高三化学电化学专题复习超级精品
高中化学高三电化学复习(公开课)精品PPT课件

升失氧化还原剂,降得还原氧化剂。 有升必有降,有得必有失,得失必相等。
【知识梳理】
(1)一个概念: 没有外加电源的装置是 原电池 有外加电源的装置是 电解池
(2)两个电极 原电池:负极 → 活泼金属 电解池: 阳 → 氧 → 氧
(3)三个流向: 电解池:
阳极 → 正极 阴极 → 负极
式:
。
1.下面是常见的电化学装置图,①③④中均为 惰性电极,下列说法正确的是
A. 装置①中阳极反应式 为:2Cl--2e-= Cl2↑ ,阴 极反应式为:Cu2++2e-= Cu ,电解完全后,溶液 中的酸性增强
D. 装置④中阳离子C. 装置③中铜片为阳极,若 交换膜B.上装每置透②过中b极铜为片负和极铁,制该品极的的质量相等, 1mol电N极a+反时应,方则程阴电式解为一O段2+4时e间-+2后H,2O电=4路O中H-有 极产生11.2L H2 2mol电子转移,此时铜片和
((13452))M若要写为电 丙 使出电解 装 电d电源后 置 解极的甲 产 后上溶 生 丙发液 的 中生的 两 溶反体 种 液极应积气恢,的为体复甲电与到2、5极氢原L乙反,氧来电应且化的解式产钠状质生溶态分的液,别气、应。为
体铂加全电入部极逸形出成、则 原该 电物溶 池质液 ,。常 请温 写(时出填的正写极p化H电为学极式反)应。 。
铁制品的质量差ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ128g
2.右图是一个用铂丝作电极,电解稀的MgSO4 溶液的装置,电解液中加有中性红指示剂,此时 溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围:6.8~8.0, 酸色—红色,碱色—黄色) 回答下列问题:
(1)下列关于电解过 程变是(应(方切入(应中化的法断烧24563的)))电的反是电杯(反电写检写极叙式源内填应解出 验出附述:,观编式一AabB近 正 将 察管管号段管溶 确 电 到中中)时中液 的 解 的气发;间发颜 液 现体生后生色 倒 象的;反,;反;; ①是A管溶液由红变黄。; ② B管溶液由红变黄; ③ A管溶液不变色; ④B管溶液不变色;
高三化学一轮专题复习:电化学复习

【思维建模3】二次电池充、放电的电极判断 (-)外接电源(+)
阴极(电解池)
氧化产物
得电子 化合价降低 还原反应
失电子 化合价升高子
阳极(电解池)
还原产物
失电子 化合价升高 氧化反应
得电子 化合价降低 还原反应
氧化剂
负极(原电池)
正极(原电池)
【体味高考3】(2021·浙江高考真题)镍镉电池是二次电池,其工作原理示
【课堂检测】
1、(2021·广东高考真题)火星大气中含有大量CO2,一种有CO2参加反应的新型全 固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极,碳纳米管为正极,放电时
A.负极上发生还原反应 C.阳离子由正极移向负极
B.CO2在正极上得电子 D.将电能转化为化学能
2.(2020全国1)科学家近年发明了一种新型Zn−CO2水介质电池。电池示意图如图, 电极为金属锌和选择性催化材料,放电时,温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等, 为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是
【体味高考2】【2021年湖南化学16题节选】利用电解原理,将氮转 化为高纯氢气,其装置如图所示。 (1)电解过程中OH-的移动方向为_______(填“从左往右”或“从右往左”); (2)阳极的电极反应式为_______。
OH-从右往左
2NH3-6e-+6OH-= N2+6H2O
NH3
N2
失电子 阳极
设计展示
【思维建模2】电解池工作原理小结:
(+)外接电源(-)
氧化产物
失电子 化合价升高 氧化反应
还原剂
电子 阳离子 阴离子
还原产物
得电子 化合价降低 还原反应
高考电化学专题复习知识点总结完美版

