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發(fā)表時間:2020-10-27高二化學(xué)第四章電化學(xué)教案。
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計劃和準(zhǔn)備,作為高中教師準(zhǔn)備好教案是必不可少的一步。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂趣,幫助高中教師提前熟悉所教學(xué)的內(nèi)容。高中教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?急您所急,小編為朋友們了收集和編輯了“高二化學(xué)第四章電化學(xué)教案”,歡迎大家與身邊的朋友分享吧!
高二化學(xué)第四章電化學(xué)教案
一、探究目標(biāo)
體驗化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的探究過程
二、探究重點
初步認(rèn)識原電池概念、原理、組成及應(yīng)用。
三、探究難點
通過對原電池實驗的研究,引導(dǎo)學(xué)生從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì),以及這種轉(zhuǎn)化的綜合利用價值。
四、教學(xué)過程
【引入】
電能是現(xiàn)代社會中應(yīng)用最廣泛,使用最方便、污染最小的一種二次能源,又稱電力。例如,日常生活中使用的手提電腦、手機(jī)、相機(jī)、攝像機(jī)……這一切都依賴于電池的應(yīng)用。那么,電池是怎樣把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿哪??我們這節(jié)課來一起復(fù)習(xí)一下有關(guān)原電池的相關(guān)內(nèi)容。
【板書】§4.1原電池
一、原電池實驗探究
講:銅片、鋅片、硫酸都是同學(xué)們很熟悉的物質(zhì),利用這三種物質(zhì)我們再現(xiàn)了1799年意大利物理學(xué)家----伏打留給我們的歷史閃光點!
【實驗探究】(銅鋅原電池)
實驗步驟現(xiàn)象
1、鋅片插入稀硫酸
2、銅片插入稀硫酸
3、鋅片和銅片上端連接在一起插入稀硫酸
【問題探究】
1、鋅片和銅片分別插入稀硫酸中有什么現(xiàn)象發(fā)生?
2、鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中,現(xiàn)象又怎樣?為什么?
3、鋅片的質(zhì)量有無變化?溶液中c(H+)如何變化?
4、鋅片和銅片上變化的反應(yīng)式怎樣書寫?
5、電子流動的方向如何?
講:我們發(fā)現(xiàn)檢流計指針偏轉(zhuǎn),說明產(chǎn)生了電流,這樣的裝置架起了化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的橋梁,這就是生活中提供電能的所有電池的開山鼻祖----原電池。
【板書】(1)原電池概念:學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。
問:在原電池裝置中只能發(fā)生怎樣的化學(xué)變化?
學(xué)生:Zn+2H+=Zn2++H2↑
講:為什么會產(chǎn)生電流呢?
答:其實鋅和稀硫酸反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),有電子的轉(zhuǎn)移,但氧化劑和還原劑熱運(yùn)動相遇發(fā)生有效碰撞電子轉(zhuǎn)移時,由于分子熱運(yùn)動無一定的方向,因此電子轉(zhuǎn)移不會形成電流,而通常以熱能的形式表現(xiàn)出來,激烈的時候還伴隨有光、聲等其他的形式的能量。顯然從理論上講,一個能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),若能設(shè)法使氧化與還原分開進(jìn)行,讓電子的不規(guī)則轉(zhuǎn)移變成定向移動,便能形成電流。所以原電池的實質(zhì)就是將氧化還原的電子轉(zhuǎn)移變成電子的定向移動形成電流。
(2)實質(zhì):將一定的氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移變成電子的定向移動。即將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的形式釋放。
問:那么這個過程是怎樣實現(xiàn)的呢?我們來看原電池原理的工作原理。
(3)原理:(負(fù)氧正還)
問:在鋅銅原電池中哪種物質(zhì)失電子?哪種物質(zhì)得到電子?
學(xué)生:活潑金屬鋅失電子,氫離子得到電子
問:導(dǎo)線上有電流產(chǎn)生,即有電子的定向移動,那么電子從鋅流向銅,還是銅流向鋅?
學(xué)生:鋅流向銅
講:當(dāng)銅上有電子富集時,又是誰得到了電子?
學(xué)生:溶液中的氫離子
講:整個放電過程是:鋅上的電子通過導(dǎo)線流向用電器,從銅流回原電池,形成電流,同時氫離子在正極上得到電子放出氫氣,這就解釋了為什么銅片上產(chǎn)生了氣泡的原因。
講:我們知道電流的方向和電子運(yùn)動的方向正好相反,所以電流的方向是從銅到鋅,在電學(xué)上我們知道電流是從正極流向負(fù)極的,所以,鋅銅原電池中,正負(fù)極分別是什么?
學(xué)生:負(fù)極(Zn)正極(Cu)
實驗:我們用干電池驗證一下我們分析的正負(fù)極是否正確!
