料電池工作的燃料電池，完成有關(guān)的電極反應(yīng)式：，完

13、成有關(guān)的電極反應(yīng)式：2COO2=2CO2O22CO24e=2CO32(改編：改編：2014福建高考福建高考11)某原電池裝置如圖某原電池裝置如圖所示所示,電池總反應(yīng)為電池總反應(yīng)為：2Ag+Cl2 2AgCl負(fù)極反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式：Age-Cl- AgCl （改編：（改編：2012年江蘇年江蘇.20）AlAgO電池電池負(fù)極反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式：Al4OH-3e-2H2O + AlO2- AlMg電池反應(yīng)：電池反應(yīng)：2Al + 2NaOH + 6H2O = 2NaAlO2 + 3H2 + 4H2O NaOH 6e- 正極反應(yīng)：正極反應(yīng)： 6H2O + 6e- = 6OH- + 3H2 負(fù)極反應(yīng)：負(fù)極

14、反應(yīng)： 2Al + 8OH- 6e- = 4H2O+ 2AlO2- 請根據(jù)要求寫出氫氧燃料電池的電極反應(yīng)式：請根據(jù)要求寫出氫氧燃料電池的電極反應(yīng)式：以熔融固體氧化物以熔融固體氧化物(能傳遞能傳遞O2-) 為電解質(zhì)，為電解質(zhì)，正極正極 ，負(fù)極負(fù)極 。以以KOH溶液為電解液，溶液為電解液，正極正極 ，負(fù)極負(fù)極 ；以以H2SO4溶液為電解液，溶液為電解液，正極正極 ，負(fù)極負(fù)極 ；2H2O2= 2H2OO24e-2O2- 2H22O2-4e-2H2OO24H+4e-2H2O 2H24e-4H+ 2H24OH-4e-4H2O O22H2O4e-4OH- 已知已知CH42O2=CO22H2O (1)電解質(zhì)

15、溶液為電解質(zhì)溶液為KOH溶液，溶液， (2)電解質(zhì)溶液為電解質(zhì)溶液為H2SO4溶液。溶液。分別寫出該原電池的電極反應(yīng)式。分別寫出該原電池的電極反應(yīng)式。CH42O2 2KOH=K2CO33H2OCH42O2 =CO22H2O 堿性鋅錳電池以堿性鋅錳電池以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，其溶液為電解質(zhì)溶液，其電池總反應(yīng)式：電池總反應(yīng)式： Zn2MnO22H2O= 2MnOOHZn(OH)2 正極反應(yīng)式為正極反應(yīng)式為 。MnO2 e- =MnOOH OH H2O 鉛蓄電池以硫酸溶液為電解質(zhì)溶液，鉛蓄電池以硫酸溶液為電解質(zhì)溶液，Pb和和PbO2做電極材料，總的電池反應(yīng)是：做電極材料，總的電池反應(yīng)是：Pb+Pb

16、O2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O 負(fù)極反應(yīng)式為負(fù)極反應(yīng)式為 。正極反應(yīng)式為正極反應(yīng)式為 。PbO2 2e- SO42- =PbSO4 2H2O 4H+ Pb- 2e- +SO42- =PbSO4 （改編：（改編：2014重慶卷重慶卷. 11）一定條件下，如圖）一定條件下，如圖所示裝置可實現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲氫（忽略其所示裝置可實現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲氫（忽略其它有機(jī)物）。它有機(jī)物）。 生成目標(biāo)產(chǎn)物的電極反應(yīng)式為生成目標(biāo)產(chǎn)物的電極反應(yīng)式為_。6e C6H6 C6H12 6H （改編：（改編：2014全國新課標(biāo)卷全國新課標(biāo)卷27） PbO2可以通過石墨為電極，可以通過石墨為電極，Pb(NO3)

17、2和和Cu(NO3)2的混合溶液為電解液電解制取。的混合溶液為電解液電解制取。陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式_；Pb2 e=PbO2 2 + 4H 2H2O + Te的獲得可以通過堿性環(huán)境下電解的獲得可以通過堿性環(huán)境下電解Na2TeO3溶溶液實現(xiàn)液實現(xiàn)，其，其陰極的電極反應(yīng)式為陰極的電極反應(yīng)式為 。TeO324eTe 6OH 3H2O （改編：（改編：2014浙江高考浙江高考. 11）鎳氫電池鎳氫電池(NiMH)目前已經(jīng)成為混合動力汽車的目前已經(jīng)成為混合動力汽車的一種主要電池類型。一種主要電池類型。NiMH中的中的M表示儲氫金表示儲氫金屬或合金。該電池在充電過程中的總反應(yīng)方程屬或合金。該電池在充電過程中的總反應(yīng)方程式是式是: Ni(OH)2+M = NiOOH+MH (1)充電時陽極反應(yīng)式為充電時陽極反應(yīng)式為_。 (2)充電時陰極反應(yīng)式為充電時陰極反應(yīng)式為_。 H2O+M+e- =MH + OH- Ni(OH)2- e-=NiOOHOH-+H2O電解 總反應(yīng)：總反應(yīng)：8NO7H2O 3NH4NO