電化學(xué)原理及其應(yīng)用

1、,專題復(fù)習(xí)：電化學(xué)原理及其應(yīng)用,臨沭二中靖一銘,二輪復(fù)習(xí),化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化 專題復(fù)習(xí),【2010】利用右圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于______處。若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為_______,【2009】Zn—MnO2干電池應(yīng)用廣泛，其電解質(zhì)溶液是ZnCl2—NH4Cl混合溶液。(1)該電池的負(fù)極材料是________。電池工作時(shí)，電子流向________(

2、填“正極”或“負(fù)極”)。（2008·山東理綜) 29、以丙烷為燃料制作新型燃料電池，電池的正極通入CO2和O2時(shí)，電解質(zhì)是熔融下的碳酸鹽，CO32-移向電池的 （填正或負(fù)）極,,山東高考再現(xiàn),【2012】利用反應(yīng)2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制備CuSO4，若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池，其正極電極反應(yīng)式為____,Zn,正極,N,外加電源的陰極保護(hù)法,O2+4H++4e-=2H2O,負(fù),原電池、電解池

3、的判定,電極名稱及發(fā)生的反應(yīng)類型,電子、離子的移動(dòng)方向,電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目相關(guān)計(jì)算,電極反應(yīng)方程式的書寫,金屬的腐蝕與防護(hù),考查重點(diǎn),精煉、電鍍、電冶金,,電化學(xué)原理,,電化學(xué)應(yīng)用,干電池,,對(duì)比分析,,化學(xué)能→電能,電能→化學(xué)能,自發(fā)/非自發(fā)的 氧化還原反應(yīng)均可,自發(fā)的氧化還原反應(yīng),角度一：能量轉(zhuǎn)化和物質(zhì)轉(zhuǎn)化,,對(duì)比分析,,無外加直流電源,有外加直流電源,活潑金屬→負(fù)極；不活潑金屬或碳→正極,電源負(fù)極→陰極；電源正極→陽極,角

4、度二：裝置構(gòu)成和電極判斷,,對(duì)比分析,,,A,,,,,,,,,Fe,C,NaCl溶液,,,,,,,,,Fe,C,NaCl溶液,,,,,負(fù)極→正極,陽離子→正極；陰離子→負(fù)極,陽離子→陰極；陰離子→陽極,負(fù)極→陰極；陽極→正極,正極,負(fù)極,陰極,陽 極,角度三：電子流向和離子流向,,對(duì)比分析,,,A,,,,,,,,,Fe,C,NaCl溶液,,,,,,,,,Fe,C,NaCl溶液,,,,,負(fù)極→氧化反應(yīng)正極→還原反應(yīng),陽極→氧化反應(yīng)

5、陰極→還原反應(yīng),角度四：電極反應(yīng)和放電順序,,（2012福建）將右圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的K閉合，下列判斷正確的是( )A．Cu 電極上發(fā)生還原反應(yīng)B．電子沿Zn →a → b → Cu路徑流動(dòng)C．片刻后甲池中c（SO42-）增大D．片刻后可觀察到濾紙b點(diǎn)變紅色,鞏固練習(xí),A,電化學(xué)裝置的工作原理,【歸納1】,電化學(xué),,考點(diǎn)2：電極反應(yīng)式的書寫,（2010山東高考）以鋁為陽極，在H2SO4 溶液中電解，鋁材表面形成氧

6、化膜。寫出陽極的電極反應(yīng)式，并總結(jié)書寫電極反應(yīng)式的步驟.,【典型例題1】,【歸納】 書寫步驟,考點(diǎn)2：電極反應(yīng)式的書寫,規(guī)律提升：,列物質(zhì)→判斷電極的反應(yīng)物、產(chǎn)物,標(biāo)得失→分析化合價(jià)的升降，找出得失電子數(shù),,燃料電池是將燃料具有的化學(xué)能直接變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電裝置。請(qǐng)寫出甲烷燃料電池在堿性條件下，負(fù)極電極反應(yīng)式：,CH4 -8e- + 10OH- = CO32-+ 7H2O,,重點(diǎn)突破,,,PbSO4

