人教版化学选修4第四章 电化学基础(复习)
第四章 电化学基础 章末归纳与整理-高二化学(人教版选修4)
【例题6】(2021·浙江·效实中学高二期中)利用膜技术和电化学原理
制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5,装置如图,下列说法正确的是( B )
A.甲装置将电能转化为化学能 B.每转移2mol电子,生成2mol N2O5 和1mol H2SO4 C.乙中电极d上发生氧化反应 D.c电极反应式为: N2O4 – 2e- +H2O=N2O5+2H+
3.特别注意:书写电解池中电极反应式时,要以实际放电的离子
表示,但书写总电解反应方程式时,弱电解质要写成分子式。如用惰性
电极电解NaOH溶液,阳极发生氧化反应,电极反应式为4OH--4e-=
2H2O+O2↑,阴极发生还原反应,电极反应式为2H++2e-=H2↑,总反
应式表示为2H2O
2H2↑+O2↑。
【对应训练】LiOH是生产航空航天润滑剂的原料。清华大学首创三室 膜电解法制备氢氧化锂,其模拟装置如图所示。下列有关说法正确的是( C )
A.膜1为阳离子交换膜,膜2为阴离子交换膜 B.a极为电源的负极,Y极上发生氧化反应 C.X极的电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑ D.每转移2 mol电子,理论上生成52 g LiOH
电池正极的电极反应式为O2+2H2O-4e-=4OH-
【对应训练】结合图示判断,下列叙述正确的是( A ) A.K与N连接时,X为硫酸,一段时间后溶液的pH增大 B.K与N连接时,X为氯化钠,石墨极电极反应式为2H++2e-=H2↑ C.K与M连接时,X为硫酸,一段时间后溶液的pH增大 D.K与M连接时,X为氯化钠,石墨极电极反应式为4OH--4e-= 2H2O+O2↑
Cd(OH)2+2Ni(OH)2。有关该电池的说法正确的是
A.充电时阳极反应:Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O B.充电过程是化学能转化为电能的过程
人教版化学选修4第4章 《电化学基础》测试试题(含答案)
II.(1)氨化硅抗腐蚀能力很强,但易被氢氟酸腐蚀,氨化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐,此盐中存在的化学键类型有_________________。
D.标准状况下,11.2L水中含有的分子数目约为3.01×1023
9.已知蓄电池在充电时作电解池,放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱,一个接线柱旁标有“+”,另一个接线柱旁标有“-”。关于标有“+”的接线柱,下列说法中正确的是( )
A.充电时作阳极,放电时作正极B.充电时作阳极,放电时作负极
C.充电时作阴极,放电时作负极D.充电时作阴极,放电时作正极
(3)③中被腐蚀的金属是__________。比较①、②、③中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是_________(用序号回答)
19.如图所示的装置,电源为Zn-MnO2干电池,其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。X、Y都是惰性电极。将电源接通后,向甲中滴入酚酞溶液,在Fe极附近显红色。试回答下列问题:
13.蓄电池在放电和充电时分别起原电池和电解池的作用,某电池分别在放电和充电时发生的反应:Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2,下列对该电池的判断错误的是( )
A.放电时,Fe是负极,NiO2是正极
B.充电时阴极上的电极反应式为:Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-
C.放电时电解质溶液中的阴离子向正极方向移动
请根据图示回答下列问题:
(1)图中a电极是(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)。该电极上发生的电极反应式为。
人教版选修四第四章、电化学基础 期末基础知识复习及训练(含答案)
人教版高二化学必修四第四章、电化学基础期末基础知识复习及训练(含答案)基础知识点整理一、原电池基本概念理解。
1、原电池的概念:把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。
2、化学电池的分类:常见的原电池可以分为三类:(1)一次电池:常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等;(2)二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池;(3)燃料电池:是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池。
3、原电池的电极反应:以锌铜原电池为例:负极:氧化反应:Zn-2e=Zn2+(较活泼金属)正极:还原反应:2H++2e=H2↑(较不活泼金属)总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑4、常见原电池的电极反应总结。
