电化学原理及其应用.ppt

1、,专题复习：电化学原理及其应用,临沭二中靖一铭,二轮复习,化学能与电能的相互转化 专题复习,【2010】利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于_处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_,【2009】ZnMnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。(1)该电池的负极材料是_。电池工作时，电子流向_(填“正极”或“负极”)。（2008山东理综) 29、以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入CO2和O2时，电解质是熔融下的碳酸盐，CO32-移向电池的 （填正或负）极,山东高考再现,【2012】利用反应2Cu+O2+2H2

2、SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为_,Zn,正极,N,外加电源的阴极保护法,O2+4H+4e-=2H2O,负,原电池、电解池的判定,电极名称及发生的反应类型,电子、离子的移动方向,电子转移的数目相关计算,电极反应方程式的书写,金属的腐蚀与防护,考查重点,精炼、电镀、电冶金,电化学原理,电化学应用,干电池,对比分析,化学能电能,电能化学能,自发/非自发的 氧化还原反应均可,自发的氧化还原反应,角度一：能量转化和物质转化,对比分析,无外加直流电源,有外加直流电源,活泼金属负极；不活泼金属或碳正极,电源负极阴极；电源正极阳极,角度二：装置构成和

3、电极判断,对比分析,A,Fe,C,NaCl溶液,Fe,C,NaCl溶液,负极正极,阳离子正极；阴离子负极,阳离子阴极；阴离子阳极,负极阴极；阳极正极,正极,负极,阴极,阳 极,角度三：电子流向和离子流向,对比分析,A,Fe,C,NaCl溶液,Fe,C,NaCl溶液,负极氧化反应正极还原反应,阳极氧化反应阴极还原反应,角度四：电极反应和放电顺序,（2012福建）将右图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是( )ACu 电极上发生还原反应B电子沿Zn a b Cu路径流动C片刻后甲池中c（SO42-）增大D片刻后可观察到滤纸b点变红色,巩固练习,A,电化学装置的工作原理,【归纳1】,电化学,考点2

4、：电极反应式的书写,（2010山东高考）以铝为阳极，在H2SO4 溶液中电解，铝材表面形成氧化膜。写出阳极的电极反应式，并总结书写电极反应式的步骤.,【典型例题1】,【归纳】 书写步骤,考点2：电极反应式的书写,规律提升：,列物质判断电极的反应物、产物,标得失分析化合价的升降，找出得失电子数,燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置。请写出甲烷燃料电池在碱性条件下，负极电极反应式：,CH4 -8e- + 10OH- = CO32-+ 7H2O,重点突破,PbSO4 + 2e- = Pb + SO42-,铅蓄电池是一种典型的可充电电池， 电池总反应式为： Pb+PbO2+4H+2SO4

5、2- 2PbSO4+2H2O 请写出其充电时阴极反应式：,电极反应式的书写,能力提升,以铁为阳极电解浓氢氧化钠溶液，制备FeO42-,阳极电极反应为：,Fe-6e-+8OH- =FeO42-+4H2O,电解应用,物质制备,电极反应式的书写,考点2：电极反应式的书写,【练一练】,1 、（2008山东高考改编）MnO2的生产方式之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阳极的电极反应式是_,1、【2012潍坊二模】氨的合成是最重要的化工生产之一，直接供氨式碱性燃料电池的反应为4NH3+3O2=2N2+6H2O,试写出电池的负极反应式为，_ 从理论上分析该电池工作过程中_ (填需要或不需要)补充

6、碱（KOH）,2NH3+6OH-6e-=N2+6H2O,不需要,（2012青岛一模）一种新型燃料电池，一极通入空气，一极通入CH3OH(g)，电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2。则在该熔融电解质中，O2向 _（ 填“正”或“负”)极移动，电池负极电极反应为： _ ；,考点2：电极反应式的书写,（2012泰安一模）用Na2CO3熔融盐作电解质，CO、O2为原料组成的新型电池的研究取得了重大突破。该电池示意图如右：负极电极反应式为_，为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环。A物质的化学式为_。,负,

7、CH3OH3O2- 6e- = CO2 2H2O,COCO32- 2e- = 2CO2,CO2,在我国，每年约有30%的钢铁因腐蚀而报废, 损失高达2800亿人民币，约占GDP的4%.,装置简图,吸氧腐蚀,探寻本质,模拟钢铁的最主要腐蚀方式：,1,3,梳理回顾,列举常用金属防护措施,考点3：电化学原理的应用,【典型例题1】,A图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B图b中，开关由M改置于N时，CuZn合金的腐蚀速率减小C图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大D图d中，ZnMnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的,(2012山东高考)下列与金属腐蚀

8、有关的说法正确的是 （ ）,B,例1. 改编题粗镍中含有少量Fe，Zn，Cu，Pt等杂质，可用氢氧燃料电池电解制备高纯度镍，说法正确的是 （已知氧化性Fe2+Ni2+Cu2+）a、电能全部转化为化学能。b、粗镍接该燃料电池通入O2的一极，发生氧化反应。c、电解过程中，阳极质量的减少和阴极质量的增加相等。d、电解后，溶液中存在的阳离子有Fe2+和Zn2+ Cu2+ 。e、利用阳极泥可以回收Pt、Cu等金属。,考点3：电化学应用,be,巩固提升,考点3：电化学应用,巩固提升,（2012烟台一模）13氯碱工业常利用阳离子交换膜电解食盐水，下列说法不正确的是 ( )A随着电解的进行，c(NaCl)降低

9、，需不断补充饱和食盐 水B电解过程中采用增大阳极区溶液pH的方法，可以减少 Cl2在水中的溶解量C阳离子交换膜的作用是阻止OH-移向阳极，以使氢氧化钠在阴极区富集D阳极表面用钛氧化物涂层处理，目的是降低电解产物Cl2对电极的腐蚀,B,电解池原理,Text,原电池原理,化学能,电能,电冶金,氯碱工业,电镀,电解精炼,外加电流的阴极保护法,判断两极活泼性,加速氧化还原反应,设计各种化学电源,钢铁吸氧/析氢腐蚀,牺牲阳极的阴极保护法,应用,应用,转化,转化,能量转化观,氧化还原观,总结提升,当堂练习,FeO42- + 3e- + 4H2O = Fe(OH)3 + 5OH-,C,D,3.,2.,1.,

10、谢谢大家,(2009山东理综)29、ZnMnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液。(1)该电池的负极材料是_。电池工作时，电子流向_(填“正极”或“负极”)。,（2008山东理综) 29、以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入CO2和O2时，电解质是熔融下的碳酸盐，CO32-移向电池的 （填正或负）极,（2012山东理综)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是 a电能全部转化为化学能 b粗铜接电源正极，发生氧化反应c溶液中Cu2向阳极移动 d利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属,（2012山东理

11、综) 电解NaCl溶液得到22.4LH2(标准状况)，理论上需要转移NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数),电化学原理的考查,电极方程式的书写,(2008) 已丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入CO2和O2时，电解质是熔融下的碳酸盐，电池正极反应式为 _。,(2009)MnO2的生产方式之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是_。,(2010)以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为 _。,(2011)钠硫高能电池，该电池的工作温度为320左右，电池反应为2Na+ xSNa2Sx ，正极的电极反应式为_。,(2012)利用反应2C

12、u+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为_。,电化学应用,【2009】若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是_。,【2011】以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是()。A未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程B因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率D镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用,【2012】下列与金属腐蚀有关的说法正确的是 （ ） A图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B图b中，开关由M改置于N时，CuZn合金的腐蚀速率减小C图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大D图d中，ZnMnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的,【2010】利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于_处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_,