第5單元電化學(xué)(z)

討論：（10·廣東）銅鋅原電池如圖工作時，下列敘述正確的是

A、正極反應(yīng)為：Zn—2e-=Zn2+

B、電池反應(yīng)為：Zn+Cu2+=Zn2++CuC、在外電路中，電子從負(fù)極流向正極

D、鹽橋中的K+移向ZnSO4溶液

BC一、原電池考綱解讀：理解原電池原理。了解原電池的應(yīng)用。第五單元電化學(xué)1、原電池定義：把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。2、組成原電池的條件：兩極一液一連線一反應(yīng)3、原電池工作原理：氧化反應(yīng)失e-,沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生還原反應(yīng)電解質(zhì)溶液陰離子陽離子負(fù)極(還原性較強(qiáng))正極(氧化性較強(qiáng))總結(jié)：理論上對自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，若讓氧化與還原分別在兩極發(fā)生，則可將其設(shè)計(jì)成原電池。討論1：某原電池的總反應(yīng)方程式為2Fe3++Fe＝3Fe2+，不能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是（）A、正極為Cu，負(fù)極為Fe，電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液B、正極為石墨，負(fù)極為Fe，電解質(zhì)溶液為Fe(NO3)3溶液C、正極為Fe，負(fù)極為Zn，電解質(zhì)溶液為Fe2(SO4)3溶液D、正極為Ag，負(fù)極為Fe，電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液CD鹽橋原電池：步P144鹽橋作用：（1）連接內(nèi)電路，形成閉合回路；（2）平衡電荷，使原電池不斷產(chǎn)生電流。4、原電池電極反應(yīng)式的書寫負(fù)極：氧化反應(yīng)正極：還原反應(yīng)總反應(yīng)：2Al+2OH－+2H2O＝2AlO2-+3H2↑

負(fù)極：2Al－6e-+8OH－＝2AlO2-+4H2O正極：6H2O+6e-＝3H2↑+6OH－討論1：寫出裝置中發(fā)生的總反應(yīng)式及電極反應(yīng)式。NaOH溶液MgAl濃硝酸FeCuNaCl溶液FeC總反應(yīng)：Cu+4H++2NO3-＝Cu2+

+2H2O+2NO2↑負(fù)極：Cu-2e-＝Cu2+正極：4H++2NO3-+2e-＝2H2O+2NO2↑總反應(yīng)：2Fe+O2+2H2O＝2Fe(OH)2

負(fù)極：2Fe－4e-＝2Fe2+正極：O2+4e-+H2O＝4OH－步P1453、4題5、常見化學(xué)電源步P143考綱解讀：了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。干電池(普通鋅錳電池）堿性鋅-錳干電池銀-鋅電池……（1）一次電池討論1：（13·新課標(biāo)）鋅錳電池（俗稱干電池）在生活中的用量很大。兩種鋅錳電池的構(gòu)造圖如圖（a）所示。普通鋅錳電池放電時發(fā)生的主要反應(yīng)為：Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH該電池中，負(fù)極材料主要是________，電解質(zhì)的主要成分是______，正極發(fā)生的主要反應(yīng)是

。③與普通鋅錳電池相比，堿性鋅錳電池的優(yōu)點(diǎn)及其理由是ZnNH4ClMnO2+e-+NH4+=MnOOH+NH3堿性鋅錳電池不易發(fā)生電解液泄漏，消耗的負(fù)極材料裝在金屬殼

內(nèi)；堿性鋅錳電池使用壽命長，金屬在堿性環(huán)境不易發(fā)生反應(yīng)。討論2：（13·海南）Mg-AgCl電池是一種能被海水激活的一次性貯備電池，電池反應(yīng)方程式為：2AgCl+Mg=Mg2++2Ag+2Cl-。有關(guān)該電池的說法正確的是（）A．Mg為電池的正極B．負(fù)極反應(yīng)為AgCl+e-=Ag+Cl-C．不能被KCl溶液激活D．可用于海上應(yīng)急照明供電D（2）二次電池鉛蓄電池鎘鎳電池鋰電池……步P143深度思考2步P1453討論2：（13·安徽）熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無水LiCl-KCl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為：PbSO4+2LiCl+Ca===CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有關(guān)說法正確的是（）正極反應(yīng)式：Ca+2Cl--2e-===CaCl2放電過程中，Li+向負(fù)極移動每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，理論上生成20.7gPb常溫時，在正負(fù)極間接上電流表或檢流計(jì)，指針不偏轉(zhuǎn)D優(yōu)先寫正極（3）燃料電池活頁P(yáng)3267、8、9O2+4H++4e-=2H2OO2+2H2O+4e-=4OH-CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2OCH4O-6e-+H2O=CO2+6H+注意：固體電解質(zhì)（高溫下傳導(dǎo)O2-）熔融鹽燃料電池步步高P144正極：O2+4e-=2O2-討論：（12·海南）氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)中都有廣泛應(yīng)用，回答下列問題：(1)氮元素原子的L層電子數(shù)為

