2019届二轮复习11电化学原理及其应用课件（29张）

2019届二轮复习11电化学原理及其应用课件（29张）

第 11 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 原电池、电解池原理对比 - 3 - 重点梳理 精选例题 - 4 - 重点梳理 精选例题 - 5 - 重点梳理 精选例题 如图所示装置中 , 装置 A 中盛放 0.1 mol·L -1 的稀硫酸 , 装置 B 中盛放 0.1 mol·L -1 的 CuCl 2 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 - 重点梳理 精选例题 跟踪训练 1 . 如图所示 ,E 为浸过含酚酞的 Na 2 SO 4 溶液的滤纸。 A 、 B 分别为铂片 , 压在滤纸两端 ,R 、 S 为电池的电极。 M 、 N 是用多微孔的 Ni 制成的电极 , 在碱溶液中可视为惰性电极。 G 为电流计 ,K 为开关。 C 、 D 和电解池中都充满浓 KOH 溶液。若在滤纸中央滴一滴紫色的 KMnO 4 溶液 , 将开关 K 打开 , 接通电源一段时间后 ,C 、 D 中有气体产生。 - 7 - 重点梳理 精选例题 请回答下列问题 : (1)R 为 　　　　　 ( 填 “ 正 ” 或 “ 负 ”) 极。   (2)A 附近溶液的现象是 　　　　　　　　　　　　　　　　 ,B 附近发生的电极反应式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (3) 滤纸上的紫色点向 　　　　 ( 填 “A” 或 “B”) 方移动。   (4) 当 C 、 D 中的气体产生到一定量时 , 切断外电源并接通开关 K, 经过一段时间后 ,C 、 D 中的气体逐渐减少 ,C 中的电极为 　　　　 ( 填 “ 正 ” 或 “ 负 ”) 极 , 电极反应式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   - 8 - 重点梳理 精选例题 解析 : 电解 KOH 溶液的实质就是电解水 , 两极分别产生 H 2 和 O 2 , 因为相同条件下产生 H 2 的体积是 O 2 体积的两倍 , 所以 C 管中收集到的是 H 2 ,D 管中收集到的是 O 2 。 (1)H 2 是在阴极产生的 , 所以 M 是阴极 , 与之相连的 R 是电源的负极。 (2)B 是电解池的阳极 ,A 是电解池的阴极。电解 Na 2 SO 4 溶液的实质也是电解水 , 电解时 H + 移动到 A 极 , 得电子被还原为 H 2 , 破坏了 A 极附近水的电离平衡 , 导致 A 极附近的溶液显碱性 , 使酚酞溶液变红。 B 极上 OH - 被氧化成 O 2 。 (3)KMnO 4 溶液中 , 紫红色 的 向 阳极移动。 (4) 当 C 、 D 中的气体产生到一定量时 , 切断外电源并接通开关 K, 此时装置变为燃料电池。经过一段时间 ,C 、 D 中的气体逐渐减少 ,H 2 和 O 2 反应生成水 , 在碱性条件下 ,C 中 H 2 发生氧化反应。 - 9 - 重点梳理 精选例题 2 . 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 C . 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 ,Cu 2+ 向铜电极移动 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 10 - 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 (A 2+ ) 浓度 减小 C.y 电极上有 H 2 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 , 不久沉淀溶解 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 11 - 重点梳理 精选例题 规律小结 　 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。 - 12 - 重点梳理 精选例题 考点二 　 电极判断 、 电极反应式 的 书写 1 .“ 五个角度 ” 判断原电池正、负极 - 13 - 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 - 14 - 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 ↓ 写电极反应式 — 根据实际反应物与生成物写出电极反 应式和总反应式 - 15 - 重点梳理 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。 - 16 - 重点梳理 精选例题 (2018·4· 浙江选考 ) 锂 (Li)- 空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是 ( 　　 ) A. 金属锂作负极 , 发生氧化反应 B.Li + 通过有机电解质向水溶液处移动 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 17 - 重点梳理 精选例题 跟踪训练 1 . 用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为 3 ∶ 1 的 CuSO 4 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 - 18 - 重点梳理 精选例题 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 19 - 重点梳理 精选例题 规律小结 　 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。 - 20 - 重点梳理 精选例题 (5) 正确判断产物。 ① 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 Fe 2+ , 而不是 Fe 3+ ); 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 S 2- >I - >Br - >Cl - >OH - ( 水 )> 含氧酸根 >F - 。 ② 阴极产物直接根据阳离子的放电顺序进行判断 :Ag + >Hg 2+ >Fe 3+ >Cu 2+ >H + >Pb 2+ >Fe 2+ >Zn 2+ >H + ( 水 )>Al 3+ >Mg 2+ >Na + 。 - 21 - 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 H 2 SO 4 溶液 , 可加入 H 2 O 复原 , 用惰性电极电解盐酸 , 可通入 HCl 复原 , 用惰性电极电解 CuSO 4 溶液 ,Cu 2+ 完全放电之前 , 可加入 CuO 或 CuCO 3 复原。 - 22 - 重点梳理 精选例题 考点三 　 金属的腐蚀与防护 金属的腐蚀和防护 - 23 - 重点梳理 精选例题 关于下列各装置图的叙述中 , 不正确的是 ( 　　 ) - 24 - 重点梳理 精选例题 A. 用装置 ① 精炼铜 , 则 a 极为粗铜 , 电解质溶液为 CuSO 4 溶液 B. 装置 ② 的总反应是 Cu+2Fe 3 + Cu 2 + +2Fe 2+ C. 装置 ③ 中钢闸门应与外接电源的负极相连 D. 装置 ④ 中的铁钉几乎没被腐蚀 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 25 - 重点梳理 精选例题 跟踪 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 - 26 - 重点梳理 精选例题 2 . 一定条件下 , 碳钢腐蚀与溶液 pH 的关系如下表所示。 下列 说法错误的是 ( 　　 ) A. 当 pH<4 时 , 碳钢主要发生析氢腐蚀 B. 当 pH>6 时 , 碳钢主要发生吸氧腐蚀 C. 当 pH>14 时 , 正极反应式为 O 2 +4H + + 4e - 2H 2 O D. 在煮沸除氧气后的碱性溶液中 , 碳钢腐蚀速率会减缓 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 27 - 重点梳理 精选例题 规律小结 　 1 . 化学腐蚀与电化学腐蚀 - 28 - 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 : - 29 - 重点梳理 精选例题 3 . 金属的防护 (1) 电化学防护 ① 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。 ② 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。