一、原电池的工作原理装置特点:化学能转化为电能;①、两个活泼性不同的电极;形成条件:②、电解质溶液一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应;原③、形成闭合回路或在溶液中接触电④、建立在自发进行的氧化还原反应基础之上池负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应; 原基本概念:正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应;理电极反应方程式:电极反应、总反应;氧化反应负极铜锌原电池正极还原反应反应原理 Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=2H2↑电解质溶液二、常见的电池种类电极反应:负极锌筒Zn-2e-=Zn2+正极石墨2NH4++2e-=2NH3+H2↑①普通锌——锰干电池总反应:Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2↑干电池:电解质溶液:糊状的NH4Cl特点:电量小,放电过程易发生气涨和溶液②碱性锌——锰干电池电极反应:负极锌筒Zn-2e- +2OH- =ZnOH2正极石墨2e-+2H2O +2MnO2= 2OH-+2MnOOH 氢氧化氧锰总反应:2 H2O+Zn+2MnO2= ZnOH2+2MnOOH溶解不断电极:负极由锌改锌粉反应面积增大,放电电流增加;使用寿命提高 电解液:由中性变为碱性离子导电性好;正极PbO 2 PbO 2+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O 负极Pb Pb+SO 42--2e -=PbSO 4总反应:PbO 2+Pb+2H SO 4 2PbSO 4+2H 2O电解液:cm 3~cm 3的H 2SO 4 溶液特点:电压稳定, 废弃电池污染环境 Ⅰ、镍——镉Ni ——Cd 可充电电池;其它 负极材料:Cd ;正极材料:涂有NiO 2,电解质:KOH 溶液NiO 2+Cd+2H 2O NiOH 2+ CdOH 2Ⅱ、银锌蓄电池正极壳填充Ag 2O 和石墨,负极盖填充锌汞合金,电解质溶液KOH;反应式为: 2Ag+ZnOH 2 ﹦ Zn+Ag 2O+H 2锂亚硫酰氯电池Li-SOCl 2:8Li+3SOCl 2 = 6LiCl+Li 2SO 3+2S锂电池 用途:质轻、高能比能量高、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命,广泛应用于军事和航空领域; ①、燃料电池与普通电池的区别不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是工作时不断从外界输入,同时燃 料 电极反应产物不断排出电池;放电 充电放电放电` 充电 放电`充电放电`电池②、原料:除氢气和氧气外,也可以是CH4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂;③、氢氧燃料电池:总反应:O2+2H2=2H2O 特点:转化率高,持续使用,无污染;2.氢氧燃料电池反应汇总:介质电池反应2H2 +O2= 2H2O酸性负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 4H+ + 4e-= 4H2O中性负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-碱性负极2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-3.固体氢氧燃料电池:固体电解质介质电池反应: 2H2 +O2= 2H2O负极2H2 - 4e- +2O2-= 2H2O正极O2+ 4e-= 2O2-负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O4.甲烷新型燃料电池以两根金属铂片插入KOH溶液中作电极,又在两极上分别通入甲烷和氧气;电极反应为:负极:CH4+ 10OH --8e-= CO32- + 7H2O正极:2O2+ 4H2O +8e-= 8OH -电池总反应:CH 4+ 2O 2 + 2KOH = K 2CO 3 + 3 H 2O分析溶液的pH 变化;C 4H 10、空气燃料电池、电解质为熔融K 2CO 3, 用稀土金属材料作电极具有催化作用负极:2C 4H 10 -52e- + 26CO32-- = 34 CO 2+ 10H 2O 正极:13O 2 +52e- + 26CO 2 =26CO3 2-电池总反应:2C 4H 10+ 13O 2 = 8CO 2 + 10 H 2O 5.