高三化學(xué)教案：《化學(xué)計(jì)算的常用方法》教學(xué)設(shè)計(jì)。

科目

化學(xué)

課題

化學(xué)計(jì)算的常用方法

課型

新授

教師

課時(shí)

1課時(shí)

時(shí)間

三維目標(biāo)

1．掌握化學(xué)計(jì)算中的常用方法和技巧。

2．強(qiáng)化基本計(jì)算技能，提高速算巧解能力和數(shù)學(xué)計(jì)算方法的運(yùn)用能力。

重、難點(diǎn)知識(shí)

重點(diǎn)：

化學(xué)計(jì)算中的常用方法和技巧。

難點(diǎn)：

化學(xué)計(jì)算中的常用方法和技巧。

重點(diǎn)知識(shí)預(yù)習(xí)設(shè)計(jì)

1、化學(xué)計(jì)算常用的方法

2、練習(xí)冊(cè)P24-25

考綱研究（課標(biāo)研究）

考情分析

(2017·常州模擬)在硫酸鈉和硫酸鋁的混合溶液中，Al3＋的物質(zhì)的量濃度為0.2mol·L－1，為0.4mol·L－1，溶液中Na＋的物質(zhì)的量濃度為

A.0.1mol·L－1B.0.2mol·L－1

C.0.3mol·L－1D.0.4mol·L－1

解析　在任何溶液中，陽(yáng)離子所帶的正電荷總數(shù)等于陰離子所帶的負(fù)電荷總數(shù)，則有3c(Al3＋)＋c(Na＋)＝2c()，解得c(Na＋)＝0.2mol·L－1。

本課時(shí)知識(shí)體系構(gòu)建

題型一：差量法的應(yīng)用

題型二：守恒法的應(yīng)用

題型三：關(guān)系式法的應(yīng)用

題型四：平均值法的應(yīng)用

題型五：極端假設(shè)法的應(yīng)用

題型六：討論法的應(yīng)用

教師授課及學(xué)生學(xué)習(xí)過程

教師

授課

及學(xué)

生學(xué)

習(xí)過

程

教學(xué)過程課堂活動(dòng)、反思、評(píng)價(jià)

【經(jīng)典題型】

題型一：差量法的應(yīng)用

【例1】10毫升某氣態(tài)烴在80毫升氧氣中完全燃燒后，恢復(fù)到原來狀況（1.01×105Pa,270C）時(shí)，測(cè)得氣體體積為70毫升，求此烴的分子式。

【點(diǎn)撥】原混和氣體總體積為90毫升，反應(yīng)后為70毫升，體積減少了20毫升。剩余氣體應(yīng)該是生成的二氧化碳和過量的氧氣，下面可以利用差量法進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。

CxHy+（x+）O2xCO2+H2O體積減少

11+

1020

計(jì)算可得y=4，烴的分子式為C3H4或C2H4或CH4

【規(guī)律總結(jié)】

差量法是根據(jù)物質(zhì)變化前后某種量發(fā)生變化的化學(xué)方程式或關(guān)系式，找出所謂“理論差量”，這個(gè)差量可以是質(zhì)量差、氣態(tài)物質(zhì)的體積差、壓強(qiáng)差，也可以是物質(zhì)的量之差、反應(yīng)過程中的熱量差等。該法適用于解答混合物間的反應(yīng)，且反應(yīng)前后存在上述差量的反應(yīng)體系。

【鞏固】

1、現(xiàn)有KCl、KBr的混合物3.87g，將混合物全部溶解于水，并加入過量的AgNO3溶液，充分反應(yīng)后產(chǎn)生6.63g沉淀物，則原混合物中鉀元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

A.0.241B.0.259C.0.403D.0.487

題型二：守恒法的應(yīng)用

【例2】Cu、Cu2O和CuO組成的混合物，加入100Ml0.6mol/LHNO3溶液恰好使混合物溶解，同時(shí)收集到224mLNO氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。求：

（1）寫出Cu2O跟稀硝酸反應(yīng)的離子方程式。

（2）產(chǎn)物中硝酸銅的物質(zhì)的量。

（3）如混合物中含0.01moLCu，則其中Cu2O、CuO的物質(zhì)的量分別為多少？

（4）如混合物中Cu的物質(zhì)的量為X，求其中Cu2O、CuO的物質(zhì)的量及X的取值范圍。

【點(diǎn)撥】本題為混合物的計(jì)算，若建立方程組求解，則解題過程較為繁瑣。若抓住反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)利用守恒關(guān)系進(jìn)行求解，則可達(dá)到化繁為簡(jiǎn)的目的。

（1）利用電子守恒進(jìn)行配平。3Cu2O+14HNO3==6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O

（2）利用N原子守恒。n（HNO3）==0.06mol，n（NO）==0.01mol，

則n（Cu(NO3)2）==（0.06-0.01）/2=0.025mol

（3）本題混合物中雖含有Cu、Cu2O和CuO三種物質(zhì)，但參加氧化還原反應(yīng)的只有Cu、Cu2O，所以利用電子守恒可直接求解。

轉(zhuǎn)移電子總數(shù)：n（e-）=n（NO）×3==0.03mol

Cu提供電子數(shù)：0.01×2=0.02mol

Cu2O提供電子數(shù)：0.03-0.02=0.01moln（Cu2O）=0.01/2=0.005mol

n（CuO）=0.0025-0.01-0.005×2=0.005mol

（4）根據(jù)（3）解法可得n（Cu2O）=0.015-Xmoln（CuO）=X-0.005mol。根據(jù)電子守恒進(jìn)行極端假設(shè)：若電子全由Cu提供則n（Cu）=0.015mol；若電子全由Cu2O提供則n（Cu2O）=0.015mol，則n（Cu2+）==0.03mol大于了0.025mol，說明n（Cu）不等于0，另根據(jù)n（CuO）=X-0.005mol要大于0可得n（Cu）>0.005mol。所以0.005mol【規(guī)律總結(jié)】

化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是原子間重新組合，依據(jù)質(zhì)量守恒定律在化學(xué)反應(yīng)中存在一系列守恒現(xiàn)象，如：質(zhì)量守恒、元素守恒、電荷守恒、電子得失守恒等，利用這些守恒關(guān)系解題的方法叫做守恒法。質(zhì)量守恒就是化學(xué)反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和不變，在配制或稀釋溶液的過程中，溶質(zhì)的質(zhì)量不變。元素守恒即反應(yīng)前后各元素種類不變，各元素原子個(gè)數(shù)不變，其物質(zhì)的量、質(zhì)量也不變。電荷守恒即對(duì)任一電中性的體系，如化合物、混和物、溶液等，電荷的代數(shù)和為零，即正電荷總數(shù)和負(fù)電荷總數(shù)相等。電子得失守恒是指在發(fā)生氧化—還原反應(yīng)時(shí)，氧化劑得到的電子數(shù)一定等于還原劑失去的電子數(shù)，無論是自發(fā)進(jìn)行的氧化—還原反應(yīng)還是原電池或電解池中均如此。

【鞏固】

2、碳酸銅和堿式碳酸銅均可溶于鹽酸，轉(zhuǎn)化為氯化銅。在高溫下這兩種化合物均能分解成氧化銅。溶解28.4g上述混合物，消耗1mol/L鹽酸500mL。燃燒等質(zhì)量的上述混合物，得到氧化銅的質(zhì)量是

A.35gB.30gC.20gD.15g

題型三：關(guān)系式法的應(yīng)用

【例3】為了預(yù)防碘缺乏病，國(guó)家規(guī)定每千克食鹽中應(yīng)含有40～50毫克的碘酸鉀。為檢驗(yàn)?zāi)撤N食鹽是否為加碘的合格食鹽，某同學(xué)取食鹽樣品428克，設(shè)法溶解出其中全部的碘酸鉀。將溶液酸化并加入足量的碘化鉀淀粉溶液，溶液呈藍(lán)色，再用0.030mol/L的硫代硫酸鈉溶液滴定，用去18.00mL時(shí)藍(lán)色剛好褪去。試通過計(jì)算說明該加碘食鹽是否為合格產(chǎn)品。有關(guān)反應(yīng)如下：

IO3－＋5I－＋6H＋→3I2＋3H2O

I2＋2S2O32－→2I－＋S4O62－

【點(diǎn)撥】本題為多步反應(yīng)的計(jì)算，可根據(jù)反應(yīng)方程式直接建立IO3－和S2O32－的關(guān)系式進(jìn)行求解。

解：6S2O32－-------IO3－

6mol1mol

0.030mol/L×18.00mL×10-3n

n（I2）==0.09×10-3mol

每千克食鹽中含KIO3：

∴該加碘食鹽是合格的

【規(guī)律總結(jié)】

實(shí)際化工生產(chǎn)中以及化學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)研究時(shí)，往往涉及到多步反應(yīng)：從原料到產(chǎn)品可能要經(jīng)過若干步反應(yīng)；測(cè)定某一物質(zhì)的含量可能要經(jīng)過若干步中間過程。對(duì)于多步反應(yīng)體系，依據(jù)若干化學(xué)反應(yīng)方程式，找出起始物質(zhì)與最終物質(zhì)的量的關(guān)系，并據(jù)此列比例式進(jìn)行計(jì)算求解方法，稱為“關(guān)系式”法。利用關(guān)系式法可以節(jié)省不必要的中間運(yùn)算步驟，避免計(jì)算錯(cuò)誤，并能迅速準(zhǔn)確地獲得結(jié)果。用關(guān)系式解題的關(guān)鍵是建立關(guān)系式，建立關(guān)系式的方法主要有：1、利用微粒守恒關(guān)系建立關(guān)系式，2、利用方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)間的關(guān)系建立關(guān)系式，3、利用方程式的加合建立關(guān)系式。

【鞏固】

3、已知脊椎動(dòng)物的骨骼中含有磷。以下是測(cè)定動(dòng)物骨灰中磷元素含量的實(shí)驗(yàn)方法。稱取某動(dòng)物骨灰樣品0.103g，用硝酸處理，使磷轉(zhuǎn)化成磷酸根。再加入某試劑，使磷酸根又轉(zhuǎn)化成沉淀。沉淀經(jīng)灼燒后得到組成為P2Mo24O77的固體（其式量以3.60×103計(jì)）0.504g。試由上述數(shù)據(jù)計(jì)算該骨灰樣品中磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（磷的相對(duì)原子質(zhì)量以31.0計(jì)。）

題型四：平均值法的應(yīng)用

【例4】由鋅、鐵、鋁、鎂四種金屬中的兩種組成的混和物10克，與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2升，則混和物中一定含有的金屬是

