2022年高二化学原电池和电解池.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆第六讲 原电池和电解池1原电池和电解池的比较：装置原电池电解池实例使氧化仍原反应中电子作定向移动,从而形 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧原理成电流；这种把化学能转变为电能的装置叫化仍原反应的过程叫做电解；这种把电能转变做原电池；为化学能的装置叫做电解池；电极：两种不同的导体相连；形成条电解质溶液：能与电极反应；电源；电极（惰性或非惰性）；件能自发的发生氧化仍原反应电解质（水溶液或熔化态）；形成闭合回路反应类自发的氧化仍原反应非自发的氧化仍原反应型电极名由电极本身性质打算：由外电源打算：正极：材料性质较不活泼的

2、电极；阳极：连电源的正极；称负极：材料性质较活泼的电极；阴极：连电源的负极；电极反负极： Zn-2e- =Zn 2+ （氧化反应）阴极： Cu 2+ +2e- = Cu （仍原反应）阳极： 2Cl-2e- =Cl2（氧化反应）应正极： 2H +2e-=H2 （仍原反应）电子流负极正极电源负极阴极；阳极电源正极向电流方正极负极电源正极阳极；阴极电源负极向能量转化学能电能电能化学能化应用抗金属的电化腐蚀；电解食盐水（氯碱工业）；电镀（镀铜） ；有用电池；电冶（冶炼Na、Mg、Al ）；精炼（精铜） ；2 原电池正负极的判定：依据电极材料判定：活泼性较强的金属为负极,活泼性较弱的或者非金属为正极；依

3、据电子或者电流的流淌方向：电子流向：负极正极；电流方向：正极负极；依据电极变化判定：氧化反应负极；仍原反应正极；依据现象判定：电极溶解负极；电极重量增加或者有气泡生成正极；依据电解液内离子移动的方向判定 3 电极反应式的书写：阴离子移向负极；氧离子移向正极；负极：负极材料本身被氧化：-=M n+ 如： Zn-2 e-=Zn 2+-=PbSO4 假如负极金属生成的阳离子与电解液成分不反应,就为最简洁的：M-n e假如阳离子与电解液成分反应,就参与反应的部分要写入电极反应式中：如铅蓄电池, Pb+SO 2-2e负极材料本身不反应：要将失电子的部分和电解液都写入电极反应式,如燃料电池CH4-O2C

4、作电极 电解液为 KOH：负极： CH4+10OH-8 e-=C03 2-+7H2O 正极：当负极材料能自发的与电解液反应时,正极就是电解质溶液中的微粒的反应,名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆H2SO4电解质,如2H +2e=H2 CuSO 4 电解质： Cu2+2e= Cu 当负极材料不与电解质溶液自发反应时,正极就是电解质中的O2 反正仍原反应当电解液为中性或者碱性时,H2O比参与反应,且产物必为OH-, 如氢氧燃料电池（- KOH电解质） O2+2H2O+4e=4OH当电解液为酸性

5、时,H +比参与反应,产物为H2O O2+4O2+4e=2H2O 4化学腐蚀和电化腐蚀的区分化学腐蚀 电化腐蚀一般条件 金属直接和强氧化剂接触 不纯金属,表面潮湿反应过程 氧化仍原反应,不形成原电池；因原电池反应而腐蚀有无电流 无电流产生 有电流产生反应速率 电化腐蚀化学腐蚀结果 使金属腐蚀 使较活泼的金属腐蚀5吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区分电化腐蚀类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性较强 2H+ + 2e- =H2正极反应O2 + 4e- + 2H 2O = 4OH-负极反应Fe 2e-=Fe 2+Fe 2e-=Fe 2+腐蚀作用是主要的腐蚀类型,具有广泛性发生在某些局部区域内6金