铝——空气燃料电池海水: 负极:4Al -12e- = 4Al 3+ 正极:3O 2 +12e- + 6H 2O =12OH - 电池总反应:4Al +3O 2 +6H 2O = 4AlOH 3 三、原电池的主要应用:1.利用原电池原理设计新型化学电池;2.改变化学反应速率,如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气;3.进行金属活动性强弱比较;4.电化学保护法,即将金属作为原电池的正极而受到保护;如在铁器表面镀锌;5.解释某些化学现象 四、金属的腐蚀与防护腐蚀概念:金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程;概述: 腐蚀危害:腐蚀的本质:M-ne -→M n+氧化反应分类:化学腐蚀金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀、电化腐蚀电化学腐蚀定义:因发生原电池反应,而使金属腐蚀的形式; 负极Fe :Fe-2e -=Fe 2+; 吸氧腐蚀: 正极C :O 2+2H 2O+4e -=4OH - 总反应:2Fe+O 2+2H 2O=FeOH 2后继反应:4FeOH 2 +O 2 +2H 2O =4FeOH 3钢铁的腐蚀 2FeOH 3====Fe 2O 3 +3H 2O负极Fe :Fe-2e -=Fe 2+;析氢腐蚀: 正极C :2H ++2e -=H 2↑总反应: Fe+2H +=Fe 2++H 2↑影响腐蚀的因素:金属本性、介质;金属的防护: ①、改变金属的内部组织结构;保护方法: ②、在金属表面覆盖保护层;③、电化学保护法牺牲阳极的阴极保护法电解池原理 一、 电解池基础定义:使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程; 装置特点:电能转化为化学能;①、与电源本连的两个电极;形成条件 ②、电解质溶液或熔化的电解质③、形成闭合回路;金属的腐蚀与防护电极 阳极:与直流电源正极相连的叫阳极;概念 阴极:与直流电源负极相连的叫阴极;电极反应:原理:谁还原性或氧化性强谁先放电发生氧化还原反应离子放电顺序: 阳极:阴离子还原性 S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->SO 42-含氧酸根>F -阴极:阳离子氧化性 Ag +>Fe 3+>Cu 2+>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>H +>Al 3+>Mg 2+>Na +电子流向 e - e-氧化反应 阳极 阴极 还原反应反应原理:4OH --4e -=2H 2O +O 2 Cu 2++2e -=Cu 电解质溶液电解结果:在两极上有新物质生成;总反应:2CuSO 4+ 2H 2O= 2Cu+2H 2SO 4+O 2↑ 二、 电解池原理粗铜板作阳极,与直流电源正极相连; ①、装置 纯铜作阴极,与直流电源负极相连;用CuSO 4 加一定量H 2SO 4作电解液; 阴极:Cu 2++2e -=Cu电解精炼铜 阳极:Cu-2e -=Cu 2+、Zn-2e -=Zn 2+②、原理: Ni-2e -=Ni 2+阳极泥:含Ag 、Au 等贵重金属; 电解液:溶液中CuSO 4浓度基本不变③、电解铜的特点:纯度高、导电性好;移向阴离子移向 阳离子电解池原理①、概念:利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或合金的过程;②、方法:镀层金属与电源正极相连作阳极; 将待镀金属与电源负极相连作阴极;电镀: 用含镀层金属离子的电解质溶液配成电镀液;③、原理:阳极 Cu-2e -=Cu 2+ ;Cu 2++2e -=Cu ④、装置 如图⑤、电镀工业:镀件预处理→电镀液添加剂→装置:现象 ①、阴极上有气泡;②、阳极有刺激性气体产,能使湿润的淀粉KI 变蓝;电解食盐水 ③、阴极区附近溶液变红,有碱生成通电前: NaCl =Na ++Cl - H 2O H ++OH -原理 