电化学基础》阶段归纳提升(共30张PPT)

新课标 ·化学 选修4
【解析】 放电时装置为原电池，Zn 作负极，充电时， 装置变为电解池，阳极发生氧化反应，所以 A、B 正确；放
2－ 电时正极反应为：FeO4 ＋4H2O＋3e－===Fe(OH)3↓＋5OH
－
，故电极附近溶液的碱性增强，正极所发生的是还原反应
而不是氧化反应，C 错、D 正确。故正确答案为 C。
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(2)金属和非金属。例如，锌锰干电池中，锌片作电池 的负极，石墨棒作电池的正极。 (3)金属和化合物。例如，铅蓄电池中，铅板作电池的 负极，二氧化铅作电池的正极。 (4)惰性电极。例如，氢氧燃料电池中，两根电极均可 用Pt。
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2．电解质溶液的选择 电解质是为负极提供放电的物质，因此电解质溶液一 般要能够与负极发生反应。但若是两个半反应分别在两个 烧杯中进行，应使用盐桥连接。负极所在的电解质溶液阳 离子应与电极材料是相同的阳离子。例如：在锌、铜和硫 酸构成的原电池中，锌极置于 ZnSO4、ZnCl2、Zn(NO3)2等 溶液中；正极材料置于硫酸溶液中。当然硫酸还可以换成 盐酸，电极上发生的反应和电池总反应与电解质是硫酸是 相同的。但是如果电解质溶液是硫酸铜溶液，电极反应是 负极：Zn－2e－===Zn2＋，正极：Cu2＋＋2e－===Cu 电池总反应：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
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(2)题目仅给出原电池的总反应式 ①分析原电池总反应式中各元素的化合价变化情况， 找出氧化剂及其对应的还原产物，氧化剂参加的反应即为 正极反应；找出还原剂及其对应的氧化产物，还原剂参加 的反应即为负极反应。 ②当氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物由多种元 素组成时，还应注意电解质的反应。 ③若有一个电极反应较难写出，可先写出较易写出的 电极反应，然后再利用总反应式减去该电极反应即得到另 一个电极反应。
＋ ＋ －
)
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【解析】 审题是关键，反应是在酸性电解质溶液中进 行的。在原电池中，阳离子要往正极移动，故 A 错；因电解 质溶液为酸性的，不可能存在 OH－，故正极的反应式为： O2＋4H＋＋4e－===2H2O，转移 4 mol 电子时消耗 1 mol O2， 则转移 0.4 mol 电子时消耗 2.24 L O2，故 B、D 错；电池反 应式即正负极反应式的和，将两极的反应式相加可知 C 正 确。
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3．书写电极反应式时应注意的问题 (1)两电极得失电子数目相等。 (2)电极反应式常用“===”而不用“―→”表示。 (3)电极反应式中若有气体生成，需要加“↑”；而弱 电解质或难溶物均以分子式表示，其余以离子符号表示。 (4)书写电极反应式时要保证电荷守恒、元素守恒，可 在电极反应式一端根据需要添加H＋或OH－或H2O。 (5)两电极反应式和电池总反应式中，若已知其中两 个，可由方程式的加减得到第三个。
2－ 极反应为Pb＋SO4 －2e－===PbSO4。
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②若负极材料本身不反应，如燃料电池，在书写负极 反应式时，要将燃料失电子的反应及其产物与电解质溶液 的反应叠加在一起书写，如氢氧燃料电池 (KOH溶液为电解 质溶液)的负极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2O。
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【答案】 C
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1．如图为某原电池的装置图，下列有关说法中不正确 的是( )
A．将 Zn 换成 Fe，电池总反应不变 B．将 Cu 换成 Fe，电池总反应不变 C．将 Cu 换成 Fe，电压表的读数减小 D．将 Zn 换成 Fe，电压表的读数减小
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【解析】
－ ＋
(2)正极 ①首先，判断在正极发生反应的物质。 a．当负极材料与电解质溶液能自发地发生化学反应 时，在正极上发生电极反应的物质是电解质溶液中的某些 微粒； b．当负极材料与电解质溶液不能自发地发生化学反应 时，在正极上发生电极反应的物质是溶解在电解质溶液中 的O2。 ②然后，根据具体情况写出正极反应式，在书写时也 要考虑正极反应产物是否与电解质溶液反应的问题，若参 与反应也要书写叠加式。
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【解析】
－
将Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2
＋ ＋ － ＋
拆分：
Zn－2e ===Zn2 (氧化反应)和2Fe3 ＋2e ===2Fe2 (还原反 应)两个反应。结合原电池的电极反应特点分析可知，该电 池的负极应用锌，则正极应用活动性比锌弱的材料，为保 证Fe3 在正极得电子，则电解质溶液为FeCl3等易溶的铁盐
－ －
Ag2O，使用时电子由负极流向正极，A项正确，B项错误； 负极发生氧化反应，正极发生还原反应，C项正确，D项也 正确。
【答案】 B
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7．(2012· 山东高考节选)利用反应2Cu＋O2＋ 2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计 为原电池，其正极电极反应为________________。
