高考化学一轮复习 第六章 电化学原理学案

第六章 电化学原理第一课时 原电池原理及其应用【考纲要求】1.掌声判断某装置是否是原电池的方法。2.会书写原电池电极反应式及总的化学反应方程式。3. 会判断原电池工作时电解质溶液PH的变化。4. 会对新型原电池工作原理的分析。5.了解金属的腐蚀和防护。6. 掌声原电池的有关计算。笔记与反思教与学方案 【自学反馈】原电池1.定义: 。2.构成原电池的条件(1) (2) 。(3) (4) 。 3.电极判断,负极:(1) 金属 ,(2)电子流 的极, (3)发生 反应的电极。正极(1) 金属 ,(2)电子流 的极, (3)发生 反应的电极。注意:(!) 原电池构成的本质条件:某一电极(负极)要能与电解质溶液的中某种成分反应。 (2)很活泼的金属单质不可做原电池的负极,如K、Na、Ca等(3)在原电池的电解质溶液内,阳离子移向正极,阴离子移向负极。(4)两极得失电子数相等 燃料电池 它以还原剂(甲醇、氢气、一氧化碳、甲烷等作燃料)为负极反应物,以氧化剂(氧气、空气等) 为正极反应物。电解质则有碱性、酸性、熔融盐和固体电解质。【例题解析】1.下列实验现象描述不正确的是 ( ) 把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀H2SO4中, 铜片表面出现气泡用锌片作阳极, 铁片作阴极.电解氯化锌溶液, 铁片表面出现一层锌C.把铜片插入FeCl3溶液中,在铜片表面出现一层铁D.把锌粒放入盛有盐酸的烧杯中,加入几滴氯化铜溶液解题思路: 。易错点: 。2.镍氢电池是近年来开发出来的可充电电池,它可以取代会产生污染镉的镍镉电池,镍氢电池的总反应是: H2 + 2NiO(OH)=2Ni(OH)2,根据此反应式判断,下列叙述中正确的是 ( ) 电池放电时, 电池负极周围溶液的PH值不断增大电池放电时, 镍元素被氧化C. 电池充电时,氢元素被还原D, 电池放电时,H2是负极解题思路: 。易错点: 。【巩固练习】课堂反馈1.随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程。其首要原因是 ( ) A利用电池外壳金属材料B防止电池中，汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C不使电池中渗泄出的电解液腐蚀其它物品D回收其中的石墨电极2.铁棒与石墨棒用导线联接后浸入0.01mol/L的食盐溶液中，可能出现的现象是 ( )A铁棒附近产生OHB铁棒逐渐被腐蚀C石墨棒上放出氯气D石墨棒上放出氧气3.由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的pH值 ( )A不变B先变小后变大C逐渐变大D逐渐变小4.家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是 ( ) A4Fe(OH)22H2OO24Fe(OH)3B2Fe2H2OO22Fe(OH)2C2H2OO24e4OHDFe3eFe35.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡；b、d相连时，b极上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为 ( ) Aa>b>c>dBa>c>d>bCc>a>b>dDb>d>c>a6.熔融盐原料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气体为阴极助燃气，制得在650下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：阳极反应式：2COCO324CO24e阴极反应式： 总电池反应式： 2、课外作业1.