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专题化学反应与能量转化,专题复习,化学能转化为电能,原电池,第一课时,1、概念：原电池是_的装置。 原电池反应的本质是_反应。,将化学能转化为电能,氧化还原反应,例：如右图所示，组成的原电池： （1）当电解质溶液为稀H2SO4时： Zn电极是_（填“正”或“负”）极， 其电极反应为_，该反应 是_（填“氧化”或“还原”，下同）反应； Cu电极是_极，其电极反应为 _,该反应是_反应。,（2）当电解质溶液为CuSO4溶液时： Zn电极 是_极，其电极反应为_， 该反应是_反应；Cu电极是_极， 其电极反应为_,该反应_反应.,负,Zn 2e - = Zn 2+,氧化,正,2H+ +2e- =H2,还原,负,Zn 2e - = Zn 2+,氧化,正,Cu2+ + 2e - = Cu,还原,一、原电池,氧化反应,Zn-2e=Zn2+,铜锌原电池,电解质溶液 盐桥,失e，沿导线传递，有电流产生,还原反应,Cu2+2e- =Cu,阴离子,阳离子,总反应：,负极,正极,Cu2+2e- =Cu,Zn-2e- =Zn2+,Zn+Cu2+=Zn2+Cu,Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,(离子方程式）,（化学方程式）,电极反应,正极：,负极：,（氧化反应）,（还原反应）,阳离子,二、原 电 池 原 理,外电路,内电路,原电池的形成条件： 两极一液一连线,（1）有两种活动性不同的金属（或一种是非金属单质或金属氧化物）作电极。, （2）电极材料均插入电解质溶液中。, （3）两极相连形成闭合电路。, （4）内部条件：能自发进行氧化还原反应。,原电池的正负极的判断方法,电子流出的极 电子流入的极,负极 正极,较活泼的电极材料 较不活泼的电极材料,质量增加的电极 工作后 质量减少的电极,负极 正极,正极 负极,工作后，有气泡冒出的电极为正极,发生氧化反应的极 发生还原反应的极,负极 正极,造成的主要原因：由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。,二、对原电 池工作原理的进一步探究,为了避免发生这种现象，设计如下图所示的原电池装置，你能解释它的工作原理吗？,？提出问题： 右图是我们在必修2中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸的原电池，如果用它做电，不但效率低，而且时间稍长电流就很快减弱，因此不适合实际应用。这是什么原因造成的呢？有没有什么改进措施？,此电池的优点： 能产生持续、稳定的电流。,锌半电池， 铜半电池,实验：,实验探索,实验现象：,分析：改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流？盐桥在此的作用是什么？,有盐桥存在时电流计指针发生偏转，即有电流通过电路。 取出盐桥，电流计指针即回到零点，说明没有电流通过。,盐桥制法：1)将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产生裂隙)，将冷却后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的饱和溶液中即可。2)将KCl或NH4NO3的饱和溶液装入U形管，用棉花都住管口即可。,盐桥的作用： （1）使整个装置构成通路，代替两溶液直接接触。,得出结论,由于盐桥（如KCl）的存在，其中阴离子Cl-向ZnSO4溶液扩散和迁移，阳离子K+则向CuSO4溶液扩散和迁移，分别中和过剩的电荷，保持溶液的电中性，因而放电作用不间断地进行，一直到锌片全部溶解或 CuSO4溶液中的 Cu2+几乎完全沉淀下来。若电解质溶液与KCl溶液反应产生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作盐桥。,（2）平衡电荷。 在整个装置的电流回路中，溶液中的电流通路是靠离子迁移完成的。取出盐桥，Zn失去电子形成的Zn2+进入ZnSO4溶液，ZnSO4溶液因Zn2+增多而带正电荷。同时，CuSO4则由于Cu2+ 变为Cu ，使得 SO42-相对较多而带负电荷。溶液不保持电中性，这两种因素均会阻止电子从锌片流向铜片，造成电流中断。