講:我們一般用離子反應(yīng)方程式表示原電池正負(fù)極的工作原理,又叫電極方程式或電極反應(yīng)。一般先寫負(fù)極,所以可表示為:
負(fù)極(Zn):Zn-2e=Zn2+(氧化)
正極(Cu):2H++2e=H2↑(還原)
講:其中負(fù)極上發(fā)生的是氧化反應(yīng),正極上發(fā)生的是還原反應(yīng),即負(fù)氧正還。
注意:電極方程式要①注明正負(fù)極和電極材料②滿足所有守衡
總反應(yīng)是:Zn+2H+=Zn2++H2↑
講:原來一個自發(fā)的氧化還原反應(yīng)通過一定的裝置讓氧化劑和還原劑不規(guī)則的電子轉(zhuǎn)移變成電子的定向移動就形成了原電池。
轉(zhuǎn)折:可以看出一個完整的原電池包括正負(fù)兩個電極和電解質(zhì)溶液,及導(dǎo)線。那么銅鋅原電池中的正負(fù)極和硫酸電解質(zhì)能否換成其他的物質(zhì)呢?
學(xué)生:當(dāng)然能,生活中有形形色色的電池。
過渡:也就是構(gòu)成原電池要具備怎樣的條件?
二、原電池的構(gòu)成條件
1、活潑性不同的兩電極
2、電解質(zhì)溶液
3、形成閉合回路(導(dǎo)線連接或直接接觸且電極插入電解質(zhì)溶液
4、自發(fā)的氧化還原反應(yīng)(本質(zhì)條件)
思考:鋅銅原電池的正負(fù)極可換成哪些物質(zhì)?保證鋅銅原電池原理不變,正負(fù)極可換成哪些物質(zhì)?(C、Fe、Sn、Pb、Ag、Pt、Au等)
問:鋅銅原電池中硫酸能換成硫酸鈉嗎?
判斷是否構(gòu)成原電池,是的寫出原電池原理。
(1)鎂鋁/硫酸;鋁碳/氫氧化鈉;鋅碳/硝酸銀;鐵銅在硫酸中短路;鋅銅/水;鋅鐵/乙醇;硅碳/氫氧化鈉
(2)[鋅銅/硫酸(無導(dǎo)線);碳碳/氫氧化鈉]若一個碳棒產(chǎn)生氣體11.2升,另一個產(chǎn)生氣體5.6升,判斷原電池正負(fù)極并求鋅片溶解了多少克?設(shè)原硫酸的濃度是1mol/L,體積為3L,求此時氫離子濃度。
(3)銀圈和鐵圈用細(xì)線連在一起懸在水中,滴入硫酸銅,問是否平衡?(銀圈下沉)
(4)Zn/ZnSO4//Cu/CuSO4鹽橋(充滿用飽和氯化鈉浸泡的瓊脂)
(5)鐵和銅一起用導(dǎo)線相連插入濃硝酸中
鎂和鋁一起用導(dǎo)線相連插入氫氧化鈉中
思考:如何根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理來設(shè)計原電池呢?
請將氧化還原反應(yīng)Zn+Cu2+=Cu+Zn2+設(shè)計成電池:
相關(guān)閱讀
化學(xué)教案-第四章 烴
第四章烴
4—1有機(jī)物(1節(jié)時)
【目的要求】:1.了解有機(jī)物概念、有機(jī)物和無機(jī)物的區(qū)別和聯(lián)系。
2.從碳原子的結(jié)構(gòu)特征來了解有機(jī)物的特點。
3.介紹簡單有機(jī)化學(xué)發(fā)展史,了解有機(jī)物對發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)和提高人民生活水平的重要意義。
【重、難點】:有機(jī)物的定義和有機(jī)物的特點。
【教學(xué)方法】:實例引導(dǎo),自學(xué)閱讀,討論分析,對比歸納,認(rèn)識實質(zhì)。
【教學(xué)過程】:
〖引入〗:學(xué)生舉出已經(jīng)認(rèn)識的有機(jī)物;講“有機(jī)物”一詞的來源及有機(jī)
物的發(fā)展史。
〖CAI軟件〗:[思考討論]:
1、什么是有機(jī)物?其組成元素有哪些?
2、有機(jī)物與無機(jī)物是否為毫無關(guān)系的兩類物質(zhì)?
3、有機(jī)物種類繁多的原因何在?
4、有機(jī)物有哪些特點?這些特點與什么密切相關(guān)?
5、有機(jī)物對發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)和提高人民生活具有什么意義?
