反應(yīng)原理專題一復(fù)習(xí)電化學(xué)考點梳理2015.1.19

1、電化學(xué)考點梳理,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能(充電),陰離子向陽極遷移陽離子向陰極遷移,陰離子向負(fù)極遷移陽離子向正極遷移,陽極,陰極,負(fù)極,正極,陰離子跑向發(fā)生氧化反應(yīng)的電極； 陽離子跑向發(fā)生還原反應(yīng)的電極。,考點1：原電池和電解池的比較,化學(xué)能 轉(zhuǎn)化為電能(放電),電解總反應(yīng)勿忘寫條件！,例：某同學(xué)為了使反應(yīng)2HCl +2Ag =2AgCl+H2↑能進行，設(shè)計了下列四個實驗，如下圖所示，你認(rèn)為可行的方

2、案是（　　）,例：［2012·福建理綜化學(xué)卷9］將右圖所示實驗裝置的K閉合，下列判斷正確的是,A．電極a上發(fā)生還原反應(yīng)B．電子沿Zn→a → b → Cu路徑流動C．片刻后甲池中c（SO42—）增大D．片刻后可觀察到濾紙b點變紅色,A,負(fù) 正,陰 陽,考點2：電化學(xué)兩極反應(yīng)書寫要領(lǐng),先確定原電池兩極；,再確定兩極反應(yīng)的物質(zhì)；,后準(zhǔn)確書寫電極反應(yīng)（

3、負(fù)極氧化-電子，正極還原+電子），,1、注意反應(yīng)產(chǎn)生的離子進入電解質(zhì)溶液后是否會與電解質(zhì)中原有成分發(fā)生反應(yīng)。,2、O2-在熔融狀態(tài)下可存在，若有CO2:CO2+O2-=CO32-，但要注意其在水溶液中的形式：,若電解液為中性或堿性：O2-+H2O=2OH-,若電解液為酸性：O2-+2H+=H2O,一、原電池兩極反應(yīng)式的書寫,(2013北京理綜,26,14分),(4)通過NOx傳感器可監(jiān)測NOx的含量,其工作原理示意圖如下:,①Pt電極上

4、發(fā)生的是　　　　反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。 ②寫出NiO電極的電極反應(yīng)式:　。,還原,NO -2e- + O2- = NO2,二、電解池電極反應(yīng)式的書寫,一、陽極反應(yīng)的判斷,1、若Ag和Ag之前的金屬做陽極,則是電極材料本身失電子，電極溶解，溶液中的陰離子不放電。,金屬陽極：M-ne-=Mn+（電極本身溶解）,2、若陽極為惰性電極（Pt、Au、石墨），則考慮溶液中的陰離子的放電順序：,放電(失電子)能力減弱,二、陰極反應(yīng)

5、的判斷,放電(得電子)能力減弱,（無論惰性電極還是金屬電極）,堿溶液的OH-放電: 4OH- -4e- = O2↑ +2H2O 水電離的OH-放電: 4OH- -4e- = O2↑ +2H2O 或 2H2O -4e- = O2↑+ 4H+(要求),酸溶液的H+放電: 2H+ +2

6、e- = H2↑ 水電離的H+放電: 2H+ +2e- = H2↑ 或 2H2O +2e- = H2↑ + 2OH- (要求),(先要注意分析陽極材料的性質(zhì)),將兩極產(chǎn)物中元素合為一種化合物.,D,例：用惰性電極電解一定濃度的硫酸銅溶液，通電一段時間后

7、，向所得的溶液中加入0.1mol Cu(OH)2后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH。則電解過程中共轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為（ ）A．0.1mol B．0.2mol C．0.3mol D．0.4mol,D,負(fù) 正,陰 陽 陰 陽,0.025mol/L,例：工業(yè)上用MnO2和KOH為原料制取高錳酸鉀，主要生產(chǎn)過程分兩步進行：第一步將MnO2和固體KOH粉碎，混合均勻，在空

8、氣中加熱至熔化，并連續(xù)攪拌，制取K2MnO4；第二步將K2MnO4的濃溶液進行電解，制取KMnO4。試回答以下問題（1）制取K2MnO4的MnO2是這一氧化還原反應(yīng)的 劑 （ 填“氧化”或“還原”），連續(xù)攪拌的目的是 。（2）電解K2MnO4的濃溶液時，兩極發(fā)生的電極反應(yīng)式： 陰極是