,【递进题组】,题组一,题组二,知识梳理题型构建,1,2,3,4,知识梳理题型构建,题组一原电池工作原理的考查,B,题组一,题组二,1,2,3,4,知识梳理题型构建,D,题组二,题组一,题组二,1,2,3,4,题组一原电池工作原理的考查,知识梳理题型构建,D,题组二原电池正、负极的判断,题组一,题组二,1,2,3,4,知识梳理题型构建,题组二原电池正、负极的判断,题组一,题组二,1,2,3,4,B,三、化学电池,1)概念:,将化学能变成电能的装置,2)分类:,一次电池又称不可充电电池如：干电池 二次电池又称充电电池蓄电池 燃料电池,1、干电池(普通锌锰电池）,干电池用锌制外壳作负极，位于中央的石墨作正极，在石墨周围填充NH4Cl、ZnCl2和淀粉作电解质溶液,还填充MnO2的黑色粉末吸收正极放出的H2，防止产生极化现象。电极总的反应式为：,2NH4Cl+Zn+2MnO2=ZnCl22NH3+Mn2O3+H2O,请写出各电极的电极反应。,(一) 一次电池,练：写出锌锰干电池的电极反应和总化学反应方程式。 负极 正极 总反应 通常我们可以通过干电池的外观上的哪些变化判断它已经不能正常供电了？_我们在使用干电池的过程中并没有发现有气体产生，请推测可能是干电池中的什么成分起了作用？,Zn-2e-=Zn2+,2NH4+2e-=2NH3+H2,Zn+2NH4+=Zn2+2NH3+H2,锌筒变软，电池表面变得不平整,2MnO2+H2=Mn2O3+H2O,负极（锌筒）：Zn-2e- + 2OH - =Zn(OH)2 正极（石墨）：2MnO2+ 2e - +2H2O=2Mn OOH +2 OH 总反应：Zn+ 2MnO2+2 H2O =2 Mn OOH+ Zn(OH)2,碱性锌锰干电池,金属棒,碱性锌锰电池的优点： 电流稳定，放电容量、时间增大几倍，不会气涨或漏液。,普通锌锰干电池缺点：放电量小，放电过程中易气涨或漏液,电池铅蓄电池,1、电极材料及原料 2、电解质溶液 3、电极反应式：,正极：PbO2 负极：Pb,H2SO4溶液,负极（Pb）: Pb- 2e-+ SO4 2 - =PbSO4,Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O,正极（PbO2）: PbO2+4H+SO42 -+ 2e-= PbSO4 +2H2O,总反应：,(放电时),(二)二次电池(可充电),2PbSO4(s)+2H2O(l) Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq),充电过程,PbSO4 (s) +2e- =Pb(s) + SO42- (aq),还原反应,阴极：,阳极：,PbSO4 (s)+2H2O(l) -2e- = PbO2(s) + 4H+(aq) + SO42-(aq),氧化反应,接电源负极,接电源正极,充电过程总反应：,2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq),铅蓄电池的充放电过程：,知识梳理题型构建,PbO2,小,48,Pb,对换,氢氧燃料电池工作原理,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 4H+ + 4e-= 4H2O,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,2H2 +4OH- 4e- = 4H2O,O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,(三)燃料电池,固体氢氧燃料电池,2H2 - 4e- +2O2= 2H2O,O2 + 4e-= 2O2,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O,知识梳理题型构建,增大,减小,减小,减小,知识梳理题型构建,燃料电池电极反应式的书写,根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，随着电解质溶液的不同，其电极反应有所不同，其实，我们只要熟记以下四种情况：,第三步：根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式,电池的总反应和正、负极反应之间有如下关系：电池的总反应式电池正极反应式电池负极反应式故根据第一、二步写出的反应，有：电池的总反应式电池正极反应式电池负极反应式，注意在将两个反应式相减时，要约去正极的反应物O2。,知识梳理题型构建,题组二不同介质对燃料电池电极反应式书写的影响,CH48e2H2O=CO28H,题组一,题组二,1,2,3,知识梳理题型构建,题组二不同介质对燃料电池电极反应式书写的影响,CH44O28e=CO22H2O,题组一,题组二,1,2,3,知识梳理题型构建,化学电源中电极反应式书写的一般程序,“加减法”书写电极反应式,【递进题组】,题组一,题组二,知识梳理题型构建,1,2,3,知识梳理题型构建,题组一化学电源中电极反应式的书写,Lie=Li,锂,2SOCl24e=4ClSSO2,题组一,题组二,1,2,3,知识梳理题型构建,题组一化学电源中电极反应式的书写,4Al12e=4Al3,3O26H2O12e=12OH,题组一,题组二,1,2,3,1.