某原电池总反应的离子方程式为：2Fe3Fe3Fe2，不能实现该反应的电池是( ) A正极为Cu，负极为Fe，电解质为FeCl3溶液B正极为Cu，负极为Fe，电解质为Fe(NO3)3溶液C正极为Cu，负极为Zn，电解质为Fe2(SO4)3溶液D正极为Ag，负极为Fe，电解质为CuSO4溶液2.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可表示为： ( )Zn+Ag2O+H2O=2AgZn(OH)2在此电池放电时，负极上发生反应的物质是AAgBZn(OH)2CAg2ODZn3.钢铁的锈蚀过程中，下列五种变化可能发生的是 ( ) （1）Fe由2价转化为3价；（2）O2被还原；（3）H被还原；（4）有Fe2O3H2O生成；（5）杂质碳被氧化除去A（1）（2）B（3）（4）C（1）（2）（3）（4）D（1）（2）（3）（4）（5）4.据报道，美国正在研究用锌电池取代目前广泛使用的蓄电池，它具有容量大、污染小的特点，其电池反应为：2ZnO22ZnO，其原料为锌、空气和电解质溶液，则下列叙述正确的是 ( ) A锌为正极，空气在负极反应B负极还原反应，正极氧化反应C负极的电极反应为：Zn2e2OHZnOH2OD电池工作时溶液的pH降低5.有人设计将两根Pt丝作电极插入KOH溶液中，然后向两极上分别通入甲烷和氧气而构成燃料电池。该电池中反应的化学方程式：CH42O22KOHK2CO33H2O，则关于此燃料电池的下列说法正确的是（一个电子所带电量为1.61019C） ( )A通入甲烷的电极为电池的正极，通入氧气的电极为负极B在标准状况下，每消耗5.6L O2，可向外提供9.6104C的电量C通入甲烷电极的电极反应为：CH410 OH8eCO327H2OD放电一段时间后，溶液的pH升高6.将Al片和Cu片用导线联接，一组插入浓硝酸中，一组插入稀氢氧化钠溶液中，分别形成的原电池。（1）在这两个原电池中，负极分别为（ ） AAl片、Cu片BCu片、Al片CAl片、Al片DCu片、Cu片（2）写出插入浓硝酸中形成原电池的电极反应式 。（3）写出插入稀氢氧化钠溶液中，形成原电池的电极反应式 。7.称取三份锌粉，分别盛于甲、乙、丙三支试管中，按下列要求另加物质后，塞上导管塞子，定时间测定生成氢气的体积。甲加入50ml pH3的盐酸，乙加入50ml pH3的醋酸，丙加入50ml pH3的醋酸及少量胆矾粉末。若反应终了，生成氢气的体积一样多，且没有剩余的锌，请用“>”、“=”、“<”回答：（1）开始时反应速率的大小为 ；（2）三试管中参加反应的锌的质量为 ；（3）反应终了，所需时间为 ；（4）在反应过程中，乙、丙速率不同的理由是 。(8) 铜锌原电池工作时,当以稀H2SO4作电解质溶液,电路上通过约38600库仑的电量时,计算负极锌损耗了多少克？同时得到标准状况下的氢气多少升？第六章 电化学原理第二课时 电解原理及其应用【考纲要求】1. 判断某装置是否是电解池。2. 理解电解原理、书写电解池工作时的电极反应式。掌握电解前后溶液 浓度和PH的变化。 3. 了解铜的电解精炼和电镀装置及原理。4. 了解氯碱工业的反应原理。5. 掌握有关电解的计算。笔记与反思 教与学方案 【自学反馈】电解 1.定义 。2.电极判断: 阳极: 相连,发生 反应。阴极: 相连,发生 反应。3.电解时电极产物的判断阳极产物判断首先看电极材料,活泼金属做电极则金属失电子被氧化。如果是惰性电极则是溶液中易失电子的阴离子失电子被氧化。阴极产物判断根据阳离子放电顺序进行判断, 氧化性强的阳离子首先在阴极得电子被还原。电解原理的应用1.电解饱和食盐水制取氯气和烧碱(氯碱工业) 阳极电极反应式: 。阴极电极反应式: 。总反应式: 。2.电解硫酸铜溶液阳极电极反应式: 。阴极电极反应式: 。总反应式: 。3.电镀镀件必须作 极. 镀层金属必须作 极.电解质溶液中必须含有 金属离子。