；(2)NH3與NaClO反應(yīng)可得到肼(N2H4)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

；(3)肼可作為火箭發(fā)動機(jī)的燃料，與氧化劑NO2反應(yīng)生成N2和水蒸氣。已知：①N2(g)+2O2(g)=2NO2

(g)△H1=-195kJ·mol-1

②N2H4

(1)+O2(g)=N2(g)+2H2O(1)△H2=-534.2kJ·mol-1寫出肼和NO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

；(4)肼一空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時，負(fù)極的反應(yīng)式為

。步步高P146正極：O2+2H2O+4e-=4OH-N2H4

-

4e-+4OH-=N2+4H2O討論1：（13·江蘇）Mg-H2O2電池可用于驅(qū)動無人駕駛的潛航器。該電池以海水為電解質(zhì)溶液，示意圖如下。該電池工作時，下列說法正確的是（）A.Mg電極是該電池的正極B.H2O2在石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)C.石墨電極附近溶液的pH增大D.溶液中Cl－向正極移動（4）新型電池C討論2：（13·新課標(biāo)卷Ⅱ·11）“ZEBRA”蓄電池的結(jié)構(gòu)如圖所示，電極材料多孔Ni/NiCl2和金屬鈉之間由鈉離子導(dǎo)體制作的陶瓷管相隔。下列關(guān)于該電池的敘述錯誤的是（）A.電池反應(yīng)中有NaCl生成B.電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原三個鋁離子C.正極反應(yīng)為：NiCl2+2e－=Ni+2Cl－D.鈉離子通過鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動B討論：（2013·北京）用石墨電極電解CuCl2溶液。下列分析正確的是()A.a端是直流電源的負(fù)極B.通電使CuCl2發(fā)生電離C.陽極上發(fā)生的反應(yīng)：Cu2++2e-=CuD.通電一段時間后，在陰極附近觀察到黃綠色氣體A考綱解讀：理解電解池的工作原理。了解電解的應(yīng)用。1、電解：使電流通過電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)，而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。電解池：把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置。（1）構(gòu)成電解池的條件：電源、電極、電解質(zhì)溶液（或熔融電解質(zhì)）、形成閉合電路二、電解池稀硫酸稀硫酸ZnCCZn（2）電解池工作原理：溶液中還原性強(qiáng)、濃度大的陰離子失電子被氧化電極材料失電子被氧化陽極惰性電極：（Pt、C）非惰性電極：（連接電源正極）陽極放電或失電子能力順序（即還原性強(qiáng)弱順序）：金屬>S2->I->Br->Cl->OH->NO3-(SO42-)>F-電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程，就是該溶液的電解過程。陰極：連接電源負(fù)極，溶液中氧化性強(qiáng)、濃度大的陽離子得電子被還原。陰極放電或得電子能力順序（即氧化性強(qiáng)弱順序）：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+(濃度小)>Al3+>Mg2+步P147深度思考118討論1：（13·浙江）電解裝置如圖所示，電解槽內(nèi)裝有KI及淀粉溶液，中間用陰離子交換膜隔開。在一定的電壓下通電，發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍(lán)色，一段時間后，藍(lán)色逐漸變淺。已知:3I2+6OH—

=IO3—+5I—+3H2O下列說法不正確的是（）A．右側(cè)發(fā)生的電極方程式：2H2O+2e—==H2↑+2OH—B．電解結(jié)束時，右側(cè)溶液中含有IO3—C．電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式KI+3H2O======KIO3+3H2↑D．如果用陽離子交換膜代替陰離子交換膜，電解槽內(nèi)發(fā)生的總化學(xué)方程式不變D（3）電解的不同類型放H2生堿型電解水型分解電解質(zhì)型放O2生酸型NaOH、H2SO4、Na2SO4HCl、CuCl2NaClCuSO4、AgNO3用惰性電極點(diǎn)解MgCl2、AlCl3電解總反應(yīng)離子方程式注意：

