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四川省成都市高二化学电化学复习ppt课件

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时间:2020-11-17

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电化学复习理解原电池原理掌握原电池原理的应用复习目标原电池原理外电路(电子流动)内电路(离子流动)闭合回路负极氧化本身失电子溶解或通入的还原剂反应正极还原溶液中氧化剂得电子或电极表面覆盖的氧化剂得电子或通入的氧化剂得电子氧化还原反应以得失电子数相等叠加原电池电极的判断负极—失电子发生氧化反应的电极 正极—得电子发生还原反应的电极 原电池原理的应用原电池原理的应用判断电池在放电时的电极材料 名称 放 电 反 应 负极锌锰电池    Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2+2MnO(OH)+2NH3锌汞电池      Zn+HgO+H2O=Zn(OH)2+Hg铅蓄电池      Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O镍镉电池     Cd+2NiO(OH)+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2  Zn  Zn   PbCd思考:判断原电池的正负极还有哪些方法?原电池电极反应式的书写找出两极放电的物质分析放电后的产物是否与溶液中溶质反应原电池原理的应用例:铅蓄电池放电时的反应总方程式      Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O例:银锌纽扣电池放电时反应的总方程式        Zn+Ag2O +H2O =2Ag+Zn(OH) 2两电极材料都参与反应氢氧燃料电池(电解质溶液为硫酸溶液):                        (电解质溶液为氢氧化钾溶液)两电极都不参与反应(1)负氧正还。(2)要注意溶液的酸碱性,适当的在电极方程式两边添加H+、OH—、H2O,以遵循电荷守恒和质量守恒。(3)要注意电极反应产物是否与电解质溶液发生反应。原电池电极反应式的书写注意事项:(1)、今有2H2+O2===2H2O反应,构成燃料电池,则负极通的是____,正极通的是____,电极反应式分别是:_________、________。(2)若把KOH改为稀H2SO4作导电物质,则电极反应式为:___________、__________。(1)和(2)的电解液不同,反应进行后,其溶液的PH各有何变化?KOH(1)H2、O2 负极:2H2+4OH-—4e-=4H2O;正极:O2+2H2O+4e-=4OH-(2)负极:2H2—4e-=4H+;正极:O2+4H++4e-=2H2O;(1)PH变小、(2)PH变大原电池原理的应用设计简单的原电池例:将氧化还原反应:Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+设计成一个原电池Fe比Fe活泼差的金属或石墨 CuSO4 、CuCl2等负极:正极:电解质溶液:   例:Cu、Fe作两极,稀硫酸作电解质溶液的原电池中:①Cu作____极, ②Fe作____极   电极反应式 :负极____________                            正极_____________      如将稀硫酸改为浓硝酸则:①Cu作____极, ②Fe作____极  电极反应式 :负极____________                           正极_____________________正 负Fe-2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑负 正Cu-2e- = Cu2+ 2NO3-+4H++2e- = 2NO2↑+2H2O例:铜片和铝片作两极,分别用接线柱平行固定在塑料板上,取两只50mL小烧杯,一只中注入40ml浓硝酸,另一只烧杯中注入40mL0.5mol/L稀硫酸,试回答:(1)两电极用导线连接后同时插入稀硫酸中,          铝片上的电极反应方程式为                 。(2)两电极用导线连接后同时插入浓硝酸中,          铝片上的电极反应方程式为                 。 举一反三例:用足量锌和一定量稀硫酸制取氢气时,保持温度不变,在不影响生成氢气总量的前提下,若要使反应速率减慢,可向稀硫酸中加入一种盐的晶体,若要使反应速度加快,也可向稀硫酸中另一种盐的晶体。这两种盐分别是什么? 原电池原理的应用加快氧化还原反应的速率例: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,电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡;b、d相连时,b上有大量气泡产生,则这四种金属的活动性顺序由强到弱为                              。原电池原理的应用判断金属的活泼性a>c>d>b化学腐蚀 电化腐蚀条件 金属跟非金属单质直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触区别 无电流产生 有微弱电流产生本质 金属被氧化 较活泼金属被氧化联系 两者往往同时发生,电化腐蚀更普遍金属的腐蚀及其防护原电池原理的应用  碱性电池具有容量大、放电电流大特点,得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池反应式: Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)  下列说法错误的是  A .电池工作时,锌失去电子  B .电池正极的电极反应式为:     2MnO2(s)+H2O(1)+2e_=Mn2O3(s)+2OH _(aq)  C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极  D.外电路中每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g高考真题√(1)a极是( )极,电极反应式是(            )          (2)b极是( )极,电极反应式是(            )            美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源,反应是2H2+O2=2H2O其结构如右图所示。