【例题解析】1.用两支惰性电极插入500mlAgNO3溶液中,通电电解当电解溶液PH从此.6.0变为3.0时,(设电解时阴极没有氢气析出,且电解液在电解前后体积变化可以忽略),电极上应析出银的质量是 ( )A. 27mg B. 54mg C.108mg D.216mg 解题思路: 。易错点: 。2.用惰性电极电解下列溶液, 电解一断时间后,阴极质量增加, 电解液的PH下降的是( )A.CuSO4 B.AgNO3 C.BaCl2 D.H2SO4 解题思路: 。易错点: 。【巩固练习】1、课堂反馈1.用惰性电极电解下列溶液一段时间后，加入一定量的另一物质（中括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是( ) ACuCl2 CuCl2BNaOH NaOHCNaCl HClDCuSO4 Cu(OH)22.在外界提供相同电量的条件下，Cu22eCu或AgeAg在电极上放电，若析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为 ( ) A1.62gB6.48gC3.24gD12.96g3.用石墨电极在一定温度下电解K2SO4饱和溶液m g。当阴极产生a mol气体时，从溶液中析出n g无水晶体。则剩余溶液的溶质质量分数是( ) An/(m-n)Bn/(9a+n)Cn/(18a+n)Dn/(36a+n)4.在25时，将两个铜电极插入一定质量的硫酸钠饱和溶液中进行电解。通电一段时间后，阴极上逸出a mol气体，同时有W g Na2SO410H2O晶体析出。若温度不变，剩余溶液中溶质的质量分数为 ( ) AW / (W+18a) 100BW / (W+36a) 100C71W / 161(W+36a) 100D71W / 161(W+18a) 1005.某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为3:1。用石墨做电极电解该混合溶液时，根据电极产物，可明显分为三个阶段，下列叙述不正确的是 ( )A阴极自始至终只有H2B阳极先析出Cl2后析出O2C电解最后阶段为电解水D溶液pH不断增大，最后为76.用Pt做电极，电解串连电路中分装在甲、乙两个烧杯中的200ml 0.3mol/L NaCl溶液和300ml 0.2mol/L AgNO3溶液，当产生0.56L（标准状况）CL2时停止电解，取出电极，将两杯溶液混合，混合液的pH为（设混合后总体积为500ml） ( )A14B5.6C7D12.6课外作业1.下列关于电解法精炼粗铜的叙述中不正确的是 ( ) A粗铜板作阳极，纯铜片作阴极，CuSO4溶液作电解液B电解时，阳极发生氧化反应，而阴极发生的反应为：Cu22eCuC粗铜中所含Ni、Fe、Zn等金属杂质，电解后以单质形式沉积槽底，形成阳极泥D电解铜的纯度可达99.9599.982.在铁制品上镀一层锌，以下方案设计正确的是( ) A锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子B铂作阴极，镀件为阳极，溶液中含有锌离子C铁作阳极，镀件为阴极，溶液中含有亚铁离子D锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子3.某电解池内盛有CuSO4溶液，插入两根电极，接通直流电源后，欲达到如下要求：（1）阳极质量不变，（2）阴极质量增加，（3）电解液pH减小，则应选用的电极是 ( )A阴阳两极都用石墨B铜作阳极，铁作阴极C铁作阳极，铜作阴极D铂作阳极，铜作阴极4.用铂作电极电解下列溶液，当消耗相同电量时，在阴极上有金属析出且溶液的pH下降的是 ( ) AKClBCuCl2CCuSO4DHCl5.