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高中化学选修4原电池与电解池讲义及习题测验(含答案)

高中化学选修4原电池与电解池讲义及习题测验(含答案)

个性化辅导讲义讲义编号学员编号:年级:高二课时数:学员姓名:辅导科目:化学学科教师:授课课题电化学基础-原电池、电解池授课时间及时段年月日星期时段:—教学目标1.理解原电池的工作原理,了解组成原电池的条件2.掌握电极反应和原电池总反应方程式的书写3.认识化学能与电能的相互转化教学内容与过程1.原电池和电解池的比较:装置原电池电解池实例原理使氧化还原反应中电子作定向移动,从而形成电流。

这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。

使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。

这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。

形成条件①电极:两种不同的导体相连;②电解质溶液:能与电极反应。

③能自发的发生氧化还原反应①电源;②电极(惰性或非惰性);③电解质(水溶液或熔化态)。

回答下列问题:(1)外电路的电流方向是由____极流向____极。

(填字母) (2)电池正极反应式为 。

(3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂?____(填“是”或“否”),原因是____________。

(4)MnO 2可与KOH 和KClO 3,在高温下反应,生成K 2MnO 4,反应的化学方程式为_______________。

K 2MnO 4在酸性溶液中歧化,生成KMnO 4和MnO 2的物质的量之比为___________。

二、二次电池1、定义:二次电池又称充电电池或蓄电池,放电后可以再充电使活性物质获得再生.这类电池可以多次重复使用.2、常见的二次电池:(1)铅蓄电池是最常见的二次电池,它由两组栅状极板交替排列而成,正极板上覆盖有PbO 2,负极板上覆盖有Pb ,电解质是H 2SO 4. 铅蓄电池放电的电极反应如下: 负极:Pb+SO 42﹣﹣2e ﹣=PbSO 4(氧化反应)正极:PbO 2+SO 42﹣十4H ++2e ﹣=PbSO 4+2H 2O (还原反应) 总反应:Pb+PbO 2+2H 2SO 4=2PbSO 4十2H 2O 铅蓄电池充电的反应是上述反应的逆过程: 阴极:PbSO 4+2e ﹣=Pb+SO 42﹣(还原反应)阳极:PbSO 4+2H 2O ﹣2e ﹣=PbO 2+SO 42﹣十4H +(氧化反应) 总反应:2PbSO 4十2H 2O=Pb+PbO 2+2H 2SO 4 可以把上述反应写成一个可逆反应方程式: Pb+PbO 2+2H 2SO 4⇌2PbSO 4十2H 2O练习:已知铅蓄电池的工作原理为Pb +PbO 2+2H 2SO 42PbSO 4+2H 2O ,现用如图装置进行电解(电解液足量),测得当铅蓄电池中转移0.4 mol电子时铁电极的质量减少11.2 g。

人教版高中化学选修四专题八电化学(原电池和电解池)

人教版高中化学选修四专题八电化学(原电池和电解池)

Cu ZnH 2SO 4高中化学学习材料金戈铁骑整理制作专题八 电化学(原电池和电解池)考纲解读:1、 掌握原电池原理2、 了解化学电源、化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防护腐蚀的方法3、 掌握电解的原理4、 了解铜的精炼、镀铜、氯碱工业、铝的冶炼等反应原理。

考点精讲:(一)原电池考点一:原电池工作原理例1:如右图:写出电极反应:正极: 负极: 总方程式为: 。

电子的流向:电流的流向: 在电解质溶液中H +运动到: 极。

实现的能量转化: 。

上述原电池工作一段时间后,硫酸溶液的pH 怎样变化: 。

例2:关于如图所示装置的叙述,正确的是( )A 、铜是阳极,铜片上有气泡产生B 、铜片质量逐渐减少C 、电流从锌片经导线流向铜片D 、氢离子在铜片表面被还原思考:什么样的反应可以设计成原电池?原电池正、负极的现象?考点二、燃料电池: 例3:( 2004,天津理综)下图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确的是( )A .a 电极是负极B .b 电极的电极反应为: 4OH --4e -= O 2↑+2H 2OC .氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D .氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置例4:(1)氢氧燃料电池是一种新型的化学电源。

氢氧燃料电池的突出优点是把化学能直接转变为电能,而不经过热能中间形式,且电极反应产生的水,经过冷凝后又可作为宇航员的饮用水,发生的反应为:2H 2+O 2====2H 2O,(1)则负极通的是,正极通的是,正、负极两极电极反应式分别:,。

