当前位置：文档之家 › 2018届电化学学案

2018届电化学学案

  • 格式：doc
  • 大小：370.50 KB
  • 文档页数：8

第二单元电解池及其应用第一课时电解原理【课时目标】1、电解原理、装置、构造。

2、电极的判断、电极反应、电极方程式的书写3、离子的放电顺序、电解的有关计算【知识梳理】一、基本原理1、定义：电解是在作用下，电解质在上分别发生的过程电解质导电的实质是电解池由、以及组成.电解的过程实现了由能转化为能。

2、根据惰性电极电解CuCl2溶液的装置图，回答：(1)在图中标出电极名称和离子移动方向(2)写出电极反应式及实验现象a极b极电解反应方程式检验阳极产物的方法是：小结:电解池的阳极与外电源的极相连，发生反应。

在外电路中，电子由外电源极流出，流向电解池的极，再由电解池的极流向外电源的极。

在电解池溶液中，阳离子移向极，阴离子移向极。

3、放电顺序：（1）用惰性材料作电极时，阴离子在极放电，阳离子在极上放电，常见阴离子的放电顺序是 ____________________________常见的阳离子的放电顺序是（2）阳极材料是金属（除 _____、_____之外的金属）时，阳极本身优先失电子被氧化。

5、酸、碱、盐溶液以及熔融物的电解规律表（惰性电极）练一练：写出下列装置中电极反应方程式：课时练(5—2---1)1．用石墨作电极，电解1 mol/L下列物质的溶液，溶液的pH保持不变的是( ) A．HCl B．NaOH C．Na2SO4 D．NaCl2．电解稀H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液,最初一段时间阴极和阳极上分别析出的物质分别是( ) A．H2和Cl2 B．Cu和Cl2 C．H2和O2 D．Cu和O23. 下图所示的电解池I和II中，a、b、c和d均为Pt电极。

电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b﹤d。

符合上述实验结果的盐溶液是（）4. 用惰性电极电解M（NO3）x的水溶液，当阴极上增重ag时，在阳极上同时产生bL氧气（标准状况）可知M的原子量为( )A、22.4ax/bB、 11.2ax/bC、5.6ax/bD、2.5ax/b5.用两支惰性电极插入500毫升AgNO3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),电极上应析出银的质量是（）A、27毫克B、54毫克C、108毫克D、216毫克6. 三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO42-可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。

下列叙述正确的是( )A. 通电后中间隔室的SO42-向正极迁移，正极区溶液pH增大B. 该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C. 负极反应为2H2O−4e−=O2+4H+，负极区溶液pH降低D. 当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.5mol的O2生成7.某模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示,该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O).下列说法正确的是( )A. 该装置将化学能转化为光能和电能B. 该装置工作时,H+从a极区向b极区迁移C. 每生成1molO2,有44gCO2被还原D. a电极的反应为：3CO2+18H++18e−=C3H8O+5H2O8.实验一实验二装置现象a、d处试纸变蓝;b处变红,局部褪色;c处无明显变化两个石墨电极附近有气泡产生;n处有气泡产生;…下列对实验现象的解释或推测不合理的是( )A. a、d处：2H2O+2e−═H2↑+2OH−B. b处：2Cl−−2e−═Cl2↑C. c处发生了反应：Fe−2e−═Fe2+D. 根据实验一的原理，实验二中m处能析出铜9.用如图所示装置除去含有CN−、Cl−废水中的CN−时,控制溶液pH为9∼10,阳极产生的ClO−将CN−氧化为两种无污染的气体,下列说法不正确的是( )A. 用石墨作阳极，铁作阴极B. 阳极的电极反应式：Cl−+2OH−−2e−═ClO−+H2OC. 阴极的电极反应式：2H2O+2e−═H2↑+2OH−D. 除去CN−的反应：2CN−+5ClO−+2H+═N2↑+2CO2↑+5Cl−+H2O10. 用图所示的装置进行电解。

通电一会儿，发现湿润的淀粉KI试纸的C端变为蓝色。

(1)电源F端为_____极（2）A中发生反应的化学方程式为_____________________。

(2)在B中观察到的现象是_________、__________、__________(3)室温下，若从电解开始到时间t s，A、B装置中共收集到气体0.168 L(标况)，B中析出硫酸钠晶体（Na2SO4.10H2O）wg若电解过程中无其他副反应发生，经测定电解后A中溶液体积恰为1000 mL，则①A溶液的pH为______。

