高考化學二輪復習 專題十一 電化學基礎課件.ppt

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專題十一 電化學基礎,考點一、原電池的工作原理及應用,核心考點突 破,?核心自查 1．理解原電池原理，突破正負極判斷。 (1)依據(jù)構成原電池兩極的電極材料判斷，一般是較活潑的金屬為負極，活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬為正極。 (2)依據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化判斷，原電池的負極發(fā)生氧化反應；正極發(fā)生還原反應。,,(3)依據(jù)電子流動方向或電流方向判斷，電子流動方向：由負極流向正極；電流方向：由正極流向負極。 (4)依據(jù)原電池電解質(zhì)溶液中離子的移動方向判斷，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。 (5)依據(jù)原電池鹽橋中離子的移動方向判斷，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。,2．燃料電池電極反應式的書寫方法。 (1)燃料電池中，通入O2的一極為正極，書寫方法如下。 ①首先書寫正極反應式。 酸性介質(zhì)：4H＋＋O2＋4e－===2H2O；堿性介質(zhì)：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。 ②然后用總反應式減去正極反應式得到負極反應式，相減時要求兩極得失電子總數(shù)相等(即將總反應式中的O2按比例消去)。,,,,,,,,?方法技巧 “三步”突破原電池電極反應式、總反應式的書寫：,,題組二 以新型電源為載體進行考查 2．(2015江西模擬)金屬鋰燃料電池是一種新型電池，比鋰離子電池具有更高的能量密度。它無電時也無需充電，只需更換其中的某些材料即可，其工作示意圖如下，下列說法正確的是(D) A．放電時，空氣極為負極 B．放電時，電池反應為4Li＋O 2===2Li2O C．有機電解液可以是乙醇等無水有機物 D．在更換鋰電極的同時，要更換水性電解液,,,,考點二、點解池的工作原理及其應用,核心考點突 破,?核心自查 1．牢記電解池的電極反應及其放電順序。,,,,3．掌握電解的四大類型及規(guī)律。,,?突破例練 題組一 電解池中電極反應式的書寫 4．按題意要求書寫電極反應式。 (1)用Al單質(zhì)作陽極，石墨作陰極，NaHCO3溶液作電解液進行電解，生成難溶物Al(OH)3，Al(OH)3受熱分解生成化合物Al2O3。寫出陽極生成Al(OH)3的電極反應式：__________________________________________________________ (2)MnO2的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應式是______________，陽極的電極反應式是__________________________________________________________,,,,,,解析：A項，電池放電時，電解質(zhì)內(nèi)部Li＋向正極移動，錯誤；B項，鋰硫電池充電時，鋰電極發(fā)生得電子反應，為還原反應，正確；C項，兩種電池的變價不同，所以比能量不相同，錯誤；D項，充電時正接正，負接負，所以Li電極連接C電極，錯誤。,,6．(2014浙江高考)鎳氫電池(NiMH)目前已經(jīng)成為混合動力汽車的一種主要電池類型。NiMH中的M表示儲氫金屬或合金。該電池在充電過程中的總反應方程式是： Ni(OH)2＋M===NiOOH＋MH。 已知：6NiOOH＋NH3＋H2O＋OH－===6 Ni(OH)2＋NO，下列說法正確的是(A),,A．NiMH電池放電過程中，正極的電極反應式為NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－ B．充電過程中OH－離子從陽極向陰極遷移 C．充電過程中陰極的電極反應式：H2O＋M＋e－===MH＋OH－，H2O中的H被M還原 D．NiMH電池中可以用KOH溶液、氨水等作為電解質(zhì)溶液,,解析：該電池充電過程，即電解過程，總反應方程式是：Ni(OH)2＋M===NiOOH＋MH，則陽極反應為Ni(OH)2＋OH－－e－===NiOOH＋H2O，陰極反應為H2O＋M＋e－===MH＋OH－。放電時為原電池，負極反應為MH＋OH－－e－===H2O＋M，正極反應為NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－。