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1、第第1111讲电化学原理及其应用讲电化学原理及其应用-2-重点梳理精选例题考点一原电池、电解池原理对比1.原电池、电解池原理对比(1)原电池的工作原理-3-重点梳理精选例题-4-重点梳理精选例题2.化学能与电能转化-5-重点梳理精选例题如图所示装置中,装置A中盛放0.1 molL-1的稀硫酸,装置B中盛放0.1 molL-1的CuCl2溶液(两种溶液均足量,且不考虑电极产物在溶液中的溶解)。下列说法中不正确的是()A.装置A为原电池,装置B为电解池B.装置A为电解池,装置B为原电池C.两烧杯中产生的气体的物质的量相等D.一段时间后,装置B中溶液的pH升高 答案解析解析关闭 答案解析关闭-6-重
2、点梳理精选例题跟踪跟踪训练训练1.(2017绍兴模拟)干电池模拟实验装置如图。下列说法不正确的是()A.石墨棒作正极,锌片作负极B.电流从石墨棒经导线流向锌片,电子流向则相反C.NH4Cl是电解质,在锌片逐渐消耗过程中 MnO2不断被还原D.该电池是二次电池,该废旧电池中锌可回收 答案解析解析关闭锌是活泼金属,则锌皮作负极,石墨棒作正极,A项正确;原电池中电子从负极沿导线流向正极,电流从正极流向负极,故电流从石墨棒经导线流向锌片,B项正确;以糊状NH4Cl作电解质,其中加入MnO2氧化吸收H2,C项错误;该电池是一次性电池,该废旧电池中锌可回收,D项正确。答案解析关闭D-7-重点梳理精选例题2
3、.某小组为研究电化学原理,设计如图装置。下列叙述不正确的是()A.a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出B.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为Cu2+2e-CuC.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液由蓝色逐渐变成浅绿色D.a和b分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu2+向铜电极移动 答案解析解析关闭 答案解析关闭-8-重点梳理精选例题3.某同学按如图所示的装置进行实验。A、B为两种常见金属,它们的硫酸盐可溶于水。当K闭合时,在交换膜处 从右向左移动。下列分析正确的是()A.溶液中c(A2+)浓度减小C.y电极上有H2产生,发生还原反应D.反应初期,x电极周围出现白色胶状沉淀,不久沉
4、淀溶解 答案解析解析关闭 答案解析关闭-9-重点梳理精选例题规规律小律小结结1.常见的隔膜隔膜又叫离子交换膜,由高分子特殊材料制成。离子交换膜分三类:(1)阳离子交换膜,简称阳膜,只允许阳离子通过,即允许H+和其他阳离子通过,不允许阴离子通过。(2)阴离子交换膜,简称阴膜,只允许阴离子通过,不允许阳离子通过。(3)质子交换膜,只允许H+通过,不允许其他阳离子和阴离子通过。2.隔膜的作用(1)能将两极区隔离,阻止两极区产生的物质接触,防止发生化学反应。(2)能选择性的通过离子,起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。-10-重点梳理精选例题考点二电极判断、电极方程式的书写1.“五个角度”判断原电池正、
5、负极-11-重点梳理精选例题2.“三步”书写原电池电极反应式、总反应式分析氧化还原反应根据氧化还原反应,分析元素化合价的升降,确定正、负极反应物质及电子得失数目注意电解质溶液环境分析电解质溶液的酸碱性及离子参加反应的情况,确定电极反应,写出电极反应式合并正、负电极反应调整两电极反应中电子数目相等并叠加,消去电子及介质离子,得出总反应式-12-重点梳理精选例题3.“四步”书写电解池中电极反应式看电极首先注意阳极是活性材料还是惰性材料定顺序分析确定溶液中所有阴、阳离子并清楚放电顺序析变化根据放电顺序分析两极产物以及电解液的变化写电极式根据实际反应物与生成物写出电极反应式和总反应方程式-13-重点梳
6、理精选例题4.“三”个方向(1)电子方向:原电池中电子从负极流出经外电路流入正极;电解池中电子从电源负极流向阴极,电子从阳极流回电源正极(溶液中没有电子的移动,是离子的移动);(2)电流方向:电流从正极流出经外电路流入负极;(3)离子的迁移方向:一般,原电池中阴离子向负极迁移,阳离子向正极迁移;电解池中阴离子向阳极迁移,阳离子向阴极迁移。-14-重点梳理精选例题(201711浙江选考)金属(M)-空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是()A.金属M作电池负极B.电解质是熔融的MO 答案解析解析关闭 答案解析关闭-15-重点梳理精选例题跟踪跟踪训练训练1.用惰性电极电解物质的量浓度相同、
