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电化学专题 胶南市第一中学 高三化学组 丁毅民.

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1 电化学专题 胶南市第一中学 高三化学组 丁毅民

2 【2011年考纲】 (1)了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。
(2)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。 【教学重点】 电极判断、电极方程式的书写 以及金属的腐蚀与防护。

3 例题 (1)如果只接通K2,铁棒是 极 ,发生 (氧化或还原)反应, 电极反应式是 ,石墨是 极;电极反应式是 ; 总式是 漏斗中的液面 。
电极反应式是 ,石墨是 极;电极反应式是 ; 总式是 漏斗中的液面 。 (2)如果只接通K3,铁棒是 极 ,电极反应式是 石墨是 极;电极反应式是 ; 总式是 。 (3)如果只接通K1,铁棒周围便出现白色沉淀, 则铁棒应与电源的 极相连,电极式 ; 石墨是 极,电极反应式是 ; 总式是 , 漏斗中的液面 。

4 (1)如果只接通K2,铁棒是 极 ,发生 (氧化或还原)反应,电极反应式是 ;
石墨是 极,电极反应式是 ; 总式是 ,漏斗中液面 。 还原 2 H+ +2e-=H2↑ 4OH- — 4e- =2H2O + O2↑ 2H2O = 2H2 ↑ + O2 ↑ 电解 上升

5 (2)如果只接通K3,铁棒是 极 ,电极反应 式是 ;石墨是 极,电极反应式是 ; 总式是 。 负 正
式是 ;石墨是 极,电极反应式是 ; 总式是 。 Fe — 2e- +2OH- = Fe(OH)2 O2 +4e- + 2H2O = 4OH- 2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2

6 (3)如果只接通K1,铁棒周围便出现白色 沉淀,则铁棒应与电源的 极相连, 电极式 ; 正 石墨是 极,电极反应式是 ; 总式是 ,
沉淀,则铁棒应与电源的 极相连, 电极式 ; 石墨是 极,电极反应式是 ; 总式是 , 漏斗中的液面 。 Fe — 2e- +2OH- = Fe(OH)2 2 H+ +2e-=H2↑ Fe +2H2O = Fe(OH)2 +H2 电解 上升

7 【规律总结】一、原电池、电解池的电极判断方法:

8 (2009年山东高考理综29)Zn-MnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。
【跟踪高考】 (2009年山东高考理综29)Zn-MnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。 (1)该电池的负极材料是    。电池工作时,电子流向    (填“正极”或“负极”)。 (2)MnO2的生产方法之一是以石为电极,电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是   。若电解电路中通过2mol电子,MnO2的理论产量为  。 【思考】阳极是什么离子放电?为什么? Zn 正极 2 H+ +2e-=H2↑ 87g

9 1、图中的虚线框内需连接直流电源,Cu应与哪极 相连?为什么?写出其电极反应式
【变式1】Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示意图如下,电解总反应:2Cu+H2O==Cu2O+H2,回答: 1、图中的虚线框内需连接直流电源,Cu应与哪极 相连?为什么?写出其电极反应式 2、当有0.2mol电子转移时,生成Cu2O的物质的量 为多少? 电解 2Cu -2e —+2OH—→Cu2O +H2O 0.1mol 阴极 阳极

10 【规律总结】 2、电极反应式的书写规律: (1)分析反应,写出电子得失 (2)关注介质,利用电荷守恒配平

11 【变式2】如图所示装置利用N2O4制备N2O5,则N2O5在电解池的 (填“阳极”或“阴极”)区生成,其电极反应式为 。
N2O4 — 2e- + 2HNO3 = 2N2O5 + 2H+

12 【例题】(4)若将两电极改为多孔石墨,先只接通K2,一段时间之后再只接通K3,能否产生电流? ,若能,写出其电极反应式: ;
负极:H2 —2e- +2OH- = 2H2O 正极:O2 +4e- + 2H2O = 4OH-

13 【跟踪高考】 (2008年山东高考理综29)2北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8),以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2和CO2,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐。电池反应方程式为 ;放电时,CO32-移向电池的 (填“正”或“负”)极。 C3H8+5O2=3CO2+4H2O 【补充】写出上题的正极反应式: O2+4e—+2CO2=2CO32-

14 【规律总结】 3、燃料电池的正极反应式: a、酸性条件下: b、中性、碱性条件下 c、熔融碳酸盐: d、熔融金属氧化物(传导O2- ):
O2+4e—+4H + =2H2O O2+4e—+2H2O=4OH — O2+4e—+2CO2=2CO32- O2+4e—=2O2-

15 【例题】(5)只接通K1、只接通K3和全部断开 这三种情况都会对Fe发生腐蚀作用,那么比较这 三种情况的腐蚀速度 ,
三种情况的腐蚀速度 , 金属腐蚀的电化学防护法 。 只接通K1>只接通K3>全部断开 牺牲阳极保护法 阴极的电保护法

16 【变式3】利用右图装置,可模拟铁的电化学防护。下列有 关说法正确的是 ( ) A.若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于M处
关说法正确的是 ( ) A.若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于M处 B.若X为锌板,K置于M或N处,均能减缓铁的腐蚀 C.若X为碳棒,K置于M或N处,一段时间后溶液pH均不变 D.若X为碳棒,K置于M或N处,Cl—均向X电极移动 B

17 (2010山东高考理综29)对金属制品进行抗腐蚀处理,可延
长其使用寿命。(1)以下为铝材表面处理的一种方法: 1、镀铜可防止铁制品腐蚀,电镀时用铜而不用石墨做阳极的原因是 。 2、以铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应式为 。 阳极Cu可以发生氧化反应生成 Cu2+,以补充溶液中消耗的Cu2+ 2Al — 6e-+3H20= Al 2 O3 +6 H+ 3、利用右装置,可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应该置于 处。若X为锌,开光K置于M处,该电化学防护法称为 。 N 牺牲阳极保护法

18 【总结】 这三年高考重点考查了电化学的哪些内容?
【总结】 这三年高考重点考查了电化学的哪些内容? 电极判断、电子及离子的流向、电极反应式的书写、金属的腐蚀与防护、简单的计算。

19 谢谢!


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