〖學(xué)生活動〗:自學(xué)閱讀
〖師生活動〗:學(xué)生回答、討論,教師評價、分析、講解,解決以上問題。
1、學(xué)生回答
2、舉例:尿素和碳酸分子結(jié)構(gòu)對比;用氰制醋;2000諾貝爾化學(xué)獎的成果——導(dǎo)電塑料;說明有機(jī)物和無機(jī)物并無截然區(qū)別。
3、從碳原子結(jié)構(gòu)分析其化學(xué)鍵;從碳原子間可形成碳鏈,即使相同碳原子數(shù)時,又可有支鏈,可成環(huán)。說明種類繁多的原因。
4、分析:溶解性、熔沸點、導(dǎo)電性等物理特性與其分子極性和分子晶體有關(guān);熱穩(wěn)定性、可燃性、反應(yīng)慢且復(fù)雜與其碳原子結(jié)構(gòu),以碳為主,共價鍵結(jié)合,分子復(fù)雜有關(guān)。
5、CAI展示化學(xué)將作為中心學(xué)科,對人類社會的貢獻(xiàn)以及我國在高分子材料方面重點研究的項目等。
〖小結(jié)〗:學(xué)生填表比較有機(jī)物和無機(jī)物的性質(zhì)不同點和導(dǎo)致原因。
〖練習(xí)〗:1、課本64頁第3題的(2)
2、有A、B兩種有機(jī)物,它們都是碳、氫化合物,且碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都是85.7%。A在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度是1.25g/L,B蒸氣的密度是相同狀況下氫氣的21倍。求A、B的分子式。
〖師生活動〗:學(xué)生解答后,教師評價。師生共同歸納求有機(jī)物分子式的
一般方法和思路。
【作業(yè)布置】:課本65頁第4題和73頁第3、4題
【教后記】:
1、本節(jié)課用自制的CAI課件上,學(xué)生興趣高,直觀。
2、注意挖掘了結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系,為以后學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
3、注意了結(jié)合練習(xí)介紹解題方法和思路。
高三化學(xué)教案:《電化學(xué)教案》教學(xué)設(shè)計
【考點分析】
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)計算的方法技巧
知識結(jié)構(gòu)
原電池 電解池
實 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方向確定:在內(nèi)電路中陰離子移向的電極為負(fù)極,陽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)溶液中的陽離子與活性電極直接反應(yīng)時,陽離子(或氧化性強(qiáng)的離子)得到電子;②電解質(zhì)溶液中的陽離子與活性電極不反應(yīng)時,溶解在溶液中的O2得電子,發(fā)生還原反應(yīng)。
第二、兩個電極得失電子總數(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, 溶液中氧化能力強(qiáng)的陽離子首先在陰極上得到電子, 發(fā)生還原反應(yīng)。
陽極: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、電解時電極產(chǎn)物的判斷
1.陽極產(chǎn)物判斷
首先看電極,如果是活性電極(金屬活動順序表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)陽離子得電子能力進(jìn)行判斷,陽離子放電順序:
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
3.電鍍條件,由于陽極不斷溶解,電鍍液中陽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),溶液中的陽離子或者O2得電子 陽極: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),溶液中的陽離子得電子 陽極:電極金屬失電子
陰極:電鍍液中鍍層金屬的陽離子得電子(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)式時得失電子數(shù)相等;在計算電解產(chǎn)物的量時,應(yīng)按得失電子數(shù)相等計算。
五、用惰性電極電解電解質(zhì)溶液時的總結(jié)
類型 電極反應(yīng)特點 電解質(zhì)溶液類別 實例 電解對象 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: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)陽離子放電
陽: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,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,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,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, 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下工作的電解池;若最活潑的電極相同時,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)計算題
解題時要注意電極反應(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)系式列式計算。
常見微粒間的計量關(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間的延長而加快
D.Ⅰ試管中鐵釘發(fā)生反應(yīng)的一個電極反應(yīng)式為:2Cl--2e-=Cl2↑
3.下圖中能驗證用惰性電極電解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,工作一段時間后,測得導(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+會移向CuSO4溶液
B.取出鹽橋后,電流計依然發(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,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.粗銅板體作陽極
B.電解時,陽極發(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,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,蓄電池內(nèi)電路中H+向負(fù)極移動
B.放電時,每通過1mol電子,蓄電池就要消耗2molH2SO4
C.充電時,陽極反應(yīng):PbSO4 +2e-=Pb+SO42-
D.充電時,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點顯紅色是因為接通電路后OH-向d點移動
16.已知氧元素有16O、18O兩種核素,按中學(xué)化學(xué)知識要求,下列說法正確的是 ( )
A.Na2O2與H218O反應(yīng)時生成產(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,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,陽極可能產(chǎn)生三種相對分子質(zhì)量不同的氧分子
17.將AsO43ˉ+2Iˉ+2H+ AsO33ˉ+I2+H2O設(shè)計成如右圖
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.甲組操作時該裝置為原電池,乙組操作時該裝置為電解池
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.放電時負(fù)極反應(yīng)為:Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2
B.充電時陽極反應(yīng)為:Fe(OH)3-3e-+5OH-===FeO2-4+4H2O
C.放電時每轉(zhuǎn)移3mol電子,正極有1molK2FeSO4被氧化
D.放電時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,科學(xué)家發(fā)明了電動勢法測水泥的初凝時間。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,溶液中 OH-向正極移動
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,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,粗銅應(yīng)與外電源正極相連
22.市場上經(jīng)常見到的標(biāo)記為Li-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,負(fù)極的電極反應(yīng)式:Li-e- Li+