7、体积比为31的CuSO4溶液和NaCl溶液的混合溶液,不可能发生的反应是()答案解析解析关闭 答案解析关闭-16-重点梳理精选例题 答案解析解析关闭 答案解析关闭-17-重点梳理精选例题规规律小律小结结1.解答电化学问题注意“三看”一看有无外接电源,有电源装置为电解池,无电源装置为原电池;二看电极,判断阴、阳极和正、负极;三看电解质溶液。2.“六点”突破电解应用题(1)分清阴、阳极,与电源正极相连的为阳极,与电源负极相连的为阴极,两极的反应为“阳氧阴还”。(2)剖析离子移向,阳离子移向阴极,阴离子移向阳极。(3)注意放电顺序。(4)书写电极反应式,注意得失电子守恒。-18-重点梳理精选例题(5
8、)正确判断产物。阳极产物的判断首先看电极,如果是活性电极作阳极,则电极材料失电子,电极溶解(注意:铁作阳极溶解生成Fe2+,而不是Fe3+);如果是惰性电极,则需看溶液中阴离子的失电子能力,阴离子放电顺序为S2-I-Br-Cl-OH-(水)含氧酸根F-。阴极产物直接根据阳离子的放电顺序进行判断:Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Fe2+Zn2+H+(水)Al3+Mg2+Na+。-19-重点梳理精选例题(6)恢复原态措施。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,如用惰性电极电解H2SO4溶液,可加入H2O复原,用惰性电极电解盐酸,可通
9、入HCl复原,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。-20-重点梳理精选例题考点三金属腐蚀与防护1.金属腐蚀-21-重点梳理精选例题2.金属腐蚀快慢的判断-22-重点梳理精选例题(2017名校合作体联考)如图所示装置中,小试管内为红墨水,U型管中盛有pH=4的雨水和生铁片。经观察,装置中有如下现象:开始时插在小试管中的导管内的液面下降,一段时间后导管内的液面回升,略高于U型管中的液面。以下有关解释不正确的是()A.生铁片中的铁是原电池的负极,发生氧化反应生成Fe2+B.开始时雨水酸性较强,生铁片发生析氢腐蚀C.墨水液面回升时,正极反应式为:O2+2H
10、2O+4e-4OH-D.如果将铁片换成铜片,也会出现开始小试管中的导管内的液面下降,一段时间后导管内的液面回升的现象 答案解析解析关闭 答案解析关闭-23-重点梳理精选例题跟踪跟踪训练训练1.如图是铺设输气管道(钢铁管道)的工地现场。白色塑料袋中盛装的是镁合金阴极保护填料,工人正在通过导线将镁合金填料焊接在管道上。下列说法正确的是()A.工作时电流由镁合金流向钢铁管道B.焊接点的焊料及导线可以使用导电性能较好的铜C.镁合金填料可以用锡合金填料代替 答案解析解析关闭工作时,Mg失电子从而保护钢铁管道,故电子流向钢铁管道,即电流流向镁合金,A项错误;若使用铜,则铜与钢铁管道在土壤中构成原电池,管道
11、更易被腐蚀,B项错误;锡的活泼性比铁弱,C项错误;由题中信息可知,工作时,Mg失电子,D项正确。答案解析关闭D-24-重点梳理精选例题2.下列有关原电池、电解池和电化学腐蚀的说法正确的是()-25-重点梳理精选例题A.图a是原电池,可以实现化学能转化为电能B.图b电解一段时间后,加入适量CuO固体,可以使硫酸铜溶液恢复到原浓度C.图c装置可以防止铁钉生锈D.图d在轮船铁质外壳上镶嵌锡块,可减缓船体的腐蚀速率 答案解析解析关闭图a为原电池时,左侧烧杯中应盛装AgNO3溶液,右侧烧杯中应盛装CuSO4溶液,A项错误;电解硫酸铜溶液,阳极得到氧气,阴极析出单质Cu,故电解一段时间后,加入适量CuO可
12、以使硫酸铜溶液恢复到原浓度,B项正确;图c中铁钉作阳极,会加快其腐蚀速率,欲防止铁钉生锈,应将石墨与铁钉互换位置,C项错误;锡的活泼性比铁弱,镶嵌锡块会加快船体的腐蚀速率,D项错误。答案解析关闭B-26-重点梳理精选例题规规律小律小结结1.化学腐蚀与电化学腐蚀-27-重点梳理精选例题2.析氢腐蚀与吸氧腐蚀以钢铁的腐蚀为例进行分析:-28-重点梳理精选例题3.金属的防护(1)电化学防护牺牲阳极的阴极保护法原电池原理a.负极:比被保护金属活泼的金属;b.正极:被保护的金属设备。外加电流的阴极保护法电解原理a.阴极:被保护的金属设备;b.阳极:惰性金属或石墨。(2)改变金属的内部结构,如制成合金、不锈钢等。(3)加防护层,如在金属表面喷油漆、涂油脂,电镀,喷镀或表面钝化等方法。