⑴干电池(属于一次电池)①结构:锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。
②电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+正极:2NH4++2e-=2NH3+H2NH3和H2被Zn2+、MnO2吸收:MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2++4NH3=Zn(NH3)42+⑵铅蓄电池(属于二次电池、可充电电池)①结构:铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。
②A.放电反应负极: Pb-2e-+ SO42- = PbSO4正极: PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2OB.充电反应:阴极:PbSO4 +2e-= Pb+ SO42-阳极:PbSO4 -2e- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42-===总反应式:Pb + PbO 2 + 2H2SO4放电充电2PbSO4 + 2H2O5、典型例题分析。
例题1、原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。
下列说法中正确的是( )A.(1)(2)中Mg作负极,(3)(4)中Fe作负极B.(2)中Mg作正极,电极反应式为6H2O+6e-===6OH-+3H2↑C.(3)中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+D.(4)中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑答案:B解析:(1)中Mg作负极;(2)中Al作负极;(3)中铜作负极;(4)是铁的吸氧腐蚀,Fe作负极。
高中化学 第四章《电化学基础》 新人教版选修4
2.原电池工作原理(以锌铜原电池为例)
装 置 示 意 图 现 锌片逐__渐__溶__解__,铜片上有红___色__物__质__沉__积__, 象 电流表指针发生_偏__转_____
电极 电极名称 得失电子 电子流向 反应类型
电极反应式
总反应式
Zn电极
Cu电极
负极
正极
失电子
得电子
流出
流入
氧化反应
还原反应
解析:选C。判断原电池正负极,除考虑活 泼性还要注意电解质溶液对正负极的影响。 对于稀硫酸来说,镁是比铝更活泼的金属; 但对于氢氧化钠溶液来说,铝是比镁更活泼 的金属,所以A池中镁是负极,B池中铝是负 极,B对;
A池中电极反应为Mg-2e-===Mg2+,A 对;B池中电子流向为Al―→Mg,C项错。 A池中正极2H++2e-===H2↑,随着反应进 行,c(H+)减少,pH增大,D对。
二、原电池的设计 1.依据 理论上,能自发进行的__氧__化__还__原__反__应____均 能设计成原电池。 2.实际设计时应注意的几个方面 (1)外电路
负极(还__原__性__较__强___的物质)―失 导―线e→- 正极(能__导__电__ 的物质) (2)内电 路 将两极浸入 _电__解__质___溶液 中,并通过 _阴__、__阳__ 离子的定向运动而 形成内电路。
原电池原理的应用
探究导引2为什么锌与稀硫酸反应时,加入少 量CuSO4,会使反应速率加快? 提示:锌与稀硫酸反应时,加入少量CuSO4, Cu2+被锌置换出来,生成的单质Cu附着在锌 的表面,此时会发生原电池反应,锌为负极, 使反应速率加快。
要点归纳
1.加快氧化还原反应的速率 在金属与酸溶液的置换反应中,通过形成原电 池而使反应速率加快。 2.比较金属活动性的强弱
高中化学人教版选修 4 期末复习第四章 电化学基础知识归纳
2 2 第四章 电化学基础知识归纳一.原电池:化学能转化为电能的装置叫做原电池组成条件:①两个活泼性不同的电极 ②电解质溶液 ③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 电子流向:外电路:负极——导线——正极内电路:盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液,盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。
电极反应:以锌铜原电池为例:负极:氧化反应:Zn -2e -=Zn 2+ (较活泼金属) 正极:还原反应:2H ++2e -=H ↑ (较不活泼金属) 总反应式:Zn+2H +=Zn 2++H ↑ 正、负极的判断:(1)从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属为正极。
