2021年化学反应速率和化学平衡第四章章末总结.pdf
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1、章末总结学习目标定位1.会判断原电池的正、负极。2.会正确书写原电池的电极反应式。3.会正确区分判断原电池和电解池。4.熟知电解的规律及其应用。一图解原电池正、负极的判断方法原电池中电极的判断角度如下所示:特别提示判断一个原电池中的正、负极,最根本的方法是失电子(发生氧化反应)的一极是负极,得电子(发生还原反应)的一极是正极。如果给出一个化学方程式判断正、负极,可以直接根据化合价的升降来判断,化合价升高、发生氧化反应的一极为负极,化合价降低、发生还原反应的一极为正极。【例 1】甲、乙两位学生想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入6 mol L1H2
2、SO4溶液中,乙同学将电极放入6 mol L1的NaOH 溶液中,如下图所示。(1)如果甲、乙同学均认为若构成原电池的电极材料都是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼,则甲会判断出_的活动性更强,而乙会判断出_的活动性更强。(填元素符号)(2)由此实验,可得到哪些正确的结论?_(填字母)。A.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质B.镁的金属性不一定比铝的金属性强C.该实验说明金属活动性顺序表已过时,已没有实用价值D.该实验说明化学研究的对象复杂,反应受条件影响较大,因此应具体问题具体分析精品w o r d 可编辑资料-第 1 页,共 8 页-(3)上述实验也反
3、过来证明了“直接利用金属活动性顺序表判断原电池的正、负极”的做法_(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠,请你提出另一个判断原电池正、负极的可行的实验方案:_(如可靠,此空可不填)。解析本题采用相同金属材料和不同电解质溶液进行原电池反应,并得出有关结论。解题时,应首先分析并写出两个原电池的电极反应式,可以发现,在NaOH 溶液作电解质溶液的装置中,镁片不与碱反应,无法失去电子作负极,负极应该是铝片,从而进一步确定原电池反应都是自发进行的氧化还原反应。在确定“直接利用金属活动性顺序表判断原电池的正、负极”的做法不可靠之后,要设计可行方案,就必须根据氧化还原反应的实质(有电子得失),结合实验装置,利
4、用电流表测定电流的方向,从而判断电子的流动方向,再确定原电池的正、负极。答案(1)MgAl(2)AD(3)不可靠将两种金属连上电流表后插入电解质溶液中,构成原电池,利用电流表测定电流的方向,从而判断电子的流动方向,由此确定原电池的正、负极二原电池电极反应式的书写规律和方法1.根据装置书写电极反应式(1)先分析题目给定的图示装置,确定原电池正、负极上的反应物,并标出相同数目电子的得失。(2)负极反应式的书写常见电池负极反应特点负极反应式书写方法锌锰干电池(Zn-C-NH4Cl)负极(Zn)本身失去电子生成阳离子(Zn2)生成的阳离子不与电解质溶液成分反应直接写出负极反应式:Zn2e=Zn2铅蓄电
5、池(Pb-PbO2-H2SO4)负极(Pb)本身失去电子生成阳离子(Pb2)生成的阳离子(Pb2)与电解质溶液成分(SO24)反应将和进行叠加:Pb2eSO24=PbSO4甲烷燃料电池(Pt-Pt-KOH)负极本身不反应,燃料失去电子被氧化燃料反应产物与电解质溶液成分有些能反应将和进行叠加:CH48e 10OH=CO237H2O(3)正极反应式的书写首先判断在正极发生反应的物质:当负极材料与电解质溶液能自发的发生化学反应时,在正极上发生电极反应的物质是电解质溶液中的某种微粒;当负极材料与电解质溶液不能自发的发生化学反应时,在正极上发生反应的物质是溶解在电解质溶液中的O2。然后再根据具体情况写出
6、正极反应式,在书写时也要考虑正极反应产物是否与电解质溶液反应的问题,若参与反应也要书写叠加式。燃料电池的正极反应式精品w o r d 可编辑资料-第 2 页,共 8 页-文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:
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8、9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9
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11、0 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E
12、3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G