利用原电池原理设计新型化学电池；,2.改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气；,3.进行金属活动性强弱比较；,4.电化学保护法，即将金属作为原电池的正极而受到保护。如在铁器表面镀锌。,原电池的主要应用：,5.解释某些化学现象,知识梳理题型构建,【题组训练】,1,2,3,4,1电工经常说的一句口头禅：“铜接铝，瞎糊弄”，所以电工操作上规定不 能把铜导线与铝导线连接在一起使用，说明原因： _ _。,知识梳理题型构建,题组训练原电池原理的应用,铜、铝接触在潮湿的环境中形成原电池，加快了铝的腐蚀，易造成电,1,2,3,4,路断路,知识梳理题型构建,2Fe32e=2Fe2,Cu2e=Cu2,1,2,3,4,题组训练原电池原理的应用,2Fe3 Cu = Cu2 2Fe2,知识梳理题型构建,B,1,2,3,4,题组训练原电池原理的应用,知识梳理题型构建,(1)加入Cu或CuSO4，形成原电池，加快反应速率，加入Cu不影响Zn的量，但加入CuSO4，Zn的量减少，是否影响产生H2的量，应根据Zn、H的相对量多少判断。,改变Zn与H反应速率的方法,(2)加入强碱弱酸盐，由于弱酸根与H反应，使c(H)减小，反应速率减小，但不影响产生H2的量。,知识梳理题型构建,C,A,B,1,2,3,4,题组训练原电池原理的应用,(2)比较反应速率,例2 ：,下列制氢气的反应速率最快的是,粗锌和 1mol/L 盐酸；,B.,A.,纯锌和1mol/L 硫酸；,纯锌和18 mol/L 硫酸；,C.,粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。,D.,（ D ）,原电池原理应用（1）,(1)比较金属活动性强弱。,例1：,下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是,C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；,A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲 上有H2气放出；,B.在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多；,D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；,（C）,原电池原理应用（1）,(3)比较金属腐蚀的快慢,例3：,下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是,(5),(2),(1),(3),(4),原电池原理应用（1）,例4：,下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速 率由慢到快的顺序是,(4),(2),(1),(3),原电池原理应用（1）,例5：在理论上不能用于设计原电池的化学反应是（ ） AHCl（aq）+NaOH（aq）NaCl(aq)+H2O（l） H<0 B4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g) 4Fe(OH)3（s） H<0 C3Cu(s)+8HNO3(aq)=3Cu(NO3)2(aq)+2NO(g)+4H2O(l) H<0 D2CH3OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+4H2O(l)H<0,A,非氧化还原反应不能设计为原电池反应,原电池原理应用（1）,1、比较下列原电池中哪一极腐蚀最快？,C中Zn极腐蚀最快,原电池原理应用（2）,2、在不改变酸的浓度及用量和锌粒大小的情况 下，常温下要加快锌与盐酸反应的速率，可以采取 的措施_要减慢锌与盐酸反应 的速率，可以采取的措施_。,加入少量硫酸铜晶体,加入少量醋酸钠晶体,3.原电池的设计方法： 例题：依据：2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2 设计原电池。,电极： 电解质溶液: 电极反应：,正极：石墨；负极：铜 FeCl3溶液 负极： Cu 2e- = Cu2 正极：2Fe3 2e- = Fe2,原电池原理应用（2）,探究高考明确考向,解析由题给原电池装置可知，电子经过导线，由Zn电极流向Fe电极，则O2在Fe电极发生还原反应：O22H2O4e=4OH，烧杯a中c(OH)增大，溶液的pH升高。