(2)从电子的流动方向 负极流入正极 (3)从电流方向 正极流入负极(4)根据电解质溶液内离子的移动方向 阳离子流向正极,阴离子流向负极 (5)根据实验现象①溶解的一极为负极 ②增重或有气泡一极为正极二.化学电池 1、电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池2、化学电池:借助于化学能直接转变为电能的装置3、化学电池的分类:一次电池、二次电池、燃料电池 常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池。
以氢氧燃料电池为例,铂为正、负极,介质分为酸性、碱性和中性。
1.当电解质溶液呈酸性时: 2.当电解质溶液呈碱性时:负极:2H -4e =4H-+2 正极:O +4 e +4H =2H O-+2 2 负极:2H +4OH --4e -=4H O 正极:O +2H O +4 e -=4OH -2 2 2 2 另一种燃料电池是用金属铂片插入 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:CH +10OH --8e -=CO 2- +7H O ; 正极:4H O +2O +8e -=8OH -。
4 3 2 2 2 电池总反应式为:CH 4+2O 2+2KOH =K 2CO 3+3H 2O 阳氧目前已开发出新型蓄电池:银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池 燃料电池:是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池 电极反应:一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同,可根据燃烧反应写出总的电 池反应,但不注明反应的条件。
【人教版】高中化学选修4知识点总结:第四章电化学基础
第四章电化学基础一、原电池课标要求1、掌握原电池的工作原理2、熟练书写电极反应式和电池反应方程式要点精讲1、原电池的工作原理(1)原电池概念:化学能转化为电能的装置,叫做原电池。
若化学反应的过程中有电子转移,我们就可以把这个过程中的电子转移设计成定向的移动,即形成电流。
只有氧化还原反应中的能量变化才能被转化成电能;非氧化还原反应的能量变化不能设计成电池的形式被人类利用,但可以以光能、热能等其他形式的能量被人类应用。
(2)原电池装置的构成①有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极。
②电极材料均插入电解质溶液中。
③两极相连形成闭合电路。
(3)原电池的工作原理原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电流。
负极发生氧化反应,正极发生还原反应,简易记法:负失氧,正得还。
2、原电池原理的应用(1)依据原电池原理比较金属活动性强弱①电子由负极流向正极,由活泼金属流向不活泼金属,而电流方向是由正极流向负极,二者是相反的。
②在原电池中,活泼金属作负极,发生氧化反应;不活泼金属作正极,发生还原反应。
③原电池的正极通常有气体生成,或质量增加;负极通常不断溶解,质量减少。
(2)原电池中离子移动的方向①构成原电池后,原电池溶液中的阳离子向原电池的正极移动,溶液中的阴离子向原电池的负极移动;②原电池的外电路电子从负极流向正极,电流从正极流向负极。
注:外电路:电子由负极流向正极,电流由正极流向负极;内电路:阳离子移向正极,阴离子移向负极。
3、原电池正、负极的判断方法:(1)由组成原电池的两极材料判断一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
(2)根据电流方向或电子流动方向判断。
电流由正极流向负极;电子由负极流向正极。
(3)根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断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)根据原电池两极发生的变化来判断原电池的负极失电子发生氧化反应,其正极得电子发生还原反应。
高中化学 第04章 电化学基础章末复习 新人教版选修4
【例题2】原电池的电极名称不仅与电极的性质有关,也与电解质 溶液有关,下列说法中不正确的是( ) A.有Al、Cu、稀H2SO4组成原电池,其负极反应式为:Al-3e==Al3+ B.Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,其负极反应式为:2Al+8OH- -6e-=2AlO2-+4H2O C.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,其负极反应式为:Cu-2e==Cu2+ D.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池,其负极反应式为:Cu-2e==Cu2+ 【解析】A、铝比铜活泼,因此铝为负极,电极反应式为Al-3e- =Al3+,故A说法正确;B、Mg虽然比Al活泼,但是Mg不与NaOH反应, 因此Al为负极,即负极反应式为2Al+8OH--6e-=2AlO2-+4H2O, 故B说法正确;C、铁比铜活泼,因此铁作负极,即负极反应式为Fe -2e-=Fe2+,故C说法错误;D、铝与浓硝酸发生钝化反应,因此 铜作负极,即负极反应式为Cu-2e-=Cu2+,故D说法正确。
盐(如 KNO3、 Na2SO4 )