(2)如把KOH改为稀H2SO4作导电物质,则电极反应式,。

考点三:金属腐蚀例5:下列五个烧杯中均有天然水,铁被腐蚀由快到慢的顺序是思考:金属腐蚀的快慢的判断方法一般判断原则?电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀同种金属腐蚀:强电解质>弱电解质>非电解质强化训练:1、在用Zn、Cu片和稀H2SO4组成的原电池装置中,经过一段时间工作后,下列说法中正确的是()A.锌片是正极,铜片上有气泡产生 C 电流方向是从锌片流向铜片B:溶液中H2SO4的物质的量减少 D 电解液的pH保持不变2、下列关于原电池的叙述中,正确的是()A:原电池中,正极就是阳极,负极就是阴极B:形成原电池时,在负极上发生氧化反应C:原电池工作时,溶液中的阳离子向负极移动D:电子从负极流向正极3、下列关于原电池的叙述正确的是()A:构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B:原电池是化学能转变为电能的装置C:在原电池中,电子流出的一极是负极,该电极被还原D:原电池放电时,电流的方向是从负极到正极4、下列事实能说明Al的金属活动性比Cu强的是()A:常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到氢氧化钠溶液中B:常温下将铝和铜用导线连接组成原电池放入到稀盐酸溶液中C:与氯气反应时,铝失去3个电子,而铜失去2个电子D:常温下,铝在浓硝酸中钝化而铜不发生钝化5、我国首创的海洋电池以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,空气中的氧气与铝反应产生电流。

(完整版)高中化学选修四-原电池练习题(可编辑修改word版)

(完整版)高中化学选修四-原电池练习题(可编辑修改word版)

一、选择题1.可用于电动汽车的铝.空气燃料电池,通常以NaCI溶液或NaOH 溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极•下列说法正确的是 A.NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为:02+2H20+4e - =40HB.NaOH溶液为电解液时,负极反应为:A1+3OH- - 3e-=Al (OH)3IC.NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极2.市场上经常见到的标记为Li - ion的电池称为〃锂离子电池〃• 它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导LV的高分子材料・这种锂离子电池的电池反应式为:Li+2Lio.35NiO2馈"5.85丽02下列说法不正确的是()A.放电时,负极的电极反应式:Li - e-=Li*B.充电时,Lio.S5Ni02既发生氧化反应又发生还原反应C.该电池不能用水溶液作为电解质D.放电过程中Li♦向负极移动3.如图为直流电源电解稀Na2s。

4水溶液的装置・通电后在石墨电极a 和b附近分别滴加几滴石蕊溶液・下列实验现象中正确的是()A.逸出气体的体积,a电极的小于b电极的B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体C.a电极附近呈红色,b电极附近呈蓝色D.a电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色4. Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如图,电解总反应:2CU + H2。

通曳X112O+H2I ♦下列说法正确的是()A.石墨电极上产生氢气B.铜电极发生还原反应C.铜电极接直流电源的负极D.当有0. Imol电子转移时,有0. ImolCuzO生成5.以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示・关于该电池的叙述正确的是()A.该电池能够在高温下工作B.电池的负极反应为:C6H1206+6H20 - 24e =6C0:t+244C.放电过程中,不从正极区向仇极区迁移D.在电池反应中,每消耗lmol氧气,理论上能生成标准状况下C02 气体絮L直流电源6.控制适合的条件,将反应2Fe3++21- #2Fe2++I2设计成如图所示的原电池・下列判断不正确的是(),敬电流计石墨,KI'溶液C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固体,乙中石墨电极为负极7.某同学按如图所示的装置进行电解实验•下列说法正确的是()A.电解过程中,铜电极上有 H:产生8.电解初期,主反应方程式为:Cu+H60「电解-CuSOi+H"C.电解一定时间后,石墨电极上有铜析出D.整个电解过程中,田的浓度不断增大8.pH=a的某电解质溶液中,插入两支惰性电极通直流电一段时间后,溶液的pH > a,则该电解质可能是()A. Na:SO.B. HzSO,C. AgNO3D. NaOH石墨溶液A. 反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe>被还原9.某学生设计了一个〃黑笔写红字〃的趣味实验•滤纸先用氯化钠、无色酚酉太的混合液浸湿,然后平铺在一块粕片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹•据此,下列叙述正确的是()A.铅笔端作阳极,发生还原反应B.钳片端作阴极,发生氧化反应C.铅笔端有少量的氯气产生D. a点是负极,b点是正极10.如图所示,下列叙述正确的是()11.将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为A. 1 : 2: 3B. 3: 2: 1C. 6: 3: 1D. 6: 3: 2二、解答题12. Li - S0CI2电池可用于心脏起搏器・该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是L I AICI4 . SOCI2・电池的总反应可表示为:A.Y为阴极,发生还原反应B.X为正极,发生氧化反应C.Y与滤纸接触处有氧气生成D.X与滤纸接触处变红-71海iH痴C滴加了 N氏5。

