2013-2014学年第一学期高二化学选修四期末复习
出题人:张建强
审核:高二化学组
审批人: 使用日期:2013-12-25
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电化学基础专题 复习学案(一)
【知识要点】
一、原电池原理: (将化学能转化为电能的装置)
☆1.原电池构成条件:①两个活动性不同的两电极(可以是金属材料,也可以是导电的
非金属材料石墨); ②将电极插入电解质溶液中;③用导线连接电极形成闭合回路 ④能自
发的进行的氧化还原反应
易错点:1、原电池正负极的判断 2、原电池电极反应式以及总电池反应方程式书写 ★温馨提示:注意构成原电池电解质溶液与电极反应类型
( )例1、已知能设计成原电池的反应通常是放热反应,下列化学反应在理论上可以设
计原电池的是
A . C (s )+CO 2(g)==2CO(g) △H>0
B. NaOH(aq)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H 2O(l) △H<0
C. 4HNO 3(aq)==4NO 2(g )+O 2(g)+2H 2O (l ) △H<0 D . 2C 2H 6(g)+7O 2(g)===4CO 2(g)+6H 2O(l) △H<0
( )例2.将纯锌片和纯铝片按图示方式插入同浓度的NaOH 溶液中一段时间,以下叙述正确的是
A .两烧杯中铝片表面均有气泡产生
B .甲中铝片是正极,乙中锌片是负极
C .两烧杯中溶液的pH 均增大
D .产生气泡的速度甲比乙快 ★温馨提示:
1、(含有盐桥的原电池)盐桥作用:
①平衡两个烧杯中电解质溶液的阴、阳离子;②构成闭合的回路。
2、判断盐桥中K +
、Cl -
离子移动方向(记忆..:原电池...——..阴离子移向负极,阳离子移向正极...............) ( )例3.有关右图所示原电池的叙述不正确的是.................(盐桥中装有含琼胶的KCl 饱和溶液) A 、 Z 锌片做原电池的负极
B 、 取出盐桥后,电流计不发生偏转
C 、 反应中,盐桥中的Cl -会移向CuSO 4溶液
D 、 反应前后铜棒的质量增加
★温馨提示:1、原电池都可以有两个半电池组成。
在锌铜原电池中,锌与锌盐溶液组成锌半电池,铜与铜盐溶液组成铜半电池。
2、利用氧化还原反应设计原电池,还原性强物质(①活泼金属(Mg 、Al 、Fe )②燃料(CH 4、C 2H 6、甲醇、
乙醇、肼(N 2H 4))→负极→流出电子→发生氧化反应;氧化性强的物质(Ag +
、Fe 3+
、Cu 2+
、H +
、
O 2、Cl 2、HNO 3等)→正极(惰性电极(包括铂电极、石墨电极))→电子流入→发生还原反应。
考点:设计原电池
例4、以Fe 3+
和Cu 反应(印刷电路板)设计原电池(要求包含盐桥)画出装置图,并标明正
负极以及书写电极反应、反应类型。
例5、下图所示的装置:
(1)当A 键断开,B 、C 两键闭合时,
甲为__________池,乙为__________池。
(2)若将乙池中铁电极也换为铜电极,同时断开B 、C 两键,闭合A 键,则甲为_______池,其中Cu 电极为______ 极,电极反应式________________________乙为_________池,其中左端Cu 电极名称_________,电极反应式____________________;
(3)工作一段时间,甲中电解质溶液PH 值________(填增大、减小、或不变)。
二、易考点:电极反应和总反应的书写(包括化学方程式和离子方程式) 例6、如下图所示,用Mg 和Al 组成一个原电池.
(1)当电解质溶液为稀硫酸时:
①Mg 电极是_______ (填“正”或“负”)极,其电极反应为_____________,该反应是_______(填“氧化”或“还原”)反应;
②Al 电极是____电极,其电极反应为_______________,该反应是__________反应.
