第18講 電化學(xué)

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1、第18講電化學(xué)考點(diǎn)要義⑴理解原電池原理，初步了解化學(xué)電源，了解化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕及一般防腐蝕的方法。⑵理解電解原理，了解銅的電解精煉、鍍銅、氯堿工業(yè)的反應(yīng)原理。知識(shí)梳理(1)原電池、電解池的比較原電池電解池定義形成條件電極名稱(chēng)電極反應(yīng)電子流向（2）惰性電極上離子放電順序：陽(yáng)離子放電順序：陰離子放電順序：(3)電化學(xué)原理應(yīng)用2原電池原理應(yīng)用于制作化學(xué)電源①干電池用鋅制成筒型外殼作負(fù)極，石墨處于柱體中央作正極，在石墨周?chē)畛鋃nCl2、NH4Cl及其其它填加物做電解質(zhì)，MnO2吸收正極產(chǎn)生H2。負(fù)極：正極：2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑（H2+2MnO2=Mn2O3+H2

2、O、4NH3+Zn2+=[Zn(NH3)4]2+）②鉛蓄電池蓄電池可充、放電，它用于汽車(chē)、摩托車(chē)等供電，外殼一般用硬塑制成，正極是PbO2，負(fù)極是Pb，兩極浸入硫酸溶液中。負(fù)極：正極：總反應(yīng)：③燃料電池氫氧燃燒電池是一種高效低污染的新型電池，主要用于航天領(lǐng)域。它的電極材料一般是具有很強(qiáng)催化活性的Pt電極、活性炭電極等。電解液為40%的KOH溶液負(fù)極：正極：總反應(yīng)：92電解原理的應(yīng)用①氯堿工業(yè)電解飽和食鹽水制氯氣和燒堿。用金屬鈦網(wǎng)作陽(yáng)極（上涂有鈦釕等氧化物）；陰極由碳鋼網(wǎng)制成（上涂有鎳涂層）；陽(yáng)離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室。陽(yáng)極：陰極：（在陰極由于H+放電生成氫氣，促使水

3、的電離平衡向正向移動(dòng)，結(jié)果導(dǎo)致陰極區(qū)OH-濃度增大，因而堿生成在陰極）總反應(yīng)：②電解法精煉銅以粗銅（含有Fe、Zn、Ni、Ag、Au等雜質(zhì)）為極、精銅為極，以溶液為電解質(zhì)溶液。陽(yáng)極：陰極：比銅弱的金屬Ag、Au等不會(huì)在陽(yáng)極放電，成為陽(yáng)極泥沉積在陽(yáng)極區(qū)。③電鍍銅以銅（鍍層金屬）作極，鍍件（被鍍金屬）作極，以溶液（含有鍍層金屬離子的溶液）為電解液（又稱(chēng)電鍍液）。陽(yáng)極：陰極：電鍍過(guò)程中電鍍液的濃度?？碱}剖析及訓(xùn)練一、工作原理例1．把鋅片和鐵片放在盛有稀食鹽水和酚酞試液混合ⅢⅣFeZnⅠⅡZnFe溶液的玻璃皿中（如右圖），經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，首先觀察到溶液變紅的區(qū)域是（）AⅠ和Ⅲ附近B.Ⅰ

4、和Ⅳ附近C.Ⅱ和Ⅲ附近D.Ⅱ和Ⅳ附近.練習(xí)1-1(05上海)關(guān)于如圖所示裝置的敘述，正確的是（）A、銅是陽(yáng)極，銅片上有氣泡產(chǎn)生B、銅片質(zhì)量逐漸減少C、電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)流向銅片D、氫離子在銅片表面被還原1-2（2004年上海市高考化學(xué)試題）下圖中能驗(yàn)證氯化鈉溶液（含酚酞）電解產(chǎn)物的裝置是()（）1-3、（2007全國(guó)高考上海卷）某學(xué)生設(shè)計(jì)了一個(gè)"黑筆寫(xiě)紅字"的趣味實(shí)驗(yàn)。濾紙先用氯化鈉、無(wú)色酚酞的混合液浸濕，然后平鋪在一塊鉑片上，接通電源后，用鉛筆在濾紙上寫(xiě)字，會(huì)出現(xiàn)紅色字跡。據(jù)此，下列敘述正確的是A鉛筆端作陽(yáng)極，發(fā)生還原反應(yīng)B鉑片端作陰極，發(fā)生氧化反應(yīng)C鉛筆端有少量的氯氣產(chǎn)生Da

5、點(diǎn)是負(fù)極，b點(diǎn)是正極9二.電極的判斷及電極方程式和原電池（電解）總反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)一般的書(shū)寫(xiě)步驟歸納如下：⑴判斷池型，確定電極名稱(chēng)。⑵根據(jù)反應(yīng)類(lèi)型和放電順序?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式，注意電荷守恒、質(zhì)量守恒和不忽視介質(zhì)參與反應(yīng)。酸性介質(zhì)只消耗或產(chǎn)生H+介質(zhì)作用堿性介質(zhì)只消耗或產(chǎn)生OH－中性介質(zhì)H+或OH－均可消耗或產(chǎn)生⑶弱電解質(zhì)或難溶物寫(xiě)化學(xué)式，其余寫(xiě)離子符號(hào)，但水比較特殊。例2（2007全國(guó)卷天津考題）天津是我國(guó)研發(fā)和生產(chǎn)鋰離子電池的重要基地。鋰離子電池正極材料是含鋰的二氧化鈷（LiCoO2），充電時(shí)LiCoO2中Li被氧化，Li＋遷移并以原子形式嵌入電池負(fù)極材料碳（C6）中，以L(fǎng)iC6表示

6、。電池反應(yīng)為L(zhǎng)iCoO2+C6CoO2+LiC6，下列說(shuō)法正確的是A．充電時(shí)，電池的負(fù)極反應(yīng)為L(zhǎng)iC6－e－==Li＋+C6B．放電時(shí)，電池的正極反應(yīng)為CoO2+Li＋+e－==LiCoO2，C．羧酸、醇等含活潑氫的有機(jī)物可用作鋰離子電池的電解質(zhì)D．鋰離子電池的比能量（單位質(zhì)量釋放的能量）低練習(xí)2-`1（2007全國(guó)卷廣東考題）科學(xué)家近年來(lái)研制出一種新型細(xì)菌燃料電池，利用細(xì)菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為氫氣，氫氣進(jìn)入以磷酸為電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電。電池負(fù)極反應(yīng)為：AH2＋2OH－＝2H2O＋2e－BO2＋4H＋＋4e－＝2H2OCH2＝2H＋＋2e－DO2＋2H2O＋4e－＝4OH－2-2（0

7、5廣東）一種新燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；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-。下列對(duì)該燃料說(shuō)法正確的是A、在熔融電解質(zhì)中，O2－由負(fù)極移向正極B、電池的總反應(yīng)是：2C4H10+13O2→8CO2+10H2OC、通入空氣的一極是正極，電極反應(yīng)為：O2+4e-=2O2-D、通入丁烷的一極是正極，電極反應(yīng)為：C4H10+26e-+13O2=4CO2+5H2O2-3、（2004年天津市高考理綜試題）下圖為氫氧燃料電池原理示意圖，按照此圖的