9、 ， 陽極是 ， 電解總的反應(yīng)方程式是 。,2MnO42－－2e－＝2MnO4－,2H2O＋2e-＝H2↑+2OH-,2K2Mn

10、O4＋H2O 2KMnO4 ＋2KOH,若將CuSO4溶液改用FeSO4溶液，其他不變，應(yīng)選：,若過量兩份鋅粉a`b加入少量稀硫酸，,B,B,加少量CuSO4溶液,應(yīng)選：,加少量NaAc溶液,應(yīng)選：,C,A,原電池應(yīng)用1：加快反應(yīng)速率,考點3：電化學(xué)的應(yīng)用,Fe - 2e- = Fe2+,2H+ + 2e- = H2↑,,Fe - 2e- = Fe2+,O2＋2H2O＋4e-=4OH-,原電池應(yīng)用2：金屬腐蝕

11、和防護,負(fù) 正,陽 陰,A,例：將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓周中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗，在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán)(b)，如圖所示。導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣少。下列說法正確的是,A．液滴中的Cl-由a區(qū)向b區(qū)遷移B．液滴邊緣是正極區(qū)，發(fā)生的電極反應(yīng)為：O2＋2H2O＋4e-=4OH－C．液滴下的Fe因發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕，生成的Fe2＋由

12、a區(qū)向b區(qū)遷移，與b區(qū)的OH―形成Fe(OH)2，進一步氧化、脫水形成鐵銹D．若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板，在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液，則負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu－2e- = Cu2＋,B,將被保護的金屬和電源的負(fù)極相連，使它成為陰極。而將電源的正極聯(lián)在一塊惰性導(dǎo)體（也可用廢鋼鐵，但要及時更換新的）上。由于被保護金屬上積聚了電子，所以抑制了它失去電子的傾向。（地下、河底、海底的金屬設(shè)備保護 ）,在被保護的金屬上連接比它活潑的金屬，以構(gòu)

13、成原電池。更活潑的金屬作陽極（負(fù)極），不斷腐蝕定期更換；被保護的金屬作陰極（正極）（海輪鐵殼焊鋅塊）,金屬的防護措施,方法一：可根據(jù)不同用途選用不同金屬或非金屬制成合金，以防止腐蝕。如不銹鋼是一種耐腐蝕的合金。,方法二：添加“保護層法”。在金屬表面涂上保護層，使金屬與腐蝕介質(zhì)隔離。如采用噴油漆、涂機油、凡士林、瀝青、搪瓷、噴鍍或表面鈍化等；再如金屬表面形成致密氧化物。,方法三：電化學(xué)腐蝕時，陽極(負(fù)極）被腐蝕，而陰極(正極）被保護。,右

14、圖A為直流電源，B為滲透飽和氯化鈉溶液和酚酞試液的濾紙，C為電鍍槽，接通電路后，發(fā)現(xiàn)B 上的 C 點顯紅色，請?zhí)羁眨?（1）電源A的a為 極。,正 負(fù),正極 負(fù)極,陽極 陰極,陰極 陽極,（2）接通K點，使c、d兩點短路,常用電解原理對粗銅進行精煉。(粗銅中含有多種雜質(zhì) ,如：Zn、Fe、Ni、Ag、Au等.

15、 ①粗通電解精煉，電解裝置如何設(shè)計？ ②精煉時兩極反應(yīng)式？ ③電解過程中電解質(zhì)溶液的濃度如何變化？ ④電解過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加是否相等？,二、電解池的應(yīng)用,右圖A為直流電源，B為滲透飽和氯化鈉溶液和酚酞試液的濾紙

16、，C為電鍍槽，接通電路后，發(fā)現(xiàn)B 上的 C 點顯紅色，請?zhí)羁眨?（1）電源A的a為 極。,（2）濾紙B上發(fā)生的總反應(yīng)方程式為： 。,（3）欲在電鍍槽中實現(xiàn)鐵上鍍鋅，接通K點，使c、d兩點短路，則電極e上發(fā)生的反應(yīng)為： ，電極f上發(fā)生的反應(yīng)為： ，槽中

17、盛放的鍍液可以是 或 （只要求填兩種電解質(zhì)溶液）。,正 負(fù),Zn-2e-=Zn2+,Zn2+ +2e- = Zn,ZnCl2 ZnSO4,正極 負(fù)極,陽極 陰極,陰極 陽極,例：氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)（電）能30％以上。在這種工藝設(shè)計中，相關(guān)物