被电 解 的物 质
水
水
电极产物 溶液pH变化
的原因、结
阳 极
阴极
果
电解质 复原
水减少,碱
O2
H2
溶液的浓度 增大,pH增
加H2O
大
水减少,盐
溶液的浓度
O2
H2
增大,pH不 变或略减小
加H2O
(若为水解的
盐)
2020-2021学年度高三化学第一学期人教版选修4第四章电化学基础高考专项复习
2020-2021学年度高三化学第一学期人教版选修4第四章电化学基础高考专项复习一、单选题1.我国科学家研发了一种水系可逆Zn—CO2电池,电池工作时,复合膜(由a、b膜复合而成)层间的H2O 解离成H+和OH-,在外加电场中可透过相应的离子膜定向移动。
当闭合K1时,Zn—CO2电池工作原理如图所示。
下列说法不正确的是( )A.闭合K1时,H+通过a膜向Pd电极方向移动B.闭合K1时,Zn表面的电极反应式为Zn+4OH--2e- = Zn(OH)2-4C.闭合K2时,Zn电极与直流电源正极相连D.闭合K2时,在Pd电极上有CO2生成2.一种由聚偏氟乙烯–六氟丙烯共聚物为主的准固态聚合物电解质(QPE)制备的Na-O2电池结构如图所示,QPE 中的F-C 链有利于Na+的转移。
下列有关说法中正确的是( )A.该电池放电时正极的电极反应式为:O2+e–+Na+=NaO2B.负极质量每减少23 g,需要消耗O2的体积为22.4 LC.偏氟乙烯与六氟丙烯互为同系物D.该电池充电时阳极反应物为O23.在通电条件下,用如图所示装置由乙二醛制备乙二酸,其制备反应原理为:OHC—CHO+2Cl2+2H2O→HOOC—COOH+4HCl。
下列说法正确的是( )A.盐酸起提供Cl-和增强溶液导电性的作用B.该装置将化学能转化为电能C.a极为负极,Pt1电极反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-D.该离子交换膜为阳离子交换膜,理论上每得到1mol乙二酸,将有2molH+从右室迁移到左室4.电化学溶解—沉淀法是一种回收利用H2S的新方法,其工艺原理如下图所示。
下列说法不正确的是已知:Zn与强酸、强碱都能反应生成H2;Zn2+在过量的强碱溶液中以[Zn(OH)4]2-形式存在。
A.锌棒连接直流电源的正极,发生氧化反应B.反应器中反应的离子方程式为H2S+ [Zn(OH)4]2-=ZnS↓+ 2H2O+ 2OH-C.电解槽中,没接通电源时已经有H2产生D.理论上气液分离器每分离出22.4LH2可处理含1molH2S的废气5.某研究机构使用Li—SO2Cl2电池作为电源电解制备Ni(H2PO2)2,其工作原理如图所示。
人教版高中化学选修4第四章电化学基础知识归纳
电化学基础知识归纳(含部分扩展内容)(珍藏版)特点:电池总反应一般为自发的氧化还原反应,且为放热反应(△H<0);原电池可将化学能转化为电能电极负极:一般相对活泼的金属溶解(还原剂失电子,发生氧化反应)正极:电极本身不参加反应,一般是电解质中的离子得电子(也可能是氧气等氧化剂),发生还原反应原电池原理电子流向:负极经导线到正极电流方向:外电路中,正极到负极;内电路中,负极到正极电解质中离子走向:阴离子移向负极,阳离子移向正极原电池原理的应用:制成化学电源(实用原电池);金属防腐(被保护金属作正极);提高化学反应速率;判断金属活性强弱一次电池负极:还原剂失电子生成氧化产物(失电子的氧化反应)正极:氧化剂得电子生成还原产物(得电子的还原反应)放电:与一次电池相同二次电池规则:正极接外接电源正极,作阳极;负极接外接电源负极,作阴极(正接正,负接负)充电阳极:原来的正极反应式反向书写(失电子的氧化反应)原电池阴极:原来的负极反应式反向书写(得电子的还原反应)化学电源电极本身不参与反应(一般用多孔电极吸附反应物),总反应相当于燃烧反应负极:可燃物(如氢气、甲烷、甲醇等)失电子被氧化(注意电解质的酸碱性)电极反应正极:O2得电子被还原,具体按电解质不同通常可分为4种燃料电池碱性介质:O2 + 4+ 2H2O 4酸性介质:O2 + 4+ 4 2H2O电解质不同时氧气参与的正极反应固体或熔融氧化物(传导氧离子):O2+ 4 2O2-质子交换膜(传导氢离子):O2 + 4+ 4 2H2O特殊原电池: 镁、铝、氢氧化钠,铝作负极 ;铜、铝、浓硝酸,铜作负极 ; 铜、铁、浓硝酸,铜作负极,等特点:电解总反应一般为不能自发的氧化还原反应;可将电能转化为化学能活性电极:阳极溶解(优先),金属生成金属阳离子阳极惰性电极一般为阴离子放电,失电子被氧化,发生氧化反应(接电源正极)(石墨、铂等)常用放电顺序是:>>高价态含氧酸根(还原性顺序),发生氧化反应,相应产生氯气、氧气电解原理电极反应阴极电极本身一般不参加反应,阳离子放电,得电子被还原,发生还原反应(接电源负极)常用放电顺序是:>2+>>活泼金属阳离子(氧化性顺序),相应产生银、铜、氢气电流方向:正极到阳极再到阴极最后到负极电子流向:负极到阴极,阳极到正极(电解质溶液中无电子流动,是阴阳离子在定向移动)离子流向:阴离子移向阳极(阴离子放电),阳离子移向阴极(阳离子放电)常见电极反应式阳极: 2- 22↑ , 4- 4 O2↑+ 2H2O或2H24 O2↑+4(来自水时适用)电解池阴极:+ , 2+ + 2 , 2 + 2 H2↑或2H222↑+2(来自水时适用)电解水型:强碱、含氧强酸、活泼金属的含氧酸盐,如:、、 