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2012年高考化学二轮精品复习资料 专题十 电化学原理(同步课件)

2 CH4+2O2+2OH ===CO3 +3H2O。 2 负极:CH4+10OH -8e ===CO3 +7H2O,
- - - - - + - - +
正极:2O2+4H2O+8e ===8OH 。


三、金属的腐蚀与防护 1.电化学腐蚀(以钢铁为例)
2.金属腐蚀快慢的判断 一般来说,可用下列原则判断: (1)电解原理引起的腐蚀(金属作阳极)>原电池原理引起的腐蚀> 化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。 (2)对同一金属来说: 强电解质溶液中腐蚀>弱电解质溶液中腐蚀 >非电解质溶液中腐蚀。 (3)对同一电解质溶液来说:一般是浓度越大,金属腐蚀越快。 (4)活泼性不同的两金属连接,活泼性差别越大,腐蚀越快。 (5)氧气的浓度越大,腐蚀越快。
+ - - + + + - - -
阴极(铁件):Zn2 +2e ===Zn 特点:“一增(阴极),一减(阳极),一不变(电解后溶液浓度)”。
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3.电解精炼 如粗铜(含 Zn、Fe、Ag 等)的提纯 电解质溶液:含 Cu2 的盐溶液(如 CuSO4 溶液) 阳极(粗铜):Zn-2e ===Zn2 Fe-2e ===Fe2
例1 [2011·北京卷] 结合图10-1判断,下列叙述正确的是(
)
图10-1 A.Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护
B.Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe-2e-===Fe2+
C.Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2+2H2O+4e-==4OH- D.Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3[Fe(CN)6]溶液,均有蓝色沉淀
A 【解析】 解答本题的关键是理解原电池原理。 在原电池中, 活泼金属作负极,失电子被氧化,不活泼金属做正极而被保护,A 项正确;I 中锌为负极,失电子被氧化:Zn-2e ===Zn2 ,B 项错 误;Ⅱ中电解液为酸性,不可能生成 OH ,正极反应为:2H +2e
+ - - + + +
(2)碱性锌锰干电池 反应原理:Zn+2MnO2+H2O===ZnO+2MnOOH 负极:Zn+2OH -2e ===ZnO+H2O 正极:2MnO2+2H2O+2e ===2MnOOH+2OH 2.铅蓄电池(属于二次电池) 二次电池在放电时是原电池,遵循原电池工作原理;在充电时是 电解池,遵循电解原理;给可充电电池充电时,外加电源的负极连接 电池的负极。 反应原理:Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O
- - + + + - - + +
Cu-2e ===Cu2
阴极(纯铜):Cu2 +2e ===Cu 特点:电解过程中,活泼性比 Cu 弱的 Ag 不放电,形成阳极泥(可 从阳极泥中提纯 Ag),电解质溶液中 c(Cu2 )会不断减小,应定期更换电 解质溶液。 4 . 将 不 能 自 发 进 行 的 氧 化 还 原 反 应 使 之 能 够 发 生 , 如 Cu + 2HCl===CuCl2+H2↑,使 Cu 作阳极电解盐酸。
3.金属的防护 (1)改变金属的内部结构,例如把 Ni、Cr 等加入普通钢中制成 不锈钢。 (2)覆盖保护层:①涂油脂、油漆、搪瓷、塑料等;②电镀耐腐 蚀的金属(Zn、Sn、Ni、Cr 等)。 (3)电化学保护法:多采用牺牲阳极保护法。如在船只的螺旋桨 附近的船体上镶嵌活泼金属锌块。另外,也可采用与电源负极相连 接的保护方式,即外加电流的阴极保护法。
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===H2↑,C 项错误;Fe2 与六氰合铁离子生成蓝色沉淀,但 I 中


无 Fe2 生成,故无蓝色沉淀,D 项错误。
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【点评】 书写原电池电极反应式要特别注意介质与电极生成 物的反应: (1)负极生成的金属离子与电解质溶液中的某些阴离子如

要点热点探究 ► 探究点一 原电池的工作原理及其应用
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1.原电池正负极的判断
2.原电池电极反应式的书写 如果题目给定的是图示装置,先要分析正、负极,再根据反应 规律去写电极反应式;如果题目给定的是总反应式,可先分析 此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化 情况),再选择一个简单变化情况去写电极反应式,另一极的电 极反应式可直接写或将各反应式看作是数学中的代数式,用总 反应式减去已写出的电极反应式,即得结果。 [特别注意] (1)对于可充电电池的反应,需要看清楚“充电、 放电”的方向,放电过程应用原电池原理,充电过程应用电解 池原理。(2)对于电解质溶液中有离子参与的反应,要特别注意 将参与反应的离子写入电极反应式中。
专题十
电化学原理
主干知识整合 一、原电池和电解池
二、常见的化学电源 1.锌锰干电池(属于一次电池) (1)酸性锌锰干电池 反应原理: Zn+2MnO2+2NH4 ===Zn2 +Mn2O3+2NH3↑+H2O 负极: Zn-2e ===Zn2 正极: 2MnO2+2NH4 +2e ===Mn2O3+2NH3↑+H2O
四、电解原理的利用 1.氯碱工业 (1)食盐水的精制
(2)主要生产过程
(3)电极反应 阳极:2Cl -2e ===Cl2↑ 阴极:2H +2e ===H2↑ 电解 总反应:2NaCl+2H2O=====2NaOH+H2↑+Cl2↑ 2.电镀(如铁件镀锌) 电镀液:含 Zn2 的盐溶液(如 ZnCl2 溶液) 阳极(Zn):Zn-2e ===Zn2
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(1)放电反应 负极:Pb+SO2 -2e ===PbSO4 4 正极:PbO2+4H +SO2 +2e ===PbSO4+2H2O 4 (2)充电反应 阴极:PbSO4+2e ===Pb+SO2 4
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2 阳极:PbSO4+2H2O-2e ===PbO2+4H +SO4
3.燃料电池 燃料电池以还原剂(氢气、烃类、甲醇等)为负极反应物,以氧化 剂(氧气、空气等)为正极反应物。
(1)以酸性溶液为电解质溶液构成的氢氧燃料电池反应原理为: 2H2+O2===2H2O。 负极:2H2-4e ===4H , 正极:O2+4H +4e ===2H2O。 (2)以碱性溶液为电解质溶液构成的甲烷燃料电池反应原理为:
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