阴极Fe:Na +,H +移向阴极;2H ++2e -=H 2↑还原反应 通电后: 阳极C :Cl -、OH -移向阳极;2Cl --2e -=Cl 2↑氧化反应总反应:2NaCl +2H 2O 2NaOH +Cl 2↑+H 2↑阳极、阴极、离子交换膜、电解槽、导电铜棒等 ①、组成:阳极:金属钛网涂有钌氧化物;阴极:碳钢网涂有Ni 涂层阳离子交换膜:只允许阳离子通过,阻止阴离子和空气通过;电解的应氯碱工业 电解离子交换膜法制烧碱②、装置:食盐 湿氯气 氯气 ③生成流程: 淡盐水 氢气 NaOH 溶液 → NaOH 固体精制食盐水 + — 纯水含少量NaOH 粗盐水含泥沙、Cu 2+、Mg 2+、Ba 2+、SO 42-等阳离子交换树脂:除Cu 2+、Mg 2+等 加BaCl 2,Ba 2++SO 42-=BaSO 4↓④、粗盐水精制: 加Na 2CO 3:Ca 2++CO 32-=CaCO 3↓;Ba 2++CO 32-=BaCO 3↓加NaOH :Mg 2++2OH -=MgOH 2↓;Fe 3++3OH -=FeOH 3↓三、电解实例及规律电解液 溶质类别 电解总反应式相当于电解溶液pH NaOH 溶液 强碱 2H 2O电解2H 2↑+O 2↑水升高 H 2SO 4溶液 含氧酸 降低 Na 2SO 4溶液 活泼金属的含氧酸盐 不 变 两极混合液 CuCl 2溶液 不活泼金属的无氧酸盐 CuCl 2 电解Cu+Cl 2↑ 电解质本身接近7HCl 溶液无氧酸2HCl电解H 2↑+Cl 2↑升高NaCl 溶液 活泼金属的无氧酸盐2NaCl+2H 2O 电解H 2+2NaOH+Cl 2↑ om电解质与水升高。
高三电化学复习专题【教学PPT课件 高中化学优质课】

类型 放O2生酸型 放H2生碱型 电解电解质型
电解H2O型
化学物质
CuSO4、AgNO3、 Cu(NO3)2
KCl、CaCl2` NaCl
CuCl2 HCl
NaNO3、Na2SO4、 K2SO4 KOH
电化学一轮复习
电解池和原电池比较
一、能量转换
原电池 化学能
电解池
电能
二、形成条件
A
Zn
Cu
Pt Pt
CuSO4
NaCl
⑴两种活动性不同的金属作 ⑴两电极接外电源 电极(或金属和能导电的非
金属等)
⑵电解质溶液中(电极插入 ⑵电极插入电解质溶
其中,活泼的金属和电解质 液中
溶液自发的氧化还原反应)
⑶形成闭合回路
④海水电池
负极材料为铝,正极材料为石墨。溶有 氧气的海水作电解质溶液。 负极 4Al-12e- =4Al3+
正极 3O2+6H2O+12e- =12OH-
4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
⑤锂电池
锂电池的负极反应均为常用 于心脏起搏器的一种微型锂 电池,石墨作正极,电解质 溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4) 溶解在亚硫酸氯(SOCl2)中 组成 。
HNO3
pH变化 降低
升高 —
升高 不变 升高 降低
电解池的应用--电解工业
⑴氯碱工业
⑵铝的冶炼
(1)原料的选择 (2)电极反应的书写
原料:Al2O3,Na3AlF6 阳极:6O2--12e-=3O2↑ 阴极:4Al3++12e-=4Al
高中电化学复习专题

电化学复习题第一节原电池【学问点】1、原电池的概念:把化学能转化为电能的装置2、原电池工作原理:负极:电子流出的电极——失电子,发生氧化反应(较活泼的金属)正极:电子流入的电极——得电子,发生还原反应(较不活泼的金属、石墨等)3、组成原电池的条件①具有不同的电极,较活泼的金属作负极,发生氧化反应;较不活泼金属或非金属(石墨等)作正极,得到电子,发生还原反应,本身不变。
②具有电解质溶液。
③具有导线相连(或干脆接触)组成闭合回路。
④有能自发进行的氧化还原反应(有明显电流产生时需具备此条件)。
【留意】a.不要形成“活泼金属肯定作负极”的思维定势。
b.原电池中,电极可能与电解质反应,也可能与电解质不反应。
c.形成闭合回路的方式有多种,可以是导线连接两个电极,也可以是两个电极接触。
d.有的原电池产生的电流大,可以对外做功;有的原电池,电极上发生的反应很慢,产生的电流极其微弱,不能对外做功(如:电极是Fe、C,电解质溶液是NaCl溶液)。