高中化学选修4考点过关:考点15-电解池的工作原理及应用(Word版,含解析)

高中化学选修4考点过关:考点15-电解池的工作原理及应用(Word版,含解析)

电解是将电能转化为化学能的一种重要方法。

使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。

把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。

非自发的氧化还原反应在有外接电源时可能被设计为电解池。

电解池装置常由直流电源、两个电极、导线及电解质溶液(或熔融电解质) 形成闭合回路构成,多池相连无外接电源时,两极活泼性差异小的池为电解池。

电解电解质溶液时,在阴阳两极上首先发生放电反应的离子分别是溶液里最容易放电的阳离子和最容易放电的阴离子。

阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。

离子的放电顺序取决于离子本身的性质即离子得失电子的能力,另外也与离子的浓度及电极材料有关。

阴极上放电的总是溶液中的阳离子,与电极材料无关。

氧化性强的先放电,放电顺序是:若是活性电极作阳极,则活性电极首先失电子,发生氧化反应。

若是惰性电极作阳极,则仅是溶液中的阴离子放电,常见离子的放电顺序是:一般情况下,离子按上述顺序放电,但如果离子浓度相差十分悬殊,离子浓度大的也可以先放电。

如理论上H+的放电能力大于Fe2+、Zn2+,但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液中,由于溶液中c(Fe2+)或c(Zn2+)≥c(H+),则先在阴极上放电的是Fe2+或Zn2+,因此阴极上的主要产物为Fe或Zn;但在水溶液中,Al3+、Mg2+、Na+等是不会在阴极上放电的。

【例1】下列有关电化学的示意图中正确的是( )电解后,如果只产生H2不产生O2,则溶液pH变大;如果只产生O2不产生H2,则溶液pH变小;如果既产生O2又产生H2,若原溶液呈酸性则pH减小,若原溶液呈碱性则pH增大,若原溶液呈中性则pH不变;如果既无O2产生也无H2产生,则溶液的pH均趋于7。

酸、碱、盐溶液的电解规律(惰性电极作阳极):电解后有关电解质溶液恢复原态的问题应该用质量守恒法分析。

一般是加入阳极产物和阴极产物的化合物,但也有特殊情况,如用惰性电极电解CuSO4溶液,Cu2+完全放电之前,可加入CuO或CuCO3复原,而Cu2+完全放电之后,应加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3复原。

化学 人教版选修4教学设计:4.3 电解池 Word版含答案

化学 人教版选修4教学设计:4.3 电解池 Word版含答案

教学设计
试验探究【演示试验1】将两根碳棒
分别插进电解槽中,浸一会
儿取出。

(引导同学观看碳棒表面
上有没有新物质生成。


论:碳棒和氯化铜不反应。


【演示试验2】用导线连接
两根碳棒后再浸入CuC12
溶液一段时间,取出观看。

(碳棒表面也没有新物质
生成。

结论:没有构成原电
池,不发生反应。


【演示试验3】浸入CuC12
溶液的两根碳棒分别跟直
流电源的正极和负极相连
接。

接通电源,让同学观看
两极的现象。

多媒体呈现
【设问】氯化铜在电流的作
用下是怎样分解的呢?
【设置思维台阶】
1、通电前,CuC12溶液中
存在哪些离子?这些离子
作如何的运动?
2、通电时,这些离子的运动
状况有什么变化?为什
么?
3、当离子定向移动到电极
表面时,发生的是什么类型
的反应?
【播放课件】
氯化铜电解的微观动画
【提问】
1.依据自己的理解阐述什么
是电解?
2.氯化铜分解是一个物质内
能增加的过程,电解是什么
同学思考、设
计、书写
多媒体
观看视频
Flash动画
同学看课件
电解原理课
件.ppt。