B.充電時,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
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.錫青銅的熔點比純銅高
B.在自然環(huán)境中,錫青銅中的錫對銅起保護(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,正極反應(yīng)都為:O2+2H2O+4e-=4OH-
B.以NaOH溶液為電解液時,負(fù)極反應(yīng)為:Al+3OH--3e=Al(OH)3↓
C.以NaOH溶液為電解液時,電池在工作過程中電解液的pH保持不變
D.電池工作時,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時有CO2氣體產(chǎn)生,則陽極電極反應(yīng)式為 。
26.(6分)右圖是一套電化學(xué)實驗裝置,圖中C、D均為鉑電極,U為鹽橋,G是靈敏電流計,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A杯中的主要實驗現(xiàn)象是__________________________________,D電極上的電極反應(yīng)式為________________________________________。
⑶一段時間后,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。此時整套實驗裝置的總的離子方程式為_____________________________。
27.(6分)某課外活動小組同學(xué)用右圖裝置進(jìn)行實驗,試回答下列問題。
(1)若開始時開關(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)上述實驗,下列說法正確的是(填序號) 。
①溶液中Na+向A極移動
②從A極處逸出的氣體能使?jié)駶橩I淀粉試紙變藍(lán)
③反應(yīng)一段時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
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,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。
請回答:
(1)B極是電源的 ,一段時間后,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 ,在電場作用下向Y極移動。
(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,對應(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(此時乙溶液體積為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。可用作節(jié)能環(huán)保電動汽車的動力電池。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)簡式如右:
請回答下列問題:
(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,陽極的磷酸亞鐵鋰生成磷酸鐵,則該電池放電時正極的電極反應(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),實驗室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。 如果把少量水滴到SOCl2中,實驗現(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)
電化學(xué)
一名優(yōu)秀的教師就要對每一課堂負(fù)責(zé),作為高中教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以保證學(xué)生們在上課時能夠更好的聽課,幫助高中教師提前熟悉所教學(xué)的內(nèi)容。怎么才能讓高中教案寫的更加全面呢?下面是小編幫大家編輯的《電化學(xué)》,歡迎大家與身邊的朋友分享吧!
專題(七)電化學(xué)
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。通電一段時間后,在c、d兩極上共收集到336mL(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))氣體。回答:
(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、蓄電池在放電時起原電池作用,在充電時起電解池作用,
下列是愛迪生蓄電池分別在充電和放電時的反應(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Fe作負(fù)極,NiO2作正極
B.放電時溶液中的陽離子向正極移動
C.充電時的陰極反應(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,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,在陽極上同時產(chǎn)生bL氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則M的相對原子質(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)時間超過一個月。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。一個電極通入空氣,另一個電極通入汽油蒸汽。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放電時固體電解質(zhì)里O2-離子的移動方向是向_______極移動(填正或負(fù))。
7、1991年我國首創(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)于實驗現(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)報道,美國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,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)
⑵說明上述變化的原因。
6.(18分)由于Fe(OH)2極易被氧化,所以實驗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。若用下圖所示實驗裝置可制得純凈的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。
高三化學(xué)教案:《電化學(xué)》教學(xué)設(shè)計
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”,相信能對大家有所幫助。
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、蓄電池在放電時起原電池作用,在充電時起電解池作用,
下列是愛迪生蓄電池分別在充電和放電時的反應(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Fe作負(fù)極,NiO2作正極
B.放電時溶液中的陽離子向正極移動
C.充電時的陰極反應(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,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,在陽極上同時產(chǎn)生bL氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則M的相對原子質(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)時間超過一個月。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。一個電極通入空氣,另一個電極通入汽油蒸汽。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放電時固體電解質(zhì)里O2-離子的移動方向是向_______極移動(填正或負(fù))。
7、1991年我國首創(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)于實驗現(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)報道,美國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,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)
⑵說明上述變化的原因。
6.(18分)由于Fe(OH)2極易被氧化,所以實驗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。若用下圖所示實驗裝置可制得純凈的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。