A.鋅B.鐵C.鋁D.鎂

【點(diǎn)撥】本題利用平均摩爾電子質(zhì)量求解，據(jù)10克金屬與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2升可得金屬平均摩爾電子質(zhì)量為10g/mol。四種金屬的摩爾電子質(zhì)量分別為：Zn：32.5g/mol、Fe：28g/mol、Al：9g/mol、Mg：12g/mol，其中只有Al的摩爾電子質(zhì)量小于10g/mol，故答案為C。

【規(guī)律總結(jié)】

所謂平均值法是一種將數(shù)學(xué)平均原理應(yīng)用于化學(xué)計(jì)算的解題方法。它所依據(jù)的數(shù)學(xué)原理是：兩個(gè)數(shù)Mr1和Mr2（Mr1大于Mr2）的算術(shù)平均值Mr，一定介于兩者之間。所以，只要求出平均值Mr，就可以判斷出Mr1和Mr2的取值范圍，再結(jié)合題給條件即可迅速求出正確答案。常見方法有：求平均原子量、平均式量、平均摩爾電子質(zhì)量、平均組成等。

【鞏固】

4、由10g含有雜質(zhì)的CaCO3和足量的鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生CO20.1mol，則此樣品中可能含有的雜質(zhì)是

A.KHCO3和MgCO3B.MgCO3和SiO2

C.K2CO3和SiO2D.無法計(jì)算

題型五：極端假設(shè)法的應(yīng)用

【例5】將一定質(zhì)量的Mg、Zn、Al混合物與足量稀H2SO4反應(yīng)，生成H22.8L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），原混合物的質(zhì)量可能是

A.2gB.4gC.8gD.10g

【點(diǎn)撥】本題給出的數(shù)據(jù)不足，故不能求出每一種金屬的質(zhì)量只能確定取值范圍。三種金屬中產(chǎn)生等量的氫氣質(zhì)量最大的為鋅，質(zhì)量最小的為鋁。故假設(shè)金屬全部為鋅可求的金屬質(zhì)量為8.125g，假設(shè)金屬全部為鋁可求的金屬質(zhì)量為2.25g，金屬實(shí)際質(zhì)量應(yīng)在2.25g~~8.125g之間。故答案為B、C。

【規(guī)律總結(jié)】

“極端假設(shè)法”是用數(shù)學(xué)方法解決化學(xué)問題的常用方法，一般解答有關(guān)混合物計(jì)算時(shí)采用，可分別假設(shè)原混合物是某一純凈物，進(jìn)行計(jì)算，確定最大值、最小值，再進(jìn)行分析、討論、得出結(jié)論。

【鞏固】

5、0.03mol銅完全溶于硝酸，產(chǎn)生氮的氧化物NO、NO2、N2O4混合氣體共0.05mol。該混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量可能是

A．30B．46C．50D．66

題型六：討論法的應(yīng)用

【例6】向300mLKOH溶液中緩慢通入一定量的CO2氣體，充分反應(yīng)后，在減壓低溫下蒸發(fā)溶液，得到白色固體。請(qǐng)回答下列問題：

（1）由于CO2通入量不同，所得到的白色固體的組成也不同，試推斷有幾種可能的組成，并分別列出。

（2）若通入CO2氣體為2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），得到11.9g的白色團(tuán)體。請(qǐng)通過計(jì)算確定此白色固體是由哪些物質(zhì)組成的，其質(zhì)量各為多少？所用的KOH溶液的物質(zhì)的量濃度為多少

【點(diǎn)撥】（1）由于CO2和KOH反應(yīng)時(shí)物質(zhì)的量之比不同則產(chǎn)物不同，故可根據(jù)CO2和KOH反應(yīng)時(shí)物質(zhì)的量之比對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行討論。由：①CO2＋2KOH＝K2CO3＋H2O②CO2＋KOH＝KHCO3可知n（CO2）/n（KOH）=1/2時(shí)產(chǎn)物為K2CO3，n（CO2）/n（KOH）=1時(shí)產(chǎn)物為KＨCO3，所以n（CO2）/n（KOH）１時(shí)，二氧化碳過量，則固體產(chǎn)物為KHCO3。答案為：①K2CO3＋KOH②K2CO3③K2CO3＋KHCO3④KHCO3

（2）由：①CO2＋2KOH＝K2CO3＋H2O②CO2＋KOH＝KHCO3

22.4L(標(biāo)態(tài))138g22.4L(標(biāo)態(tài))100g

2.24L(標(biāo)態(tài))13.8g2.24L(標(biāo)態(tài))10.0g

∵13.8g＞11.9g＞10.0g

∴得到的白色固體是K2CO3和KHCO3的混合物。

設(shè)白色固體中K2CO3xmol，KHCO3ymol，即

①CO2＋2KOH＝K2CO3＋H2O②CO2＋KOH＝KHCO3

xmol2xmolxmolymolymolymol

xmol＋ymol＝2.24L/22.4mol?L—1＝0.100mol（CO2）

138g?mol—1×xmol100g?mol—1×ymol＝11.9g（白色固體）

解此方程組，得

x＝0.0500mol（K2CO3）

y＝0.0500mol（KHCO3）

∴白色固體中，K2CO3質(zhì)量為138g?mol—1×0.0500mol＝6.90g

KHCO3質(zhì)量為100g?mol—1×0.0500mol＝5.00g

消耗KOH物質(zhì)的量為

2xmol＋ymol＝2×0.0500mol＋0.0500mol＝0.150mol

∴所用KOH溶液物質(zhì)的量濃度為

0.150mol/0.300L＝0.500mol?L—1

【規(guī)律總結(jié)】

有一類化學(xué)計(jì)算題，由于某一條件的不確定，結(jié)果可能是兩個(gè)或兩個(gè)以上，也可能在某個(gè)范圍內(nèi)取值，這類題需要用討論的方法求解。常見的類型：1、討論反應(yīng)發(fā)生的程度；2、討論反應(yīng)物是否過量；3、討論反應(yīng)物或生成物的組成范圍；4、討論不定方程的解。

【鞏固】

6、常溫下盛有10mlNO2和10mlNO組成的混合氣體的大試管倒立于水中，當(dāng)向其中緩緩?fù)ㄈ隣2一段時(shí)間后，試管內(nèi)殘留有2mL氣體，則通入O2的體積可能為多少升?

重點(diǎn)知識(shí)考查、題型研究與歸類

2.(2018·揚(yáng)州質(zhì)檢)某硫酸鋁和硫酸鎂的混合液中，c(Mg2＋)＝2mol·L－1，c()＝6.5mol·L－1，若將200mL的此混合液中的Mg2＋和Al3＋分離，至少應(yīng)加入1.6mol·L－1的氫氧化鈉溶液

A.0.5LB.1.625L

C.1.8LD.2L

答題技巧歸類

解析　根據(jù)電荷守恒得：

拓展模擬、課后練習(xí)

1．密度為1.45g/cm3的硫酸溶液中,逐滴加入BaCl2溶液,直到沉淀完全為止,已知沉淀的質(zhì)量與原硫酸溶液相等,則原硫酸溶液的濃度為

A.29.6%B.42.1%C.14.8mol/LD.6.22mol/L

2．在MgCl2、KCl、K2SO4三種鹽的混合溶液中，若K+、Cl-各為1.5mol，Mg2+為0.5mol，則SO42-的物質(zhì)的量為

A.0.1molB.0.5molC.0.15molD.0.25mol

3．將3.20gCu跟30.0mL10.0mol/L的硝酸反應(yīng)，產(chǎn)物只有NO和NO2。若反應(yīng)后溶液中有amolH+，則此時(shí)溶液中含有NO3-離子的物質(zhì)的量為

A.a/2molB.2amolC.0.1amolD.(a+0.1)mol

4．在一定條件下，合成氨反應(yīng)達(dá)到平衡后，混合氣體中氨氣的體積分?jǐn)?shù)為0.25。若反應(yīng)前后條件不變，則反應(yīng)后縮小的氣體體積與原反應(yīng)物的體積比值是

A.1/5B.1/4C.1/3D.1/2

作業(yè)：

擴(kuò)展閱讀

高三化學(xué)教案：《化學(xué)常用計(jì)量》教學(xué)設(shè)計(jì)

作為杰出的教學(xué)工作者，能夠保證教課的順利開展，教師要準(zhǔn)備好教案，這是老師職責(zé)的一部分。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂趣，讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。教案的內(nèi)容具體要怎樣寫呢？下面是小編精心為您整理的“高三化學(xué)教案：《化學(xué)常用計(jì)量》教學(xué)設(shè)計(jì)”，希望能為您提供更多的參考。

【課前自主復(fù)習(xí)與思考】

1.閱讀并思考——突破核心要點(diǎn);

2.理解相對(duì)原子質(zhì)量、相對(duì)分子質(zhì)量的含義，并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算;

3.理解溶解度、溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的概念，并能與物質(zhì)的量濃度之間進(jìn)行換算;

4.掌握配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量濃度溶液的方法。

5.了解摩爾、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、阿佛加得羅常數(shù)的含義;

【結(jié)合自主復(fù)習(xí)內(nèi)容思考如下問題】

設(shè)NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是()

A.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，以任意比例混合的CH4與CO2的混合物22.4L，所含有的分子數(shù)為NA

B.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，NA個(gè)H2O分子所占體積為22.4L

C.常溫常壓下，活潑金屬?gòu)柠}酸中置換出1molH2，發(fā)生轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA

D.常溫常壓下，28g氮?dú)夂械暮送怆娮訑?shù)為10NA

【錯(cuò)誤分析】本題易錯(cuò)選D項(xiàng)。主要原因是部分同學(xué)考慮了氮原子的核外電子排布時(shí)，只注意到最外層電子數(shù)為5而忽略了內(nèi)層電子數(shù)為2，從而得出錯(cuò)誤結(jié)論。

【答案】本題的正確選項(xiàng)為A、C

在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何氣體所占體積都約為22.4L。因?yàn)闆Q定它們體積大小的因素是氣體分子間的距離，而不是分子本身體積的大小。因此對(duì)于混合氣體，此結(jié)論也一定成立(混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下能自發(fā)反應(yīng)，而導(dǎo)致反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等除外如：NO和O2)。所以在標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol混合氣體所占體積也是22.4L。反過來在標(biāo)準(zhǔn)狀況下每22.4L氣體所含分子數(shù)就一定是NA。A項(xiàng)正確。

在標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2O并不是氣態(tài)。而對(duì)于液體或固體物質(zhì)來說，決定它們體積的因素是粒子本身的大小。不同粒子，其本身大小不同，體積也就不同。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol的H2O的體積不是22.4L.B項(xiàng)不正確。