原电池与电解池习题及解答

原电池与电解池习题及解答

精心整理电能转化化学能—电解1.下列关于铜电极的叙述正确的是A .铜锌原电池中铜是负极B .用电解法精炼铜时粗铜作阴极C .在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D .电解稀硫酸制H 2、O 2时铜作阳极2.下列描述中,不符合生产实际的是()A.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作为阳极B.电解法精炼粗铜,用纯铜作为阴极C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作为阴极D.在镀件上电镀锌,用锌作为阳极3.对下列各溶液进行电解,通电一段时间后,溶液颜色不会发生显着改变的是()A.-1溶液B.以石墨为电极,电解1mol ·-16ACC 2.X 、Y 、Z 2O (冷)=Z(OH)2+H Y 可以溶于稀H2序是4.中含有足量的Cu 27.68g ,溶液质量增加0.03g ,则A 极合金中Cu 、Zn 的原子个数比为A.4:1B.3:1C.2:1D.5:38.如右图所示,a 、b 是多孔石墨电极,某同学按图示装置进行如下实验:断开K 2,闭合K 1一段时间,观察到两只玻璃管内都有气泡将电极包围,此时断开K 1,闭合K 2,观察到电流计A 的指针有偏转。

下列说法不正确的是A.断开K 2,闭合K 1一段时间,溶液的pH 要变大B.断开K 1,闭合K 2时,b 极上的电极反应式为:2H ++2e -=H 2↑C.断开K 2,闭合K 1时,a 极上的电极反应式为:4OH -―4e -=O 2↑+2H 2OD.断开K 1,闭合K 2时,OH -向b 极移动9.将质量分数为0.052的NaOH 溶液1L (密度为1.06g ·cm -3)用铂电极电解,当溶液中NaOH 的质量分数改变了0.010时停止电解,则这时溶液中应符合的关系是9.Li-SO2Cl2电池可用于心脏起搏器。

该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl x-SO2Cl2。

电池的总反应可表示为:4Li+2SO2Cl2=4LiCl+S+SO2↑。

人教版高中化学选修4第四章第三节电解池(解析版)

人教版高中化学选修4第四章第三节电解池(解析版)

人教版高中化学选修4第四章第三节电解池(解析版)1/ 13第四章第三节 电解池课后巩固一、单选题(本大题共12小题,每题5分,共60分)1. 关于原电池、电解池的电极名称,下列说法错误的是( )A. 原电池中失去电子的一极为负极B. 电解池中与直流电源负极相连的一极为阴极C. 原电池中相对活泼的一极为正极D. 电解池中发生氧化反应的一极为阳极【答案】C【解析】【分析】本题考查电化学反应原理,为高频考点,把握正负极、阴阳极的判断方法为解答本题关键,注意原电池及电解池的区别,侧重分析与应用能力的考查,题目难度不大.【解答】原电池中,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,所以较活泼的金属作负极,较不活泼的电极为正极,电子从负极沿导线流向正极.而电解池的电极与电源有关,与电源正极相连的为阳极,与电源负极相连的为阴极,以此来解答。

A.原电池中负极失去电子发生氧化反应,则失去电子的一极为负极,故A 正确;B.电解池中与电源的连接决定阴极或阳极,则电解池中与直流电源负极相连的一极为阴极,故B 正确;C.一般来说,原电池中相对活泼的一极失去电子,为原电池的负极,故C 错误;D.与电源正极相连的为阳极,失去电子,发生氧化反应,故D 正确;故选C 。

2. 下列有关电化学装置完全正确的是( )A B C D铜的精炼 铁上镀银 防止Fe 被腐蚀 构成铜锌原电池A. AB. BC. CD. D【答案】C【解析】【分析】 本题考查原电池与电解原理的应用,明确正负极与阴阳极的判断及发生的电极反应是解答本题的关键,注意电解池中如果较活泼的金属作阳极,电解池工作时,阳极上金属失电子而不是溶液中阴离子失电子,题目难度不大。

【解答】A.铜的精炼属于电解池装置,粗铜的精炼中粗铜作阳极,与电源正极相连;精铜做阴极,与电源的负极相连,由图可知,电源方向接反了,故A错误;B.电镀装置属于电解池装置,镀层金属做阳极、发生氧化反应、逐渐溶解;镀件金属做阴极、含镀层金属阳离子的电解液做电解质溶液。