A B②电解前饱和Na2SO4溶液的质量分数为_______(列出算式即可)第二单元电解池及其应用第二课时电解原理的应用【课时目标】1、掌握电解原理的应用：铜的电解精练、电镀、氯碱工业、金属冶炼等【知识梳理】1、电解饱和食盐水制烧碱、氢气和氯气（氯碱工业）（1）原理（以惰性电极作阳极）：电极材料为，电解质溶液为________。

电极反应式阴极：阳极：总反应的方程式：检验阳极反应产物的方法是检验阴极反应产物的方法是（2）工艺流程图写出各口进或出的物质①②③④⑤⑥（3）阳离子交换膜：只允许阳离子通过，不允许气体和阴离子通过作用：**饱和食盐水的精制（由于粗盐中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、 Fe3+、SO42-等杂质，会在碱液中形成沉淀从而损坏离子交换膜，故需要除去。

）除杂所需试剂：添加试剂顺序：2、电镀：利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.画出装置图及电极反应式（以铁上镀铜为例）待镀金属（即镀件）作极，镀层金属必须作极，电解质溶液中必须含有电解一段时间后，溶液中c(Cu2+) ，阳极减少的量阴极增加的量3、电解精炼铜已知粗铜：含杂质Zn、Fe、Ni、Ag、Au等画出粗铜精炼装置图及电极反应式电解时，粗铜与直流电源的极相连，作极，该电极的主要反应为，副反应为。

阳极泥的主要成分。

用接直流电源的极，作极，该电极的主要反应为，用作电解液。

电解时电解质溶液中Cu2+的浓度，阳极质量，阴极质量，两极质量改变是否相等。

精炼结束后：比铜活泼的金属以形式存在比铜不活泼的金属形式存在4、电冶金（1）钠、镁、铝的制备方法钠：镁：铝：（2）金属的冶炼方法——与有关课时练(5—2--2)1.下列关于工业冶金的描述中不正确的是( )A．制取金属铝，阳极反应式为2O2－－4e－===O2↑B．电解法精炼铜，用粗铜作为阴极C．电解冶炼金属钠与电解饱和食盐水的阳极产物相同D．镀件上电镀锌，用锌盐溶液作为电镀液2.金属镍有广泛的用途。

粗镍中含有少量的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-= NiB．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、Pt3.固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示．下列说法不正确的是（）A. X是电源的负极B. 阴极的反应式是：H2O+2e-═H2+O2-，CO2+2e-═CO+O2-C. 总反应可表示为：H2O+CO2 ==通电==H2+CO+O2D、阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1：14.最近美国科学家实施了一项“天空绿色计划”,通过电解二氧化碳得到碳材料(部分原理如图所示),并利用得到的碳材料生产锂离子电池。

下列说法正确的( )A. 图中能量化方式只有一种B. 阳极的电极反应式为2CO32−−4e−=2CO2↑+O2↑C. 若反应中转移1mole−,则理论上消耗CO32−0.5molD. 当生成12g碳材料时,可收集到22.4LO25.图甲是CO2电催化还原为碳氢化合物（C x H y）的工作原理示意图，用某钾盐水溶液做电解液；图乙是用H2还原CO2制备甲醇的工作原理示意图，用硫酸为电解质溶液．下列说法中不正确的是（）A. 甲中铜片作阴极，K+向铜片电极移动B. 甲中若CxHy为C2H4，则生成1mol C2H4的同时生成3mol O2C. 乙中H2SO4的作用是增强溶液的导电性D. 乙中正极发生的电极反应为CO2+5e-+6H+═CH3OH+H2O6. 如图A为直流电源，B为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后，发现B上的c点显红色，请填空：（1）电源A上的a为______________极（2）滤纸B上发生的总化学方程式为：_____________________（3）欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K点，使c、d两点短路，则电极e上发生的反应为：_________________________ ，电极f上发生的反应为：_____________________，槽中盛放的镀液可以是____________溶液。

7.化学在环境保护中起着十分重要的作用，催化反硝化法和电化学降解法可治理水中硝酸盐污染催化反硝化法中，H2能将NO3－还原为N2;电化学降解NO3－的原理如图:①源正极为（填A或B），阴极反应式为②若电解过程中转移了2mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(Δm左－Δm右)为 g。

8.尿素[CO（NH2）2]是首个由无机物人工合成的有机物．人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如图2①电源的负极为______（填“A”或“B”）．②阳极室中发生的反应依次为___________________、__________________．③电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将______；若两极共收集到气体13.44L（标准状况），则除去的尿素为______g（忽略气体的溶解）．a b c d e f A BCK。

