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2020高考化学二轮复习专题突破电化学导学案

专题七电化学【考纲要求】1.了解原电池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。

2.了解常见的化学电源的种类及其工作原理。

3.了解电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。

4.理解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害,防止金属腐蚀的措施。

【主干知识梳理】考点一原电池1.概念:把转化为的装置。

2.工作原理:(以铜—锌原电池为例)单液原电池双液原电池装置图电极名称负极正极电极材料片片电极反应反应类型反应反应电子流向由沿导线方向流向电池反应方程式不同点Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2+,会有一部分Zn与Cu2+直接反应,该装置中既有化学能和电能的转化,又有一部分化学能转化成了热能,装置的温度会升高。

Zn和CuSO4溶液在两个池子中,Zn与Cu2+不直接接触,不存在Zn与Cu2+直接反应的过程,所以仅是化学能转化成了电能,电流稳定,且持续时间长。

(1)两个____________的电极。

(2)将电极插入______________中。

(3)用导线连接电极构成____________。

(4)能自发进行的____________________。

考点二常见的化学电源1.一次电池(以碱性锌锰电池为例)总反应为Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2。

负极:________________________________________正极:2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-2.二次电池铅蓄电池是最常见的二次电池,总反应为Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)+2H2O(l)负极:__________________________________________正极:__________________________________________阳极:__________________________________________3.燃料电池(1)氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池,可分酸性和碱性两种。

酸性碱性负极反应式正极反应式电池总反应式2H2+O2===2H2O(2)CH442232负极:__________________________________________正极:__________________________________________考点三:电解原理1.电解、电解池(1)电解:使________通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在__________引起____________________的过程。

(2)电解池(也叫电解槽):把____能转化为________能的装置。

(3)电极名称与电极反应:与电源正极相连的为________,发生_____反应;与电源负极相连的为_______,发生______反应。

2.电解池的组成和工作原理(电解CuCl2溶液)总反应方程式:__________________________________________ 考点四: 电解原理的应用 1.氯碱工业制烧碱、氯气和氢气2.电镀电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法,也用在金属的精炼上。

如电镀铜或电解精炼铜含锌、铁等杂质时:电极材料:阴极 阳极_____________________ 电极反应:阳极:(主要反应) Zn -2e -=Zn2+Fe -2e -=Fe 2+等阴极:__________________________________________ 3.电冶金冶炼钠、钙、镁、铝等活泼金属,必须用电解法。

如电解熔融氯化钠得到钠时:考点五: 金属的腐蚀与防护 1.金属腐蚀的本质金属原子________变为________,金属发生________。

2.金属腐蚀的类型 (1)化学腐蚀与电化学腐蚀CuCl2溶液(2)以钢铁的腐蚀为例进行分析:3(1)电化学防护①牺牲阳极的阴极保护法—________原理a.________:比被保护金属活泼的金属;b.________:被保护的金属设备。

②外加电流的阴极保护法—________原理a.________:被保护的金属设备;b.________:惰性金属。

(2)改变金属的内部结构,如制成合金、不锈钢等。

(3)加防护层,如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。

【课堂练习】1.下列说法正确的是:(1)原电池是将化学能转化为电能的装置( )(2)任何氧化还原反应均可设计成原电池( )(3)原电池的负极发生氧化反应,正极发生还原反应( )(4)原电池工作时,溶液中的阳离子向负极移动( )(5)盐桥中的阳离子向正极移动( )(6)燃料电池工作时燃料在电池中燃烧( )2.下列说法正确的是:(1)电解是把化学能转变成电能(2)电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化(3)某些不能自发进行的氧化还原反应,通过电解可以实现(4)镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈(5)根据得失电子守恒可知电解精炼铜时,阳极减少的质量和阴极增加的质量相等(6)在入海口的钢铁闸门上装一定数量的铜块可防止闸门被腐蚀(7)外加电流的阴极保护法是将被保护金属接在直流电源的正极3.(1)下列装置可以形成原电池的是________,并写出形成原电池的电极材料及电极反应式:正极:;负极:。