物質(zhì)的量和質(zhì)量都是與溫度、壓強(qiáng)無關(guān)的基本物理量。也就是說，1mol物質(zhì)在任何溫度下，所含粒子數(shù)都仍為阿伏伽德羅常數(shù)(條件是該物質(zhì)在此溫度下能存在且不發(fā)生反應(yīng))因此當(dāng)+1價(jià)的氫被活潑金屬還原成0價(jià)的氫時(shí)，只要有1molH2生成，就必然轉(zhuǎn)移2mol電子，即轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為2NA(不管是標(biāo)況還是常壓)。C正確。

氫原子核外有7個(gè)電子，氮?dú)夥肿雍送庥?4個(gè)電子。則1molN2含有的核外電子數(shù)就是14NA.D項(xiàng)不正確。

【考綱點(diǎn)撥】

阿佛加得羅常數(shù)的應(yīng)用是必考內(nèi)容，以物質(zhì)的量為中心的有關(guān)計(jì)算也是今年高考的熱點(diǎn)。

【自主研究例題】

例1.把a(bǔ)L硫酸銨和硝酸銨的混合液分成兩等份，一份加入bmol燒堿并加熱，剛好把NH3全部趕出。另一份需消耗cmolBaCl2,沉淀反應(yīng)剛好完全，原溶液中硝酸根離子的物質(zhì)的量濃度為()

A.mol.l-1B.mol.l-1

C.mol.l-1D.mol.l-1

【答案】本題的正確選項(xiàng)為D

對(duì)于混合溶液，首先分析溶液中有哪些離子，再分別求出各種離子的物質(zhì)的量，利用電荷守恒法求解。離子反應(yīng)有：NH4++OH-==NH3↑+H2O,Ba2++SO42-=BaSO4↓

由題意可知，aL混合液分成兩等份：

其中一份有:NH4+—OH-,另一份有：Ba2+—SO42-

bmolbmolcmolcmol

則aL混合液中，有2bmolNH4+,有2cmolSO42-,在溶液中，根據(jù)電荷守恒有：

2bmol×1=2cmol×2+c(NO3-)×aL×1,得c(NO3-)=mol.l-1

例2.實(shí)驗(yàn)室里需用480mL0.1mol/L的硫酸銅溶液，現(xiàn)選取500mL容量瓶進(jìn)行配制，以下操作正確的是()

A.稱取7.68g硫酸銅，加入500mL水

B.稱取12.0g膽礬配成500mL溶液

C.稱取8.0g硫酸銅，加入500mL水

D.稱取12.5g膽礬配成500mL溶液

【解題指導(dǎo)】要配制500mL0.1mol/L的CuSO4溶液需CuSO40.05mol即膽礬：0.05mol×250g/mol1=12.5g，CuSO4為8g，所需溶液為500mL，而不是加水的體積為500mL，故A、B、C都不對(duì)。

【答案】本題的正確選項(xiàng)為D

教師點(diǎn)評(píng)：

我思我疑：

【例1】：NA代表阿伏加德羅常數(shù)值，下列說法正確的是()

A.9g重水所含有的電子數(shù)為5NA

B.1molMgCl2中含有離子數(shù)為NA

C.7.1g氯氣與足量NaOH溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA

D.1molC10H22分子中共價(jià)鍵總數(shù)為31NA

[答案]重水D2O的摩爾質(zhì)量是20g?mol-1，9g重水的物質(zhì)的量是0.45mol，含有電子數(shù)為4.5NA;lmolMgCl2中含Mg2+、Cl一共3NA;由Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O知，7.1g即0.1molCl2反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.1NA;烷徑CnH2n+2分子中共價(jià)鍵總數(shù)為(3n+1)NA，所以lmolC10H22分子中共價(jià)鍵總數(shù)為31NA。答案為D。

【例2】20℃時(shí)有ag硫酸銅溶液Vml.將溶液蒸發(fā)掉bg水后恢復(fù)到20℃，恰好全部生成硫酸銅晶體(CuSO4.5H20),則下列關(guān)系式錯(cuò)誤的是()

A.原硫酸銅溶液的密度為ρ=g.cm-3

B.生成硫酸銅晶體的物質(zhì)的量為n(CuSO4.5H20)=mol

C.原硫酸銅溶液的物質(zhì)的量濃度為c(CuSO4)=mol.L-1

D.原硫酸銅溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w(CuSO4)=﹪

【歸納與思考】

一.解阿伏伽德羅常數(shù)為背景的選擇題應(yīng)注意的問題

1.物質(zhì)的狀態(tài)水在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣態(tài);SO3在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是固態(tài)，常溫常壓下是液態(tài);在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，含碳原子數(shù)大于四而小于16的烴是液態(tài)。

2.某些物質(zhì)分子中的原子個(gè)數(shù)。例如稀有氣體為單原子分子，臭氧為三原子分子，白磷為四原子分子。

3.一些物質(zhì)結(jié)構(gòu)中化學(xué)鍵的數(shù)目。例如SiO2、Si、CH4、P4等。

4.特殊物質(zhì)的摩爾質(zhì)量。例如D2O、T2O、18O2、D2等。

5.較復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)中，求算電子轉(zhuǎn)移數(shù)目。如Na2O2和水，Cl2和NaOH溶液反應(yīng)等。

6.用到22.4L.mol-1時(shí)，必須注意氣體是否處于標(biāo)準(zhǔn)狀況。

7.某些離子或原子團(tuán)是否水解，引起離子數(shù)目變化等。

高三化學(xué)教案：《平衡的計(jì)算》教學(xué)設(shè)計(jì)

作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者，在教學(xué)時(shí)能夠胸有成竹，作為高中教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓學(xué)生更容易聽懂所講的內(nèi)容，幫助授課經(jīng)驗(yàn)少的高中教師教學(xué)。你知道如何去寫好一份優(yōu)秀的高中教案呢？下面是小編精心收集整理，為您帶來的《高三化學(xué)教案：《平衡的計(jì)算》教學(xué)設(shè)計(jì)》，歡迎大家閱讀，希望對(duì)大家有所幫助。

【歸納與整理】

一、化學(xué)平衡常數(shù)------平衡混合物中各組分的物質(zhì)的量濃度之間的限制關(guān)系

1.概念

在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到 時(shí)，生成物 與反應(yīng)物 的比值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)(簡(jiǎn)稱平衡常數(shù))，用符號(hào)

表示。

2.表達(dá)式

對(duì)于可逆反應(yīng)mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)在一定溫度條件下達(dá)到平衡時(shí)：

K=

3.平衡濃度

只寫濃度可變的溶液相和氣相，純固態(tài)和純液態(tài)物質(zhì)不寫入(濃度視為1)：

CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) K

Cr2O72 -( aq ) + H2O ( l ) 2 CrO4 2 -( aq ) + 2 H+ ( aq ) K

4.K的意義

平衡常數(shù)是表明化學(xué)反應(yīng)在一定條件下進(jìn)行的最大程度(即反應(yīng)限度)的特征值，一般可認(rèn)為，K越大，表示化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)生成物濃度對(duì)反應(yīng)物濃度的比值越大，也就是反應(yīng)進(jìn)行的程度越大;反之，K越小，表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小。

一般地說，K>K 時(shí)，該反應(yīng)進(jìn)行得就基本完全了。

F2 + H2 2HF K=6.5×1095

Cl2 + H2 2HCl K=2.57×1033

Br2 + H2 2HBr K=1.91×1019

I2 + H2 2HI K=8.67×102

5.影響K的因素

濃度 壓強(qiáng) 催化劑 溫度

? 放熱反應(yīng),溫度升高,平衡常數(shù)______________(“變大”、“變小”)

? 吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡常數(shù)______________(“變大”、“變小”)

6.平衡常數(shù)K的表達(dá)

(1) 化學(xué) 計(jì)量數(shù)擴(kuò)大 2 倍， K

N2 + 3 H2 2 NH3 K=

1/2 N2 + 3/2 H2 NH3 K=

(2)互逆反應(yīng)，其平衡常數(shù)

2NO2 N2O4 K=

N2O4 2NO2 K=

(3)反應(yīng)方程式相加 ( 減 )，平衡常數(shù)相

NH4I NH3 + HI ①K1=

2HI H2 + I2 ②K2=

2NH4I NH3 + I2 + H2 ③K3=

(4)用實(shí)際參加反應(yīng)的粒子進(jìn)行表達(dá)

Cl2 + H2O H+ + Cl- + HClO K=

7.平衡常數(shù)K的應(yīng)用

(1)判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的限度

(2)判斷一個(gè)可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡

若用起始時(shí)各物質(zhì)濃度冪之積的比值(用Q表示)與K比較，可判斷可逆反應(yīng)進(jìn)行的方向。

當(dāng)Q=K時(shí)，可逆反應(yīng) ;

當(dāng)Q>K時(shí)，可逆反應(yīng) ;

當(dāng)Q

二、平衡轉(zhuǎn)化率

某個(gè)指定反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率=

三、化學(xué)平衡計(jì)算

化學(xué)平衡計(jì)算三步曲

mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)

n起始/mol a b c d

n變化/mol mx nx px qx

n平衡/mol　 a-mx b-nx c+px d+qx

【例1】已知在800K時(shí)，反應(yīng)：

CO(g) + H2O(g) H2(g) + CO2(g)

若起始濃度c(CO) = 2mol?L-1，c(H2O) = 3mol?L-1，則反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，CO轉(zhuǎn)化成CO2的轉(zhuǎn)化率為60%，如果將H2O的起始濃度加大為6 mol?L-1，試求此時(shí)CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率。

【基本練習(xí)】

轉(zhuǎn)化率有關(guān)的計(jì)算

1.將1mol氣體A和3mol氣體B在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：A(g) + 3B(g) 2C(g) (△H

A. 25% B. 30% C. 40% D. 50%

2.將2mol氣體A和3mol氣體B在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：A(g)+3B(g) 2C(g) (△H

A. 25% B. 30% C. 40% D. 50%

3.在一定條件下進(jìn)行的合成氨反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得N2的轉(zhuǎn)化率為25%，而H2的轉(zhuǎn)化率為37.5%。則起始時(shí)N2和H2的物質(zhì)的量之比為：

A. 1∶1 B. 1∶2 C. 1∶3 D. 2∶1

4.在一定溫度下，在密閉容器中使NO2分解，2NO2 2NO + O2，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)為原來的1.4倍，則NO2的分解率為

A.20% B.40% C.50% D.80%

5.在一密閉容器中，用等物質(zhì)的量的A 和B 發(fā)生如下反應(yīng)：A(g)+ 2B(g) 2C(g)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，若混和氣體中A 和B 的物質(zhì)的量之和與C 的物質(zhì)的量相等。則這時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為

