第19講 電化學(xué)基礎(chǔ)

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1、專題14電化學(xué)基礎(chǔ)思考：?jiǎn)栴}1：原電池的模型中常用鹽橋連接，它的作用是什么？能否用一根導(dǎo)線代替？2：可逆電池充電時(shí)電極與外接電源的正、負(fù)極如何連接？3：為什么說(shuō)純鐵抗腐蝕能力比生鐵強(qiáng)？4：在不同條件下金屬腐蝕快慢規(guī)律是什么？提示：電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防腐蝕措施的腐蝕。5、原電池工作中，正極一定是溶液中陽(yáng)離子得電子嗎？【知識(shí)動(dòng)脈】知識(shí)框架化學(xué)電池化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茉姵亟饘俚碾娀瘜W(xué)腐蝕（自發(fā)進(jìn)行）氧化還原反應(yīng)——能量變化電解電解池電鍍電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能電冶金（外界能量推動(dòng)）一、原電池1．定義：2．基本組成：3．構(gòu)成條件：4．工作原理：5．原電

2、池正、負(fù)極的判斷方法：電極名稱：判定方法：6．電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式的書寫：（1）書寫方法：如果題目給定的是圖示裝置，先分析正、負(fù)極，再根據(jù)正、負(fù)極反應(yīng)規(guī)律去寫電極反應(yīng)式；如果題目給定的是總反應(yīng)式，可分析此反應(yīng)中的氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)（即分析有關(guān)元素的化合價(jià)變化情況），再選擇一個(gè)簡(jiǎn)單變化情況去寫電極反應(yīng)式，另一極的電極反應(yīng)式可直接寫或?qū)⒏鞣磻?yīng)式看作數(shù)學(xué)中的代數(shù)式，用總反應(yīng)式減去已寫出的電極反應(yīng)式，即得結(jié)果。特別需要指出的是：對(duì)于可逆電池的反應(yīng)，需要看清楚“充電、放電”的方向，放電的過(guò)程應(yīng)用原電池原理，充電的過(guò)程應(yīng)用電解池原理（2）書寫方法步驟以鉛蓄電池放電時(shí)的反應(yīng)為例，總反

3、應(yīng)為Pb+PbO2+2H2SO4====2PbSO4+2H2O，電極反應(yīng)式的書寫步驟如下：負(fù)極：Pb-2e-====PbSO4Pb+-2e-====PbSO4正極：PbO2+2e-====PbSO4PbO2++2e-====PbSO4PbO2+4H+++2e-====PbSO4+2H2O。復(fù)雜電極反應(yīng)式的書寫對(duì)于金屬電池一般負(fù)極電機(jī)好寫，燃料電池正極易寫。7、原電池正負(fù)極判斷1．原電池的正負(fù)極判斷(1)由組成原電池的兩極電極材料判斷。一般是活潑的金屬為負(fù)極，活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。例外：鎂鋁與強(qiáng)堿、鐵銅與冷濃硝酸。(2)根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷。電

4、流是由正極流向負(fù)極；電子流動(dòng)方向是由負(fù)極流向正極。(3)根據(jù)原電池里電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的定向流動(dòng)方向判斷。在原電池的電解質(zhì)溶液內(nèi)，陽(yáng)離子移向的極是正極，陰離子移向的極是負(fù)極。(4)根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來(lái)判斷。原電池的負(fù)極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，其正極總是得電子發(fā)生還原反應(yīng)。(5)根據(jù)現(xiàn)象判斷。溶解的一極為負(fù)極，增重或有氣泡放出的一極為正極。8、設(shè)計(jì)制作化學(xué)電源設(shè)計(jì)原電池時(shí)要緊扣原電池的構(gòu)成條件。具體方法是：①首先將已知氧化還原反應(yīng)拆分為兩個(gè)半反應(yīng)；②根據(jù)原電池的電極反應(yīng)特點(diǎn)，結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正負(fù)極材料及電解質(zhì)溶液。a．電極材料的選擇在原電池中，選擇還原性較強(qiáng)的物質(zhì)作

5、為負(fù)極；氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)作為正極。并且，原電池的電極必須導(dǎo)電。電池中的負(fù)極必須能夠與電解質(zhì)溶液反應(yīng)。b．電解質(zhì)溶液的選擇電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，或者電解質(zhì)溶液中溶解的其他物質(zhì)能與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)(如空氣中的氧氣)。例如：銅鋅原電池，硫酸銅溶液但如果兩個(gè)半反應(yīng)分別在兩個(gè)容器中進(jìn)行(中間連接鹽橋)，則左右兩個(gè)容器中的電解質(zhì)溶液應(yīng)選擇與電極材料相同的陽(yáng)離子。如在鋅－銅－硫酸構(gòu)成的原電池中，負(fù)極金屬鋅浸泡在含有Zn2＋的電解質(zhì)溶液中，而正極金屬銅浸泡在含有Cu2＋的溶液中。③按要求畫出原電池裝置圖。例如：部分鐵及鐵的化合物應(yīng)用廣泛，如FeCl3可用作催化劑、印刷電路銅板

6、腐蝕劑和外傷止血?jiǎng)┑取?1)寫出FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式：__________________。(2)若將(1)中的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，請(qǐng)畫出原電池的裝置圖，標(biāo)出正、負(fù)極，并寫出電極反應(yīng)式。正極反應(yīng)：____________；23負(fù)極反應(yīng)：____________【解析】　(1)該反應(yīng)是FeCl3氧化金屬銅，離子方程式為：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。(2)將(1)中反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池必須是Cu作負(fù)極，選擇比銅不活潑的金屬或碳棒作正極，F(xiàn)eCl3溶液作電解質(zhì)溶液。正極反應(yīng)：2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋；負(fù)極反應(yīng)：Cu－2e－===Cu2

7、＋。8、電化學(xué)計(jì)算題解題方略原電池和電解池的計(jì)算包括兩極產(chǎn)物的定量計(jì)算、溶液pH的計(jì)算、相對(duì)原子質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)測(cè)定的計(jì)算、根據(jù)電荷量求產(chǎn)物的量與根據(jù)產(chǎn)物的量求電荷量的計(jì)算等。不論哪類計(jì)算，均可用下列兩種方法：(1)根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算先寫出電極反應(yīng)式，再寫出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式列比例式計(jì)算。(2)守恒法計(jì)算用于串聯(lián)電路、陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物、相同電荷量等類型的計(jì)算，其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等?！纠?】（09福建卷11）控制適合的條件，將反應(yīng)設(shè)計(jì)成如右圖所示的原電池。下列判斷不正確的是A.反應(yīng)開始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生氧化