18、料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示，其中的電極未標(biāo)出，所用的離子膜都只允許陽離子通過。,①圖中X、Y分別是 、 （填化學(xué)式），分析比較圖示中氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)a％與b％的大小 ；,③這樣設(shè)計的主要節(jié)（電）能之處在于（寫出2處）？,Cl2,H2,a％<b％,O2+4e—+2H2O＝4OH—,H2－2e—+2OH—＝2H2O,②分別寫出燃料電池B中正極、負(fù)極上發(fā)

19、生的電極反應(yīng)， 正極： ； 負(fù)極： ；,例：氫鎳堿性電池的總反應(yīng)式為，,寫出充、放電時兩極的反應(yīng)，并歸納規(guī)律。,一、放電（原電池）：,1/2H2 + NiO(OH) = Ni(OH)2,1/2H2 + OH- － e- = H2O,N

20、iO(OH) + H2O + e- ＝Ni(OH)2　+　OH-,二、充電（電解池）：,Ni(OH)2　= 1/2H2 + NiO(OH),Ni(OH)2　+　OH- － e- ＝ NiO(OH) + H2O,H2O　+ 　e-　=　1/2H2 + OH-,充電時陽極的反應(yīng)為放電時正極反應(yīng)的逆反應(yīng)。充電時陰極的反應(yīng)為放電時負(fù)極反應(yīng)的逆反應(yīng)。,考點4：電化學(xué)的綜合應(yīng)用,C,例：下圖是一種可充電電池的示意圖，裝置（Ⅱ)為電解池的示意圖。裝

21、置（Ⅰ）為離子交換膜只允許Na+通過。已知放電時化學(xué)反應(yīng)方程式為 2Na2S2 +NaBr3 = Na2S4+3NaBr。當(dāng)閉合開關(guān)K時，X極附近溶液先變紅色。下列說法正確的是（ ）,A．閉合K時，Na+從右到左通過離子膜B．閉合K時，負(fù)極反應(yīng)為3Br- -2e-=Br3-C．閉合K時，X電極的反應(yīng)式為2Cl- -2e-

22、=Cl2↑D．閉合K時，當(dāng)有0.1molNa+通過離子交換膜， X電極上析出標(biāo)況下氣體1.12L,陰 陽,負(fù) 正,D,例：如圖所示裝置，兩玻璃管中盛滿滴有酚酞溶液的NaCl飽和溶液，C(Ⅰ)、C(Ⅱ)為多孔石墨電極。接通S1后，C(Ⅰ)附近溶液變紅，兩玻璃管中有氣體生成。一段時間后（兩玻璃管中液面未脫離電極），斷開S1，接通S2，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。下列說法正確的是（ ）,A

23、．接通S1時，C(Ⅰ)的電極名稱為正極B．接通S1時，直流電源的左邊為正極C．接通S2時，C(Ⅰ)電極反應(yīng)式為 H2-2e-+2OH-=2H2O D．若將電解質(zhì)溶液換成含酚酞的 MgCl2溶液，接通S1后現(xiàn)象相同,C,例：氫鎳堿性電池的總反應(yīng)式為，,1/2H2 + NiO(OH) Ni(OH)2,放電,充電,寫出充、放電時兩極的反應(yīng)，并歸納規(guī)律。,一、放電（原電池）：,1/2H2

24、+ NiO(OH) = Ni(OH)2,1/2H2 + OH- － e- = H2O,NiO(OH) + H2O + e- ＝Ni(OH)2　+　OH-,二、充電（電解池）：,Ni(OH)2　= 1/2H2 + NiO(OH),Ni(OH)2　+　OH- － e- ＝ NiO(OH) + H2O,H2O　+ 　e-　=　1/2H2 + OH-,充電時陽極的反應(yīng)為放電時正極反應(yīng)的逆反應(yīng)。充電時陰極的反應(yīng)為放電時負(fù)極反應(yīng)的逆反應(yīng)。,

25、★電解裝置如上圖所示。圖中B裝置盛1L、2mol/LNa2SO4溶液，A 裝置中盛1L、2mol/LAgNO3溶液。通電后，濕潤的淀粉KI試紙的C 端變藍(lán)色。電解一段時間后，試回答：1、A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。2、在B中觀察到的現(xiàn)象是

26、 ;3、室溫下，若從電解開始到時間t時，A、B裝置中共收 集到0.168L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）氣體。若電解過程中無其 他副反應(yīng)發(fā)生，且溶液體積變化忽略不計，則在t時， A溶液的pH為 。,,AgNO3溶液,Na2SO4溶液,銅棒周圍開始出現(xiàn)藍(lán)色，石墨上