4、原电池正、负极的推断:①依据组成原电池的两极材料推断:负极:活泼性较强的金属正极:活泼性较弱的金属或能导电的非金属(石墨)②依据电流方向或电子流淌方向推断:电流是由正极流向负极电子流淌方向是由负极流向正极③依据原电池两极发生的变更来推断:负极:失电子发生氧化反应 正极:得电子发生还原反应 ④依据电极反应现象负极:不断溶解,质量削减正极:有气体产生或质量增加或不变5、金属活泼性的推断:①金属活动性依次表②原电池的负极(电子流出的电极,质量削减的电极)的金属更活泼 ;③原电池的正极(电子流入的电极,质量不变或增加的电极,冒气泡的电极)为较不活泼金属 6、原电池的电极反应:(难点)a. 负极反应:X -ne -=X n+b. 正极反应:溶液中的阳离子得电子的还原反应 7、有盐桥的原电池盐桥是将热的琼脂溶液(可以是KCl 溶液或可以是NH 4NO 3溶液)倒入U 形管中(不能产生裂隙),将冷后的U 形管浸泡在KCl 饱和溶或NH 4NO 3溶液中制得。
高三化学电化学复习精选课件PPT

• (3)根据电极反应现象判断:
• 在某些装置中根据电极反应或反应现象可 判断电极,并由此判断电池类型,如图:
• 若C极溶解,D极上析出Cu,B极附近溶液变 红,A极上放出黄绿色气体,则可知乙是原电 池,D是正极,C是负极;甲是电解池,A是阳 极,B是阴极。B、D极发生还原反应,A、C 极发生氧化反应。
• B.一段时间后,a和d电极附近溶液变红
• C.b电极电极反应式为:2Cl--2e-===Cl2↑ • D.当电解一段时间,B中出现大量白色沉淀
时,停止实验,再将A中溶液倒入B中混合, 充分振荡,沉淀全部消失
பைடு நூலகம்
• 解析:右端装置为原电池,左端装置为电解池。 在右端装置中,通入O2的电极为电池的正极, 其电极反应为:O2+4e-+2H2O===4OH- , 所以在d电极附近,一段时间后出现红色,Al 为原电池的负极,Al失去电子生成Al3+,Al3+ 与溶液中的OH-反应生成白色Al(OH)3沉淀, 电池总反应为:4Al+3O2+ 6H2O===4Al(OH)3↓。
• 答案:(1)负 (2)增大 减小 不变 • (3)0.025 mol/L (4)13
【专项训练】 1.某同学按如图所示的装置进行实验,A、B 为常见金 属,它们的硫酸盐可溶于水。当 K 闭合后,在交换膜处 SO24- 从右向左移动。下列分析正确的是( )
• A.溶液中c(A2+)减小
• B.B的电极反应:B-2e-===B2+
• (4)若A中KCl溶液的体积也是200 mL,电解后, 溶液的pH为________(设电解前后溶液体积无 变化)。
• 解析:(1)C装置的铜电极质量增加,说明铜极 上有金属析出,即溶液中的银离子被还原生成 银单质,故铜极为阴极,由此可确定X极为负 极。
2022年高考化学热点考点电化学专题复习

高三化学每天练习20分钟——有关速率平衡的常规图像(有答案和详细解析)1.一种Cu—Li可充电电池的工作原理如图所示,其中非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片(LISICON)隔开。
下列说法正确的是()A.陶瓷片允许水分子通过B.电池放电时,N极发生氧化反应C.电池充电时,阴极反应为Li++e-===LiD.电池充电时,接线柱B应与外接直流电源的负极相连答案C解析铜—锂可充电电池,工作原理:放电时,金属锂是负极,发生失电子的氧化反应,在充电时,电源的正极连接原电池的正极,发生失电子的氧化反应,非水系电解液和水系电解液被锂离子固体电解质陶瓷片(LISICON)隔开,则陶瓷片允许Li+通过,不允许水分子通过。
放电时,金属锂是负极,发生失电子的氧化反应,M是负极,N为电池的正极,发生还原反应,故B错误;充电时,阴极反应和放电时的负极反应互为逆过程,电极反应为:Li++e-===Li,故C正确;充电时,接线柱A应与M极相连,M是负极,所以A与外接电源的负极相连,故D错误。
2.某些无公害免农药果园利用如图所示电解装置,进行果品的安全生产,解决了农药残留所造成的生态及健康危害问题。
下列说法正确的是()A.a为直流电源的负极,与之相连的电极为阴极B.离子交换膜为阴离子交换膜C.“酸性水”具有强氧化性,能够杀菌D.阴极反应式为H2O+2e-===H2↑+O2-答案C解析由“碱性水”可推知b为直流电源的负极,a为直流电源的正极,A项错误;右侧生成OH-,K+穿过离子交换膜移到右侧,即该离子交换膜为阳离子交换膜,B项错误;阳极反应为2Cl--2e-===Cl2↑,Cl2+H2O HCl+HClO,故“酸性水”中含HClO,具有强氧化性,能杀菌,C项正确;水溶液中不可能存在O2-,D项错误。