A.40% B.50% C.60% D.70%

6.X、Y、Z為三種氣體，把a(bǔ) mol X 和 b mol Y充入一密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：X + 2Y 2Z，達(dá)到平衡時(shí)，若它們的物質(zhì)的量滿足n(X)+ n(Y)= n(Z)，則Y的轉(zhuǎn)化率為

A. B. C. D.

7.如右下圖所示兩個(gè)等體積的容器，A為恒壓容器，B為恒容容器。在相同溫度下，分別將1 mol N2 和3 mol H2 混合氣體充入A、B容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：

N2(g)+3 H2 (g) 2NH3 (g); △H=-92.4 kJ/mol 。

保持溫度不變，A、B容器中的反應(yīng)均達(dá)到平衡狀態(tài)。平衡時(shí)，A容器中氣體體積為起始時(shí)的4/5，平衡狀態(tài)記為P。

試回答下列問題：

(1) 平衡時(shí)A容器中NH3 的體積分?jǐn)?shù)是 。若要使B容器中NH3 的體積分?jǐn)?shù)與 A容器中相同，可采取的措施是 。

(2) 若保持溫度不變，向B容器中補(bǔ)加c mol NH3 ，再次達(dá)到平衡時(shí)，A、B兩容器中壓強(qiáng)恰好相等，則c= 。

(3)若保持溫度不變，開始時(shí)向容器A中加入a mol N2 、b mol H2和c mol NH3 ，要使反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，且達(dá)到平衡后各氣體的物質(zhì)的量與原A平衡狀態(tài)P相同，則起始時(shí)，c的取值范圍是 。

(4)若保持溫度不變，開始時(shí)向容器B中加入a mol N2 、b mol H2 和 1 mol NH3 ，平衡時(shí)，測(cè)得放出的熱量為23.1 kJ，NH3 的體積分?jǐn)?shù)與A容器平衡狀態(tài)P相同，則a + b 的值是 。

化學(xué)平衡常數(shù)有關(guān)的計(jì)算

1.在某一容積為2L的密閉容器內(nèi)，加入0.8mol的H2和0.6mol的I2，在一定的條件下發(fā)生如下反應(yīng)：H2(g)+I2(g) 2HI(g);△H

(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為 ;

(2)根據(jù)圖1數(shù)據(jù)，反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí)，平均速率v(HI)為 ;

(3)反應(yīng)達(dá)到平衡后，第8分鐘時(shí)：

①若升高溫度，化學(xué)平衡常數(shù)K (填寫增大、減小或不變)HI濃度的變化正確 ;(用圖2中a～c的編號(hào)回答)

②若加入I2，H2濃度的變化正確的是 。(用圖2中d～f的編號(hào)回答)

(4)反應(yīng)達(dá)到平衡后，第8分鐘時(shí)，若反容器的容積擴(kuò)大一倍，請(qǐng)?jiān)趫D3中畫出8分鐘后HI濃度的變化情況。

2.在一定體積的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2(g)+ H2(g)CO(g)+H2O(g)，其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表：

t℃ 700 800 830 1000 1200

K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6

回答下列問題：

(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

(2)該反應(yīng)△H 0

(3)能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是

A.容器內(nèi)壓強(qiáng)不變 B.混合氣體中c(CO)不變

C.v正(H2)=v逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO)

(4)某溫度下，平衡濃度符合下式：c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)，此時(shí)t= ℃

3.(2007?廣東省茂名?二模)反應(yīng)Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)的平衡常數(shù)為K1;反應(yīng)Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)的平衡常數(shù)為K2。在不同溫度時(shí)K1、K2的值如下表：

溫度(絕對(duì)溫度) K1 K2

973 1.47 2.38

1173 2.15 1.67

(1)推導(dǎo)反應(yīng)CO2(氣)+H2(氣) CO(氣)+H2O(氣)的平衡常數(shù)K與K1、K2的關(guān)系式： 。

(2)計(jì)算K值：溫度為973開時(shí)K= ;1173開時(shí)：K= 。通過K值的計(jì)算(1)反應(yīng)是 反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。

(3)在一體積為10L的密閉容器中，加入一定量的CO2和H2O(氣)，在1173開時(shí)發(fā)生反應(yīng)并記錄前5min的濃度，第6min時(shí)改變了反應(yīng)的條件。各物質(zhì)的濃度變化如下表：

時(shí)間/min CO2 H2O CO H2

0 0.2000 0.3000 0 0

2 0.1740 0.2740 0.0260 0.0260

3 c1 c2 c3 c3

4 c1 c2 c3

5 0.0727 0.1727 0.1273 0.1273

6 0.0350 0.1350 0.1650

①前2min，用CO表示的該化學(xué)反應(yīng)的速率是： 。

②在3~4min之間，反應(yīng)處于 狀態(tài)(填“平衡”或“非平衡”)。

③第6min時(shí)，平衡向 方向移動(dòng)，可能的原因是 。

4.(2007?山東省泰安市?期末)合成氨工業(yè)對(duì)化學(xué)工業(yè)和國(guó)防工業(yè)具有重要意義，對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化起著重要作用。根據(jù)已學(xué)知識(shí)回答下列問題：

已知N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3(g) △H =-92.4kJ?mol-1

(1)合成氨工業(yè)采取的下列措施不可用平衡移動(dòng)原理解釋的是 (填序號(hào));

A.采用較高壓強(qiáng)(20MPa ~50MPa)

B.采用500℃的高溫

C.用鐵觸媒作催化劑

D.將生成的氨液化并及時(shí)從體系中分離出來

(2)合成氨工業(yè)中采用了較高壓強(qiáng)(20MPa ~50MPa)，而沒有采用100MPa或者更大壓強(qiáng)，試解釋沒有這么做的理由 ;

(3)在容積均為2L(容器體積不可變)的甲、乙兩個(gè)容器中，分別加入2molN2、6molH2和1molN2、3molH2，在相同溫度、催化劑下使其反應(yīng)。最終達(dá)到平衡后，兩容器N2轉(zhuǎn)化率分別為α甲、α乙，則甲容器中平衡常數(shù)表達(dá)式為 (用含α甲的代數(shù)式表示)，此時(shí)α甲 α乙(填“>”、“

5.(2007?上海市?調(diào)研)

甲烷蒸氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)為：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),工業(yè)上可利用此反應(yīng)生產(chǎn)合成氨原料氣H2。

已知溫度、壓強(qiáng)和水碳比[ ]對(duì)甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)的影響如下圖：

圖1(水碳比為3) 圖2(水碳比為3) 圖3(800℃)

(1)該反應(yīng)平衡常數(shù)K表達(dá)式為________________________。

(2)升高溫度，平衡常數(shù)K__________(選填“增大”、“減小”或“不變”，下同)，降低反應(yīng)的水碳比，平衡常數(shù)K__________。

(3)圖2中，兩條曲線所示溫度的關(guān)系是：t1_____t2(選填>、=或

(4)工業(yè)生產(chǎn)中使用鎳作催化劑。但要求原料中含硫量小于5×10-7%，其目的是____________________________。

高三化學(xué)教案：平衡的計(jì)算參考答案:

1【解析】D

2【解析】A

3【解析】B

4【解析】D

5【解析】A

6【解析】B

15【解答】(1)25% 增加N2、H?2或降低溫度 (2) 0.5

(3) 0.8

? 化學(xué)平衡常數(shù)有關(guān)的計(jì)算

1【解析】本題為05上海高考題25

(1)K = c2(HI)c(H2)?c(I2)

(2)0.167mol/L?min

(3)① 減小 c

② f

(4)見右圖

2【解析】

3【解答】(1)K=K1/K2

(2)0.62;1.29;吸熱

(3)①v(CO)=0.0130mol?L-1?nin-1 ②平衡

③右或正反應(yīng);升高溫度(或減少了H2的濃度)

4【解答】(1)B、C

(2)壓強(qiáng)越大，消耗的動(dòng)力越大，對(duì)設(shè)備的要求越高，而總體經(jīng)濟(jì)效益提高不大

高三化學(xué)教案：《電化學(xué)教案》教學(xué)設(shè)計(jì)

【考點(diǎn)分析】

考綱要求

正確區(qū)別原電池、電解池、電鍍池的不同，掌握原電池、電解規(guī)律的應(yīng)用及有關(guān)計(jì)算的方法技巧

知識(shí)結(jié)構(gòu)

原電池 電解池

實(shí) 質(zhì) 將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置 將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置

主要類別 干電池、蓄電池、高能電池，燃料電池

舉 例 電鍍、精煉銅

【重難點(diǎn)解析】

一、原電池正負(fù)極的確定及電極反應(yīng)式的寫法

1.確定正負(fù)極應(yīng)遵循：

(1)一般是較活潑的金屬充當(dāng)負(fù)極，較不活潑的金屬或非金屬或金屬氧化物作正極。說明:正負(fù)極的確定還與所用的電解質(zhì)溶液有關(guān),如 Mg—Al —HCl溶液構(gòu)成的原電池中, Mg為負(fù)極,Al為正極; 若改用溶液即Mg—Al —NaOH溶液構(gòu)成的原電池中,則Mg為正極,Al為負(fù)極。

(2) 根據(jù)電子流向或電流方向確定：電子流出的一極或電流流入的一極為負(fù)極;

(3)根據(jù)內(nèi)電路中自由離子的移動(dòng)方向確定：在內(nèi)電路中陰離子移向的電極為負(fù)極，陽(yáng)離子移向的電極為正極。

(4)根據(jù)原電池反應(yīng)式確定: 失電子發(fā)生氧化反應(yīng)(還原劑中元素化合價(jià)升高)的一極為負(fù)極。此外還可以借助氧化反應(yīng)過程發(fā)生的一些特殊現(xiàn)象(如電極溶解、減重，電極周邊溶液或指示劑的變化等)來判斷。

2.書寫電極反應(yīng)式應(yīng)注意：

第一、活性電極：負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng);正極上，①電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子與活性電極直接反應(yīng)時(shí)，陽(yáng)離子(或氧化性強(qiáng)的離子)得到電子;②電解質(zhì)溶液中的陽(yáng)離子與活性電極不反應(yīng)時(shí)，溶解在溶液中的O2得電子，發(fā)生還原反應(yīng)。

第二、兩個(gè)電極得失電子總數(shù)守恒。

第三、注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，若反應(yīng)，一般要將電極反應(yīng)和電極產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液發(fā)生的反應(yīng)合并寫。

二、電解池陰、陽(yáng)極的判斷

根據(jù)電極與電源兩極相連的順序判斷

陰極：與直流電源的負(fù)極相連接的電解池中的電極。其反應(yīng)時(shí), 溶液中氧化能力強(qiáng)的陽(yáng)離子首先在陰極上得到電子, 發(fā)生還原反應(yīng)。