7、 + 2e- = Pb + SO42-,鉛蓄電池是一種典型的可充電電池， 電池總反應(yīng)式為：  Pb+PbO2+4H++2SO42- 2PbSO4+2H2O 請(qǐng)寫出其充電時(shí)陰極反應(yīng)式：,電極反應(yīng)式的書寫,,,能力提升,,,,以鐵為陽極電解濃氫氧化鈉溶液，制備FeO42-,陽極電極反應(yīng)為：,Fe-6e-+8OH- =FeO42-+4H2O,,電解應(yīng)用,物質(zhì)制備,,,,電極反應(yīng)式的書寫,考點(diǎn)2：電極反應(yīng)式的

8、書寫,【練一練】,1 、（2008山東高考改編）MnO2的生產(chǎn)方式之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液。陽極的電極反應(yīng)式是__________________,1、【2012濰坊二模】氨的合成是最重要的化工生產(chǎn)之一，直接供氨式堿性燃料電池的反應(yīng)為4NH3+3O2=2N2+6H2O,試寫出電池的負(fù)極反應(yīng)式為，__________________ 從理論上分析該電池工作過程中________ (填

9、需要或不需要)補(bǔ)充堿（KOH）,2NH3+6OH-—6e-=N2+6H2O,不需要,（2012·青島一模）一種新型燃料電池，一極通入空氣，一極通入CH3OH(g)，電解質(zhì)是摻雜氧化釔（Y2O3）的氧化鋯（ZrO2）晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2－。則在該熔融電解質(zhì)中，O2－向 ________（ 填“正”或“負(fù)”)極移動(dòng)，電池負(fù)極電極反應(yīng)為： ________________ ；,考點(diǎn)2：電極反應(yīng)式的書寫,（2012·

10、泰安一模）用Na2CO3熔融鹽作電解質(zhì)，CO、O2為原料組成的新型電池的研究取得了重大突破。該電池示意圖如右：負(fù)極電極反應(yīng)式為________________，為了使該燃料電池長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定，電池工作時(shí)必須有部分A物質(zhì)參加循環(huán)。A物質(zhì)的化學(xué)式為_______________。,負(fù),CH3OH＋3O2- –6e- = CO2＋ 2H2O,CO＋CO32- –2e- = 2CO2,CO2,,,,在我國(guó)，每年約有

11、30%的鋼鐵因腐蝕而報(bào)廢, 損失高達(dá)2800億人民幣，約占GDP的4%.,,裝置簡(jiǎn)圖,,,吸氧腐蝕,,探尋本質(zhì),,,模擬鋼鐵的最主要腐蝕方式：,,,,,,,1,,,,,3,,,,梳理回顧,,,列舉常用金屬防護(hù)措施,考點(diǎn)3：電化學(xué)原理的應(yīng)用,【典型例題1】,A．圖a中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重B．圖b中，開關(guān)由M改置于N時(shí)，Cu­Zn合金的腐蝕速率減小C．圖c中，接通開關(guān)時(shí)Zn腐蝕速率增大，Zn上放出氣體的速

12、率也增大D．圖d中，Zn­MnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的,(2012山東高考)下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是 （ ）,B,例1. [改編題]粗鎳中含有少量Fe，Zn，Cu，Pt等雜質(zhì)，可用氫氧燃料電池電解制備高純度鎳，說法正確的是 （已知氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+）a、電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。b、粗鎳接該燃料電池通入O2的一極，發(fā)生氧化反應(yīng)。c、電

13、解過程中，陽極質(zhì)量的減少和陰極質(zhì)量的增加相等。d、電解后，溶液中存在的陽離子有Fe2+和Zn2+ Cu2+ 。e、利用陽極泥可以回收Pt、Cu等金屬。,考點(diǎn)3：電化學(xué)應(yīng)用,be,鞏固提升,考點(diǎn)3：電化學(xué)應(yīng)用,鞏固提升,（2012煙臺(tái)一模）13．氯堿工業(yè)常利用陽離子交換膜電解食鹽水，下列說法不正確的是 ( )A．隨著電解的進(jìn)行，c(NaCl)降低，需不斷補(bǔ)充飽和食鹽 水B．電解過程中采用增大陽極區(qū)溶