3.我国研究锂硫电池获得突破,电池的总反应是16Li+S8放电8Li2S,充放电曲线如图所示,下列说充电法不正确的是()A.充电时,电能转化为化学能B.放电时,锂离子向正极移动C.放电时,1mol Li2S6转化为Li2S4得到2mol e-D.充电时,阳极总电极反应式是8S2--16e-===S8答案C解析充电时,是电解池,电能转化为化学能,故A正确;放电时,是原电池,在原电池中,阳离子向正极移动,因此锂离子向正极移动,故B正确;根据图示,放电时,1mol Li2S6转化为Li2S4的反应为2Li2S6+2Li===3Li2S4,反应中2mol Li2S6得到2mol e-,即1mol Li2S6得到1mol e-,故C错误;根据16Li+8Li2S,充电时,阳极总电极反应式是8S2--16e-===S8,故D正确。
知识点高考化学之“电化学”知识点总结

知识点高考化学之“电化学”知识点总结一、原电池:(一)概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池。
(二)组成条件:1. 两个活泼性不同的电极2. 电解质溶液3. 电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路(三)电子流向:外电路:负极——导线——正极内电路:盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液,盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。
(四)电极反应:以锌铜原电池为例:负极:氧化反应:Zn-2e=Zn2+(较活泼金属)正极:还原反应:2H++2e=H2↑(较不活泼金属)总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑(五)正、负极的判断:1. 从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属为正极。
2. 从电子的流动方向:负极流入正极3. 从电流方向:正极流入负极4. 根据电解质溶液内离子的移动方向:阳离子流向正极,阴离子流向负极5. 根据实验现象:(1)溶解的一极为负极(2)增重或有气泡一极为正极二、化学电池(一)电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池(二)化学电池:借助于化学能直接转变为电能的装置(三)化学电池的分类:一次电池、二次电池、燃料电池1. 一次电池常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等2. 二次电池(1)二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池。
(2)电极反应:铅蓄电池放电:负极(铅):Pb-2e-=PbSO4↓正极(氧化铅):PbO2+4H++2e-=PbSO4↓+2H2O充电:阴极:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+阳极:PbSO4+2e-=Pb两式可以写成一个可逆反应:PbO2+Pb+2H2SO4⇋ 2PbSO4↓+2H2O(3)目前已开发出新型蓄电池:银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池3. 燃料电池(1)燃料电池:是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池(2)电极反应:一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同,可根据燃烧反应写出总的电池反应,但不注明反应的条件。
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负 极
(2)放电时铝能否失电子?
不能
(3)电解液能否用常规锂盐 和水做电解液?
