高三化学二轮复习教案14原电池和电解池doc高中化学

原电池原理考点聚焦1.通过进展化学能转化为电能的探究活动，了解原电池工作原理.2.能正确书写原电池的正、负极的电极反响式及电池反响方程式。知识梳理1：组成原电池的条件。①有两种活性不同的金属（或一种是非金属导体）。②电极材料均插入电解质溶液中。③两电极相连形成闭合电路。2．原电池的原理负极----较活泼的金属---电子------发生反响正极----较不活泼的金属----电子----发生反响试题枚举【例1】以下表达中正确的选项是A．构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属。B．由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极。C．马口铁（镀锡铁）破损时与电解质溶液接触锡先被腐蚀。D．铜锌原电池工作时，假设有13克锌被溶解，电路中就有0.4mol电子通过。解析：两种活动性不同的金属与电解质溶液能够组成原电池，但不能因此说构成原电池电极的材料一定都是金属，例如锌和石墨电极也能跟电解质溶液组成原电池。在原电池中，活动金属中的电子流向不活动的电极，因此活动金属是负极。镀锡铁表皮破损后与电解质溶液组成原电池，铁较锡活泼，铁先失电子被腐蚀。铜锌原电池工作时，锌负极失电子，电极反响为Zn9/9–2e==Zn2+，1molZn失去2mol电子,0.2mol锌（质量为13克）被溶解电路中有0.4mol电子通过。应选D。答案：D【例2】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。假设A、B相连时，A为负极；C、D相连，D上有气泡逸出；A、C相连时A极减轻；B、D相连，B为正极。那么四种金属的活泼性顺序由大到小排列为A．A＞B＞C＞DB．A＞C＞B＞DC．A＞C＞D＞BD．B＞D＞C＞A解析：金属组成原电池，相对活泼金属失去电子作负极，相对不活泼金属作正极。负极被氧化质量减轻，正极上发生复原反响，有物质析出，由题意得活泼性　　　A＞B、A＞C、C＞D、D＞B，故正确答案为B。答案：B【例3】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，其电极反响是：Zn+2OH--2e＝ZnO+H2OAg2O+H2O+2e＝2Ag+2OH-以下判断正确的选项是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。解析：此题考察原电池和PH的概念。原电池中失去电子的极为负极，所以锌为负极，Ag2O为正极。B是正确答案。因为Zn+2OH--2e＝ZnO+H2O，负极区域溶液中[OH-]不断减少，故PH减小，所以C也正确。应选B、C。答案：BC【变式】化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。(1)目前常用的镍（Ni）镉（Cd）电池，其电池总反响可以表示为：Cd+2NiO(OH)+2H2O9/92Ni(OH)2+Cd(OH)2已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸，以下说法中正确的选项是①以上反响是可逆反响②以上反响不是可逆反响③充电时化学能转变为电能④放电时化学能转变为电能A．①③B．②④C．①④D．②③(2)．废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物，有资料说明一节废镍镉电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为。(3)．另一种常用的电池是锂电池（锂是一种碱金属元素，其相对原子质量为7），由于它的比容量（单位质量电极材料所能转换的电量）特别大而广泛应用于心脏起搏器，一般使用时间可长达十年。它的负极用金属锂制成，电池总反响可表示为：Li+MnO2→LiMnO2试答复：锂电池比容量特别大的原因是。锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制，为什么这种电池不能使用电解质的水溶液？请用化学方程式表示其原因。答案：（1）B（2）Ni(OH)2和Cd(OH)2能溶于酸性溶液。（3）锂的摩尔质量小；2Li+2H2O→2LiOH+H2↑9/9电解池原理考点聚焦1.通过电能转变为化学能的探究活动，了解电解池工作原理，能正确书写电解池的阴、阳极的电极反响式及电解反响方程式。2.知道电解在氯碱工业、精炼铜、电镀、电冶金等方面的应用。认识电能转化为化学能的实际意义。知识梳理1．原电池和电解池的比较：装置原电池电解池实例原理形成条件①电极：两种不同的导体相连；②电解质溶液：能与电极反响。①电源；②电极（惰性或非惰性）；③电解质（水溶液或熔化态）。反响类型自发的氧化复原反响非自发的氧化复原反响电极名称由电极本身性质决定：正极：材料性质较不活泼的电极；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；电极反响负极：Zn-2e-=Zn2+（氧化反响）正极：2H++2e-=H2↑（复原反响）阴极：Cu2++2e-=Cu（复原反响）阳极：2Cl--2e-=Cl2↑（氧化反响）电子流向电流方向能量转化应用①抗金属的电化腐蚀；②实用电池。9/9①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）。4．电解反响中反响物的判断——放电顺序⑴阴极A.阴极材料(金属或石墨)总是受到保护。B.阳离子得电子顺序—金属活动顺序表的反表：K+<ca2+<na+<mg2+<al3+<zn2+<fe2+<sn2+<pb2+<(h+)<cu2+<hg2+<ag+（阳离子放电顺序与浓度有关，并不绝对）⑵阳极a.