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3．原电池设计思路图示：
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依据氧化还原反应：Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋ 2FeCl2设计的原电池如图所示：
请回答下列问题：
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(1)电极X的材料是_____，电解质溶液Y是______。 (2)Pt电极为电池的__________极，发生的电极反应为 ____________________________________________； X电极上发生的电极反应为___________________。 (3)外电路中的电子是从_______电极流向______电极。
A 项中将 Zn 换成 Fe，则负极反应由 Zn－
－ ＋
2e ===Zn2 变成 Fe－2e ===Fe2 ，而 Cu 电极改换为比 Zn 活泼性差的导电电极，所有反应不变，A 项错误，B 项正确； 两电极活泼性差距越大形成的原电池的电压越高，C、D 两 项正确。
【答案】 A
新课标 ·化学Байду номын сангаас选修4
【答案】 B
＋ －
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5． (2012· 四川高考)一种基于酸性燃料电池原理设计的 酒 精 检 测 仪 ， 负 极 上 的 反 应 为 ： CH3CH2OH － 4e ＋ H2O===CH3COOH＋4H 。下列有关说法正确的是( A．检测时，电解质溶液中的 H 向负极移动 B．若有 0.4 mol 电子转移，则在标准状况下消耗 4.48 L 氧气 C ． 电 池 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ： CH3CH2OH ＋ O2===CH3COOH＋H2O D．正极上发生的反应为：O2＋4e－＋2H2O===4OH－
【答案】 C
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4 ． (2012· 大纲全国卷 )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 C．③④②① ) B．①③④② D．③①②④
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高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能 电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池 放电 的 总 反 应 为 ： 3Zn ＋ 2K2FeO4 ＋ 8H2O 3Zn(OH)2 ＋ 充电 2Fe(OH)3＋4KOH，下列叙述不正确的是( ) － － A．放电时负极反应为：Zn－2e ＋2OH ===Zn(OH)2 B ． 充 电 时 阳 极 上 反 应 为 ： Fe(OH)3 － 3e － ＋ 5OH － － ===FeO2 4 ＋4H2O C．放电时每转移 3 mol 电子，正极有 1 mol K2FeO4 被 氧化 D．放电时正极附近溶液的碱性增强
2． 锌锰干电池在放电时总反应方程式可以表示为： Zn(s) ＋ 2MnO2 ＋ 2NH4 ===Zn2 ＋ Mn2O3(s)＋ 2NH3↑＋ H2O ，在
＋ ＋
此电池放电时正极(碳棒)上发生反应的物质是( A．Zn C．MnO2 和 NH＋ 4 B．碳 D．Zn2＋和 NH3
)
【解析】
根据方程式可知：Zn 为原电池的负极，碳
【答案】 C
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6．纽扣电池可用于计算器、电子表等的电源。有一种 纽扣电池，其电极分别为 Zn和Ag2O，以KOH溶液为电解质 溶液，电池的总反应为Zn＋Ag2O===2Ag＋ZnO。关于该电 池的叙述不正确的是( )
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A．使用时电子由Zn极经外电路流向Ag2O极，Zn是负极 B．使用时电子由Ag2O极经外电路流向Zn极，Ag2O是负极 C．正极的电极反应为Ag2O＋2e ＋H2O===2Ag＋2OH D．Zn极发生氧化反应，Ag2O极发生还原反应 【解析】 由总方程式可以看出，负极为 Zn，正极为
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【解析】 利用原电池的形成和工作原理解决问题。在 外电路中，电流从正极流向负极，则 ①作原电池的负极，② 作正极，故活动性①>②；活动性相对较差的金属作原电池 的正极，故金属的活动性 ①>③；有气泡产生的电极发生的 反应为 2H ＋ 2e ===H2↑ ，为原电池的正极，故活动性 ④>②；质量减少的电极发生氧化反应生成金属离子而溶解， 为 负 极 ， 故 活 动 性 ③>④ ， 由 此 可 得 金 属 活 动 性 ： ①>③>④>②。
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阶段归纳提升课
一、原电池设计的基本依据和关键 进行原电池设计的基本依据，是原电池的构成条件， 关键是选择合适的电极材料和电解质溶液。
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1．电极材料的选择 电池的电极必须导电。一般电池中的负极必须能够与 电解质溶液反应，容易失去电子，因此负极一般是活泼的 金属材料。正极和负极之间只有产生电势差，电子才能定 向移动，所以正极和负极一般不用同一种材料。 两个电极的构成分为4种情况： (1)活动性不同的两种金属。例如，锌铜原电池中，锌 作电池的负极，铜作电池的正极。