A項正確，B項中OH－離子應從陰極向陽極遷移，C項反應中M的化合價不變，H2O中的H被M還原不正確，D項由題意可知氨水不能做電解質(zhì)溶液。,,?方法規(guī)律 理解充、放電，準確剖析電化學原理： (1)對于可充電電池，放電時為原電池，符合原電池工作原理，當可充電電池放電做為原電池時，負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應；外電路中電子由負極流向正極，內(nèi)電路中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。 (2)可充電電池充電時為電解池，陽極發(fā)生氧化反應，陰極發(fā)生還原反應；充電時電池的“＋”極與外接直流電源的正極相連，電池的“－”極與外接直流電源的負極相連。,,題組三 考查電解的相關計算,,,8．如下圖所示，通電5 min后，第③極增重2.16 g，同時在A池中收集到標準狀況下的氣體224 mL，設A池中原混合液的體積為200 mL。,,(1)電源F為__________極；第②極為________極；B池為________池； (2)A池中第②極上的電極反應式為______；A池中第①極上產(chǎn)生氣體體積為______mL(標準狀況下)； (3)通電前A池中原混合溶液中Cu2＋的濃度為________。,,解析：(1)由第③極增重2.16 g可知①③是電解池的陰極，②④是電解池的陽極，E是電源的負極，F(xiàn)是電源的正極。又因為B池的陽極是銀，電解質(zhì)溶液是硝酸銀，故該池是電解(鍍)池；(2)A池中，第②極只發(fā)生反應4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，因為第③極增重2.16 g是銀的質(zhì)量，即轉移電子是2.16 g108 gmol－1＝0.02 mol，所以產(chǎn)生氧氣是0.02 mol422.4 Lmol－1＝0.112 L，即112 mL，在陰極，,,發(fā)生電極反應Cu2＋＋2e－===Cu，2H＋＋2e－===H2↑，且氫氣的體積是224 mL－112 mL＝112 mL；(3)產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量為0.005 mol，據(jù)電子守恒得Cu2＋的物質(zhì)的量是(0.02 mol－0.005 mol2)2＝0.005 mol，故通電前A池中原混合溶液中Cu2＋的濃度為0.005 mol0.2 L＝0.025 molL－1。 答案：(1)正 陽 電解(鍍) (2)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 112 (3)0.025 molL－1,,?方法技巧 “三法”破解電解計算題： 原電池和電解池的計算包括兩極產(chǎn)物的定量計算、溶液pH的計算、相對原子質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)的計算、產(chǎn)物的量與電量關系的計算等。通常有下列三種方法。 (1)根據(jù)電子守恒計算。 用于串聯(lián)電路中陰陽兩極產(chǎn)物、正負兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計算，其依據(jù)是電路中轉移的電子數(shù)相等。,,,(式中M為金屬，n為其離子的化合價數(shù)值) 該關系式具有總攬電化學計算的作用和價值，熟記電極反應式，靈活運用關系式便能快速解答常見的電化學計算問題。,考點三 、金屬的腐蝕與防護,核心考點突 破,?核心自查 1．析氫腐蝕和吸氧腐蝕的比較。,,2.金屬腐蝕快慢的判斷。,,,?突破例練 題組一 考查析氫腐蝕和吸氧腐蝕 9．一定條件下，碳鋼腐蝕與溶液pH的關系如下表：,,下列說法不正確的是(C) A．在pH＜4溶液中，碳鋼主要發(fā)生析氫腐蝕 B．在pH＞6溶液中，碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕 C．在pH＞14溶液中，碳鋼腐蝕的正極反應為O2＋4H＋＋4e－===2H2O D．在煮沸除氧氣后的堿性溶液中，碳鋼腐蝕速率會減緩,,,,,題組二 考查金屬腐蝕的快慢與防護方法 11．下列與金屬腐蝕有關的說法，正確的是(C),,A．圖1中，鐵釘易被腐蝕 B．圖2中，滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液，沒有藍色沉淀出現(xiàn) C．圖3中，燃氣灶的中心部位容易生銹，主要是由于高溫下鐵發(fā)生化學腐蝕 D．圖4中，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當于原電池的正極,,,,