NaCl、CuSO4電解總反應(yīng)離子方程式中寫“H2O”?。?！熔融電解時總反應(yīng)式無離子方程式。步P147深度思考討論2：（13·海南）下圖所示的電解池I和II中，a、b、c和d均為Pt電極。電解過程中，電極b和d上沒有氣體逸出，但質(zhì)量均增大，且增重b＜d。符合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的鹽溶液是（）D2、電解的應(yīng)用（1）冶煉金屬Na、Mg、Al在熔融狀態(tài)下電鍍：應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其它金屬的過程。電解質(zhì)溶液：含鍍層金屬離子電鍍的條件：陽極：鍍層金屬陰極：待鍍金屬（即鍍件）（2）電鍍：電解質(zhì)溶液中陽離子濃度基本無變化冰晶石Na3AlF6陽極：粗銅陰極：精銅電解液：CuSO4陽極：

不及銅活潑的貴重金屬（銀、金等）沉入槽底形成陽極泥。陰極：Cu2++2e-=Cu（Cu2+氧化性最強(qiáng)且濃度最大）比銅活潑的金屬：Zn–2e-=Zn2+Fe–2e-=Fe2+Ni–2e-=Ni2+Cu–2e-=Cu2+

電解質(zhì)溶液濃度：電解精煉的方法：純凈金屬做陰極，粗糙金屬做陽極，共同插入含此金屬陽離子的電解質(zhì)溶液中電解。（3）電解精煉銅基本不變(變化不大)Cu2+

→Cu2+、Zn2+、Fe2+、Ni2+（4）電解水電極材料：Pt、C等惰性電極電解液：NaOH、KOH、H2SO4、Na2SO4等溶液（以增強(qiáng)導(dǎo)電性）總反應(yīng)：2H2O===2H2↑+O2↑電解（5）電解飽和食鹽水總反應(yīng)：2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑

電解注意：離子交換膜法制燒堿①離子交換膜電解槽的組成②陽離子交換膜的作用③物質(zhì)變化淡鹽水Cl2精制飽和食鹽水稀氫氧化鈉溶液H2氫氧化鈉溶液注意：原料的精制①粗鹽的成分②除雜的過程粗鹽水過量BaCl2(除SO42-)過量NaOH(除Mg2+、Fe3+)過量Na2CO3(除Ca2+、Ba2+)過濾(除泥沙及沉淀)含少量Ca2+、Mg2+陽離子交換塔(除Ca2+、Mg2+)精制鹽水BaCl2必須在Na2CO3之前適量HCl(除CO32-、OH-)必須先過濾再加鹽酸(Mg2+、Ca2+、Fe3+、SO42-

)討論1：（09寧夏）請回答氯堿工業(yè)中的如下問題：（1）氯氣、燒堿是電解食鹽水時按照固定的比率k（質(zhì)量比）生成的產(chǎn)品。理論上k＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿（要求計(jì)算表達(dá)式和結(jié)果）；（2）原料粗鹽中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等雜質(zhì)，必須精制后才能供電解使用。精制時，粗鹽溶于水過濾后，還要加入的試劑分別為①Na2CO3、②HCl（鹽酸）、③BaCl2，這3種試劑添加的合理順序是＿＿＿＿＿＿＿（填序號）。（3）氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將電解池與燃料電池相結(jié)合的新工藝可以節(jié)（電）能30％以上。在這種工藝設(shè)計(jì)中，相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，其中的電極未標(biāo)出，所用的離子膜都只允許陽離子通過。71/80=1∶1.13③①②①圖中X、Y分別是＿＿、＿＿（填化學(xué)式），分析比較圖示中氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)a％與b％的大小＿＿＿;②分別寫出燃料電池B中正極、負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)正極：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿;負(fù)極：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿;③這樣設(shè)計(jì)的主要節(jié)（電）能之處在于（寫出2處）＿＿＿＿＿＿＿

