《电化学基础》导学案

中国地质大学附属中学化学高二理科班导学案.作业2012.6.71第四章《电化学基础-1》导学案⊕作业姓名第一部分原电池原理及应用考点1、原电池及其工作原理一、原电池的概念：将转化成的装置。二、构成原电池的条件：1、两种活动性不同的金属（或一种非金属导体）作电极。2、电极材料均插入中。3、两电极相连形成。4、能自发地发生反应。（这是原电池反应的实质！）练习、根据原电池构成条件，判断下列几组装置中哪些能形成原电池。若是，指出正负极，并写出电极反应。ZnCuZnSO4CuSO42、下面装置能不能构成原电池？现象:三、电极反应及总反应负极：，__电子，发生_____反应,现象：电极不断正极：，__电子，_____反应,现象：电极表面有析出总反应：___________________四、原电池电路的形成（在此锌铜原电池中）外电路：电子由流向；内电路：通过形成内电路；盐桥内K+向电极定向移动；Cl-向电极定向移动。☆盐桥的组成：含有琼胶的KCl饱和溶液☆盐桥的作用：，。〈学生活动〉：原电池的应用（一）根据原电池原理判断金属活动性1：X、Y、W都是金属，把X浸入W的硝酸盐溶液中，X的表面有W析出，X与Y组成原电池时，Y作负极。X、Y、W三种金属的活动性顺序为：A．X＞Y＞WB．X＞W＞YC．Y＞X＞WD．Y＞W＞X2：把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、dCuSO4ZnCuZnSO4MgAl稀H2SO4FeCH2OMgAlNaOHFeMgFeCH2SO4稀HNO3FeMg浓HNO3CuCAgNO3AgCCu(NO3)2FeSiNaOH中国地质大学附属中学化学高二理科班导学案.作业2012.6.72相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为：A．abcdB．acdbC．cabdD．bdca（二）根据氧化还原反应设计原电池1、一个电池反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,该反应的的原电池正确组合是（）ABCD正极ZnCuCuFe负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl2、实验室有以下材料，根据所学知识设计可能的原电池，并找出它们的正、负极反应。[小结]1、原电池是一种_______________________装置。一般说来，在原电池中，较活泼的金属发生_________反应，是极，电子；活动性较差的金属（或非金属导体）上发生反应，是极，电子。2、在如下锌铜原电池中，外电路电子由_____流向_____；在原电池内部，通过__________的定向移动形成内电路。（三）解决实际问题3、依据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)==Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题：（1）电极X的材料是；电解质溶液Y是；（2）银电极为电池的极，发生的电极反应为；X电极上发生的电极反应为；（3）外电路中的电子是从电极流向电极。考点2化学电源1、碱性锌锰干电池的负极是，正极是，电解质是，电极反应式为：正极：负极：电池总反应式为：2、铅蓄电池可放电亦可充电，具有双重功能，它的正极材料是，负极材料是，放电时的电极反应是：中国地质大学附属中学化学高二理科班导学案.作业2012.6.73负极：正极：电池总反应式为：3、燃料电池是一种连续地将的化学能直接转换成电能的化学电池。氢氧燃料电池以为燃料，为氧化剂，作电极，若以KOH溶液为电解质电极反应为：负极：正极：电池总反应式为：考点3金属的腐蚀与防护1、金属跟接触到的干燥气体（如、、、等）或非电解质液体（如）等而引起的腐蚀，叫做化学腐蚀。化学腐蚀的速率随着升高而加快。2、不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做腐蚀。金属的电化学腐蚀又可以分为腐蚀和腐蚀。3、在酸性电解质溶液中，金属发生析氢腐蚀，其电极反应为：负极：正极：电池总反应式为：4、在中性电解质中，金属发生吸氧腐蚀，其电极反应方程式为：负极：正极：电池总反应式为：5、金属的电化学防护通常可以采用保护法和保护法。此外，还可以把金属制成防腐的，还可以采用、、、或的方法。第二部分电解原理及其应用考点1电解原理及电极反应方程式的书写1、使电流通过电解质溶液而在引起的过程叫做电解；把转变为的装置叫做电解池。在电解池中跟直流电源的相连的电极是阴极，在阴极上发生反应；跟直流电源的相连的电极是阳极，在阳极上发生反应。2、用惰性电极电解CuCl2溶液时，电极反应方程式为：阳极：阴极：总反应：考点2离子放电顺序及电解产物的判断1、阳极产物判断：首先看电极，如果是活性电极，失电子，电极被溶解。如果是惰性电极，则要看溶液中的还原性。此时根据阴离子放电顺序加以判断。阴离子的放电顺序为;.中国地质大学附属中学化学高二理科班导学案.作业2012.6.742、阴极产物的判断：直接根据的放电顺序判断，常见阳离子的放电顺序是。考点3电解规律（使用惰性电极）1.写出以Pt为电极电解NaOH溶液的电极反应式，阳极：阴极：总反应：思考：电解稀硫酸、硝酸钠溶液的电极反应是否与电解NaOH溶液相同？2.写出以石墨作电极电解盐酸的电极反应式：阳极：阴极：总反应：3.写出以石墨作电极电解CuSO4溶液的电极方程式：阳极：阴极：总反应：考点4电解原理的应用1、工业上用电解饱和食盐水制造、和，所以电解饱和食盐水的工业生产叫做。2、电镀是应用在某些金属表面镀上一薄层的方法。电镀时，通常把作阴极，作阳极，作电镀液。3、电解法精炼铜时，作阴极，作阳极，作电镀液。4、由于电解是的氧化还原手段，所以电解法是冶炼金属的一种重要的方法。适合用电解冶炼的金属有等活泼的金属。强化练习】1．下列关于能量转换的认识中不正确的是（）A．电解水生成氢气和氧气时，电能转化成化学能B．煤燃烧时化学能主要转变成热能C．绿色植物光合作用过程中太阳能转变成化学能中国地质大学附属中学化学高二理科班导学案.作业2012.6.75D．白炽灯工作时电能全部转变成光能2．下列关于铜电极的叙述，正确的是（）A．铜锌原电池中铜是正极B．用电解法精炼粗铜时铜作阳极C．在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D．