14、液pH的方法，可以減少 Cl2在水中的溶解量C．陽離子交換膜的作用是阻止OH-移向陽極，以使氫氧化鈉在陰極區(qū)富集D．陽極表面用鈦氧化物涂層處理，目的是降低電解產(chǎn)物Cl2對(duì)電極的腐蝕,B,,,電解池原理,Text,原電池原理,,,,,,,化學(xué)能,,電能,,電冶金,氯堿工業(yè),電鍍,電解精煉,外加電流的陰極保護(hù)法,判斷兩極活潑性,加速氧化還原反應(yīng),設(shè)計(jì)各種化學(xué)電源,鋼鐵吸氧/析氫腐蝕,犧牲陽極的陰極保護(hù)法,應(yīng)用,應(yīng)用,轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化,,,能

15、量轉(zhuǎn)化觀,,氧化還原觀,,總結(jié)提升,,當(dāng)堂練習(xí),FeO42- + 3e- + 4H2O = Fe(OH)3 + 5OH-,C,D,3.,2.,1.,謝謝大家,(2009·山東理綜)29、Zn—MnO2干電池應(yīng)用廣泛，其電解質(zhì)溶液是ZnCl2—NH4Cl混合溶液。(1)該電池的負(fù)極材料是_____。電池工作時(shí)，電子流向________(填“正極”或“負(fù)極”)。,,（2008·山東理綜) 29、以丙烷為燃料制作新

16、型燃料電池，電池的正極通入CO2和O2時(shí)，電解質(zhì)是熔融下的碳酸鹽，CO32-移向電池的 （填正或負(fù)）極,（2012·山東理綜)以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉，下列說法正確的是 a．電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 b．粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)c．溶液中Cu2＋向陽極移動(dòng) d．利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au

17、等金屬,（2012·山東理綜) 電解NaCl溶液得到22.4LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，理論上需要轉(zhuǎn)移NA個(gè)電子(NA表示阿伏加德羅常數(shù)),電化學(xué)原理的考查,電極方程式的書寫,(2008) 已丙烷為燃料制作新型燃料電池，電池的正極通入CO2和O2時(shí)，電解質(zhì)是熔融下的碳酸鹽，電池正極反應(yīng)式為 ______。,(2009)MnO2的生產(chǎn)方式之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應(yīng)式是______。,(2010)以鋁材為

18、陽極，在H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應(yīng)式為 ______。,,(2011)鈉硫高能電池，該電池的工作溫度為320℃左右，電池反應(yīng)為2Na+ xS＝Na2Sx ，正極的電極反應(yīng)式為______。,(2012)利用反應(yīng)2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制備CuSO4，若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池，其正極電極反應(yīng)式為______。,電化學(xué)應(yīng)用,【2009】若ZnCl2—NH4Cl混合溶液中含有雜質(zhì)Cu2＋，

19、會(huì)加速某電極的腐蝕，其主要原因是_____。,【2011】以KCl和ZnCl2混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅，下列說法正確的是(　　)。A．未通電前上述鍍鋅裝置可構(gòu)成原電池，電鍍過程是該原電池的充電過程B．因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，電鍍時(shí)通過的電量與鋅的析出量無確定關(guān)系C．電鍍時(shí)保持電流恒定，升高溫度不改變電解反應(yīng)速率D．鍍鋅層破損后即對(duì)鐵制品失去保護(hù)作用,【2012】下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是 （ ）

20、 A．圖a中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重B．圖b中，開關(guān)由M改置于N時(shí)，Cu­Zn合金的腐蝕速率減小C．圖c中，接通開關(guān)時(shí)Zn腐蝕速率增大，Zn上放出氣體的速率也增大D．圖d中，Zn­MnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的,【2010】利用右圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于______