H24、3、24溶液等电解溶质型:无氧酸、不活泼金属的含氧酸盐,如:、2溶液等常见电解类型电解溶质+水(放氢生碱型):活泼金属的无氧酸盐,如:、、2溶液等电解溶质+水(放氧生酸盐):不活泼金属的含氧酸盐,如:4、3溶液等氯碱工业的基础:电解饱和食盐水制取氯气、氢气和氢氧化钠铜的电解精炼:粗铜作阳极,纯铜作阴极,硫酸铜溶液作电解质溶液电解原理的应用电镀(铜):纯铜作阳极,待镀件作阴极,硫酸铜溶液作电解质溶液(电镀液)冶炼金属,如钠(电解熔融氯化钠)、镁(电解熔融氯化镁)、铝(电解熔融氧化铝)金属的电化学防腐(外接电源的阴极保护法)金属的腐蚀:分为化学腐蚀和电化学腐蚀,其中,后者是主要方式,且速率更大(因为电化学腐蚀时形成了大量微小原电池),电化学腐蚀包括吸氧腐蚀(中性、碱性环境等)以及析氢腐蚀(酸性较强时),吸氧腐蚀是主要形式,钢铁可以最终均形成红棕色的铁锈(2O3·2O)。
高中化学(人教版,选修4) 第四章电化学基础 复习课
前言我们分析每年考上清华北大的北京考生的成绩,发现能够考上清北的学生化学的平均分都在95分以上,先开始我们认为,学习能力强的孩子化学一定学得好。
可是在分析没有考上清北的学生的成绩的时候发现,很多与清北失之交臂的学生,化学的平均分要略低,数学物理的分数却不相上下。
我们仔细讨论其中的缘由,通过对学生的调查研究发现一个令人惊讶的结论:化学学的好的学生更容易在理综上考得高分!这是因为化学学的好的学生,能够用更快的速度在理综考试中解决100分的分值,之后孩子可以用更多的时间去处理没有见过的物理难题。
物理的难题在充分的时间中得到更多考虑的空间,使得考生在理综总分上能够有所突破。
所以想上好大学,化学必须学好,化学的使命就是在高考当中帮助考生提速提分。
因此这份资料提供给大家使用,主要包含有一些课件和习题教案。
后序中有提到一些关于学习的建议。
本章复习课1.下列叙述不正确的是()A.铁表面镀锌,铁作阳极B.船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应式:O2+2H2O+4e-===4OH-D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应式:2Cl--2e-===Cl2↑答案 A解析铁表面镀锌,铁应作阴极而锌作阳极,A错误;锌比铁活泼,在船底镶嵌锌块,可有效防护船体被腐蚀;钢铁的吸氧腐蚀中正极上O2得到e-被还原;工业电解饱和食盐水的反应中阳极上Cl-失去e-被氧化,故B、C、D均正确。
2.如图所示,将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中,再加入含有适量酚酞和NaCl 的琼脂热溶液,冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动),下列叙述正确的是()A.a中铁钉附近呈现红色B.b中铁钉上发生还原反应C.a中铜丝上发生氧化反应D.b中铝条附近有气泡产生答案 B解析依据原电池原理分析可知:a中铁钉作负极,发生氧化反应,铜丝作正极,发生O2+2H2O+4e-===4OH-的还原反应,可知A、C错误;b中铁钉作正极,发生O2+2H2O+4e-===4OH-的还原反应,而铝条发生氧化反应,不会冒气泡,B正确、D错误。
化学选修4第四章-电化学基础复习
比铜不活泼的杂质(Au、Ag)不会溶解而从阳极上脱落下来而形成阳极泥。
Cu2+ +2e-= Cu
(浓度会逐渐降低)
电镀铜
阳极:
铜片
阴极:
待镀铁制品
Cu-2e-= Cu2+
Cu2+ +2e-= Cu
CuSO4溶液的浓度?
实验结果:
在铁制品上镀上了一层铜
利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或合金的过程叫电镀。
阴极:Cu2+ + 2e- Cu
阳极:2Cl- - 2e- Cl2
总反应式: CuCl2 Cu + Cl2
浓度?PH值?如何复原?
(3)放氢生碱型
NaCl溶液的电解
阴极:4H+ + 4e- 2H2
C
铅蓄电池是典型的可充型电池,它的正负极格板是惰性材料,电池总反应式为: Pb+PbO2+4H++2SO2-4 2PbSO4+2H2O 请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原): 放电时:正极的电极反应式是______________;电解液中H2SO4的浓度将变________;当外电路通过1 mol电子时,理论上负极板的质量增加________g。 在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按题27图连接,电解一段时间后,则在A电极上生成__________、B电极上生成________,此时铅蓄电池的正负极的极性将________________________。 (1)PbO2 + 2e- + 4H+ +2SO42- = PbSO4 + 2H2O ;小;48 (2)Pb; PbO2 ;对换。
有关电解的计算 原则: 电化学的反应是氧化还原反应,各电极上转移电子的物质的量相等,无论是单一电池还是串联电解池,均可抓住电子守恒计算. 关键: 电极名称要区分清楚. 电极产物要判断准确. 各产物间量的关系遵循电子得失守恒.