两个电极均由多孔碳制成,通入的气体在 空隙中逸出, 并在电 极表面放电。                                负H2-2e- + 2OH- = 2H2O正 O2 + 2H2O +4e- = 4OH-回答:xk 若以KOH为电解质,在两极上分别通入甲烷和氧气构成燃料电池,请写出电极反应式和总反应方程式。总反应式: CH4+2 O2+2 KOH=K2CO3+3 H2O负极: CH4+10 OH--8e-= CO32-+7 H2O正极: 2O2+4H2O+8e-=8OH- 天然气燃料电池:电解复习:电极的判断;离子放电顺序及电极反应;电解的应用;电解的计算。阳极:与电源正极相连发生氧化反应的电极阴离子移向的电极电子流出的电极阴极:与电源负极相连发生还原反应的电极阳离子移向的电极电子流入的电极俗称:正---阳----氧4、离子放电顺序会因电极材料不同而变化若以活性电极(除C、Pt、Au等以外的其他金属)作阳极,金属被溶解,阳极本身发生氧化反应若以活性电极作阴极,与惰性电极一样5、在惰性电极(如C、Pt等)上离子放电顺序:阴极上阳离子放电顺序一般为:Ag+>Hg2+> Fe3+> Cu2+>H+ >Pb2+>Zn2+ > ……阳极上阴离子放电顺序一般为:S2->I - >Br - >Cl - >OH - >含氧酸根离子     ①高价含氧酸根离子一般不放电     ②离子浓度对放电顺序有影响 三池比较一判断什么池电解池原电池二判断什么极正负极阴阳极三判断何电极电镀池惰性电极活泼电极四判断何放电阳极镀层阴极镀件离子放电电极放电阴极阳极氯气铜实例 电极反应                   浓度 PH值复原CuCl2          CuCl2           Cu+Cl2 ↑电解阳极:2Cl--2 e- =Cl2阴极:Cu2++ 2e-=2Cu 减小 增大    加CuCl2第一组:电解CuCl2            电解:CuCl2                Cu+Cl2 ↑2Cl--2 e- =Cl2阴离子移向阳离子移向电子流向阳极 阴极CuCl2溶液e- e-氧化反应 还原反应电解Cu2++ 2e-=2Cu原理分析第二组:电解NaCl阴极阳极氢气氯气实例 电极反应                   浓度 PH值复原NaCl        阳极: 2Cl-- 2e-  =  Cl 2阴极: 2H ++ 2e- =  H2 2NaCl+2H2O           2NaOH+H2 ↑ + Cl2 ↑电解减小增大  加HCl问题三:你能写出实际电解氯化钠过程中的所有反应方程式吗?根据上述原理,请自己设计一个装置制取家庭消毒液。氯碱工业(离子膜法)+ -精制饱和NaCl淡盐水Cl2 H2NaOH溶液H2O含少量NaOHCl-Cl2 H+OH-Na+Na+交换膜电化学计算:实质是氧化还原的计算要点:得失电子的总数相等典型习题:1.(06全国理综I 9)把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氯化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为:A.1:2:3 B.3:2:1 C.6:3:1 D.6:3:22. (06天津理综12)我国首创的海洋电池以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3,下列说法不正确的是A.正极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-B.电池工作时,电流由铝电极沿导线流向铂电极C.以网状的铂为正极,可增大与氧气的接触面积D.该电池通常只需要更换铝板就可继续使用3、(06四川理综11)下列描述中,不符合生产实际的是A、电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极 B、电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极C、电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极D、在镀件上电镀锌,用锌作阳极4.(06广东16)某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极,嵌入锂的碳材料为负极,含Li+导电固体为电解质。放电时的电池反应为:Li+LiMn2O4==Li2Mn2O4。下列说法正确的是 A.放电时,LiMn2O4发生氧化反应  B.放电时,正极反应为:Li++LiMn2O4+e-==Li2Mn2O4C.充电时,LiMn2O4发生氧化反应D.充电时,阳极反应为:Li++e-==Li5(06江苏14)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反应:C6Li-xe-==C6Li1-x+xLi+(C6Li表示锂原子嵌入石墨形成复合材料)正极反应:Li1-xMO2+xLi++x e-==LiMO2(LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物)下列有关说法正确的是A.锂离子电池充电时电池反应为C6Li+Li1-xMO2==LiMO2+C6Li1-xB.电池反应中,锂、锌、银、铅各失去1mol电子,金属锂所消耗的质量最小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C6Li1-x+xLi++x e-==C6Li6(06重庆理综27).(14分)(请在答题卡上作答)铅蓄电池是典型的可充型电池,它的正负极格板是惰性材料,电池总反应式为:Pb+PbO2+4H++2SO2-42PbSO4+2H2O请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):1. 放电时:正极的电极反应式是______________;电解液中H2SO4的浓度将变________;当外电路通过1 mol电子时,理论上负极板的质量增加________g。2. 在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按题27图连接,电解一段时间后,则在A电极上生成__________、B电极上生成________,此时铅蓄电池的正负极的极性将________________________。27.(14分)   (1)PbO2 + 2e- + 4H+ +2SO42- = PbSO4 + 2H2O ;小;48(2)Pb; PbO2 ;对换。

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