烧杯b中，Zn发生氧化反应：Zn2e=Zn2。,A,1,2,3,4,5,6,7,8,9,探究高考明确考向,C,1,2,3,4,5,6,7,8,9,探究高考明确考向,充电时，阴极发生还原反应，电极反应式为Fe(OH)22e=Fe2OH，pH增大，C错误；,充电时，阳极发生氧化反应，电极反应式为2Ni(OH)22OH2e=Ni2O33H2O，D正确。,C,1,2,3,4,5,6,7,8,9,探究高考明确考向,1,2,3,4,5,6,7,8,9,探究高考明确考向,1,2,3,4,5,6,7,8,9,答案 A,探究高考明确考向,N2H44OH4e=4H2ON2,解析该燃料电池中N2H4在负极发生氧化反应，其电极反应式为N2H44OH4e=4H2ON2。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,探究高考明确考向,1,2,3,4,5,6,7,8,9,探究高考明确考向,CH3OHH2O6e=CO26H,3/2O26e6H=3H2O,96.6%,1,2,3,4,5,6,7,8,9,探究高考明确考向,离子导电(导电或电,4.5,1,2,3,4,5,6,7,8,9,解质)和隔离钠与硫,探究高考明确考向,2Al3AgO2NaOH=2NaAlO23Ag,解析由铝电池原理图可知，Al作负极，AgO/Ag作正极，电池反应式为2Al3AgO2NaOH=2NaAlO23AgH2O。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,H2O,电能转化为化学能,电解池,第二课时,复习回顾,+、a+、l、,得,还原,l、,失,氧化,阳离子向阴极移动，阴极发生还原反应 阴离子向阳极移动，阳极发生氧化反应,以电解饱和食盐水为例：溶液中存在 离子，两极都为碳棒，电解时离子向阴极移动，离子电子,发生反应。离子向阳极移动。离子电子,发生反应.,+、a+,电解时电极反应式、总反应式,阳极： 阴极： 总反应：,2H+ + 2e- = H2,2Cl- -2e- = Cl2,注意：、得失电子数目一致。 、两极放电的或 来源于水时，总反应的反应 物书写水的分子式。 、注明条件“通电”。,CuCl2溶液,阴离子移向,阳极,阴极,氧化反应,还原反应,电子流向,阳离子移向,Cu2+ 2e-=2Cu,2Cl-2 e- =Cl2,电解池,1.电解原理,3.电解规律,阴极,阳极,氯 气,铜,阳极：2Cl-2 e- =Cl2,阴极：Cu2+ 2e-=2Cu,CuCl2 Cu+Cl2 ,减小,增大,CuCl2,CuCl2溶液,阳极,阴极,氧气,氢 气,阳极: 4OH- 4e- = 2H2O+O2 ,阴极: 4H + 4e- = 2H2 ,变大,不 变,加 H2O,Na2SO4溶液,阳极,阴极,氯气,氢 气,阳极: 2Cl- 2e- = Cl 2,阴极: 2H + 2e- = H2 ,2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 + Cl2 ,减小,增 大,加 HCl,NaCl溶液,阳极,阴极,氧 气,铜,阳极: 4OH- 4e- = 2H2O+O2 ,阴极：Cu2+ 2e-=Cu,2CuSO4+ 2H2O = 2Cu +O2 + 2H2SO4,电解,减小,减小,加 CuO,CuSO4溶液,电解规律（惰性电极）小结,阳极：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根 F-,+区：电解本身型 如CuCl2 +区：放氢生碱型 如NaCl +区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3 +区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH,阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+,电解离子放电顺序 （要记住）,活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液，阴离子不放电。 用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：,金属材料S 2- -SO32- I -Br -Cl -OH -NO3 -SO42-(等含氧酸根离子）F-,活性电极不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。