人教版选修4 第4章 电化学基础 章末复习 作业
第4章电化学基础章末提能拔高练1.化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是( )A.电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式:2Cl--2e-=== Cl2↑B.氢氧燃料电池的负极反应式:O2+2H2O+4e-=== 4OH-C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式:Cu-2e-=== Cu2+D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:Fe-2e-===Fe2+解析:选A 氢氧碱性燃料电池的正极反应式:O2+2H2O+4e-===4OH-;粗铜精炼时,与电源负极相连的是纯铜;钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式:Fe-2e-===Fe2+。
2.(2019·正阳高二检测)下列图示中关于铜电极的连接错误的是( )解析:选C 电镀铜时,Cu作阳极,镀件作阴极,故C错。
3.关于各图的说法(其中①③④中均为惰性电极)正确的是( )A.①装置中阴极产生的气体能够使湿润淀粉KI试纸变蓝B.②装置中待镀铁制品应与电源正极相连C.③装置中电子由b极流向a极D.④装置中的离子交换膜可以避免生成的Cl2与NaOH溶液反应解析:选D 装置①用惰性电极电解CuCl2溶液,阴极析出铜,阳极产生氯气,A错;装置②为电镀铜装置,阳极电极反应式为Cu-2e-===Cu2+,阴极电极反应式为Cu2++2e-===Cu,因此待镀铁制品应与电源负极相连,B错;装置③为氢氧燃料电池,b极通入O2,发生还原反应,作电池的正极,是电子流入的一极,C错。
4.甲、乙、丙三个电解槽如图所示(其中电极的大小、形状、间距均相同)。
乙、丙中AgNO3溶液浓度和体积均相同,当通电一段时间后,若甲中铜电极的质量增加0.128 g,则乙中电极上银的质量增加( )A.0.054 g B.0.108 gC.0.216 g D.0.432 g解析:选C 甲中铜电极增重0.128 g,说明析出铜为0.002 mol。
由图示可知,乙、丙并联后与甲串联,又因乙、丙两槽中的电极反应相同,故乙、丙中的电子转移分别是甲中的一半。
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●典例透析
•
(2014·高考福建卷)某原电池装置如图所示,
电池总反应为2Ag+Cl2===2AgCl。下列说法正确的是( )
• A.正极反应为AgCl+e-===Ag+Cl-
• B.放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
• C.若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变
• D.当电路中转移0.01 mol e-时,交换膜左侧溶液中约减少 0.02 mol离子
• 解析:本题考查原电池知识,意在考查考生对原电池工作原 理的理解和应用能力。选项A,金属活泼性Fe>Sn,故Fe为 负极,该项错误;选项B,Fe失电子,质量逐渐减小,该项 错D,误3%;的选N项aCCl溶,液H+为在中S性n极溶得液电,子铁生发成生H吸2,氧该腐项蚀错,误该;项选正项确。
• 答案:D
• 【答案】 D
●变式训练
1.(2015·高考复习卷)右图烧杯中的溶液为稀 硫酸(30%)与 NaCl 溶液(3%)的混合液。下列说法 正确的是( )
A.Sn 为负极,反应过程中失电子 B.反应过程中 Fe 电极一直处于恒重状态 C.Fe 电极有气泡生成 D.如果烧杯中的溶液是 3%的 NaCl 溶液,发生的是 Fe 的吸氧腐蚀
第四章 电化学基础
第四章 章末专题复习
1 知识网络·宏观掌控 2 专题突破·纵引横连
知识网络·宏观掌控
专题突破·纵引横连
原电池原理及应用
●专题归纳
• 1.原电池正负极的判断方法
• 原电池有两个极:一个正极,一个负极。判断原电池正负极 常用的方法有:
• (1)由组成原电池的电极材料判断:一般是活泼金属作负极, 活泼性较差的金属或能导电的非金属作正极。
减去已写出的电极反应式即得另一电极反应式。④检验电极 反应式的电荷、电子转移、质量是否守恒。