6、属的防护转变金属的内部组织结构；合金钢中含有合金元素,使组织结构发生变化,耐腐蚀；如：不锈钢；在金属表面掩盖爱护层；常见方式有：涂油脂、油漆或掩盖搪瓷、塑料等；使表面生成致密氧化膜；在表面镀一层有自我爱护作用的另一种金属；电化学爱护法外加电源的阴极爱护法: 接上外加直流电源构成电解池,被爱护的金属作阴极；牺牲阳极的阴极爱护法：外加负极材料,构成原电池,被爱护的金属作正极A.氢氧燃料电池 结构：石墨、石墨、KOH溶液；电极反应 负极： H 2- 2e- + 2OH- = 2H 2O 正极： O2 + 4e- + 2H 2O = 4OH-总式： 2H2+O2=2H2O （反应过程中没有火焰,不是放

7、出光和热,而是产生电流）留意：仍原剂在负极上反应,氧化剂在正极上反应；书写电极反应式时必需考虑介质参与反应（先常规后深化）（内装 KCl 的琼脂,形成闭合回路）；如相互反应的物质是溶液,就需要盐桥B铝、空气燃料电池 以铝空气海水电池为能源的新型海水标志灯已研制胜利；这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而源源不断产生电流；只要把灯放入海水中,数分钟后就会发出刺眼的闪光,其能量比干电池高20 50 倍；2+6H2O+12e-=12OH电极反应：铝是负极 4Al-12e-= 4Al3+；石墨是正极 3O8电解池的阴阳极判定：名师归纳总结 由外电源打算：阳极：连电源的正极；阴

8、极：连电源的负极；第 2 页,共 15 页依据电极反应: 氧化反应 阳极；仍原反应阴极依据阴阳离子移动方向：阴离子移向阳极；阳离子移向阴极,依据电子几点流方向：电子流向 : 电源负极阴极；阳极电源正极- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆电流方向 : 电源正极阳极；阴极电源负极9. 电解时电极产物判定：阳极： 假如电极为活泼电极,Ag 以前的,就电极失电子,被氧化被溶解,Zn-2e- =Zn 2+ 假如电极为惰性电极,C、Pt 、Au、Ti 等,就溶液中阴离子失电子,4OH- - 4e-= 2H 2O+ O2 阴离子放电次序 S

9、2-I-Br- Cl-OH- 含氧酸根 F-阴极：（. 阴极材料 金属或石墨 总是受到爱护 ）依据电解质中阳离子活动次序判定,阳离子得电子次序 金属活动次序表的反表 金属活泼性越强,就对应阳离子的放电才能越弱,既得电子才能越弱 : K+ Ca 2+ Na+ Mg 2+ Al 3+ H+ Zn 2+ Fe 2+ Sn 2+ Pb 2+ Cu 2+ Hg 2+ ”、“=”或 “” 缘由是（用离子方程式和必要的文字说明）；23、我国首创以铝-空气 -海水电池作为能源的新型海水标志灯,它以海水为电解质溶液,靠空第 8 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而

10、不学就殆气中的氧气使铝不断氧化而产生电流；只要把灯放入海水中数分钟,就会发出刺眼的白光；就；（1）该电源负极材料为；正极材料为；（1）写出（2）负极反应为；（3）正极反应为；24、铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：（2）如将（ 1）中的反应设计成原电池,请画出原电池的装置图,标出正、负极,并写出电极反应式；正极反应：；负极反应：；（3）腐蚀铜板后的混合溶液中,如 Cu 2+、Fe 3+和 Fe 2+的浓度均为 0.10 mol/L ,请参照下表给出的数据和药品,简述除去 CuCl2溶液中 Fe 3+和

11、Fe 2+的试验步骤：；氢氧化物开头 氢氧化物沉淀+ Fe3沉淀时的 pH 完全时的 pH 1.9 3.2 + Fe27.0 9.0 + Cu24.7 6.7 供应的药品： Cl2浓 H2SO4NaOH 溶液CuO Cu 4某科研人员发觉劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢,但在某些盐溶液中腐蚀现象明显；请从上表供应的药品中挑选两种（水可任选） ,设计正确试验,验证劣质不锈钢易被腐蚀；名师归纳总结 有关反应的化学方程式：；第 9 页,共 15 页劣质不锈钢腐蚀的试验现象：- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆【电解池练习】1、用石墨作电极电解