不能
重点突破一:盐桥与化学平衡移动 问题引入:若将Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2设计成
原电池,请画出原电池装置图。
Cu
C
Cu
盐桥
C
FeCl3溶液
CuCl2溶液
FeCl3溶液
重点突破一:盐桥与化学平衡移动
。该电池工作时,下列说法正确的是(
A.Mg电极是该电池的正极 ×
)
B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应 ×
C.石墨电极附近溶液的pH增大
D.溶液中Cl 向正极移动 ×
猜出电池反应Mg+H2O2=Mg(OH)2
-
(2013课标Ⅰ,10,6分,0.47) 银质器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了Ag2S的缘 故。根据电化学原理可进行如下处理:在铝质容器中加入
阳极
氧化反应 (强者优先) SO32- -2e- +H2O 还原反应 (强者优先) 2H++2e-=H2 SO42- +2H+
我国成功研制的一种新型可充电AGDIB电池(铝-石 墨双离子电池)采用石墨、铝锂合金作为电极材料,以 常规锂盐和碳酸酯溶剂为电解液,电池反应为: CxPF6+LiyAl=Cx+LiPF6+Liy-1+Al。放电过程如图,放 电时负极反应式和正极反应式。
正极反应式:
CxPF6 +e-
=Cx+LiPF PF × 6- 6
考点一
原电池的构造、工作原理及其应用
Ⅰ
Ⅰ
e
—
e—
e—
Ⅰ
失电子 化合价升高
负 极
阴离子
正 极
得电子 化合价降低
发生氧化反应
阳离子
发生还原反应
强调:电子不下水,离子不上岸
例题1
(2013江苏单科,9,2分)Mg-H Mg-H2 2O2 2电池可用于驱动无人 驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液,示意图如下
负极
还 原 剂
氧 化 产 物
正极
还原产物 或惰性电极
氧化反应
还原反应
氧化剂
重点突破一:盐桥与化学平衡移动 思考题:
还原反应(正极)
如何将MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O 设计成原电池?
氧化反应 (负极)
正极 c
负极 c
酸性KMnO4溶液
FeCl2溶液
思考题:
MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
酸性KMnO4和 FeCl2混合溶液
该操作时,电流表(A)指针能否发生偏转? 不能, 因氧化剂和还原剂在溶液中直接发生氧化还原反应
化学能直接转化为热能。
重点突破一:盐桥与化学平衡移动 强调:
把氧化剂、还原剂均为溶液状态的氧化还原反应设计成原电池时, 必须使用盐桥才能实现氧化剂与还原剂的分离,否则不会有明显 的电流出现。
负极反应式:
LiyAl -e- =Liy-1+Al + Li +
【跟踪练习】
(2017课标Ⅲ,11,6分)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+xS8 =8Li2Sx(2≤x≤8)。
电池工作时,正极可发生反应.
正极
3Li2S8+2Li+ +2e- = 4Li2S6
食盐溶液,再将变黑的银器浸入该溶液中,一段时间后发现
黑色会褪去。下列说法正确的是( )
Al2S3与水 剧烈反应
A.处理过程中银器一直保持恒重 ×
B.银器为正极,Ag2S被还原生成单质银 √
C.该过程中总反应为2Al+3Ag2S=6Ag+Al2S3
D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl ×
注意3:电解质溶液环境对电极反应的影响 例如:氢氧燃料电池不同环境下的正极反应式的区别 电解质
酸性
碱性 熔融碳酸盐
正极反应式 O2+4e-+ 4H+ 2H2O O2+4e-+ 2H2O 4OH-
熔融氧化物
O2+4e- + 2CO2 O2+4e2O2-
2CO32-
【跟踪练习】
1、(2015江苏单科,10,2分)一种熔融碳酸盐燃料电池原理
考点二 理解电解池的构成、工作原理及其应用
问题导入:
用 NaOH 溶液吸收烟气中的 SO2 ,将所得的 Na2SO3 溶液进行 电解,可循环再生NaOH,同时得到H2SO4,其原理如下图所示
(电极材料为石墨)。
负 极, (1)图中a极要连接电源的)_______
(2)阳极电极反应式为 阴极电极反应式为 (3)B口流出的物质是________。 C口流出的物质是________。 。 。 阴 极
正极 负极
(1)烧杯a中发生 还原 反 应,电极反应式为: O2+4e-+2H2O→4OH。 烧杯b中发生 氧化 反应, 2+ + 2eZn→ Zn 电极反应式为: 。