(2)当电解质溶液为NaCl 溶液时: ①Mg
电极是______极,其电极反应为
__________________,该反应是_______反应.
②Al 电极是_______极,其电极反应为__________________,该反应是_________反应. (3)当电解质溶液为NaOH 溶液时:
①Mg 电极是_______极,其电极反应为__________________,该反应是_________反应. ②Al 电极是________极,其电极反应为___________________,该反应是_________反应. 三、易考点:判断电极金属活泼性
例7、有甲、乙、丙、丁四种金属,把甲、丙浸入稀硫酸中,用导线连接时丙为负极;把乙、
丁分别浸入稀硫酸中,丁产生气泡的速率更大;把甲、乙用导线连接浸入稀硫酸中,甲上有气泡冒出;把丙浸入丁的硝酸盐溶液中,丙的表面有丁析出。
这四种金属的活动性由强到弱的顺序是
( )例8.有一合金由X 、Y 、Z 、W 四种金属组成,若将合金放入盐酸中只有Z 、Y 能溶解;若将合金置于潮湿空气中,表面只出现Z 的化合物;若将该合金做阳极,用X 盐溶液作电解液,通电时四种金属都以离子形式进入溶液中,但在阴极上只析出X 。
这四种金属的活动性顺序是
2严谨的人,方方面面表现的都是严谨;乐观的人,时时处处看到的都是阳光
第3页,共4页第4页,共4页胜在过程赢在状态
科学备考准确高效
A.Y>Z>W>X B.Z>Y>W>X
C.W>Z>Y>X D.X>Y>Z>W
例9.将洁净的金属片Fe、Zn 、A、B 分别与Cu用导线连结浸在合适的电解质溶液里。
实验并记录电压指针的移动方向和电压表的读数如下表所示:
根据以上实验记录,完成以下填空:
(1)构成两电极的金属活动性相差越大,电压表的读数越(填“大”、“小”)。
Zn、A、B三种金属活动性由强到弱的顺序是。
(2)Cu与A组成的原电池,为负极,此电极反应式为。
(3)A、B形成合金,露置在潮湿空气中,先被腐蚀。
四、易考点:有关原电池的转移电子计算
五、燃料电池:将氢气、甲烷、乙醇等物质在氧气中燃烧的化学能直接转化为电能的装置叫
................................
燃料电池
....。
燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。
..............燃料电池优点能量利用率高,无污染。
⑴氢氧燃料电池以氢气为燃料,氧气为氧化剂,铂做电极,使用酸性电解质。
它的的工作原理:负极:正极:
⑵以碱性氢氧燃料电池为例(以KOH溶液为电解质):
负极:总电池反应:
(3)甲烷燃料电池(KOH做电解质)
用金属铂片插入KOH溶液作电极,又在两极上分别通甲烷(燃料)和氧气(氧化剂)。
电极反应式为:
负极:_ 正极:4H2O+2O2+8e-=8OH-。
电池总反应式为:。
(4)高能燃料肼(N2H4)—O2—硫酸溶液构成燃料电池:
负极:总电池反应:。
例10.一种燃料电池中发生的化学反应为:在酸性溶液中甲醇与氧气作用生成水和碳酸根离子。
该电池正极发生的反应是
A.CH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2e-B.O2(g)+4H+(aq)+4e-=2H2O(1) C.CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6e-D.O2(g)+2H2O(1)+4e-=4OH-
六:金属的电化学腐蚀
电化学腐蚀:(1)析氢腐蚀:负极:正极:。
(2)吸氧腐蚀:负极:正极:。
总反应方程式: .
( )例11.下列叙述的方法不正确
...的是
A.金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍B.用铝质铆钉铆接铁板,铁板易被腐蚀
C.钢铁在干燥空气中不易被腐蚀D.用牺牲锌块的方法来保护船身
( )例12.钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是()
A. 2H++2e-=H2
B. Fe2++2e-=Fe
B. 2H2O+O2+4e-=4OH- D. Fe3++e-=Fe2+。