合集下载

高考化学二轮复习电化学学案(全国通用)

高考化学二轮复习电化学学案(全国通用)

2018届高三二轮复习电化学讲练测导学案讲高考考向一原电池（1）考纲要求1.了解原电池的工作原理，能写出常见的电极反应和电池反应方程式。

2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。

3.理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。

（2）命题规律原电池作为高中化学中的基本概念和基础理论，在高考中占有非常重要的地位，以新型化学电源为命题背景考查原电池的结构和工作原理的题型是高考的热点。

通常考查的知识点是原电池电极的判断、电极和电池反应式的书写、电子的转移或电流方向的判断、电解质溶液中离子的移动方向及有关计算，难度一般偏大。

由于能源问题已成为社会热点，从能源问题切入，结合新能源开发及新型电池仍将会出现在今后高考试题中。

讲真题【例1】【2017新课标3卷】全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+x S8=8Li2S x（2≤x≤8）。

下列说法错误的是（）A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4B．电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g C．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D．电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多【答案】D数越多，生成的Li和S8越多，即电池中Li2S2的量越少，故D错误。

答案为A。

【名师点睛】考查二次电池的使用，涉及原电池工作原理，原电池工作时负极发生氧化反应，正极发生还原反应，而电池充电时，原来的负极连接电源的负极为电解池的阴极，发生还原反应，而原来的正极连接电源的正极为电解池的阳极发生氧化反应，解题是通过结合反应原理，根据元素化合价的变化，判断放电时正负极发生的反应，再结合电解质书写电极反应方程式。

【例2】Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。

下列叙述错误的是（）A．负极反应式为Mg-2e-=Mg2+B．正极反应式为Ag++e-=AgC．电池放电时Cl-由正极向负极迁移D．负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑【答案】B【解析】试题分析：根据题意，电池总反应式为：Mg+2AgCl=MgCl2+2Ag，正极反应为：2AgCl+2e-= 2Cl-+ 2Ag，负极反应为：Mg-2e-=Mg2+，A项正确，B项错误；对原电池来说，阴离子由正极移向负极，所以电池放电时Cl-由正极向负极迁移，C项正确；由于镁是活泼金属，则负极会发生副反应Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑，D项正确；答案选B。

2017_2018版高中化学第4章电化学基础第1节原电池学案新人教版选修4

2017_2018版高中化学第4章电化学基础第1节原电池学案新人教版选修4

第一节原电池1．了解原电池的工作原理和构成原电池的条件。

(重点)2．能正确书写电极反应式和电池反应方程式。

(重难点)3．能设计简单的原电池。

教材整理1．原电池：利用氧化还原反应原理将化学能转化为电能的装置。

2．原电池构成条件3．原电池工作原理(以锌铜原电池为例)[思考探究]将锌片和铜片分别通过导线与电流计连接，同时浸入盛有CuSO4溶液的烧杯中，装置如图。

问题思考：(1)如图装置两金属表面如何变化？电流计指针是否发生偏转？请分析铜片和锌片上的反应。

【提示】Zn被腐蚀，Cu上有固体析出。

电流计指针发生偏转。

Zn片：Zn－2e－===Zn2＋铜片：Cu2＋＋2e－===Cu(2)在图示装置中，若实验进行一段时间，电流计指针偏转的角度减小，最终没有电流通过。

同时锌片表面逐渐被铜全部覆盖。

这是什么原因？如何避免这种状况？【提示】Zn与Cu2＋发生反应：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋，覆盖在Zn片上。

为避免这种情况发生、可以采用盐桥。

[认知升华]原电池的工作原理1．原电池的构成2．实例：如图是Cu­Zn原电池两种装置的比较：装置Ⅰ中还原剂Zn与氧化剂Cu2＋直接接触，易造成能量损耗；装置Ⅱ能避免能量损耗；装置Ⅱ中盐桥的作用是提供离子迁移通路，导电。

3．工作原理[题组·冲关]题组1 原电池的构成1．下列反应不可用于设计成原电池的是( )A．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2OB．2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2OC．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑D．4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3【解析】A项不是氧化还原反应，不能设计成原电池。

【答案】 A2．对于原电池的电极名称，叙述错误的是( )A．发生氧化反应的一极为负极B．正极为电子流入的一极C．比较不活泼的金属为负极D．电流流出的一极为正极【解析】原电池中相对活泼的金属为负极，发生氧化反应；相对不活泼的金属(或非金属导体)为正极，发生还原反应。