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高中化学学习材料唐玲出品第四章电化学基础第一节原电池1. 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. 原电池是将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2. 将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是 ( )A. 两烧杯中铜片表面均无气泡产生B. 甲中铜片是正极,乙中铜片是负极C. 两烧杯中溶液的pH均增大D. 产生气泡的速度甲比乙慢3. 对于原电池的电极名称,叙述有错误的是()A. 发生氧化反应的一极为负极B. 正极为电子流人的一极C. 比较不活泼的金属为负极D. 电流流人的一极为正极4. 理论上不能设计为原电池的化学反应是()A.CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) △H<0B.HNO3(aq)+NaOH(aq)==NaNO3(aq)+H2O(l) △H<0C.2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) △H<0D.2FeCl3(aq)+Fe(s)==3FeCl3(aq) △H<05. 下在铜一锌一硫酸构成的原电池中,当导线中有1mol电子通时,理论上的两极变化是()①锌片溶解32.5g ②锌片增重32.5g ③铜片上析出1 gH2④铜片上析出1mol H2A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④6. 下图所示的装置能够组成原电池的是()7.用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U型管)构成一个原电池。
以下有关该原电池的叙述正确的是()①在外电路中,电流由铜电极流向银电极②正极反应为:Ag++e-==Ag③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A. ①②B. ②③C. ②④D. ③④8. 电子计算机所用钮扣电池的两极材料为锌和氧化银,电解质溶液为KOH溶液,其电极反应是: Zn + 2OH- -2e-==ZnO + H2O Ag2O +H2O + 2e-==2Ag +2 OH-,下列判断正确的是()A. 锌为正极,Ag2O为负极B. 锌为负极,Ag2O为正极C. 原电池工作时,负极区溶液pH减小D. 原电池工作时,负极区溶液pH增大9. 某原电池总反应为:Cu+2Fe3+==Cu2++2Fe2+下列能实现该反应的原电池是()A B C D电极材料Cu、Zn Cu、Ag Cu、C Fe、Zn电解液FeCl3 Fe2(SO4)3 Fe(NO3)2 CuSO410. 把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中,用导线两两相连可以组成各种原电池。
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第四章知识结构
பைடு நூலகம்
电化学基础
氧化还 原反应
§1原电池
化学能转化 §3电解池
为电能,自
§2化学电源
发进行
电能转化为
化学能,外
§4金属的电化学腐蚀与防护 界能量推动
一、原电池与电解池的比较及判断:
1、池型的判断
有外加电源一定为电解池,无外加电源一定为原电池; 多池组合时,一般含活泼金属的池为原电池,其余都是 在原电池带动下的电解池。
①若原溶液呈酸性则pH减小; ②若原溶液呈碱性pH增大; ③若原溶液呈中性pH不变。
练习
3. 右 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,
A 符合这一情况的
拓展练习
举例: 1、a 极变细,b 极变粗: 2、a 极变细,b 极有气泡: 3、a 极变粗, b 极有气泡: 4、a 极有气泡, b 极有气泡,且气体体积比为2 :1 5、a 极有气泡, b 极有气泡;阴极加酚酞变红
练习
13、写出下列装置的极反应,并标明氧化反应、还原反
应
Fe
Cu
Fe
Cu
氯化铜
A
溶液
Cu
C
氯化钠
溶液 B
C
Cu
氯化铜溶液
C
氯化铜溶液
D
练习
14、写出下列装置的极反应,并判断A、B、C溶液PH 值的变化。
Fe
Ag
(D) AgNO3
Cu Ag Cu C
(A)
AgNO3
(B)
CuSO4
Pt Pt (C)
NaHSO4
巩固练习
2.如图为一种钮扣微型电池,其电极分别为Ag2O和Zn电解质 溶液是KOH溶液,俗称银锌电池,该电池的电极反应式为:Zn
+Ag2O== ZnO+2Ag根据以上提供的资料,判断下列说法正确的
是
AB
A、锌为负极,Ag2O为 正极;
B、放电时正极附近溶液的PH值升高;
C、放电时负极附近溶液的PH值升高;
Na+交换膜
精制饱和NaCl
H2O含少量NaOH
练习
4、下列图一、图二是铁钉在水中被腐蚀的实验
数天后
数天后
图一
图二
(1)上述两装置中铁钉发生变化的共性是: 发生了原电池 反应 (2)图一说明原溶液呈中性或弱碱 性,铁钉发生吸氧 腐蚀, 电极反应为:负极:Fe -2e = Fe2+;正极:2H2O +O2 +2e =4OH(3)图二说明原溶液呈 较强酸性 性,铁钉发生 析氢腐蚀, 电极反应为:负极:Fe -2e = Fe2+ ;正极:2H+ +2e = H2↑