,阳极：,阴极:,阳离子在阴极上放电顺序是：,Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+(H+) Al3+Mg2+Na+Ca+K+ 注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按H+,不同时即c(H+）<<c(金属离子)按（H+） 后面那个是水溶液中的H，前面那个是酸溶液中的氢离子,阴极： 得电子，发生还原反应，。 常见阳离子放电顺序：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+ Al3+Mg2+Na+ 注意(一)Fe3+ Cu2+； 阳极：失电子，发生氧化反应。 当阳极为惰性电极(石墨、铂、金)时,常见阴离子放电顺序： S2- I- Br - Cl- OH- 含氧酸根 F- 当阳极为金属电极(除铂、金)时，金属电极优先放电。,离子的放电顺序,阴离子 ：,阳离子 ：,与金属活动顺序相反。即：,K +、Ca2+ 、Na + 、Mg2+ 、Al3+ (H+) Zn2+ 、 Fe2+ Sn2+ 、Pb2+ H+ Cu2+ 、Fe3+ 、 Hg2+ 、 Ag+.,得e能力依次增强,失e 能力依次减弱,S2、I 、 Br 、 Cl 、OH 、 NO3 、SO4 2,1、铜的电解精炼,(3)电极反应式 (4)阳极上比铜不活泼的金属，沉积于阳极底部， 成为阳极泥，可以提炼金、银等贵重金属,概念：应用电解原理在某些金属表面镀上 一层其它金属或合金的过程。,电镀池形成条件,电镀的特点,电镀液的组成及酸碱性基本保持不变,电极电解的惰性规律,电解质溶液用惰性电极电解的规律,电解应用例题习题,高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 下列叙述不正确的是（ ） A放电时负极反应为：Zn2e +2OH= Zn(OH)2 B充电时阳极反应为： Fe(OH)3 3e + 5 OH = FeO42+ 4H2O C放电时每转移3 mol电子，正极有1mol K2FeO4 被氧化 D放电时正极附近溶液的碱性增强,放电,例题1,充电,C,放电时为原电池，负极发生氧化反应，充电时为电解池，阳极发生还原反应。 结合电极总反应式可判断A、B正确； 放电时每转移3 mol电子，正极应该有1mol K2FeO4被还原（Fe的价态由+6降为+3） 放电时由于正极生成KOH所以碱性增强。 选（C）,解析：,例2、金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（ ） （已知：氧化性Fe2+Ni2+Cu2+） A阳极发生还原反应，其电极反应式： Ni2+ + 2e = Ni B电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加 相等 C电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+ 和 Zn2+ D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt,D,解析：,电解池阳极发生氧化反应， 所以阳极反应为 Ni 2e = Ni2+； 电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加 不相等，因为粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，当阳极溶解Fe而阴极析出Ni时，阳极质量的减少与阴极质量的增加就不相等； 电解后，溶液中存在的金属阳离子除了Fe2+ 和 Zn2+还可能存在Ni2+； 电解后，电解槽底部的阳极泥中不可能存在Fe、 Zn，因为Fe、Zn比Ni活泼，所以只存在Cu和Pt。,（ Fe、Zn、Cu、Pt已知：氧化性Fe 2+Ni 2+Cu 2+）,、,例题3、,C,向水中加入等物质的量的Ag+、Pb2+、Na+、Cl， SO42-、NO3- 将该溶液倒入惰性材料作电极的电解槽中， 通电片刻。氧化产物与还原产物的质量比为（ ） （A）35.5：108 （B）16：207 （C）8：1 （D）108：35.5,、,易误认为Ag+在阴极上放电析出Ag，Cl在阳极上放电析出Cl2，从而误选（A）。 稍加分析后则不难看出，将等物质的量的Ag+、Pb2+、Na+、 、 、Cl放入水中，Ag+与Cl要生成不溶性的AgCl，Pb2+与 要生成微溶性的PbSO4，最终得到的是NaNO3溶液， 用惰性电极电解此溶液的产物是H2和O2。 正确答案是（C）。,解析：,例题4、用石墨作电极电解AlCl3溶液时,图示的电解液变化曲线合理的是:,pH,7,A,pH,7,B,时间,时间,沉,淀,量,C,沉,淀,量,D,时间,时间,AD,例：用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中， 通电电解。