2018-2019学年高中化学专题五电化学问题研究课题1原电池名师制作优质学案苏教版选修

2018-2019学年高中化学专题五电化学问题研究课题1原电池名师制作优质学案苏教版选修

课题1 原电池一、原电池工作原理1．原理图示2．原电池的判断方法(1)先分析有无外接电源，有外接电源的为电解池，无外接电源的可能为原电池，然后依据原电池的形成条件分析判断，主要是“四看”：看电极——两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极)；看溶液——两极插入溶液中；看回路——形成闭合回路或两极直接接触；看本质——有无氧化还原反应发生。

(2)多池相连，但无外接电源时，两极活泼性差异最大的一池为原电池，其他各池可看作电解池。

【例1】在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是( )A．正极附近的SO2－4浓度逐渐增大B．电子通过导线由铜片流向锌片C．正极有O2逸出D．铜片上有H2逸出解析：本题符合铜锌原电池的形成条件，原电池工作时，电子由负极(锌)经外电路(导线)流向正极(铜)。

负极锌片：Zn－2e－===Zn2＋；正极铜片：2H＋＋2e－===H2↑；总反应为：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑。

原电池中没有产生O2。

SO2－4向负极移动。

答案：D1－1下列装置中明显有电流产生的是( )二、原电池正负极的判断与电极反应式的书写1．正负极的判断在书写原电池的电极反应式时，首先应正确判断原电池的两个电极哪一个是正极，哪一(1)书写电极反应式时，按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应，首先正确判断出电极反应产物，然后结合反应物及转移电子数量写出反应式，再结合质量守恒、电荷守恒配平各电极反应式。

(2)注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。

若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则H2O必须写入正极反应式中，且O2生成OH－；若电解质溶液为酸性，则H＋必须写入正极反应式中，且O2生成H2O；若在熔融盐电解质中反应，则O2可能得电子变成O2－。

(3)正负电极反应式相加得到电池反应的总方程式，若能写出已知电池反应的总方程式，可以减去较易写出的电极反应式，从而得到较难写出的电极反应式。

2018届二轮复习 电化学 学案(全国通用) (1)

2018届二轮复习 电化学 学案(全国通用) (1)

专题四 电化学【高考分析】1、三室式电渗析法处理含Na 2SO 4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab 、cd 均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na +和SO 42－可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。

下列叙述正确的是A ．通电后中间隔室的SO 42－离子向正极迁移，正极区溶液pH 增大B ．该法在处理含Na 2SO 4废水时可以得到NaOH 和H 2SO 4产品C ．负极反应为2 H 2O –4e –=O 2 + 4H +，负极区溶液pH 降低D ．当电路中通过1mol 电子的电量时，会有0.5mol 的O 2生成2、“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，“电解”中阴极反应的主要产物是______。

3、“电解法”为现代工艺，即电解K 2MnO 4水溶液，制取KMnO 4溶液，电解槽中阳极发生的电极反应为 ，阴极逸出是 。

4、微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。

下列有关微生物电池的说法错误的是（ ）A .正极反应中有CO 2生成B.微生物促进了反应中电子的转移C.质子通过交换膜从负极区移向正极区D.电池总反应为C 6H 12O 6+6O 2=6CO 2+6H 2O5、(H 3PO 2)也可以通过电解的方法制备。

工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：①写出阳极的电极反应式 。

②分析产品室可得到H 3PO 2的原因 。

③早期采用“三室电渗析法”制备H 3PO 2，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H 3PO 2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是产生 杂质。

该杂质产生的原因是： 。

【考点揭秘】高频考点一：原电池的工作原理及其应用1．2015天津国际锂电池技术及产品展览会暨论坛于2015年3月9日—13日在天津滨海国际会展中心举行。

锂离子电池种类很多，其中有一种锂电池，用金属锂和石墨做电极材料，电解质溶液是由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SOCl2)中而形成的，电池总反应为：8Li＋3SOCl2===6LiCl＋Li2SO3＋2S，则下列叙述中错误的是()A．电解质溶液中混入水，会影响电池反应B．反应中，SOCl2既是溶剂，又是氧化剂C．电池工作(放电)过程中，亚硫酰氯(SOCl2)被还原为Li2SO3D．电池工作过程中，金属锂提供的电子与正极生成硫的物质的量之比为4∶12．如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。