＿、＿＿＿＿＿＿＿＿。Cl2H2a％小于b％O2+4e-+2H2O=4OH-H2－2e-+2OH-=2H2O燃料電池可以補(bǔ)充電解池消耗的電能，提高堿液的濃度討論2：（13·廣西）電解法處理酸性含鉻廢水（主要含有Cr2O72－）時，以鐵板作陰、陽極，處理過程中存在反應(yīng)Cr2O72＋6Fe2＋＋14H＋==2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，最后Cr3＋以Cr(OH)3形式除去，下列說法不正確的是（）A.陽極反應(yīng)為Fe－2e－==Fe2＋

B.電解過程中溶液pH不會變化C.過程中有Fe(OH)3沉淀生成D.電路中每轉(zhuǎn)移12mol電子，最多有1molCr2O72－被還原B討論3：（13·山東）金屬冶煉和處理常涉及氧化還原反應(yīng)。（1）由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時采用電解法的是

a．Fe2O3b．NaClc．Cu2Sd．Al2O3（2）輝銅礦（Cu2S）可發(fā)生反應(yīng)2Cu2S+2H2SO4+5O2==4CuSO4+2H2O，該反應(yīng)的還原劑是

，當(dāng)1molO2發(fā)生反應(yīng)時，還原劑所失電子的物質(zhì)的量為

mol。向CuSO4溶液中加入鎂條時有氣體生成，該氣體是________

（3）右圖為電解精煉銀的示意圖，

（填a或b）極為含有雜質(zhì)的粗銀，若b極有少量紅棕色氣體生成，則生成該氣體的電極反應(yīng)式為________（4）為處理銀器表面的黑斑（Ag2S），將銀器置于鋁制容器里的食鹽水中并與鋁接觸，Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag，食鹽水的作用為_

_____bdCu2S4H2a2H++NO3-+e-＝H2O+NO2↑電解質(zhì)溶液比較原電池和電解池：正、負(fù)極陰、陽極負(fù)極氧化正極還原陽極氧化陰極還原化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能兩者均須形成電回路才能工作，兩電極電子轉(zhuǎn)移量相等自發(fā)的氧還反應(yīng)不自發(fā)的氧還反應(yīng)負(fù)極正極陽極電源正極電源負(fù)極陰極一抓、四確定抓電量守恒一、確定裝置類型二、確定電子流向三、確定電極反應(yīng)四、確定總反應(yīng)式及產(chǎn)物量步P149考點(diǎn)三討論1：（08江蘇）鎳鎘（Ni-Cd）可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進(jìn)行：Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2有關(guān)該電池的說法正確的是（

）A.充電時陽極反應(yīng):Ni(OH)2–e-+OH-=NiOOH+H2OB.充電過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程C.放電時負(fù)極附近溶液的堿性不變D.放電時電解質(zhì)溶液中的OH-向正極移動A電池電解池AH+移向Pb電極H+移向Pb電極B每消耗3molPb生成2molAl2O3C正極：PbO2+4H++2e=Pb2++2H2O陽極：2Al+3H2O-6e=Al2O3+6H+D討論2：（13·天津）為增強(qiáng)鋁的耐腐蝕性，現(xiàn)以鉛蓄電池為外電源，以Al作陽極、Pb作陰極，電解稀硫酸，使鋁表面的氧化膜增厚。其反應(yīng)原理如下：電池：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)電解池：2Al+3H2O====Al2O3+3H2電解過程中，以下判斷正確的是（）電解D討論2：（08全國）電解100mL含c（H+）=0.30mol/L的下列溶液，當(dāng)電路中通過0.04mol電子時，理論上析出金屬質(zhì)量最大的是(

)A.0.10mol/LAg+B.0.20mol/LZn2+C.0.20mol/LCu2+D.0.20mol/LPb2+C討論3：用石墨作電極電解500mLH2SO4和CuSO4的混合溶液，通電一段時間后，兩極均收集到11.2L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），原混合溶液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度為

mol/L。1討論2：由4根相同質(zhì)量的電極材料（AgCuPt）組成下列裝置。下列裝置A為＿＿池（填寫“原電”或“電解”），發(fā)生氧化反應(yīng)的電極反應(yīng)式為：＿

＿

＿

＿

＿，B池中陽極的電極反應(yīng)式為：＿

＿

＿

＿

＿。當(dāng)關(guān)閉電鍵K一段時間，發(fā)現(xiàn)Ag棒與Cu棒質(zhì)量差為28g時，則裝置B產(chǎn)生氣體的總質(zhì)量為＿＿