12、 1 mol L1以下物质的溶液,溶液的 pH保持不变的是（）AHCl BNaOH CNa2SO4 D NaCl 2、在铁制品上镀上肯定厚度的锌层,以下设计方案正确选项 A锌作阳极,镀件作阴极,溶液中含有锌离子 B铂作阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子C铁作阳极,镀件作阴极,溶液中含有亚铁离子 D锌用阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子3、图中 X、Y分别是直流电源的两极,通电后发觉 a极极板质量增加,b极极板处有无色无臭气体放出,符合这一情形的是 a极板 b极板 X电极 Z溶液A 锌 石墨 负极 CuSOB 石墨 石墨 负极 NaOH C 银 铁 正极 AgNO图 14 4 D 铜 石墨 负极

13、 CuCl24、以下表达正确选项 锌跟稀硫酸反应制取氢气,加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率；镀层破旧后,白铁 镀锌的铁 比马口铁 镀锡的铁 更易腐蚀；电镀时应把镀件置于电解槽的阴极；冶炼铝时,把氧化铝加入液态冰晶石中成为熔融体后电解钢铁表面常易腐蚀生成Fe2O3 nH2O 析出钾、A B C D5、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,在肯定条件下通电一段时间后,镁、铝的物质的量之比为（）A.1:2:3 B.3:2:1 C.6:3:1 D.6:3:2 26、试验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气,已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极 Pb+SO=PbSO 4+2e,正

14、极 PbO2+4H +SO4 2+2e=PbSO 4+2H2O今如制得 Cl 2 0.050mol ,这时电池内消耗的 H2SO4的物质的量至少是 A0.025 mol B0.050 mol C0.10 mol D0.20 mol 7、以下关于铜电极的表达正确选项 A铜锌原电池中铜是负极 B用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极C在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极 D 电解稀硫酸制 H2、O2时铜作阳极8、用惰性电极电解 MNO 3 的水溶液,当阴极上增重 ag时,在阳极上同时产生 b L 氧气 标准状况 ,从而可知M的相对原子质量是 22 . 4 ax 11 2. ax 5 6. ax 2 5. axA

15、. b B. b C. b D. b9、以下关于试验现象的描述不正确选项 A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面显现气泡B.用锌片做阳极,铁片做阴极,电解氯化锌溶液,铁片表面显现一层锌C.把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面显现一层铁D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速率加快名师归纳总结 10、将质量分数为00525 2%的NaOH溶液 1 L 密度为 1.06 gcm3 用铂电极电解,当溶液中NaOH的质量分数转变了 0.0101.0% 时停止电解,就此时溶液中应符合的关系是 第 10 页,共 15 页NaOH的质量分数阳极析出物的质量/g 阴极析出物的质

16、量/g A 0.0626.2% 19 152 B 0.0626.2% 152 19 C 0.0424.2% 1.2 9.4 D 0.0424.2% 9.4 1.2 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆11、用两支惰性电极插入500 mL AgNO3溶液中,通电电解；当电解液的pH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视 ,电极上析出银的质量大约是 A.27 mg B.54 mg C.108 mg D.216 mg 12、通以相等的电量,分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化合价

17、为 +1）溶液,如被仍原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比 n（硝酸银） n（硝酸亚汞） =21,就以下表述正确选项（）A 在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比 B 在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等n（银） n（汞） =21 C 硝酸亚汞的分子式为HgNO 3 D 硝酸亚汞的分子式为Hg2NO3213、某同学想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通 电时,为使 Cl 2被完全吸取,制得有较强杀菌才能的消毒液,设计了如图的装置,就对电 源电极名称和消毒液的主要成分判定正确选项（）A、a 为正极, b 为负极； NaClO和 NaCl B 、a 为负极, b 为正极； NaClO和 NaCl C、a 为阳极, b 为阴极； HClO和 NaCl D 、a 为阴极, b 为阳极； HClO和 NaCl 14、在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属氧化反应或同属