选修4原电池、化学电源和电解池精编练习含答案

选修4原电池、化学电源和电解池精编练习含答案

原电池工作原理、应用一.选择题(每题2共54分)1.在理论上不能用于设计原电池的化学反应是A.H2SO4(aq)+BaCl2(aq)2HCl(aq)+BaSO4(s)ΔH<0B.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)ΔH<0C.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)4Fe(OH)3(s)ΔH<0D.3Cu(s)+8HNO3(aq)3Cu(NO3)2(aq)+2NO(g)+4H2O(l)ΔH<02.原电池的正极一定是()A.化学性质较活泼的金属B.化学性质较不活泼的金属C.电子流出的极D.电子流入的极3.一定量的锌粉和6 mol/L的过量盐酸反应,当向其中加入少量的下列物质时,能够加快反应速率,又不影响产生H2的总量的是()①石墨粉②CuO③铜粉④铁粉⑤浓盐酸A.①②⑤B.①③⑤C.③④⑤D.①③4.一定量的锌粒与足量稀硫酸反应,向反应混合液中加入某些物质,下列判断正确的是()A.用98%的浓硫酸代替稀硫酸,产生H2速率加快,H2体积不变B.加入NH4HSO4固体,产生H2速率不变,H2体积不变C.反应AlCl3+4NaOH===NaAlO2+3NaCl+2H2O,可以设计成原电池反应AlCl3+4NaOH===NaAlO2+3NaCl+2H2O,可以设计成原电池D.加入少量水,产生H2速率减慢,H2体积不变5下列实验方案中不能达到相应实验目的的是:A B C D方案在2mL1mol/LNaOH溶液中,加入5滴1mol/L氯化镁溶液,有白色沉淀,再加入5滴氯化铁溶液,观察沉淀颜色实验室制备氢气,用粗锌代替纯锌与稀硫酸反应,反应速率加快目的探究浓度对化学反应速率的影响探究沉淀溶解平衡的移动探究形成原电池对反应速率的影响探究温度对化学平衡的影响A.在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层B.镀锌铁表面有划损时,仍然能阻止铁被氧化C.红热的铁丝与冷水接触,表面形成蓝黑色保护层D.锌与稀硫酸反应时,加入少量CuSO4溶液可使反应加快7.某同学根据离子反应方程式2Fe3++Fe=3Fe2+来设计原电池。

【良心出品】高中化学选修4原电池和电解池练习.doc

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原电池和电解池习题一、选择题1.钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是A . 2H+ +2e == H 2↑B. Fe2++2e == FeC. 2H2O+O 2+4e == 4OH -D. Fe3+ +e == Fe2+2.以下现象与电化腐蚀无关的是A .黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿B .生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈C.锈质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈 D .银质奖牌久置后表面变暗3. A 、B 、 C 是三种金属 ,根据下列①、②两个实验 ,确定它们的还原性强弱顺序为①将 A 与 B 浸在稀硫酸中用导线相连 ,A 上有气泡逸出 ,B 逐渐溶解②电解物质的量浓度相同的 A 、 C 盐溶液时 ,阴极上先析出 C(使用惰性电极 )A . A>B>CB . B>C>A C. C>A>B D .B>A>C4.下列关于实验现象的描述不正确的是...A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡B.用锌片做阳极,铁片做做阴极,电解氯化锌溶液,铁片表面出现一层锌C.把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速率加快5.在外界提供相同电量的条件, Cu2+或 Ag +分别按 Cu 2++2e → Cu 或 Ag ++e→ Ag 在电极上放电,电极上析出铜的质量为 1.92g,则析出银的质量为A . 1.62g B.6.48g C.3.24g D.12.96g6.100mL 浓度为 2 mol/L 的盐酸跟过量锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成的氢气的总量,可采用的方法是A .加入适量的 6 mol/L 的盐酸 B .加入数滴氯化铜溶液C.加入适量蒸馏水 D .加入适量的氯化钠溶液7.氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,氢镍电池的总反应式是根据此反应式判断,下列叙述中正确的是A .电池放电时,电池负极周围溶液的PH 不断增大B .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,H 2是负极8.实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气,已知铅蓄电池放电时发生如下反应:今若制得 Cl 2 0.050mol ,这时电池内消耗的 H 2SO4的物质的量至少是A . 0.025molB .0.050mol C. 0.10mol D. 0.20mol9.将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为A . 1:2:3B . 3:2:1 C. 6:3:1 D . 6:3: 210.将 Al 片和 Cu 片用导线相连,一组插入浓HNO 3溶液中,一组插入稀NaOH 溶液中,分别形成了原电池,则在这两个原电池中,正极分别为A . Al 片、 Cu 片B .Cu 片、 Al 片C. Al 片、 Al 片 D .Cu 片、 Cu 片11.下图中 x、y 分别是直流电源的两极,通电后发现 a 极板质量增加 ,b 极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的是112.盐溶液电解时,在相同时间作用下,析出金属的物质的量取决于A .电极的性质B.电流强度C.所加电压D.金属离子的价数二、综合题13.工业上为了除去含 Cr2O72-离子的酸性废水,采用以下处理方法:往工业废水中加入适量的食盐水1~2g/L ;以铁作为电极进行电解:鼓入空气,经过一段时间后,使废水中的含铬(有毒)量降到可排放的标准。