当电解液的PH值从6.0变为3.0时(设电 解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体 积变化可以忽略)，电极上析出银的质量大约是： A、27mg B、54mg C、108mg D、216mg 答案：,B,有关电解的计算,不变,1.28,Zn 2eZn2+,Cu2+ +2eCu,经典属于什么电池1,经典例题,1,2,1.甲为池，乙为池。 2.甲池中锌极为极，铜极为极。 乙中C1为 极，C2为 极。 3.Zn的电极反应,Cu的电极反应C1电极反应 ,C2的电极反应 ,乙中的总反应 4.在甲中SO42-向移动,在乙中SO42-向移动. 5.甲中电子的流动方向:,原电池,电解池,负极,正极,阳极,阴极,Zn-2e-=Zn2+,Cu2+2e-=Cu,4OH-4e-=O2+2H2O,Cu2+2e-=Cu,负极,阳极,由Zn电极流出,通过导线最终流回Cu电极,经典什么池2,原电池,电解池,负极,正极,阳极,阴极,经典例题,6.若在乙池中滴入少量的石蕊,则电解一段时间后,电解电极 附近红色深，乙池电解后的PH 7.若在乙池中生成标准状况下的2.24L气体,则甲池中Zn电极的质量减少g. 8.如何将乙池变成粗铜的精炼装置 9.如果甲池中Zn换成Fe电极,Cu换成C极,CuSO4溶液换成NaCl溶液,则发生的是铁的腐蚀.,1,2,C1,减小,13,C1换成粗铜, C2换成纯铜,吸氧,2离子产物,2.（2006重庆理综） 如图所示，可能发生的是( ) A.炭棒上有H2析出 B.Cl-向C电极移动 C.铁棒上有Cl2析出 D.铁钉被氧化,AD,稀HCl,【考点：离子、电子的移 动及电极产物的判断】,3电极、类型 电解CuCl2,3.（2005北京理综）右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。 则下列有关的判断正确的是 （ ） A a为负极、b为正极 B a为阳极、b为阴极 C 电解过程中，d电极质量增加 D 电解过程中，氯离子浓度不变,C,【考点：电极及反应类型的判断】,8方程、PH 电解H2SO4,4.(2007年高考江苏卷，电解)某同学用Cu作阳极,石墨作阴极电解稀硫酸。下列说法正确的是( ) (A)电解过程中，铜电极上有H2产生 (B)电解初期，主反应方程式为：Cu H2SO4 CuSO4H2 (C)电解一定时间后，石墨电极上有铜析出 (D)整个电解过程中，H的浓度不断增大,电解,BC,【考点：电极反应及PH】,12综合快慢,5.下列各装置中都盛有0.1 molL1 的NaCl溶液，放置一定时间后，锌片的腐蚀速率由快到慢的顺序是（ ） A B C D,D,【考点：原电池及电解池原理的综合应用】,原电池电解池总结比较,电能转化为化学能,阳极（接电源正极）,阴极（接电源负极）,阴离子向阳极迁移 阳离子向阴极迁移,化学能转化为电能,负极,正极,阴离子向负极迁移 阳离子向正极迁移,都是氧化还原反应,化学能与电能的转化,原电池,电解池,正极 负极,电极名称,阳极 阴极,电极确定,由电极材料决定，较活泼的是负极，较不活泼的是正极,接电源正极为阳极, 接电源负极为阴极,电子流向,负极流出经导线流入正极,由电源负极流入阴极,再由阳极流回正极,电极反应性 质,负极氧化反应正极还原反应,阳极氧化反应阴极还原反应,能量转变,化学能转成电能,电能转为化学能,装置特点,无外接电源,有外接直流电源,有外接直流电源,相似之处,均能发生氧化还原反应，且同一装置中两个电极上的电子得失总数相等,判断原电池正、负极的方法,阴极：得电子，发生还原反应，离子氧化性 越强，反应越容易。,常见阳离子氧化顺序： Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+,阳极：失电子，发生氧化反应，离子还原性 越强，反应越容易。,常见阴离子还原顺序： S2- I- Br- Cl- OH- 最高价含氧酸根阴离子 F-, 判断时先看电极材料：若两极均为惰性电极（C、Pt），则阴阳离子放电；若阳极为金属，金属优先放电。,判断电解池电极产物的方法,电解质溶液用惰性电极电解的示例,阳极： 4OH-4e- = O2+2H2O 阴极：4H+ + 4e- = 2H2,减小,增大,不变,H2O,阳极：2Cl- -2e- = Cl2 阴极：2H+2e- = H2,增大,HCl,阳极：2Cl- -2e- = Cl2 阴极：Cu2+2e- = Cu,不变,CuCl2,阳极： 2Cl- -2e- = Cl2 阴极：2H+2e- = H2,增大,HCl,阳极： 4OH- = 4e- O2+2H2O 阴极：2Cu2+4e- = 2Cu,减小,CuO,2H2O = 2H2+O2 ,2HCl = H2+ Cl2 ,CuCl2 = Cu+Cl2 ,2H2O +2Cl- = OH-+ H2+Cl2 ,2CuSO4+2H2O=H2SO4 2Cu+O2 ,1、池型的判断,有外加电源为电解池，无外加电源为原电池； 多池组合时，一般含活泼金属的池为原电池，其余是在原电池带动下的电解池。