典例分析

专题七 电化学

一、考纲解读:

1.了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及工作原理。

2.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。

预计2014年高考命题的趋势为新型电池的工作原理、原电池或电解池实物图的分析、电解产物的判断和有关计算等,这些知识仍将是高考命题的热点。 二、考点归纳:

(一)理解掌握原电池和电解池(电镀池)的构成条件和工作原理:

方法指导:模型分析 类比法。

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(1)举例说明以下原电池的基本知识: 从电子的角度说明: 的电极是负极, 的电极是正极。负极显 电性,吸引电解质溶液中的 离子,正极显 电性,吸引电解质溶液中的 离子。负极发生的是 (填“氧化或还原”)反应,正极发生的是 反应。 思考:相对活泼的金属一定是原电池的负极吗?举例说明.

(2)举例说明以下电解池的基本知识:

电解池的阴极是 的一极, (“得到”或“失去”)电子,显 电

性,吸引电解质溶液中的 离子,发生 (填“氧化或还原”)反应,阳极是 的一极, (“得到”或“失去”)电子,显 电性,吸引电解质溶液中的 离

子,发生 (填“氧化或还原”)反应。

(二) 掌握电解反应产物及电解时溶液pH 值的变化规律:

1、要判断电解产物是什么,必须理解并准确记忆溶液中离子放电顺序:

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阴极

:放电的总是溶液中的阳离子,与电极材料无关。金属越不活泼的对应阳离子越容

易得电子,越优先放电;放电顺序是:

Au 3+ > Ag + > Hg 2+ > Cu 2+ > (H +) >Pb 2+> Fe 2+ > Zn 2+ >H + >Al 3+ > Mg 2+、Na +、Ca 2+、K +

阳极:若是活性电极作阳极,是电极本身失电子而溶解;若是惰性电极(Pt Au 或石墨)

作阳极,则溶液中的阴离子放电。所以阳极放电顺序是: 活性电极 > S 2- >I - >Br - >Cl - >OH - >含氧酸根离子(NO 3-、SO 42-、CO 32-)、F -

2、要注意分析电解时溶液pH 值的变化: (1)电解时,只生成H 2而不生成O 2,则溶液的pH 增大。为什么?

(2)电解时,只生成O 2而不生成H 2,则溶液的pH 减小。为什么?

(3)电解时,既生成H 2又生成O 2,则实质为电解水。原溶液被浓缩,浓度变大。

①若为酸溶液,则溶液的pH ;②若为碱溶液,则溶液的pH ; ③若为中性溶液,则溶液的pH 。○4若为饱和溶液,则会析出溶质。 3.电解后溶液如何恢复原态?

先分析从溶液中析出的固体、放出的气体,然后根据原子守恒将其组合成一种能与电解后溶液反应..的物质,将适量该物质加入溶液中即可恢复至原溶液。如用石墨做电极电解CuSO 4溶液的电解方程式是2CuSO 4+2H 2O 电解

2H 2SO 4+2Cu +O 2↑,因Cu 、O 2不能快速与电解后的溶液(稀H 2SO 4)反应, 根据缺什么补什么,故应加入其组合(CuO),适量CuO 与稀H 2SO 4反应即恢复CuSO 4

溶液。CuO+H 2SO 4= CuSO 4+ H 2O (三). 理解金属腐蚀的本质及不同情况,了解用电化学原理在实际生活生产中的应用: 1、原电池原理的应用:

①制作多种化学电源,如干电池、蓄电池、高能电池、燃料电池;

②加快化学反应速率。如纯锌与盐酸反应制H 2反应速率较慢,若滴入几滴CuCl 2溶液,使置换出来的铜紧密附在锌表面,形成许多微小的原电池,可大大加快化学反应; ③金属的电化学保护,牺牲阳极的阴极保护法; ④金属活动性的判断。 2、电解原理的应用:

①制取物质:例如用电解饱和食盐水溶液可制取氢气、氯气和烧碱。

②电镀:应用电解原理,在某些金属或非金属表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。电镀时,

镀件作 极,镀层金属作 极,选择含有 金属阳离子的盐溶液为电解质溶液。电镀过

程中该金属阳离子浓度基本不变。

③精炼铜:以精铜作 极,粗铜作 极,以 为电解质溶液,阳极质量 ,阴

极质量 ,溶液中Cu 2+

浓度

④电解法冶炼活泼金属:电解熔融状态的Al 2O 3、MgCl 2、NaCl 可得到金属单质。

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A .左侧发生的电极反应式:2H 2O +2e -

===H 2↑+2OH -

B .电解结束后,右侧溶液中含有IO -

3

C .电解槽内发生反应的总化学方程式:KI +3H 2O=====通电

KIO 3+3H 2↑

D .如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,电解槽内发生的总化学反应不变

2—2 一种碱性电池在充电和放电的过程中,发生下列反应:Fe +NiO 2+2H 2O 放电

充电

Fe(OH)2

+Ni(OH)2。下列有关说法正确的是( )

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—Na2O,O

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