(2)盐桥中阳离子移向烧杯 a (填“a”或 “b”) 注意:“强者”优先放电
猜想电池反应:2Na + NiCl 2 =2NaCl + Ni (2013课标Ⅱ,11,6分)“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示,电 极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的
×
例2(09广东化学14)可用于电动汽车的铝-空气燃料 电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液,铝合金 为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是 B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应为: Al+3OH--3e-=Al(OH)3↓ 〔Al(OH)4〕-
CO32-
×
×
书写电极方程式应注意的问题 【总结】
跟踪练习
下图Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两组同学将反应: AsO33-+I2+H2O”设计成的原电池
“AsO43-+2I-+2H+
装置,其中 C1、C2均为碳棒。甲组向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量
浓盐酸;乙组向图ⅡB烧杯中逐滴加入适量40% NaOH溶液。 正向移动 逆向移动 下列叙述中正确的是( )
A.甲组操作时,电流表(A)指针发生偏转
高三化学二轮专题复习
电化学原理及其应用
蓬莱一中 梁诏才
2018年理综考试说明
• 理解原电池和电解池的构成、工作原理及 应用。 • 能正确书写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。 • 了解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐 蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。
重难点分析
• 原电池工作原理及电解池工作原理的理解 两电极上发生的反应 电子的运动方向 离子的运动方向 电极附近或溶液的酸碱性变化的分析 • 原电池或电解池的电极或电池方程式的书写,尤 其是新型化学电源或新型电解池的电极方程的书 写 • 金属电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害,防止 金属腐蚀的措施。
SO2 SO2 - 2e-
2SO H2 SO4 × 4
第二步: 标好化合价,找准得失电子数 +4 +6
SO42-
第三步: 根据电解质环境,配电荷守恒
SO2 - 2e第四步:配原子个数守恒
SO42- + 4H+
SO2 -2e- + 2H2O
SO42- +4H+
书写电极方程式应注意的问题 【总结】
第一步: 根据题意,找准反应物和产物
跟踪练习
陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是
A.电池反应中有NaCl生成
B.电池的总反应是金属钠还原
三价铝离子 ×
-
强者优先
C.正极反应为:NiCl2+2e =Ni+2Cl
D.钠离子通过钠离子导体在两电
极间移动
我国成功研制的一种新型可充电AGDIB电池(铝-石 墨双离子电池)采用石墨、铝锂合金作为电极材料,以 常规锂盐和碳酸酯溶剂为电解液,电池反应为: CxPF6+LiyAl=Cx+LiPF6+Liy-1+Al。放电过程如图,回 答下列问题: 强者优先
×
B.甲组操作时,溶液颜色变浅 C.乙组操作时,C2作正极
×
×
D.乙组操作时,C1上发生的电极反应为 I2+2e-===2I- √
I2
2I-
重点突破二:电极反应式的书写
问题: 现欲用原电池原理将SO2和O2 转化为重要化工 原料H2SO4。负极的电极反应式为 。
第一步: 根据题意和反应原理,找准反应物和产物
第三步: 根据电解质环境,配电荷守恒
SO2 + 4OH × - SO42- + 2e- + 4H+ 【2016年高考海南卷】某电池以K2FeO4和Zn为电极材料, KOH溶液为电解溶质溶液。下列说法正确的是( )
++6e−=Fe O +5H O B.正极反应式为2FeO42−+ 10H × 2 3 2
问题追问: 上述两种原电池中,装置2比装置1的优点是什么?
盐桥有什么作用?
【总结】
1、带盐桥原电池能将氧化剂和还原剂隔离,从而使
氧化反应和还原反应彻底分开,所以能更好的将化学 能转化为电能。
2、盐桥作用:连接两种电解质溶液,使离子能发生
定向移动,从而起导电作用。
重点突破一:盐桥与化学平衡移动