电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极3．在理论上可用于设计原电池的化学反应是（）A．2Al(s)十2NaOH(aq)+2H2O(1)＝2NaAlO2(aq)+3H2(g)；△HOB．Ba(OH)2·8H2O(s)+2NH4Cl(s)＝BaCl2(aq)+2NH3·H2O(aq)+8H2O(1)；△H0C．CaC2(s)+2H2O(1)→Ca(OH)2(s)+C2H2(g)；△H0D．FeCl3(aq)十3H2O(1)Fe(OH)3(s)+3HCl(aq)；△H04．在如图所示的装置中，a的金属性比氢要强，b为碳棒，关于此装置的各种叙述不正确的是（）A．碳棒上有气体放出，溶液pH变大B．a是正极，b是负极C．导线中有电子流动，外电路中，电流从a极到b极D．a极上发生了氧化反应5．通以相等的电量，分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化合价为+1）溶液，若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n（硝酸银）∶n（硝酸亚汞）=2∶1，则下列表述正确的是()A．在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比为1∶1B．在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等C．硝酸亚汞的分子式为HgNO3D．硝酸亚汞的分子式为Hg2(NO3)26．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列叙述不正确的是（）A.放电时负极反应为：Zn－2e＋2OH＝Zn(OH)2B.充电时阳极反应为：Fe(OH)3－3e＋5OH＝FeO42—＋4H2OC.放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化D.放电时正极附近溶液的碱性增强7．下列叙述正确的是（）A．在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应B．用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为1：2C．用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1mol电子转移，则生成1molNaOHD．镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀中国地质大学附属中学化学高二理科班导学案.作业2012.6.768．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（）A．纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗生成氧化银B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镶层仍能对铁制品起保护作用C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀9．关于铅蓄电池的说法正确的是（）A．在放电时，正极发生的反应是Pb(s)+SO42—(aq)=PbSO4(s)+2e—B．在放电时，该电池的负极材料是铅板C．在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小D．在充电时，阳极发生的反应是PbSO4(s)+2e—=Pb(s)+SO42—(aq)10．LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：FePO4+LiLiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含Li＋导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是（）A．可加入硫酸以提高电解质的导电性B．放电时电池内部Li＋向负极移动C．充电过程中，电池负极材料的质量减少D．放电时电池正极反应为：FePO4+Li++e-=LiFePO411．镍镉（Ni—Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd+2NiOOH+2H2O放电充电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+H2OB．充电过程是化学能转化为电能的过程C．放电时负极附近溶液的碱性不变D．放电时电解质溶液中的OH-向正极移动12．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．③④13．天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴(LiCoO2)，充电时LiCoO2中Li被氧化，Li＋迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C6)中，以LiC6表示。电池反应为LiCoO2＋C6放电充电CoO2＋LiC6，下列说法正确的是（）A．充电时，电池的负极反应为LiC6－e－=Li＋＋C6放电充电中国地质大学附属中学化学高二理科班导学案.作业2012.6.77B．放电时，电池的正极反应为CoO2＋Li＋＋e－=LiCoO2C．羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质D．锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低14．右图为直流电源电解稀Na2SO4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15．甲、乙、丙三个烧杯中分别装有稀硫酸、氯化铜溶液、饱和食盐水，把用导线连接的锌片和铜片插入甲，把分别与直流电源正、负极相连的C1、C2插入乙，把分别与直流电源正、负极相连的C3、铁片插入丙。则下列叙述正确的是（）A．甲、丙中是化学能转变为电能，乙中是电能转变为化学能B．C1、C2分别是阳极、阴极，锌片、铁片上都发生氧化反应C．C1和C3放出的气体相同，铜片和铁片放出的气体也相同D．甲、