正极: 还原反应极→ 得电子极→ 电子流入极 充电:电解池 阳极: 氧化反应极 → 失电子极 → 电子流出极 阴极: 还原反应极 得电子极 → 电子流入极
拓展练习
7.银锌电池广泛用于电子仪器的电源,它的充电 和放电过程可表示为:
充电
2Ag + Zn(OH)2
Ag2O + Zn + H2O
放电
D
此电池放电时,负极发生反应的物质为
A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn
巩 固 练 习
1.如上图所示,通电后A极上析出Ag,对该装置的有关叙述正确
的是
A、P是电源的正极
B
B、F极上发生的反应为:4OH- - 4e-=2H2O+O2↑ C、电解时,甲、乙、丙三池中,除E、F两极外,其余电极均参
加了反应
D、通电后,甲池的PH减小,而乙、丙两池溶液的PH不变
反应式为:Pb+PbO2+2H2SO4
2PbSO4+2H2O
(1)试写出放电时的正、负极反应式
正极:__P_b_O_2_+_4_H_+_+_S_O__42_-__+_2_e_-__=_P_b_S_O__4+_2__H_2_O_____
负极:__P_b_+__S_O__42_-_-__2_e__- _=_P_b__S_O_4_______________
D、溶液中阴离子向正极方向移动,阳离子向负极方向移动。
练习
10.为下图所示装置中,a、b都是惰性电极,通
电一段时间后,b极附近溶液呈红色。下列说法正
确的是
A.X是正极,Y是负极
AC
B.X是负极,Y是正极
C.CuSO4溶液的PH值逐渐减小 D.CuSO4溶液的PH值不变
•X Y •
Pt
Cu
a
b
CuSO4溶液
KOH溶液中,然后分别向两极通入乙烷和氧气,其总
反 应 为 : 2C2H6+7O2+8KOH==4K2CO3+10H2O , 有 关
此电池的推断正确的是
BC
A.负极反应为14H2O+7O2+28e-==28OHB.放电一段时间后,负极周围的pH减低
C.每消耗1molC2H6,则电路上转移的电子为14mol D.放电过程中KOH的物质的量浓度不变
5.下列装置暴露空气中一段时间,铁的腐蚀由快到慢 顺序 D E F A C B .
Fe
Fe Zn
Fe C
A(海水)
Zn Fe
B(海水)
Fe Sn
C(海水)
Fe Sn
D(海水)
E(海水)
F(天然水)
练习
6、汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状灰铅的铅板和另一 组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成,用H2SO4作电解液。总
(2)试写出充电时的阳、阴极反应式
阳极:__P_b_S__O_4+__2_H_2_O_-_2_e_-__=_P_b_O__2 _+__4_H_+_+_S__O_42_-____ 阴极:___P_b_S_O_4__+_2_e__-_=_P_b___+__S_O_4_2_-_____________
小结:四、原电池电解池的应用----可充电电池 放电:原电池 负极: 氧化反应极 →失电子极→ 电子流出极
二、电解池的应用----电镀及氯碱工业
待镀制品
1、电镀
铜片 硫酸铜溶液
①电极: 阳极——镀层金属 阴极——待镀金属制品 ②电镀液:含有镀层金属离子的电解质溶液。
③电解质溶液:溶液中CuSO4的浓度保持不变。
⒉氯碱工业原理
氯碱工业(离子膜法)
Cl2
+
H2
-
淡盐水
Cl2 H+
NaOH溶液
Na+
Cl- OH-
三、电解池及原电池的应用----金属的防护
1)金属腐蚀快慢的判断
①电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀> 化学腐蚀> 有防腐蚀措施的腐蚀
②同一种金属的腐蚀:
强电解质>弱电解质>非电解质 2)金属的防护方法
①改变金属内部结构
②覆盖保护层
外加电源的阴极保护法
③电化学保护法 牺牲阳极的阴极保护法
拓展练习
2、电极的判断
原电池,看电极材料,电解池看电源的正负极。
3、电解池放电顺序的判断
阳极放电: 1)惰性电极:则溶液中阴离子放电。 2)非惰性电极:电极材料首先失电子。
阴极放电:电极材料受保护,溶液中阳离子放电。
4、判断溶液的pH变化: 先分析原溶液的酸碱性,再看电极产物。
(1)如果只产生氢气而没有氧气,只pH变大; (2)如果只产生氧气而没有氢气,只pH变小; (3)如果既产生氢气又产生氧气
NaCl和酚酞溶液
11、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
BD
B.b电极的电极反应为:4OH—-4e →2H2O+O2 C.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只能将氧化剂和燃料全部
储藏在电池内的发电装置
练习
12.一种新型的燃料电池,它以多孔镍板为电极插入