2017-2018学年高中化学选修四文档:第四章第三节第1课时电解原理 Word版含答案

2017-2018学年高中化学选修四文档:第四章第三节第1课时电解原理 Word版含答案

第三节电解池第1课时电解原理[目标要求] 1.理解电解原理,初步掌握一般电解反应产物的判断方法。

2.掌握电解电极反应方程式的书写。

3.了解电解反应的一般规律。

一、电解1.概念使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。

2.特点(1)电解是最强有力的氧化还原手段,是不可逆(填“可逆”或“不可逆”)的。

(2)电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的电解过程。

二、电解池1.定义把电能转化成化学能的装置。

2.形成条件(1)直流电源;(2)两个电极:与电源正极相连的一极是阳极;与电源负极相连的一极是阴极;(3)电解质溶液或熔融电解质;(4)形成闭合回路。

3.装置及电极反应以电解CuCl2溶液为例(1)装置(2)4.(1)电子流向电源负极―→电解池阴极电解池阳极―→电源正极(2)离子流向阳离子―→电解池阴极阴离子―→电解池阳极知识点一电解池1.如图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极,则下列有关判断正确的是()A.a为负极,b为正极B.a为阳极,b为阴极C.电解过程中,d电极质量增加D.电解过程中,氯离子浓度不变答案 C解析电流从电源的正极流出,故a为电源的正极,b为负极;与电源正极相连的c为阳极,与电源负极相连的d为阴极。

在电解过程中,因为Cu2+是阳离子,移向阴极d,在阴极放电析出Cu,所以d电极质量增加;Cl-是阴离子,移向阳极c,在阳极放电析出Cl2,导致溶液中氯离子浓度降低。

2.下列有关电解池的说法正确的是()A.在电解池中与外接电源负极相连的电极是阳极B.无论电解何种物质,阳极上失电子数都与阴极上得电子数相等C.电解氯化铜溶液时,在阴极上有气体生成D.电解NaCl、CuCl2两种溶液,参加反应的物质是相同的答案 B解析与负极相连的是阴极。

电解氯化铜时,阳极上有氯气生成,阴极上有铜析出;电解NaCl溶液时,水参加了反应,而电解CuCl2溶液时,水没有参加反应。

知识点二电解原理3.如图所示,X、Y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色、无味气体放出。

人教版高中化学选修4练习:第四章第三节电解池 Word版含答案_最新修正版

人教版高中化学选修4练习:第四章第三节电解池 Word版含答案_最新修正版

第四章电化学基础第三节电解池1.用石墨做电极电解CuCl2溶液,下列说法正确的是()A.在阳极上析出金属铜B.在阴极上析出金属铜C.在阴极上产生有刺激性气味的气体D.阳极上发生还原反应解析:根据电解原理,阳极发生氧化反应:2Cl--2e-===Cl2↑,阴极发生还原反应:Cu2++2e-===Cu。

因此阳极上产生有刺激性气味的气体——氯气,在阴极上析出铜。

故B项正确。

答案:B2.如图所示装置中,属于电解池的是()解析:构成电解池时要有与外直流电源相连的电极,A、B错误;电极插入电解质溶液或熔化的电解质中,且要形成闭合回路,C正确,D错误。

答案:C3.欲在金属表面镀银,应把镀件挂在电镀池的阴极。

下列各组中,选用的阳极金属和电镀液均正确的是()A.Ag和AgCl溶液B.Ag和AgNO3溶液C.Fe和AgNO3溶液D.Pt和Ag2SO4溶液解析:电镀槽中,要求镀件作阴极,可用镀层金属作阳极,电镀液通常采用含有镀层金属离子的盐溶液,A、D项中AgCl和Ag2SO4均为沉淀,只有B项符合要求。

答案:B4.火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质(如锌、金、银等),其性能远不能达到电气工业的要求,工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。

在电解精炼时()A.粗铜接电源负极B.纯铜作阳极C.杂质都将以单质形式沉淀到池底D.纯铜片增重2.56 g,电路通过电子为0.08 mol解析:电解精炼铜时,用粗铜作阳极,用精铜作阴极,所以A、B不正确。