阳极材料是惰性电极(c、pt、au、ti等)时：阴离子失电子：s2-＞i-＞br-＞cl-＞oh-＞no3-等含氧酸根离子＞f-b.阳极是活泼电极时：电极本身被氧化，溶液中的离子不放电。5．电解反响方程式的书写步骤：①分析电解质溶液中存在的离子；②分析离子的放电顺序；③确定电极、写出电极反响式；④写出电解方程式。如：⑴电解nacl溶液：2nacl+2h2oh2↑+cl2↑+2naoh，溶质、溶剂均发生电解反响，ph增大。⑵电解cuso4溶液：2cuso4+2h2o2cu+o2↑+2h2so4溶质、溶剂均发生电解反响，ph减小。⑶电解cucl2溶液：cucl2cu＋cl2↑电解盐酸：2hclh2↑＋cl2↑溶剂不变，实际上是电解溶质，ph增大。⑷电解稀h2so4、naoh溶液、na2so4溶液：2h2o2h2↑+o2↑，溶质不变，实际上是电解水，ph分别减小、增大、不变。酸、碱、盐的参加增加了溶液导电性,从而加快电解速率（不是起催化作用）。⑸电解熔融naoh:4naoh4na+o2↑+h2o↑⑹用铜电极电解na2so4溶液:cu+2h2ocu(oh)2+h2↑（注意：不是电解水。）9 9="">4H+　　　　　　　　　　　2×64g　　　　　　4mol　　　　　　　　　　　0.064g　　　　　　x　　　x=0.002mol　　[H+]==4×10-3mol/L答案：A【例2】某碱性蓄电池在充电和放电时发生的反响为:　　Fe+NiO2+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2,以下说法中正确的选项是:　　A、放电时，负极上发生反响的物质是Fe.　　B、放电时，正极反响是：NiO2+2e-+2H+=Ni(OH)2　　C、充电时，阴极反响是：Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO2+2H2O9/9　　D、充电时，阳极附近pH值减小.解析：根据原电池在放电时,负极发生氧化反响,正极发生复原反响,再根据元素化合价变化,可判断该电池负极发生反响的物质为Fe,正极为NiO2,此电池为碱性电池,在书写电极反响和总电池反响方程式时不能出现H+,故放电时的电极反响是:负极:Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2，正极：NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2OH-。原电池充电时,发生电解反响,此时阴极反响为原电池负极反响的逆反响,阳极反响为原电池正极反响的逆反响,由此可判断正确选项应为A、D。答案：AD【例3】甲、乙两个容器中，分别参加0.1mol/LNaCl溶液与0.1mol/LAgNO3溶液后，以Pt为电极进展电解时，在A、B、C、D各电极上生成物的物质的量之比为:_____________　　解析：此装置相当于两个电解槽串联到一起,在整个电路中电子转移总数相等.首先判断各极是阳极还是阴极，即电极名称，再分析各极发生的反响.A极(阴极)反响:2H++2e-=H2↑，B极(阳极)反响:2Cl--2e-=Cl2↑；C极(阴极)反响：Ag++e-=Ag；D极(阳极)反响:4OH--4e-=2H2O+O2↑，根据电子守恒法可知,假设整个电路中有4mol电子转移,生成H2、Cl2、Ag、O2的物质的量分别为：2mol、2mol、4mol、1mol因此各电极上生成物的物质的量之比为：2:2:4:1。答案：2:2:4:1【例4】有三个烧杯，分别盛有氯化铜，氯化钾和硝酸银三种溶液；均以Pt作电极，将它们串联在一起电解一定时间，测得电极增重总和2.8克，这时产生的有色气体与无色气体的物质的量之比为　　A、4：1　　B、1：1　　C、4：3　　D、3：49/9解析：串联电路中，相同时间内各电极得或失的电子的物质的量相同，各电极上放出气体的物质的量之比为定值。不必注意电极增重是多少。只要判断出生成何种气体及生成该气体一定物质的量所得失电子的物质的量，就可以通过电子守恒，判断气体体积之比，第一个烧杯中放出Cl2，第二烧杯中放出Cl2和H2，第三烧杯中放出O2。在有1mol电子转移下，分别是0.5mol，0.5mol，0.5mol和0.25mol。所以共放出有色气体0.5+0.5=1(mol)(Cl2)，无色气体0.5+0.25=0.75(mol)(O2和H2)答案：C9/9</ca2+<na+<mg2+<al3+<zn2+<fe2+<sn2+<pb2+<(h+)<cu2+<hg2+<ag+（阳离子放电顺序与浓度有关，并不绝对）⑵阳极a.阳极材料是惰性电极(c、pt、au、ti等)时：阴离子失电子：s2-＞i-＞br-＞cl-＞oh-＞no3-等含氧酸根离子＞f-b.阳极是活泼电极时：电极本身被氧化，溶液中的离子不放电。5．电解反响方程式的书写步骤：①分析电解质溶液中存在的离子；②分析离子的放电顺序；③确定电极、写出电极反响式；④写出电解方程式。如：⑴电解nacl溶液：2nacl+2h2oh2↑+cl2↑+2naoh，溶质、溶剂均发生电解反响，ph增大。⑵电解cuso4溶液：2cuso4+2h2o2cu+o2↑+2h2so4溶质、溶剂均发生电解反响，ph减小。⑶电解cucl2溶液：cucl2cu＋cl2↑电解盐酸：2hclh2↑＋cl2↑溶剂不变，实际上是电解溶质，ph增大。⑷电解稀h2so4、naoh溶液、na2so4溶液：2h2o2h2↑+o2↑，溶质不变，实际上是电解水，ph分别减小、增大、不变。酸、碱、盐的参加增加了溶液导电性,从而加快电解速率（不是起催化作用）。⑸电解熔融naoh:4naoh4na+o2↑+h2o↑⑹用铜电极电解na2so4溶液:cu+2h2ocu(oh)2+h2↑（注意：不是电解水。）9>