将含有0.4mol Cu(NO3)2和0.4mol KCl的水溶液1L，用惰性电极电解一段时间后，在一个电极上能析出0.3mol铜，此时在另一电极上放出的气体在标准状况下的体积约为 ( )A3.36LB大于5.6L小于6.72LC6.72LD大于3.36L小于5.6L6.在H2O中加入等物质的量的Ag、Na、Ba2、NO3、SO42、Cl，该溶液放在惰性电极的电解槽中通电片刻后，氧化产物与还原产物的质量比是 ( ) A1:8B8:1C35.5:108D108:35.57.在50ml 0.2mol/L 硫酸铜溶液中插入两个电极，通电电解（不考虑水蒸发）。则：（1）若两极均为铜片，试说明电解过程中浓度将怎样变化 。（2）若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是 。（3）如不考虑氢离子在阴极上放电，当电路中有0.04mol e通过时，阴极增重 g，阴极上的电极反应式是 。8.在500g CuSO4溶液中插入两根电极，一电极为铁，一电极为含杂质锌均匀的粗铜。通电一段时间后，切断电源，立即将电极取出，这时铁电极上析出7.04g铜，电解质溶液增重0.02g。求粗铜中锌的质量分数。第六章 电化学原理第三课 胶体的性质及应用【考纲要求】从胶体与其它分散系的本质差异出发,考查鉴别胶体与溶液的常用方法。2. 运用胶体的性质解释生活中的实际问题。3.考查对溶解度概念的理解。笔记与反思 教与学方案 【自学反馈】1. 胶体的本质特征:分散质微粒直径在 之间。胶体的制备水解法 : 如制Fe(OH)3胶体。将12 ml饱和FeCl3滴入20ml沸水中,加热至溶液呈红褐色。复分解反应法:如制AgI胶体。将0.01mol/L AgNO3溶液810滴,逐滴加入10ml同浓度的KI溶液中,边滴边振荡。溶解法:淀粉和蛋白质溶解于水直接得到胶体。3. 胶体的提纯 法。4. 胶体的鉴别用 现象。5.电荷中和或受热胶粒发生凝聚6.胶体稳定的主要原因,同一胶体中的胶粒带 的电荷。【例题解析】例1.已知AgI胶体微粒能吸附I-或Ag+,在10ml0.01mol/L的KI溶液中滴入810滴0.01mol/LAgNO3溶液后,将溶液装入半透膜袋中,并浸没在蒸馏水中,隔一段时间后,水中含有的离子最多的是 ( ) A. H+、OH - B. K+、I- C. Ag+、NO3- D.K+、NO3-解题思路: 。易错点: 。例2 用Cu(OH)2胶体做电泳实验时,阴极附近蓝色加深,往此胶体中加入下列物质时,不发生凝聚的是( ) A.海水 B.静置后的泥水 C.氢氧化铁胶体 D.葡萄糖溶液 解题思路: 。易错点: 。【巩固练习】课堂反馈(1.下列事实与胶体性质无关的是( ) A在豆浆里加入盐卤做豆腐B在河流入海处易形成沙洲C一束光线照射蛋白质溶液时，从侧面可以看到一束光亮的通路D三氯化铁溶液中滴入氢氧化钠溶液出现红褐色沉淀2.在200ml沸水中滴加1ml饱和三氯化铁溶液，溶液的颜色是( ) A变黄B变红C变浅D无变化3.烟水晶、有色玻璃属于( ) A固溶胶B凝胶C纯净物D晶体4. 有甲、乙、丙、丁和Fe(OH)3五种胶体溶液，按甲和丙、乙和丁、丙和丁、乙和Fe(OH)3胶体两两混合，均出现胶体凝聚，则胶体微粒带负电荷的胶体溶液是 ( )A甲B乙C丙D丁5.在水泥和冶金工厂常用高压电对气溶胶作用除去大量烟尘，以减少对空气的污染，这种做法应用的主要原理是( ) A电泳B渗析C凝聚D丁达尔现象6.将某溶液滴加入Fe(OH)3溶胶内，开始时产生沉淀，继续滴加时沉淀又溶解，该溶液是( )A2mol/L H2SO4溶液B2mol/L NaOH溶液 C2mol/L MgSO4溶液D硅酸溶胶课外作业1.下列有关分散系属于胶体的是 ( )A淀粉溶液B食盐水C牛奶D碘酒2.某无水盐A的相对分子质量为152，t 时该盐的饱和溶液溶质的质量分数为0.25，向足量的此溶液中加入12g该无水盐，在保持温度不变的情况下析出30g该盐的晶体AnH2O，则n值约为 ( ) A7B6C5D43.