陽(yáng)極：與直流電源的正極直接連接的電極。

①若是惰性電極(Pt、Au、C、Ti)，在該極上，溶液中還原性強(qiáng)的陰離子首先失去電子被氧化;

②若是活性電極，電極材料參與反應(yīng)，自身失去電子被氧化而溶入溶液中。

三、電解時(shí)電極產(chǎn)物的判斷

1.陽(yáng)極產(chǎn)物判斷

首先看電極，如果是活性電極(金屬活動(dòng)順序表Ag以前)，則電極材料失電子，電極被溶解，溶液中的陰離子不能失電子。如果是惰性電極(Pt、Au、石墨)，則要再看溶液中的離子的失電子能力，此時(shí)根據(jù)陰離子放電順序判斷。

陰離子放電順序：S2—>I—>Br—>Cl—>OH—>含氧酸根>F—

2.陰極產(chǎn)物的判斷

直接根據(jù)陽(yáng)離子得電子能力進(jìn)行判斷，陽(yáng)離子放電順序：

Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

3.電鍍條件，由于陽(yáng)極不斷溶解，電鍍液中陽(yáng)離子保持較高的濃度，故在此條件下Zn2+先于H+放電。

四、原電池、電解池、電鍍池之比較

原電池 電解池 電鍍池

定義 將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置 將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置 應(yīng)用電解的原理在某些金屬表面鍍上一層其他金屬的裝置

形成條件 活動(dòng)性不同的兩電極(連接)

電解質(zhì)溶液(電極插入其中并與電極自發(fā)反應(yīng))

形成閉合回路 兩電極接直流電源

兩電極插入電解質(zhì)溶液

形成閉合回路 鍍層金屬接電源的正極;待鍍金屬接電源的負(fù)極

電鍍液必須含有鍍層金屬的離子(電鍍過程濃度不變)

電極名稱 負(fù)極：氧化反應(yīng)，金屬失電子

正極：還原反應(yīng)，溶液中的陽(yáng)離子或者O2得電子 陽(yáng)極：氧化反應(yīng)，溶液中的陰離子失電子，或電極金屬失電子

陰極：還原反應(yīng)，溶液中的陽(yáng)離子得電子 陽(yáng)極：電極金屬失電子

陰極：電鍍液中鍍層金屬的陽(yáng)離子得電子(在電鍍控制的條件下，水電離產(chǎn)生的H+、OH—一般不放電)

電子的流向 負(fù)極導(dǎo)線→正極 電源負(fù)極導(dǎo)線→陰極

電源正極導(dǎo)線→陽(yáng)極 同電解池

(1)同一原電池的正負(fù)極的電極反應(yīng)得失電子數(shù)相等。

(2)同一電解池的陽(yáng)極、陰極電極反應(yīng)中得失電子數(shù)相等。

(3)串聯(lián)電路中的各個(gè)電極反應(yīng)得失電子數(shù)相等。上述三種情況下，在寫電極反應(yīng)式時(shí)得失電子數(shù)相等;在計(jì)算電解產(chǎn)物的量時(shí)，應(yīng)按得失電子數(shù)相等計(jì)算。

五、用惰性電極電解電解質(zhì)溶液時(shí)的總結(jié)

類型 電極反應(yīng)特點(diǎn) 電解質(zhì)溶液類別 實(shí)例 電解對(duì)象 電解質(zhì)濃度 PH 電解質(zhì)溶液復(fù)原

電解水型 陰極：

4H++4e—=2H2↑

陽(yáng)極：4OH—-4e =O2↑—+2H2O 強(qiáng)堿 NaOH 水 增大 增大 加水

含氧酸 H2SO4 水 增大 減小 加水

活潑金屬的含氧酸鹽 Na2SO4 水 增大 不變 加水

分解電解質(zhì)型 電解質(zhì)電離出的陰陽(yáng)離子分別在兩極放電 無氧酸(除 HF外)、 HCl 電解質(zhì) 減小 增大 加氯化氫

不活潑金屬的無氧酸鹽(氟化物除外) CuCl2 電解質(zhì) 減小 減小 加氯化銅

放氫生堿型 陰：水放H2生堿

陽(yáng)：電解質(zhì)陰離子放電 活潑金屬的無氧酸鹽(氟化物除外) NaCl 電解質(zhì)和水 生成新電解質(zhì) 增大 加氯化氫

放氧生酸型 陰：電解質(zhì)陽(yáng)離子放電

陽(yáng)：水放O2生酸 不活潑金屬的含氧酸鹽 CuSO4 電解質(zhì)和水 生成新電解質(zhì) 減小 加氧化銅

六、書寫燃料電池電極反應(yīng)式必須遵循的原則：

(1)電池的負(fù)極一定是可燃性氣體(如H2、CO、CH4)在失電子時(shí)，發(fā)生氧化反應(yīng)，電池的正極一定是助燃性氣體(如O2)，在得電子時(shí)，發(fā)生還原反應(yīng)。

(2)電極材料一般不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，只起傳導(dǎo)電子的作用。

(3)電極反應(yīng)式作為一種特殊的電子反應(yīng)方程式，也必須遵循原子守恒、電荷守恒的規(guī)律。

(4)寫電極反應(yīng)式時(shí)，一定要注意電解質(zhì)是什么，其中的離子要和電極反應(yīng)式中出現(xiàn)的離子相對(duì)應(yīng)。

例如：宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池，電解質(zhì)溶液是KOH，其中H2為負(fù)極，O2為正極，電極反應(yīng)式為：正極 O2+2H2O+4e—=4OH— 還原反應(yīng) 負(fù)極 2H2+4OH——4e—=4H2O 氧化反應(yīng)

電解質(zhì)溶液中的OH—和電極反應(yīng)式中OH—相對(duì)應(yīng)，符合原子守恒，電荷守恒。

七、金屬的腐蝕和防護(hù)

金屬或合金跟周圍接觸到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。其本質(zhì)是金屬原子失去電子被氧化的過程。

⑴化學(xué)腐蝕與電化腐蝕

化學(xué)腐蝕 電化腐蝕

條件 金屬跟非金屬單質(zhì)直接接觸 不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸

現(xiàn)象 無電流產(chǎn)生 有微弱電流產(chǎn)生

本質(zhì) 金屬被氧化 較活潑金屬被氧化

聯(lián)系 兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化腐蝕更普遍

⑵析氫腐蝕與吸氧腐蝕(以Fe為例)

析氫腐蝕 吸氧腐蝕

條件 水膜酸性較強(qiáng)(pH

電極反應(yīng) 負(fù)極 Fe-2e—=Fe2+

正極 2H++2e—=H2↑ O2+2H2O+4e—=4OH—

總反應(yīng)式 Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2

⑶金屬防護(hù)的幾種重要方法

改變金屬內(nèi)部的組成結(jié)構(gòu)，將金屬制成合金，增強(qiáng)抗腐蝕能力。

②在金屬表面覆蓋保護(hù)保護(hù)層，使金屬和周圍物質(zhì)隔離開來。

③電化學(xué)保護(hù)法：利用電化學(xué)反應(yīng)使金屬鈍化而受到保護(hù)，或者利用原電池反應(yīng)將需要保護(hù)的金屬作為電池的正極而受到保護(hù)。

(4)金屬腐蝕速率大小

電解池陽(yáng)極>原電池負(fù)極>化學(xué)腐蝕>原電池正極>電解池陰極

八、原電池、電解池、電鍍池和精煉池的判斷方法

1.單池判斷：

Ⅰ原電池、電解池的區(qū)分關(guān)鍵看是否有外接電源;有外加電源的裝置一定是電解池，無外加電源的裝置一定是原電池。

Ⅱ電解池、電鍍池和精煉池的區(qū)分關(guān)鍵看陽(yáng)極材料和電解質(zhì)溶液。

2.多池組合判斷：

①無外電源：一池為原電池，其余為電解池;

②有外電源：全部為電解池或電鍍池、精煉池

【說明】：多池組合時(shí), 一般是含有活潑金屬的池為原電池，其余都是在原電池帶動(dòng)下工作的電解池;若最活潑的電極相同時(shí)，則兩極間活潑性差別較大的是原電池，其余為電解池。

九、電解后pH變化判斷

先分析原溶液的酸堿性，再看電極產(chǎn)物：①如果只產(chǎn)生H2而沒有O2，則pH變大;②如果只產(chǎn)生O2而無H2，則pH變小;③如果既產(chǎn)生O2又有H2，若原溶液呈酸性，則pH減小;若原溶液呈堿性，則pH增大;若原溶液呈中性，pH不變;④如果既無O2產(chǎn)生也無H2產(chǎn)生，則溶液的pH均趨于7。

十、電化學(xué)計(jì)算題

解題時(shí)要注意電極反應(yīng)式的正確書寫，可根據(jù)電解方程式或電極反應(yīng)式列式求解;還可利用各電極，線路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)守恒列等式求解;或者由電解方程式及電極反應(yīng)式找出關(guān)系式，最后根據(jù)關(guān)系式列式計(jì)算。

常見微粒間的計(jì)量關(guān)系式為：4e?～4H+～4OH?～4Cl?～4Ag+～2Cu2+～2H2～O2～2Cl2～4Ag～2Cu～2H2O。

電化學(xué)專題測(cè)試題

單選題(2分×24=48分)

1.一定條件下，電解較稀濃度的硫酸，H2O2僅為還原產(chǎn)物，該原理可用于制取雙氧水，其電解的化學(xué)方程式為：3H2O+3O2 O3+3H2O2。下列有關(guān)說法正確的是 ( )

A.電解池的陽(yáng)極生成雙氧水，陰極生成臭氧

B.電解池中硫酸溶液的pH保持不變

C.產(chǎn)生臭氧的電極反應(yīng)式為3H2O-6e-=O3+6H+

D.產(chǎn)生雙氧水的電極反應(yīng)式為2H2O-2e-= H2O2+2H+

2.將經(jīng)過酸洗除銹的鐵釘，用飽和食鹽水浸泡后放入如圖所示裝置中，

下列敘述正確的是： ( )

A.過一段時(shí)間，Ⅱ試管中的導(dǎo)管內(nèi)水柱上升

B.Ⅰ試管中鐵釘由于發(fā)生電解反應(yīng)而被腐蝕

C.鐵釘在該裝置中被腐蝕的情況隨時(shí)間的延長(zhǎng)而加快

D.Ⅰ試管中鐵釘發(fā)生反應(yīng)的一個(gè)電極反應(yīng)式為：2Cl--2e-=Cl2↑

3.下圖中能驗(yàn)證用惰性電極電解NaCl溶液(含酚酞)的電解產(chǎn)物的裝置的是( 表示直流電源，I表示電流強(qiáng)度，e-表示電子) ( )

4.如下圖所示兩個(gè)裝置，溶液體積均為200 mL，開始電解質(zhì)溶液的濃度均為0.1 mol?L-1，工作一段時(shí)間后，測(cè)得導(dǎo)線上通過0.02 mol電子，若不考慮鹽水解和溶液體積的變化，則下列敘述正確的是( )

A.產(chǎn)生氣體的體積：①>②?