13、3电解质是碱性或中性溶液:O22H2O4e=4OH,电解质是酸性溶液:O24H4e=2H2O。(4)正、负电极反应式相加得到电池反应的总反应方程式。2.根据总反应式书写电极反应式如果题目给定的是总反应式,可分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况),再选择一个简单变化情况写电极反应式,另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看作数学中的代数式,用总反应式减去已写出的电极反应式即得结果。以 2H2O2=2H2O 为例,当电解质溶液为KOH 溶液时的电极反应式的书写步骤如下:(1)根据总反应方程式分析有关元素化合价的变化情况,确定 2 mol H2失掉 4 mol 电子,初步
14、确定负极反应式为2H24e=4H。(2)根据电解质溶液为碱性,与H不能大量共存,反应生成水,推出 OH应写入负极反应式中,故负极反应式为2H24OH4e=4H2O。(3)用总反应式2H2 O2=2H2O 减去负极反应式得正极反应式:2H2OO24e=4OH。3.可充电电池电极反应式的书写在书写可充电电池电极反应式时,要明确电池和电极,放电为原电池,充电为电解池。(1)原电池的负极发生氧化反应,对应元素化合价升高。(2)原电池的正极发生还原反应,对应元素化合价降低。【例2】氢氧燃料电池的工作原理如下图所示。通常氢氧燃料电池有酸式(当电解质溶液为硫酸时)和碱式 当电解质溶液为NaOH(aq)或 K
15、OH(aq)时 两种。试回答下列问题:(1)酸式电池的电极反应:负极:_,正极:_;电池总反应:_;电解质溶液的pH_(填“变大”、“变小”或“不变”)。(2)碱式电池的电极反应:负极:_,正极:_;电池总反应:_;精品w o r d 可编辑资料-第 3 页,共 8 页-文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2
16、H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档
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21、1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 Z
22、O2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3电解质溶液的pH_(填“变大”、“变小”或“不变”)。解析燃料电池所用的介质(电解质溶液或相当于电解质溶液)不同,相应的电极反应就不同;但无论如何书写,两电极反应相叠加始终等于燃料的燃烧反应。这也是验证电极反应是否正确的一种方法。(1)正极上,O2得电子变为O2,溶液中 O2不能单独存在,酸性条件下与H结合生成 H2O;负极上,H2失电子变为H,H进入电解质溶液。电池总反应为H2在 O2中燃烧的反应,由于有水生成,溶液将逐渐变稀,故pH 变大。(2)正极上,O2得电子变为O2,溶液中O2不能
23、单独存在,碱性条件下与H2O 分子结合生成 OH;负极上,H2失电子变为H,碱性条件下H不能大量存在,与OH结合生成水。电池总反应也是H2在 O2中的燃烧反应。同样,由于有水生成,c(OH)变小,pH 变小。答案(1)2H24e=4HO24e4H=2H2O2H2O2=2H2O变大(2)2H24e4OH=4H2OO24e2H2O=4OH2H2O2=2H2O变小理解感悟书写电极反应式时,一是要注意电解质溶液是否参与反应;二是根据得失电子守恒将正、负极反应式相加得出总反应方程式;三是结合总反应方程式分析pH 变化。三原电池和电解池的比较与判断1.原电池和电解池的比较装置类别原电池电解池原理使氧化还原
24、反应中电子的转移做定向移动,从而形成电流使电流通过电解质溶液或熔融电解质而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程装置特点将化学能转变成电能将电能转变成化学能实例电极名称负极正极阴极阳极反应类型氧化反应还原反应还原反应氧化反应反应特征自发的氧化还原反应(主动)借助电流(被动)电极判断由电极本身决定正极:流入电子负极:流出电子由外电源决定阳极:连电源正极阴极:连电源负极电子流向负极外电路正极电解池阳极电源正极电源负极电解池阴极离子移动阳离子向正极移动阴离子向负阳离子向阴极移动阴离子向阳极移动精品w o r d 可编辑资料-第 4 页,共 8 页-文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I
25、10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2E3A2H2G3文档编码:CB4Y2J9L6V9 HX1P4W10Z1I10 ZO2
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- 2021 化学反应 速率 化学平衡 第四 章章末 总结
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