把质量分数为3a的X溶液与a的X溶液等体积混合后，其质量分数小于2a，则X可能是下列物质中的 ( ) AH2SO4B氨水CNaOHDC2H5OH4.在t 时，CuSO4的溶解度为s g。在该温度下，把s g CuSO4粉末加入（100s）g饱和CuSO4溶液中，得到一定量的蓝色晶体，若要将此蓝色晶体溶解成饱和溶液，所加水的质量是 ( ) A100gB（100s）gC（100s）gD无法确定5.Fe(OH)3胶体中常混有的FeCl3和HCl。试回答：（1）鉴别溶液中存在FeCl3和HCl的方法是 ；（2）除去胶体中混有的FeCl3和HCl的方法是 ；6.将某温度下的KNO3溶液200g，蒸发掉10g水，恢复到原温度，或向其中加入10g KNO3固体，均可使溶液达到饱和。试计算：（1）该温度下KNO3的溶解度；（2）原溶液中溶质的质量分数。第六章 电化学原理第一课时 原电池原理及其应用【例题解析】1. 解析铜片和铁片靠在一起浸在稀H2SO4中, 形成原电池,铜片正极,有H2放出；电镀时,镀层金属作阳极,待镀金属作阴极,因此铁片上将镀上一层锌；铜片插入FeCl3溶液,Cu能还原Fe3+生成Fe2+,但不能置换单质铁；Zn与盐酸反应时,加入几滴氯化铜溶液, Zn优先置换出铜,形成铜锌原电池,加快H2的产生。答案:C2. 解析蓄电池在充电时相当于电解池,放电时相当于原电池, 放电时,H元素被氧化,Ni元素被还原；充电时, H元素被还原,Ni元素被氧化。放电时,H2 - 2e-=2H+,H2被氧化,为负极,其周围的PH值因H+的产生而降低。答案:C D【巩固练习】课堂反馈1. B 2. B 3. C 4. D 5.B 6. O2 + 2CO2 + 4e- = 2CO32- 2CO + O2 = 2CO2课外作业1. C D 2.D 3. C 4.C 5.B C 6. (1) B (2) 负极: Cu - 2e- = Cu2+ 正极: 2NO3- + 2e- + 4H+ = 2NO2+ 2H2O 7.(1)V甲 = V乙 =V丙 (2) m甲 = m乙 < m丙(3) t甲 > t乙 > t丙 (4)由于醋酸属于弱酸,反应过程中 c(H+)乙>c(H+)甲 丙构成原电池,反应最快。 8.(1) 13g (2) 4.48L第二课时 电解原理及其应用【例题解析】 4AgNO3 + 2H2O = 4Ag+ O2+ 4HNO3 4108 4 x 10-30.5x=54mg 答案:B2.阴极质量增加,说明溶液中含有不活泼的金属阳离子,电解液的PH下降, 说明在阳极上是OH-离子放电而使溶液中c(H+)增大, 溶液中的阴离子应该是含氧酸根离子。答案:A B【巩固练习】课堂反馈1.A C 2. B 3. C 4. C 5. D 6. C课外作业1.C 2.A 3.A D 4.C 5.D 6.B 7. (1)不变 (2) Zn-2e-=Zn2- (3) 1.28；Cu2+2e-=Cu 8. 18.4%第三课 胶体的性质及应用【例题解析】1.解析 根据AgI 胶体微粒优先吸附Ag+或I-,由题意知KI过量,生成的AgI胶体微粒吸附I-,使溶液中的K+比I-多,而H+、OH-均比K+少很多,故最多的为K+、NO3-。答案D2.据题意知Cu(OH)2胶体离子带正电荷,电解质溶液、带相反电荷的胶体均可使之凝聚。A选项中海水中含大量电解质,B选项中含有土壤胶体粒子,带负电,以上均可使Cu(OH)2胶体发生凝聚;C选项Fe(OH)3胶体与之带同种电荷;D选项为非电解质溶液,以上两项都不会使Cu(OH)2胶体发生凝聚。答案 C、 D【巩固练习】1.课堂反馈1.D 2.B 3.A 4.B C 5.A 6.A2、课外作业1. A 2.A 3.B D 4.A 5.(1)滴加KSCN溶液,变红色说明有Fe3+,PH试纸检验,变红,说明有H+。(2)滲析。 6. 100g 47.5%