B.電極上析出固體的質(zhì)量：①>②?

C.溶液的pH變化：①增大，②減小?

D.裝置②的電極反應(yīng)式為：?

陽(yáng)極：4OH—-4e-=2H2O+O2↑

陰極：2H++2e-=H2↑

5.下列圖示中關(guān)于銅電極的連接錯(cuò)誤的是 ( )

銅鋅原電池 電解精煉銅 鍍件上鍍銅 電解氯化銅溶液

6.右圖為陽(yáng)離子交換膜法電解飽和食鹽水原理示意圖。

下列說法不正確的是 ( )

A.從E口逸出的氣體是H2

B.從B口加入含少量NaOH的水溶液以增強(qiáng)導(dǎo)電性

C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下每生成22.4 LCl2，便產(chǎn)生2 mol NaOH

D.電解一段時(shí)間后加適量鹽酸可以恢復(fù)到電解前的濃度

7.有關(guān)如右圖所示原電池的敘述，正確的是(鹽橋中裝有含瓊膠KCl飽和溶液) ( )

A.反應(yīng)中，鹽橋中的K+會(huì)移向CuSO4溶液

B.取出鹽橋后，電流計(jì)依然發(fā)生偏轉(zhuǎn)

C.銅片上有氣泡逸出

D.反應(yīng)前后銅片質(zhì)量不改變

8.把金屬A放入鹽B(NO3)2的溶液中，發(fā)生如下反應(yīng)：A+B2+=A2++B，以下敘述正確的是 ( )

A.常溫下金屬A一定能與水反應(yīng)，B一定不能與水反應(yīng)

B.A與B用導(dǎo)線連接后放入酒精中，一定形成原電池

C.A與B用導(dǎo)線連接后放入B(NO3)2的溶液中，一定有電流產(chǎn)生

D.由A與B形成的原電池，A一定是正極，B一定是負(fù)極

9.Cu2O是一種半導(dǎo)體材料，基于綠色化學(xué)理念設(shè)計(jì)的制取Cu2O的電解池示意圖如下，電解總反應(yīng)為2Cu+H2O Cu2O+H2 。下列說法正確的是( )

A.石墨電極上產(chǎn)生氫氣

B.銅電極發(fā)生還原反應(yīng)

C.銅電極接直流電源的負(fù)極

D.當(dāng)有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，有0.1molCu2O生成

10.下列關(guān)于電解精煉銅的敘述中不正確的是 ( )

A.粗銅板體作陽(yáng)極

B.電解時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，而陰極發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e-=Cu

C.粗銅中所含Na、Fe、Zn等雜質(zhì)，電解后以單質(zhì)形式沉積槽底，形成陽(yáng)極泥

D.電解銅的純度可達(dá)99.95%～99.98%

11.電解100mL含c(H+)=0.30mol/L的下列溶液。當(dāng)電路中通過0.04mol電子時(shí)，理論上析出金屬質(zhì)量最大的是 ( )

A.0.10mol/L Ag+ B.0.20mol/L Zn2+ C.0.20mol/L Cu2+ D.0.20mol/L Pb2+

12.生物燃料電池(BFC)是以有機(jī)物為燃料，直接或間接利用酶作為催化劑的一類特殊的燃料電池，其能量轉(zhuǎn)化效率高，是一種真正意義上的綠色電池，其工作原理如圖所示。已知C1極的電極反應(yīng)式為： C2H5OH+3H2O-12e-===2CO2+12H+。下列有關(guān)說法不正確的是 ( )

A.C1極為電池負(fù)極，C2極為電池正極

B.C2極的電極反應(yīng)式為O2+4H+ +4e-===2H2O

C.該生物燃料電池的總反應(yīng)為：C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O

D.電子由C2極經(jīng)外電路導(dǎo)線流向C1極

13.鉛蓄電池是典型的可充電池，在現(xiàn)代生活中有著廣泛的應(yīng)用，其充電、放電按下式進(jìn)行：

Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O，有關(guān)該電池的說法正確的是 ( )

A.放電時(shí)，蓄電池內(nèi)電路中H+向負(fù)極移動(dòng)

B.放電時(shí)，每通過1mol電子，蓄電池就要消耗2molH2SO4

C.充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)：PbSO4 +2e-=Pb+SO42-

D.充電時(shí)，鉛蓄電池的負(fù)極與外接電源的負(fù)極相連

14.下列說法正確的是 ( )

A.1 L 1 mol/L FeCl3溶液中含有Fe3+的數(shù)目為阿伏加德羅常數(shù)的值

B.與Al反應(yīng)生成H2的無色溶液中，一定可以大量存在Na+、NO3―、Cl―、NH4+

C.用鉑電極電解CuSO4溶液片刻，停止通電，若加入一定質(zhì)量Cu(OH)2可得初始溶液

D.1 mol CH4在反應(yīng)①與②中，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同

①CH4+4NO2=4NO+CO2+2H2O

②CH4+4NO=2N2+CO2+2H2O

15.Z為浸透飽和食鹽水和酚酞試液的濾紙，水槽中盛有足量CuSO4溶液，X、Y為石墨電極。接通電路后，發(fā)現(xiàn)Z上的d點(diǎn)顯紅色。下列說法正確的是( )

A.接通電路后，水槽中溶液的pH不變

B.b是正極，Y電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

C.同溫同壓F，X、Y兩電極上產(chǎn)生氣體的體積相等

D.d點(diǎn)顯紅色是因?yàn)榻油娐泛驩H-向d點(diǎn)移動(dòng)

16.已知氧元素有16O、18O兩種核素，按中學(xué)化學(xué)知識(shí)要求，下列說法正確的是 ( )

A.Na2O2與H218O反應(yīng)時(shí)生成產(chǎn)生18O2氣體

B.向2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的平衡體系中加入18?O2，結(jié)果18?O2只出現(xiàn)在產(chǎn)物中

C.CH?3?COOH和CH3CH?218?OH發(fā)生酯化反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)物中分子式為H218?O

D.用惰性電極電解含有H218?O的普通水時(shí)，陽(yáng)極可能產(chǎn)生三種相對(duì)分子質(zhì)量不同的氧分子

17.將AsO43ˉ+2Iˉ+2H+ AsO33ˉ+I2+H2O設(shè)計(jì)成如右圖

所示的電化學(xué)裝置，其中C1、C2均為石墨棒。甲、

乙兩組同學(xué)分別進(jìn)行下述操作：

甲組：向B燒杯中逐滴加入濃鹽酸

乙組：向B燒杯中逐滴加入40%NaOH溶液

下列描述中，正確的是 ( )

A.甲組操作過程中，C1做正極

B.乙組操作過程中，C2做負(fù)極，電極反應(yīng)式為：AsO33ˉ+2eˉ+2OHˉ=AsO43ˉ+H2O

C.兩次操作過程中，微安表(G)指針的偏轉(zhuǎn)方向相反

D.甲組操作時(shí)該裝置為原電池，乙組操作時(shí)該裝置為電解池

18.高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為：3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。下列敘述不正確的是( )

A.放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2

B.充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為：Fe(OH)3-3e-+5OH-===FeO2-4+4H2O

C.放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3mol電子，正極有1molK2FeSO4被氧化

D.放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)

19.普通水泥在固化過程中自由水分子減少并形成堿性溶液。根據(jù)這一物理化學(xué)特點(diǎn)，科學(xué)家發(fā)明了電動(dòng)勢(shì)法測(cè)水泥的初凝時(shí)間。此法的原理如圖所示，反應(yīng)的總方程式為：

2Cu+ Ag2O= Cu2O+Ag下列有關(guān)說法正確的是 ( )

A.工業(yè)上以黏土、石灰石和石英為主要原料來制造普通水泥

B.負(fù)極的電極反應(yīng)式為 2Cu+2OH--2e-==Cu2O + H2O

C.測(cè)量原理示意圖中，電流方向從Cu 經(jīng)過導(dǎo)線流向Ag2O

D.電池工作時(shí)，溶液中 OH-向正極移動(dòng)

20.使用氫氧燃料電池的公共汽車已在北京街頭出現(xiàn)。下列有關(guān)某種以30%KOH溶液為電解質(zhì)的氫氧燃料電池的說法中，不正確的是 ( )

A.正極反應(yīng)：O2 + 2H2O + 4e- === 4OH-

B.負(fù)極反應(yīng)：H2 - 2e- == 2H+

C.當(dāng)正極消耗11.2 L O2時(shí)，負(fù)極消耗22.4 L H2

D.氫氧燃料電池不僅能量轉(zhuǎn)化率高，而且產(chǎn)物是水，屬于環(huán)境友好電池

21.銅的冶煉大致可分為：

①富集：將硫化物礦進(jìn)行浮選;

②焙燒，主要反應(yīng)為：2CuFeS2+4O2=Cu2S+3SO2+2FeO(爐渣);

③制粗銅，在1200℃發(fā)生的主要反應(yīng)為：2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2;2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑;

④電解精煉。

下列說法正確的是 ( )

A.上述灼燒過程的尾氣均可直接排入空氣

B.由6mol CuFeS2生成6mol Cu，反應(yīng)共消耗18mol O2

C.反應(yīng)2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑中，氧化劑只有Cu2O

D.電解精煉時(shí)，粗銅應(yīng)與外電源正極相連

22.市場(chǎng)上經(jīng)常見到的標(biāo)記為L(zhǎng)i-ion的電池稱為“鋰離子電池”。它的負(fù)極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料(碳作為金屬鋰的載體)，電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li+的高分子材料。這種鋰離子電池的電池反應(yīng)式為：Li+2Li0.35NiO2 2Li0.85NiO2。下列說法不正確的是 ( )

A.放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式：Li-e- Li+

B.充電時(shí)，Li0.85NiO2既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng)

C.該電池不能用水溶液作為電解質(zhì)

D.放電過程中Li+向負(fù)極移動(dòng)

23.出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆蓋在其表面。下列說法正確的是 ( )

A.錫青銅的熔點(diǎn)比純銅高

B.在自然環(huán)境中，錫青銅中的錫對(duì)銅起保護(hù)作用

C.錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中慢

D.生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物是電化學(xué)腐蝕過程，但不是化學(xué)反應(yīng)過程

24.可用于電動(dòng)汽車的鋁-空氣燃料電池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液為電解質(zhì)溶液，鋁合金為負(fù)極，空氣電極為正極。下列說法正確的是 ( )