,总结：原电池与电解池的比较及判断：,3、电解池放电顺序的判断,阳极放电： 1）惰性电极：则溶液中阴离子放电。 2）非惰性电极：电极材料首先失电子,后阴离子。,阴极放电：电极材料受保护，溶液中阳离子放电。,2、电极的判断,原电池，看电极材料，电解池看电源的正负极。,随堂练习,1、把A、B、C、D四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若A、B相连时，A为负极；C、D相连时，D上产生大量气泡；A、C相连时，电流由C经导线流向A；B、D相连时，电子由D经导线流向B，则此四种金属的活动性由强到弱的顺序为 （ ） ABCD ACDB CABD BACD,2、一个原电池的总反应的离子方程式是 Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu，该反应的原电 池的组成正确的是（ ）,C,随堂练习,3、锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池，某种锂电池的总反应为Li + MnO2=LiMnO2，下列说法正确的是（ ） A、 Li是正极，电极反应为Li e- = Li+ B、 Li是负极，电极反应为Li e- = Li+ C、 Li是负极，电极反应为MnO2 + e- = MnO2 D、 Li是负极，电极反应为Li 2e- = Li2+,B,随堂练习,4、锂离子电池已经成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为： 负极：C6LixeC6Li1xxLi（C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料） 正极：Li1xMO2xLixeLiMO2（LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物） 下列有关说法正确的是（ ） A. 锂离子电池充电时总反应为C6LiLi1xMO2LiMO2C6Li1x B. 电池反应中，锂、锌、银、铅各失去 1 mol电子，金属锂所消耗的质量小 C. 锂离子电池放电时电池内部Li向负极移动 D. 锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1xxLixeC6Li,随堂练习,BD,5、下图各容器中盛有海水,铁在其中的腐蚀 由快到慢的顺序是( ),A,金属被腐蚀的速率快慢规律：,电解原理引起的腐蚀原电池引起的腐蚀 化学腐蚀有防腐措施的腐蚀,随堂练习,1、下列装置中，工作一段时间后，溶液的pH增大（ ） 溶液浓度基本不变的是（ ）,AC,E,2、因发生电极反应，直接破坏了该电极附近水的电离平衡的 是 （ ） A. 电极氯化铜溶液的阴极 B. 铜锌原电池的负极 C. 电解饱和食盐水的阴极 D.电解饱和食盐水的阳极,C,5、与外电源两极相连的两块锌板各重100g ，平行插入CuSO4 溶液中通电一段时间后，两极相差12.85g，与电源负极相 连的锌板质量变为多少克？（Cu相对原子质量63.5）,106.35g,4、用铂电极电解一定浓度的下列溶液，一段时间后向剩余液 中加入适量物质（括号中),能使溶液与电解前相同的是（ ） A. H2SO4(水） B. CuCl2 (水） C. CuSO4Cu(OH)2 D.NaCl（盐酸）,A,6、在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相溶的中性液体。上层液体中插入两根石墨电极，圆筒内还有一根下端弯成环状的玻璃搅棍，可以上下搅动液体，装置如图。接通电源，阳极周围的液体呈现棕色，且颜色由浅变深，阴极上有气泡生成。停止通电，取出电极，用搅棒上下剧烈搅动。静置后液体右分成两层，下层液体呈现紫红色，上层液体几乎无色，根据上述实验回答： 阳极上的电极反应： 阴极上的电极反应： 原上层液体是： 原下层液体是： 搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是: 要检验上层液体中含有的金属阳离子的方法是：,KI或NaI水溶液,CCl4或CHCl3等,22e=2,2H+ + 2e = H2,碘在CCl4中溶解度大于在水中的溶解度，因此绝大部分碘转移到CCl4中,焰色反应,