2020高考化学第二轮复习 专题 原电池和电解池学案 鲁科版.pdf

最新审定版资料最新审定版资料原电池和电解池原电池和电解池【本讲教育信息本讲教育信息】一.教学内容：高考第二轮复习专题 5二.教学目的：1.通过进行化学能转化为电能的探究活动，了解原电池工作原理，能正确书写原电池的正、负极的电极反应式及电池反应方程式。2.通过电能转变为化学能的探究活动，了解电解池工作原理，能正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式。3.通过查阅资料等途径了解常见化学电源的种类及工作原理，认识化学能转化为电能的实际意义。4.知道电解在氯碱工业、精炼铜、电镀、电冶金等方面的应用。认识电能转化为化学能的实际意义。5.了解金属腐蚀带来的危害，认识防止金属腐蚀的重要意义。6.了解化学腐蚀和电化学腐蚀的涵义，理解电化学腐蚀发生的条件，能解释金属发生电化学腐蚀的原因。7.认识钢铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀发生的条件及原理，会书写电极反应式和总反应式。8.通过实验探究防止金属腐蚀的措施，了解常见的防止金属腐蚀的方法及其原理。三.重点和难点1、原电池原理，电极反应式，电池反应方程式。2、电解池工作原理，电解池电极反应式，电解反应方程式。3、氯碱工业、精炼铜、电镀、电冶金的化学原理。4、金属的腐蚀和防护及其反应原理。四.考点分析本专题内容在高考中的主要考查点是：1、原电池原理，电极反应式，电池反应方程式。2、电解池工作原理，电解池电极反应式，电解反应方程式。3、氯碱工业、精炼铜、电镀、电冶金的化学原理。4、金属的腐蚀和防护及其反应原理。五.知识网络 1.原电池、电解池、电镀池的比较能量转换（实质）原电池电解池电镀池化学能电能电能化学能（两极分别发生氧化（在电流作用下两极分别发生氧化还原反还原反应，产生电流）应）负极较 活 泼金属Pt/C金属正极较 不 活泼金属Pt/C金 属 氧阳极：接电源正极阴极：接电源负极阳极：镀层金属阴极：镀件电极欢迎下载！欢迎下载！最新审定版资料最新审定版资料化物电解液构成条件离子迁移电子流向和负极反应（也可不反应）两极、一液、一反应（自发）阳离子正极阴离子负极负极（）（+）无特殊要求直流电源、两极、一液电解液须含有镀层金属离子直流电源、两极、一液（含镀层离子）阳离子阴极阴离子阳极e正极 2.电解电极产物的判断要判断电极反应的产物，必须掌握离子的放电顺序，判断电极反应的一般规律是：（1）在阳极上活性材料作电极时，金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液，阴离子不容易在电极上放电。用惰性电极（Pt、Au、石墨、钛等）时；溶液中阴离子的放电顺序是：2F,SO24含氧酸根,OH,Cl,Br,I,S放电能力增强（2）在阴极上无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子，阳离子在阴极上放电顺序是Au3,Ag,Cu2,Pb2,Fe2,Zn2,H,Al3,Mg2,Na,Ca2,K由易到难 3.金属的腐蚀【典型例题】【典型例题】例 1.如图所示，请按要求回答下列问题。欢迎下载！欢迎下载！最新审定版资料最新审定版资料（1）打开K2，合并K1。A 为（填“正”或“负”）_极，在该电极可观察到的现象是_；B 极的电极反应为_。（2）打开K1，合并K2。A 为（填“阴”或“阳”）_极，在该电极可观察到的现象是_；B 极的电极反应为_；当有 0.2mol 电子转移时，则析出铜的质量为_g。答案：答案：（1）负A 处金属不断溶解Cu2 2e CuCu 2e Cu2 6.4分析：分析：打开K2，合并K1，该电池为原电池，A 为负极，电解反应为：Zn 2e Zn2，（2）阴 A 上有红色金属析出B 极为正极，正极反应为：Cu2 2e Cu。打开K1，合并K2，则构成了电解池，A 为阴极，电解反应为：Cu2 2e Cu，B 极为阳极，阳极反应为：Cu 2e Cu2。例 2.水银法电解食盐水是氯碱工业发展进程中的重要里程碑，以制得碱液纯度高、质量好著称，其生产原理示意如下：（1）分别写出电解池、解汞室中发生反应的离子方程式。（2）当阳极产生3.36m3（标准状况）Cl2时，解汞室中生成NaOH的质量为多少千克？（3）电解室中NaCl溶液的流入、流出速率均为VL/min，若生产上要求流出碱液的物质的量浓度为c mol/L，计算解汞室中碱液的流出速率Q（单位：L/min）。（4）20 世纪 60 年代，氯碱生产采用离子膜法，水银法逐渐被淘汰，你认为被淘汰的主要原因是什么？电解2Na Cl2答案：答案：（1）电解池：2Na 2Cl解汞室：2Na 2H2O 2Na 2OH H2（2）解：nNaOH n e 2nCl2 2 mNaOH 0.3kmol40g/mol 12kg（3）Q=a bV/cL/min3.361000L300mol 0.3kmol22.4L/mol（4）汞有毒性，对环境造成污染。分析：分析：首先分析出电解池、解汞室中发生反应的离子方程式分别为：电解2Na 2Cl2Na Cl2和2Na 2H2O 2Na 2OH H2，根据这两个方程式欢迎下载！欢迎下载！最新审定版资料最新审定版资料就可以计算出生成的氢氧化钠的质量。根据方程式还可以发现消耗的NaCl的物质的量和生成的氢氧化钠的物质的量相等。据此，可以列出方程：VL/mina bmol/L c mol/LQL/min。例 3.常温下电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液，理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系如图I、II 所示（气体体积已换算成标准状况下的体积），根据图中信息进行下列计算：（1）原混合溶液NaCl和CuSO4的物质的量浓度。（2）t2时所得溶液的pH。（3）电解至t3时，消耗水的质量。答案：答案：（1）阳极首先逸出的是氯气：nNaCl 2nCl2 0.02mol，则cNaCl 0.1mol/L，阳极得到336mL气体中，含0.01molCl2和0.005molO2，转移电子的物质的量为：0.01mol2 0.005mol40.04mol，此过程中阴极刚好全部析出铜：nCuSO4 nCuc H 20.1mol/L 0.1mol/L 0.1mol/L，即溶液的pH 1。（3）电解至t3时，消耗水0.72g，在电解的过程中，两极依次发生的反应为：阳极：2Cl 0.04mol0.02mol0.02mol，则cCuSO4 0.1mol/L。20.2L 0.1mol/L，根据电荷守恒有：（2）t2时溶液中c Na 0.1mol/L，c SO242eCl20.02mol0.02mol0.01mol4OH4e2H2O O20.02mol0.02mol阴极：Cu2 2e0.005molCu0.04mol0.02mol0.02mol电解的过程，首先是电解氯化铜，进而是电解硫酸铜溶液，最后是电解水。欢迎下载！欢迎下载！