A.以NaCl溶液或NaOH溶液為電解液時(shí)，正極反應(yīng)都為：O2+2H2O+4e-=4OH-

B.以NaOH溶液為電解液時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Al+3OH--3e=Al(OH)3↓

C.以NaOH溶液為電解液時(shí)，電池在工作過程中電解液的pH保持不變

D.電池工作時(shí)，電子通過外電路從正極流向負(fù)極

非選擇題

25.(8分)Na與S反應(yīng)可以生成多種產(chǎn)物：Na2S，Na2S2……Na2S5。已知Na2S2的電子式為 則S32-的電子式為 。已知Na2S3+2HCl = 2NaCl+H2S↑+2S↓，試寫出Na2S5與醋酸反應(yīng)的離子方程式： 。工業(yè)上常用電解熔融NaCl制Na，事實(shí)上電解許多熔融的鈉的化合物也能制備Na，如NaOH、Na2CO3。試寫出電解熔融NaOH的反應(yīng)方程式： ，若電解熔融Na2CO3時(shí)有CO2氣體產(chǎn)生，則陽(yáng)極電極反應(yīng)式為 。

26.(6分)右圖是一套電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，圖中C、D均為鉑電極，U為鹽橋，G是靈敏電流計(jì)，其指針總是偏向電源正極。

⑴As(砷)位于元素周期表中第四周期VA族，則Na3AsO4溶液的pH__________(填“>7”“

⑵向B杯中加入適量較濃的硫酸，發(fā)現(xiàn)G的指針向右偏移。此時(shí)A杯中的主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是__________________________________，D電極上的電極反應(yīng)式為________________________________________。

⑶一段時(shí)間后，再向B杯中加入適量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的氫氧化鈉溶液，發(fā)現(xiàn)G的指針向左偏移。此時(shí)整套實(shí)驗(yàn)裝置的總的離子方程式為_____________________________。

27.(6分)某課外活動(dòng)小組同學(xué)用右圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，試回答下列問題。

(1)若開始時(shí)開關(guān)K與b連接，則B極的電極反應(yīng)式為 。

總反應(yīng)的離子方程式為 。

有關(guān)上述實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是(填序號(hào)) 。

①溶液中Na+向A極移動(dòng)

②從A極處逸出的氣體能使?jié)駶?rùn)KI淀粉試紙變藍(lán)

③反應(yīng)一段時(shí)間后加適量鹽酸可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)相同的狀態(tài)(質(zhì)

量和濃度均相同)

④若標(biāo)準(zhǔn)狀況下B極產(chǎn)生2.24 L氣體，則電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子

(2)若開始時(shí)開關(guān)K與a連接，則B極的電極反應(yīng)式為 。

28.(6分)⑴將反應(yīng)2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq)，設(shè)計(jì)成原電池其裝置如右圖。電極X的材料是__________;乙池中電極反應(yīng)為___;外電路中

的電子流向__電極。

⑵工業(yè)用電解K2MnO4溶液的方法生產(chǎn)常見氫化劑KMnO4，其陽(yáng)

極反應(yīng)式為______________。

⑶已知：①Zn(s)+1/2 O2(g)=ZnO(s);

ΔH=-348.3 kJ/mol

②Zn(s)+Ag2O(s)=ZnO(s)+2Ag(s);ΔH=-317.3 kJ/mol

則1 mol Ag(s)和足量O2(g)完全反應(yīng)生成Ag2O(s)時(shí)，放出的熱量為______kJ。

29.(6分) (1)短周期元素A、B、C、D，A元素的原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的兩倍，B為地殼中含量最多的元素，C是原子半徑最大的短周期主族元素，C與D形成的離子化合物CD是常用的調(diào)味品。填寫下列空白：

(1)A單質(zhì)與B單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物有 (填化學(xué)式)。

(2)B、C組成的一種化合物與水發(fā)生化合反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

(3)如下圖所示，取一張用CD溶液浸濕的pH試紙平鋪在玻璃片上，取兩根石墨棒做電極，接通直流電源。一段時(shí)間后，b電極處的pH試紙上可觀察到的現(xiàn)象是 ，a電極的電極反應(yīng)式為 。

(4)常溫下，相同體積的0.2mol?L—1CD溶液與0.1mol?L—1 C2AB3溶液中，陽(yáng)離子數(shù)目較多的是

溶液(填化學(xué)式)。

30.(12分)電極a、b分別為Ag電極和Pt電極，電極c、d都是石墨電極。通電一段時(shí)間后，在c、d兩極上共收集到336mL(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))氣體?；卮穑?/p>

(1)直流電源中，M為 極。

(2)Pt電極上生成的物質(zhì)是 ，其質(zhì)量為 g。

(3)電源輸出的電子，其物質(zhì)的量與電極b、c、d分別生成的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為：2∶ ∶ ∶ 。

(4)AgNO3溶液的濃度(填增大、減小或不變。下同) ，AgNO3溶液的pH ，H2SO4溶液的濃度 ，H2SO4溶液的pH 。

(5)若H2SO4溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由5.00%變?yōu)?.02%，則原有5.00%的H2SO4溶液為 g。

31.(11分)下圖裝置所示，C、D、E、F、X、Y都是惰性電極，甲、乙中溶液的體積和濃度都相同(假設(shè)通電前后溶液體積不變)，A、B為外接直流電源的兩極。將直流電源接通后，F(xiàn)極附近呈紅色。

請(qǐng)回答：

(1)B極是電源的 ，一段時(shí)間后，甲中溶液顏色 ，丁中X極附近的顏色逐漸變淺，Y極附近的顏色逐漸變深，這表明 ，在電場(chǎng)作用下向Y極移動(dòng)。

(2)若甲、乙裝置中的C、D、E、F電極均只有一種單質(zhì)生成時(shí)，對(duì)應(yīng)單質(zhì)的物質(zhì)的量之比為 。

(3)現(xiàn)用丙裝置給銅件鍍銀，則H應(yīng)該是 (填“鍍層金屬”或“鍍件”)，電鍍液是 溶液。當(dāng)乙中溶液的pH是13時(shí)(此時(shí)乙溶液體積為500mL)，丙中鍍件上析出銀的質(zhì)量為 ，甲中溶液的pH (填“變大”、“變小”或“不變”)。

(4)若將C電極換為鐵，其他裝置都不變，則甲中發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式是 。

32.(9分)新型鋰離子電池在新能源的開發(fā)中占有重要地位?？捎米鞴?jié)能環(huán)保電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池。磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)是新型鋰離子電池的首選電極材料，它的制備方法如下：

方法一：將碳酸鋰、乙酸亞鐵[(CH3?COO)2Fe]、磷酸二氫銨按一定比例混合、充分研磨后，在800℃左右、惰性氣體氛圍中煅燒制得晶態(tài)磷酸亞鐵鋰，同時(shí)生成的乙酸及其它產(chǎn)物均以氣體逸出。

方法二：將一定濃度的磷酸二氫銨、氯化鋰混合溶液作為電解液，以鐵棒為陽(yáng)極，石墨為陰極，電解析出磷酸亞鐵鋰沉淀。沉淀經(jīng)過濾、洗滌、干燥，在800℃左右、惰性氣體氛圍中煅燒制得晶態(tài)磷酸亞鐵鋰。

在鋰離子電池中，需要一種有機(jī)聚合物作為正負(fù)極之間鋰離子遷移的介質(zhì)，該有機(jī)聚合物的單體之一(用M表示)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如右：

請(qǐng)回答下列問題：

(1)上述兩種方法制備磷酸亞鐵鋰的過程都必須在惰性氣體氛圍中進(jìn)行。其原因是 。

(2)在方法一所發(fā)生的反應(yīng)中，除生成磷酸亞鐵鋰、乙酸外，還有 、

、 (填化學(xué)式)生成。

(3)在方法二中，陽(yáng)極生成磷酸亞鐵鋰的電極反應(yīng)式為 。

(4)寫出M與足量氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。

(5)已知該鋰離子電池在充電過程中，陽(yáng)極的磷酸亞鐵鋰生成磷酸鐵，則該電池放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為 。

33.(8分)Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4—SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為：4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。

請(qǐng)回答下列問題：

(1)電池的負(fù)極材料為 ，發(fā)生的電極反應(yīng)為 ;

(2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為 ;

(3)SOCl2易揮發(fā)，實(shí)驗(yàn)室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 ，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;

(4)組裝該電池必須在無水、無氧的條件下進(jìn)行，原因是 。

高三化學(xué)教案：電化學(xué)教案參考答案

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

C A D B C D A C A C C D

13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

D D B D C C B B D D B A

25.(8分)略(1分) S52-+2CH3COOH==2CH3COO—+H2S↑+4S↓(2分)

4NaOH電解4Na+O2↑+2H2O↑(2分) 2CO32——4e—==2CO2↑+O2↑(2分)

26.(6分)⑴>7(1分) ⑵無色溶液變成藍(lán)色(1分) AsO43-+2H++2e-=AsO33-+H2O(2分)

⑶I2+AsO33-+H2O=2H++2I-+AsO43-或I2+AsO33-+2OH-=H2O+2I-+AsO43-(2分)

27.(6分) (1)2H++2e-===H2↑(或2H2O+2e-===H2↑+2OH-) (1分)

2Cl-+2H2O電解Cl2↑+H2↑+2OH(2分)- ②④(2分)

(2)Fe-2e-=Fe2+(1分)

28.(6分)⑴Cu(1分) Fe3++e-=Fe2+(1分) Ag(1分)⑵MnO42――e-=MnO4―(1分)⑶15.5(2分)

29.(6分) (1)CO、CO2(1分) (2)Na2O+H2O==2NaOH(1分)

(3)試紙先變紅，隨后紅色區(qū)域擴(kuò)大，后被漂白褪色(2分)

2H++2e-=H2↑(2H2O+2e-= H2↑+2OH-) (1分)

(4)NaCl(1分)

30.(12分) (1)正(1分)

(2)Ag(1分) 2.16(2分)

(3)2∶1/2∶1(2分)

(4)不變(1分) 不變(1分) 增大(1分) 減小(1分)

(5)45.18(2分)。

31.(11分) (1)負(fù)極(1分) 逐漸變淺(1分) 氫氧化鐵膠體粒子帶正電荷(1分)

(2)1∶2∶2∶2 (2分)

(3)鍍件(1分) AgNO3(1分) 5.4g(2分) 變小(1分)

(4)Fe + Cu2+ 電解 Cu + Fe2+(1分)

32.(9分) (1)為了防止亞鐵化合物被氧化(1分)

(2)CO2 H2O NH3 (2分)

(3)Fe+H2PO4-+Li+-2e-====LiFePO4+2H+(2分)