锌比铜活泼,失电子变成锌离子进入溶液中,金、银不活泼,以单质形式沉淀到池底,C不正确。

D项因发生反应Cu2++2e-===Cu,则电路通过电子为n(e-)=2.56 g64 g·mol-1×2=0.08 mol,D正确。

答案:D5.用石墨作电极,电解1 mol·L-1下列物质的溶液,则电解前后溶液的pH保持不变的是()A.H2SO4B.NaOHC.Na2SO4D.NaCl解析:A、B、C实质上是电解水,浓度增大,A的pH减小,B 的pH增大,C的pH不变;用石墨作电极电解NaCl(aq)时,生成NaOH,溶液中c(OH-)增大,pH增大。

同步鲁科版化学选修四新突破讲义:第1章 微专题(一) 电解池与原电池的综合复习 Word版含答案

同步鲁科版化学选修四新突破讲义:第1章 微专题(一) 电解池与原电池的综合复习 Word版含答案

微专题(一)电解池与原电池的综合复习1.电解池与原电池装置的辨析(1)先分析有无外接电源,有外接电源的为电解池,无外接电源的可能为原电池。

(2)再分析反应本质,如发生非自发氧化还原反应,装置为电解池,如能发生自发氧化还原反应,则装置为原电池。

(3)多池相连,但无外接电源时,两极活泼性差异最大的一池为原电池,其他各池可看作电解池。

2.电解池与原电池的有关计算规律(1)同一原电池的正、负极—同一电解池的阴极、阳极的电极反应得、失电子数相等。

(2)串联电路中的各个电极反应得、失电子数相等。

(3)在计算电解产物的量时,应按得、失电子数相等计算。

3.书写电极反应式和总反应式的规律(1)根据给出的两个电极反应式,写总反应式。

已知两个电极反应式,写总反应式时,要使两个电极反应式得失电子数相等后,将两式相加,消去相同的化学式即可。

(2)给出总反应式,写出电极反应式。

书写电极反应式的步骤一般分为四步:①列物质、标得失;②选离子、配电荷;③配个数、巧用水;④两式加、验总式。

(3)根据信息给予的知识,写电极反应式和总反应式。

(甲)【典例】串一串——辨清装置,写出电极反应,回答问题甲:(左)铁(____极)______________________________;石墨(____极)____________________________。

(右)石墨(____极)_________________________________;铜(____极)____________________________________。

当右图装置左侧________电极收集到224 mL(已换算成标准状况下体积)气体时,右侧________电极增重________g。

(乙)乙:银电极反应式:_________________________________;铂电极反应式:____________________________________。