+(2)根据下列氧化还原反应设计一个原电池:2FeCl3+Fe===3FeCl2。

要求:①画出此原电池的装置图,装置采用烧杯和盐桥。

②注明原电池的正、负极和外电路中电子的流向。

3.Li­SOCl2电池可用于心脏起搏器。

该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4­SOCl2。

电池的总反应可表示为:4Li+2SOCl2===4LiCl+S+SO2。

(1)电池的负极材料为____________,该极的电极反应为______________。

(2)电池正极发生的电极反应为: __________________________________。

4.下列金属防腐的措施中,使用外加电流的阴极保护法的是( )A.水中的钢闸门连接电源的负极 B.金属护栏表面涂漆C.汽车底盘喷涂高分子膜 D.地下钢管连接镁块【巩固提升】5.Mg-H2O2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。

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6.①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。

①②相连时,外电路电流从②流向①;①③相连时,③为正极;②④相连时,②上有气泡逸出;③④相连时,③的质量减少。

据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是( )A.①③②④ B.①③④② C.③④②① D.③①②④7.下列各组中,每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是( )A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2 B.NaOH、CuSO4、H2SO4C.NaOH、H2SO4、Ba(OH)2 D.NaBr、H2SO4、Ba(OH)28.下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( )a b c dA.图a中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重B.图b中,开关由M改置于N时,Cu­Zn合金的腐蚀速率减小C.图c中,接通开关时Zn腐蚀速率增大,Zn上放出气体的速率也增大D.图d中,Zn­MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的9.某充电宝锂离子电池的总反应为:x Li + Li1-x Mn2O4 LiMn2O4,某手机镍氢电池总反应为:NiOOH + MH M + Ni(OH)2(M为储氢金属或合金),有关上述两种电池的说法不正确...的是( )A.锂离子电池放电时Li+向正极迁移B.镍氢电池放电时,正极的电极反应式:NiOOH+H2O +e-=== Ni(OH)2+OH-C.上图表示用锂离子电池给镍氢电池充电D.锂离子电池充电时,阴极的电极反应式:LiMn2O4-x e-=== Li1-x Mn2O4+x Li+参考答案考点一:1. 化学能电能2. 锌铜 Zn-2e-===Zn2+Cu2++2e-===Cu氧化还原锌片铜片 Zn+Cu2+===Zn2++Cu3.(1)活泼性不同(2)电解质溶液(3)闭合回路(4)氧化还原反应考点二:1.Zn+2OH--2e-===Zn(OH)22. 负极反应:Pb(s)-2e-+SO42-(aq)=PbSO4(s)正极反应:PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-===PbSO4(s)+2H2O(l)阳极反应:PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-===PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)3.(1)①2H2-4e-===4H+2H2+4OH--4e-===4H2OO2+4H++4e-===2H2O O2+2H2O+4e-===4OH-(2)CH4+10OH--8e-===CO2-3+7H2O 2 O2+4H2O+8e-===8OH-考点三:1.(1)电流阴、阳两极氧化还原反应(2)电化学 (3)阳极氧化阴极还原2. 阴极还原反应 Cu2++2e-=Cu 阳极氧化反应 2Cl--2e-=Cl2↑ CuCl 2Cu+Cl2↑考点四:1.2Cl--2e-=Cl2↑ 2H++2e-=H2↑ 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑2.待镀金属或精铜镀层金属或粗铜 Cu-2e-=Cu2+ Cu2++2e-=2Cu3. 2Cl--2e-=Cl2↑ 2Na+2e-=2Na 2NaCl(熔融)2Na+Cl2考点五:1.失去电子金属阳离子氧化反应2.(1)化学腐蚀电化学腐蚀条件金属跟非金属单质直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触现象无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化较活泼金属被氧化联系两者往往同时发生,电化学腐蚀更普遍(2)析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强(pH≤4.3)水膜酸性很弱或中性电极反应负极Fe-2e-===Fe2+正极2H++2e-===H2↑O2+2H2O+4e-===4OH-总反应式Fe+2H+===Fe2++H2↑2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2联系吸氧腐蚀更普遍3.(1)①原电池a.负极b.正极②电解a.阴极b.阳极【课堂练习】1.(1)(3)(5)2. (2) (3) (4)2. (1)B 银片:2Ag++2e-===2Ag 铜片:Cu-2e-===Cu2 (2)3. (1)锂4Li-4e-===4Li+ (2)2SOCl2+4e-===4Cl-+S+SO2【巩固提升】4.A. 【解析】A.水中的钢闸门连接电源的负极,即使用了外加电流,正确。

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