(4)(2分)

(5)FePO4+Li++e-====LiFePO4(2分)

33.(8分)(1)鋰(1分) (1分)

(2) (2分)

(3)出現(xiàn)白霧，有刺激性氣體生成(1分) (1分)

(4)鋰是活潑金屬，易與 、 反應(yīng); 也可與水反應(yīng)(2分)

高三化學(xué)教案：《電化學(xué)》教學(xué)設(shè)計(jì)

俗話說，凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。教師要準(zhǔn)備好教案為之后的教學(xué)做準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容，讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。那么如何寫好我們的教案呢？以下是小編為大家精心整理的“高三化學(xué)教案：《電化學(xué)》教學(xué)設(shè)計(jì)”，相信能對(duì)大家有所幫助。

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1、熟練掌握原電池的電極名稱、電子流向、電極反應(yīng)式及原電池總反應(yīng)式;

2、掌握幾種新型燃料電池的工作原理;

3、熟練掌握電解池電極名稱、材料、電解質(zhì)種類等的判斷;會(huì)書寫電極反應(yīng)式和電解總反應(yīng)方程式;

4、掌握電解前后溶液的濃度和pH值變化的計(jì)算。

典型例題

【例1】⑴今有2H2+O22H2O反應(yīng)，構(gòu)成燃料電池，則負(fù)極通的應(yīng)是

，正極通的應(yīng)是，電極反應(yīng)式為負(fù)極：，正極：。

⑵若把KOH改為稀H2SO4作電解質(zhì)，則電極反應(yīng)式為負(fù)極：，

正極：。⑴和⑵的電解質(zhì)不同，反應(yīng)進(jìn)行后，其溶液的pH個(gè)有什么變化。

⑶若把H2改為CH4，用KOH作電解質(zhì)，則電極反應(yīng)式為負(fù)極：，

正極。

【例2】(2003年南通四市聯(lián)考試題)右圖中電極a、b分別為Ag電極和Pt電極，電極c、d都是石墨電極。通電一段時(shí)間后，在c、d兩極上共收集到336mL(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))氣體?；卮穑?/p>

(1)直流電源中，M為極。

(2)Pt電極上生成的物質(zhì)是，其質(zhì)量為__g。

(3)電源輸出的電子，其物質(zhì)的量與電極b、c、d分別生成的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為：2∶___∶_∶。

(4)AgNO3溶液的濃度(填增大、減小或不變。下同)，AgNO3溶液的pH，H2SO4溶液的濃度，H2SO4溶液的pH___。

(5)若H2SO4溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由5.00%變?yōu)?.02%，則原有5.00%的H2SO4溶液為g。

課堂練習(xí)

1、蓄電池在放電時(shí)起原電池作用，在充電時(shí)起電解池作用，

下列是愛迪生蓄電池分別在充電和放電時(shí)的反應(yīng)：Fe+NiO2+2H2O放電充電Fe(OH)2+Ni(OH)2，下列有關(guān)愛迪生蓄電池的推斷中不正確的是()

A.放電時(shí)Fe作負(fù)極，NiO2作正極

B.放電時(shí)溶液中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)

C.充電時(shí)的陰極反應(yīng)是Fe(OH)2+2e-==Fe+2OH-

D.該蓄電池既可用KOH溶液又可用稀H2SO4作電解質(zhì)溶液

2、生物體中細(xì)胞膜內(nèi)的葡萄糖與細(xì)胞膜外富氧液體及細(xì)胞膜構(gòu)成微型的生物原電池。下列有關(guān)電極反應(yīng)及產(chǎn)物的判斷正確的是：

A.負(fù)極反應(yīng)可能是O2+2H2O+4e-=4OH-

B.負(fù)極反應(yīng)的產(chǎn)物主要是C6H12O6被氧化生成的CO32-、HCO3-、H2O

C.正極反應(yīng)可能是6C6H12O6-24e-+24OH-==6CO2+18H2O

D.正極反應(yīng)的產(chǎn)物主要是C6H12O6生成的CO2、CO32-、H2O

3、下列四組原電池，其中放電后，電解質(zhì)溶液質(zhì)量增加，且在正極有單質(zhì)生成的是()

A.Cu、Ag、AgNO3溶液B.Zn、Cu濃H2SO4

C.Fe、Zn、CuSO4溶液D.Fe、C、Fe2(SO4)3溶液

4.(多選)用石墨做電極電解AlCl3溶液時(shí)，下列電解液變化曲線合理的是()

ABCD

5.用惰性電極電解M(NO3)x的水溶液，當(dāng)陰極上增重ag時(shí)，在陽(yáng)極上同時(shí)產(chǎn)生bL氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則M的相對(duì)原子質(zhì)量為()

A.B.C.D.

6.摩托羅拉公司最新研發(fā)了一種由甲醇和氧氣及強(qiáng)堿作電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池，電量可達(dá)現(xiàn)用鋰電池的10倍，且待機(jī)時(shí)間超過一個(gè)月。假定放電過程中，甲醇完全氧化產(chǎn)生的CO2被充分吸收生成CO32-。

⑴該電池總反應(yīng)的離子方程式為——————————————————————————————————————;

⑵甲醇是————極，電池在放電過程中溶液的pH將_________(填“下降”或“上升”、不變”);若有16g甲醇蒸汽被完全氧化產(chǎn)生電能，并利用該過程中釋放的電能電解足量的CuSO4溶液(假設(shè)整個(gè)過程中能量總利用率為80%)，則將產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O2______升。

⑶最近，又有科學(xué)家制造出一種使用固體電解質(zhì)的燃料電池，其效率更高。一個(gè)電極通入空氣，另一個(gè)電極通入汽油蒸汽。其中固體大是摻雜了Y2O3(Y：釔)的ZrO2(Zr：鋯)固體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2-離子(其中氧化反應(yīng)發(fā)生完全)。以丁烷(C4H10)代表汽油。

①電池的正極反應(yīng)式為_________________，

②放電時(shí)固體電解質(zhì)里O2-離子的移動(dòng)方向是向_______極移動(dòng)(填正或負(fù))。

7、1991年我國(guó)首創(chuàng)以鋁、空氣和海水電池為能源的新型海水航標(biāo)燈.它以海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(chǎn)生電流，只要把燈放入海水中數(shù)分鐘，就發(fā)出耀眼的閃光，其能量比干電池高20～50倍.根據(jù)以上敘述，填寫這種電池兩極的電極反應(yīng)式：

(1)負(fù)極：.

(2)正極：.

課后練習(xí)

1.下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述不正確的是()

A.把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現(xiàn)氣泡

B.用鋅片做陽(yáng)極，鐵片做陰極，電解氯化銅溶液，鐵片表面析出銅

C.把銅片插入三氯化鐵溶液，在銅片表面析出鐵

D.把鋅放入稀鹽酸中，加幾滴氯化銅溶液，產(chǎn)生氣泡速率加快

2.據(jù)報(bào)道，美國(guó)正在研究用鋅電池取代目前廣泛使用的蓄電池，它具有容量大、污染小的特點(diǎn)，其電池反應(yīng)為：2Zn+O2=2ZnO，其原料為鋅、空氣和電解質(zhì)溶液，則下列敘述正確的是()

A.鋅為正極，空氣在負(fù)極反應(yīng)B.負(fù)極還原反應(yīng)，正極氧化反應(yīng)

C.負(fù)極的電極反應(yīng)為：Zn-2e-+2OH-==ZnO+H2O

D.電池工作時(shí)溶液的pH降低

3.有a、b、c、d四種金屬，將a與b用導(dǎo)線連接起來，浸入電解質(zhì)溶液中，b不易腐蝕;將a、d分別投入等濃度鹽酸中，d比a反應(yīng)激烈;將銅浸入b的鹽溶液中，無明顯變化;若將銅浸入c的鹽溶液中，有金屬c析出，據(jù)此判斷它們的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是：

A.dcabB.dabcC.dbacD.badc

4.在H2O中加入等物質(zhì)的量的Ag+、Na+、Ba2+、NO3—SO42—、Cl—，該溶液放在惰性電極的電解槽中通電片刻后，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比是()

A.1:8B.8:1C.35.5:108D.108:35.5

5、在裝有水的燒杯里，用細(xì)線掛一個(gè)呈水平方向的由Fe和Ag焊接成的圓柱棒，如右圖。⑴向燒杯中加入CuSO4溶液后，棒的狀態(tài)將如何變化?(溶液密度的變化忽略不計(jì))

⑵說明上述變化的原因。

6.(18分)由于Fe(OH)2極易被氧化，所以實(shí)驗(yàn)室難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應(yīng)制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀。若用下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置可制得純凈的Fe(OH)2沉淀。兩極材料分別為石墨和鐵。

⑴a電極材料_______，其電極反應(yīng)式為_____________________。

⑵電解液d可以是_______，則白色沉淀在電極上生成;也可以是_______，則白色沉淀在兩極之間的溶液中生成。

A.純水B.NaCl溶液C.NaOH溶液D.CuCl2溶液

⑶液體c為苯，其作用是________________，在加入苯之前，對(duì)d溶液進(jìn)行加熱處理的目的是__________________________。

⑷若d改為Na2SO4溶液，當(dāng)電解一段時(shí)間，看到白色沉淀后，再反接電源，繼續(xù)電解，除了電極上看到氣泡外，另一明顯現(xiàn)象為_______________________________________。

專題(七)答案例題例1【答案】⑴H2、O2;負(fù)極：2H2+4OH--4e-=4H2O，正極：O2+2H2O+4e-=4OH-;⑵負(fù)極：2H2-4e-=4H+，正極：O2+4H++4e-=2H2O;pH變小;pH變大;⑶負(fù)極：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O，正極：2O2+4H2O+8e-=8OH-。

例2【答案】(1)正;(2)Ag、2.16;(3)2∶∶1;(4)不變、不變、增大、減小;(5)45.18。

課堂練習(xí)

1D2B3C4AD5C

6.⑴2CH3OH+3O2+4OH-==2CO32-+6H2O，⑵負(fù)極，下降，13.44L，

⑶①O2+4e-=4O2-,②負(fù)極。)

7答案：(1)Al-3e=Al3+

(2)2H2O+O2+4e=4OH-

課后練習(xí)

1C2C3B4B

5答案：⑴Fe一端升高，Ag一端降低，同時(shí)Fe端逐漸溶解，Ag端有紅色物質(zhì)析出，水溶液略顯淺藍(lán)色;⑵上述變化的原因見解析。

6.⑴Fe，F(xiàn)e-2e—=Fe2+;⑵C;B;⑶隔絕空氣，防止產(chǎn)物被氧化;趕盡溶液中的氧氣;⑷白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色。