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应)
反应
阳极:2Cl--2e-=Cl2↑ (氧化反 正极:2H++2e-=H2↑(还原反应)
应)
电子 流向
负极→正极
电源负极→阴极; 阳极→电源正极
电流 方向
正极→负极
电源正极→阳极; 阴极→电源负极
能量 转化
化学能→电能
电能→化学能
应用
①抗金属的电化腐蚀; ②实用电池。
①电解食盐水(氯碱工业);② 电镀(镀铜);③电冶(冶炼 Na、Mg、Al);④精炼(精铜)。
①电源; ②电极(惰性或非惰性); ③电解质(水溶液或熔化态)。
1
④形成闭合回路
反应 类型
自发的氧化还原反应
非自发的氧化还原反应
由电极本身性质决定: 电极 正极:材料性质较不活泼的电极; 名称
负极:材料性质较活泼的电极。
由外电源决定: 阳极:连电源的正极; 阴极:连电源的负极;
电极
阴极:Cu2+ +2e- = Cu (还原反 负极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)
1.原电池和电解池的比较:
装置
原电池
电解池
实例
使氧化还原反应中电子作定向移 使电流通过电解质溶液而在阴、 动,从而形成电流。这种把化学 阳两极引起氧化还原反应的过程 原理 能转变为电能的装置叫做原电池。 叫做电解。这种把电能转变为化
学能的装置叫做电解池。
形成 条件
①电极:两种不同的导体相连; ②电解质溶液:与电极反应。 ③能自发的发生氧化还原反应
2.原电池正负极的判断: ⑴根据电极材料判断:活泼性较强的金属为负极,活泼性较弱的或者非金属为正极。
2
⑵根据电子或者电流的流动方向:电子流向:负极→正极。电流方向:正极→负极。 ⑶根据电极变化判断:氧化反应→负极; 还原反应→正极。 ⑷根据现象判断:电极溶解→负极; 电极重量增加或者有气泡生成→正极。 ⑸根据电解液内离子移动的方向判断:阴离子→移向负极;阳离子→移向正极。 3.电极反应式的书写: 负极:⑴负极材料本身被氧化:
讲义编号
学员编号: 学员姓名:
授课课题
个性化辅导讲义
年 级:高二 辅导科目:化学
课时数: 学科教师:
电化学基础-原电池、电解池
授课时间及时段
年 月 日 星期
时段: —
教学目标
1.理解原电池的工作原理,了解组成原电池的条件 2.掌握电极反应和原电池总反应方程式的书写
3.认识化学能与电能的相互转化 教学内容与过程
①如果负极金属生成的阳离子与电解液成分不反应,则为最简单的:M-ne-=Mn+ 如:Zn-2e=Zn2+
②如果阳离子与电解液成分反应,则参与反应的部分要写入电极反应式中: 如铅蓄电池,Pb+SO42--2e-=PbSO4 ⑵负极材料本身不反应:要将失电子的部分和电解液都写入电极反应式, 如燃料电池 CH4-O2(C 作电极)电解液为 KOH:负极:CH4+10OH--8 e-=C032-+7H2O 正极:⑴当负极材料能自发的与电解液反应时,正极则是电解质溶液中的微粒的反应,
3
1、定义:一次电池的活性物质(发生氧化还原反应的物质)消耗到一定程度,就不能使用 了.一次电池中电解质溶液制成胶状,不流动,也叫干电池.常用的有普通的锌锰干电池、碱 性锌锰电池、锌汞电池、镁锰干电池等. 2、常见的一次电池: (1)普通锌锰干电池 锌锰干电池是最常见的化学电源,分酸性碱性两种.干电池的外壳(锌)是负极,中间的碳棒 是正极,在碳棒的周围是细密的石墨和去极化剂 MnO2 的混合物,在混合物周围再装入以 NH4Cl 溶液浸润 ZnCl2,NH4Cl 和淀粉或其他填充物(制成糊状物).为了避免水的蒸发,干电池用蜡 封好.干电池在使用时的电极反应为: 负极:Zn﹣2e﹣=Zn2+ 正极:2NH4++2e﹣+2MnO2=2NH3↑ +Mn2O3+H2O 总反应:Zn+2MnO2+2NH4+=Mn2O3+2NH3↑+Zn2++H2O (2)碱性锌锰干电池 负极:Zn+2OH﹣﹣2e﹣=Zn(OH)2 正极:2MnO2+2H2O+2e﹣=2MnOOH+2OH﹣ 总反应:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2 (3)锌银电池 电子手表、液晶显示的计算器或一个小型的助听器等所需电流是微安或毫安级的,它们所 用的电池体积很小,有“纽扣”电池之称.它们的电极材料是 Ag2O 和 Zn,所以叫锌银电池.电 极反应和电池反应是: 负极:Zn+2OH﹣﹣2e﹣=Zn(OH)2 正极:Ag2O+H2O+2e﹣=2Ag+2OH﹣ 总反应:Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag
(5)铝﹣空气﹣海水电池
1991 年,我国首例以铝﹣空气﹣海水为材料组成的新型电池用作航海标志灯.该电池以取之不 尽的海水为电解质,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流.
工作原理:
负极:4Al﹣12e﹣ = 4Al3+
正极:3O2+6H2O+12 e﹣ =12OH﹣
H2SO4 电解质,如 2H++2e-=H2 CuSO4 电解质: Cu2++2e-= Cu ⑵当负极材料不与电解质溶液自发反应时,正极则是电解质中的 O2 发生还原反应 ①当电解液为中性或者碱性时,H2O 参加反应,且产物必为 OH-, 如氢氧燃料电池(KOH 电解质)O2+2H2O+4e-=4OH②当电解液为酸性时,H+参加反应,产物为 H2O O2+4H++4e-=2H2O 4.化学电源新型电池 一、一次电池
4
利用上述化学反应也可以制作大电流的电池,它具有质量轻、体积小等优点.这类电池已用于 宇航、火箭、潜艇等方面.
(4)锂﹣二氧化锰非水电解质电池 以锂为负极的非水电解质电池有几十种,其中性能最好、最有发展前途的是锂一二氧化锰非
水电解质电池,锂-二氧化锰电池负极是金属锂,正极活性物质是二氧化锰。电解质是无机盐高 氯酸锂(LiClO4),溶于碳酸丙烯酯(PC)和 1、2-二甲氧基乙烷(DME)的混合有机溶剂中, 电极反应为: 负极反应:Li﹣e﹣=Li+ 正极反应:MnO2 + Li+ +e﹣= LiMnO2 总反应:Li+ MnO2 = LiMnO2 该种电池的电动势为 2.69V,重量轻、体积小、电压高、比能量大,充电 1000 次后仍能维 持其能力的 90%,贮存性能好,已广泛用于电子计算机、手机、无线电设备等.
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