2014届高三二轮专题复习讲义电化学原理.doc

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1、1．了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。2．理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。一、原电池原理及电极反应式1．一般电极反应式的书写—按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应，判断出电极反应产物，找出得失电子的数量。—电极产物在电解质溶液的环境中，应能稳定存在，如碱性介质中生成的H＋应让其结合OH－生成水。电极反应式应根据电荷守恒和质量守恒、得失电子守恒等加以配平。—2．复杂电极反应式的书写＝－如CH4酸性燃料电池中CH4＋2O2=

2、==CO2＋2H2O……总反应式2O2＋8H＋＋8e－===4H2O……正极反应式CH4＋2H2O－8e－===CO2＋8H＋……负极反应式二、电解原理及其规律1．电解产物的判断(1)阳极产物的判断首先看电极，如果是活性电极(金属活动性顺序表Ag以前的金属，包括Ag)作阳极，则电极材料本身失电子，电极溶解。如果是惰性电极，则看溶液中的阴离子的失电子能力，阴离子的放电顺序为S2－>I－>Br－>Cl－>OH－，其氧化产物依次对应为S、I2、Br2、Cl2和O2。(2)阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序(如下)进行判断：

3、Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋，其还原产物依次对应为Ag、Fe2＋、Cu、H2、Pb、Sn、Fe、Zn。2．电化学定量计算的方法(1)根据总反应式计算。先写出电极反应式，再写出总反应式，然后根据总反应式列比例式计算。(2)守恒法计算。用于串联电路，中电极反应物、产物及电子转移的有关计算，其依据是电路中转移的电子数守恒。三、金属的腐蚀与防护1.吸氧腐蚀与析氢腐蚀(以钢铁为例)类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜呈弱酸性或中性水膜呈酸性正极反应(C)O2＋2H2O＋4e－===4OH－2H

4、＋＋2e－===H2↑负极反应(Fe)Fe－2e－===Fe2＋其他反应Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈2.判断金属腐蚀快慢的规律将两个电极反应中得失电子的数目写为相同，相加便得到总反应方程式。2．不参与电极反应的离子从微观上讲发生移动，但从宏观上讲其在溶液中各区域的浓度基本不变。3．原电池反应中，负极材料不一定与电解质溶液发生反应。如燃料电池的负极为惰性电极，就不和电解质溶液反应。4．在书写电极反应式时，不要只关注得失电子

5、，而忽略电解质溶液中的某些微粒也有可能参加反应。如酸性氢氧燃料电池中的正极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，而不是O2＋4e－===2O2－或O2＋4e－＋2H2O===4OH－。【例1】(2013·江苏化学，9)MgH2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如右。该电池工作时，下列说法正确的是(　　)。A．Mg电极是该电池的正极B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应C．石墨电极附近溶液的pH增大D．溶液中Cl－向正极移动【变式探究】一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上

6、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0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气C．电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2OD．正极上发生的反应为：O2＋4e－＋2H2O===4OH－【变式探究】图甲和图乙是双液原电池装置，由图可以判断下列说法错误的是(　　)。A．甲图电池反应的离子方程式为Cd(s)＋Co2＋(aq)===Co(s)＋Cd2＋(aq)B．反应2A

7、g(s)＋Cd2＋(aq)===Cd(s)＋2Ag＋(aq)能发生C．盐桥的作用是形成闭合回路，并使两边溶液保持电中性D．图乙中当有1mol电子通过外电路时，正极有108gAg析出【例2】(2013·浙江理综，11)电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知：3I2＋6OH－===IO＋5I－＋3H2O下列说法不正确的是(　　)。A．右侧发生的电极反应式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－B．电解结束时，右侧溶液中含I

8、OC．电解槽内发生反应的总化学方程式：KI＋3H2OKIO3＋3H2↑D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学反应不变①2I－＋2H2OI2＋2OH－＋H2↑【特别提醒】某兴趣小组设计如图所示微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列