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- 2021-05-13 发布
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【2019最新】精选高考化学一轮复习 第6章 电化学原理学案 新人教版
第一课时 原电池原理及其应用
【考纲要求】
1.掌声判断某装置是否是原电池的方法。
2.会书写原电池电极反应式及总的化学反应方程式。
3. 会判断原电池工作时电解质溶液PH的变化。
4. 会对新型原电池工作原理的分析。
5.了解金属的腐蚀和防护。
6. 掌声原电池的有关计算。
教与学方案
【自学反馈】
一. 原电池
1.定义: 。
2.构成原电池的条件(1) (2) 。
(3) (4) 。
3.电极判断,负极:(1) 金属 ,(2)电子流 的极, (3)发生 反应的电极。
正极(1) 金属 ,(2)电子流 的极, (3)发生
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反应的电极。
注意:(!) 原电池构成的本质条件:某一电极(负极)要能与电解质溶液的中某种成分反应。
(2)很活泼的金属单质不可做原电池的负极,如K、Na、Ca等
(3)在原电池的电解质溶液内,阳离子移向正极,阴离子移向负极。
(4)两极得失电子数相等
一. 燃料电池
它以还原剂(甲醇、氢气、一氧化碳、甲烷等作燃料)为负极反应物,以氧化剂(氧气、空气等) 为正极反应物。电解质则有碱性、酸性、熔融盐和固体电解质。
【例题解析】
1.下列实验现象描述不正确的是 ( )
A. 把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀H2SO4中, 铜片表面出现气泡
B. 用锌片作阳极, 铁片作阴极.电解氯化锌溶液, 铁片表面出现一层锌
C.把铜片插入FeCl3溶液中,在铜片表面出现一层铁
D.把锌粒放入盛有盐酸的烧杯中,加入几滴氯化铜溶液
解题思路: 。
易错点: 。
2.镍氢电池是近年来开发出来的可充电电池,它可以取代会产生污染镉的镍镉电池,镍氢电池的总反应是: H2 + 2NiO(OH)=2Ni(OH)2,根据此反应式判断,下列叙述中正确的是 ( )
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A. 电池放电时, 电池负极周围溶液的PH值不断增大
B. 电池放电时, 镍元素被氧化
C. 电池充电时,氢元素被还原
D, 电池放电时,H2是负极
解题思路: 。
易错点: 。
【巩固练习】
课堂反馈
1.随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程。其首要原因是 ( )
A.利用电池外壳金属材料
B.防止电池中,汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染
C.不使电池中渗泄出的电解液腐蚀其它物品
D.回收其中的石墨电极
2.铁棒与石墨棒用导线联接后浸入0.01mol/L的食盐溶液中,可能出现的现象是 ( )
A.铁棒附近产生OH- B.铁棒逐渐被腐蚀
C.石墨棒上放出氯气 D.石墨棒上放出氧气
3.由铜、锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的pH值 ( )
A.不变 B.先变小后变大
C.逐渐变大 D.逐渐变小
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4.家用炒菜铁锅用水清洗放置后,出现红棕色的锈斑,在此变化过程中不发生的化学反应是 ( )
A.4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3↓
B.2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2↓
C.2H2O+O2+4e-=4OH-
D.Fe-3e-=Fe3+
5.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、d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极上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为 ( )
A.a>b>c>d B.a>c>d>b
C.c>a>b>d D.b>d>c>a
6.熔融盐原料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气体为阴极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:
阳极反应式:2CO+CO32-=4CO2+4e-
阴极反应式:
总电池反应式:
2、课外作业
1.某原电池总反应的离子方程式为:2Fe3++Fe=3Fe2+,不能实现该反应的电池是( )
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A.正极为Cu,负极为Fe,电解质为FeCl3溶液
B.正极为Cu,负极为Fe,电解质为Fe(NO3)3溶液
C.正极为Cu,负极为Zn,电解质为Fe2(SO4)3溶液
D.正极为Ag,负极为Fe,电解质为CuSO4溶液
2.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可表示为: ( )
Zn+Ag2O+H2O===2Ag+Zn(OH)2
在此电池放电时,负极上发生反应的物质是
A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn
3.钢铁的锈蚀过程中,下列五种变化可能发生的是 ( )
(1)Fe由+2价转化为+3价;
(2)O2被还原;
(3)H+被还原;
(4)有Fe2O3•H2O生成;
(5)杂质碳被氧化除去
A.(1)(2) B.(3)(4)
C.(1)(2)(3)(4) D.(1)(2)(3)(4)(5)
4.据报道,美国正在研究用锌电池取代目前广泛使用的蓄电池,它具有容量大、污染小的特点,其电池反应为:2Zn+O2=2ZnO,其原料为锌、空气和电解质溶液,则下列叙述正确的是 ( )
A.锌为正极,空气在负极反应
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B.负极还原反应,正极氧化反应
C.负极的电极反应为:Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O
D.电池工作时溶液的pH降低
5.有人设计将两根Pt丝作电极插入KOH溶液中,然后向两极上分别通入甲烷和氧气而构成燃料电池。该电池中反应的化学方程式:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,则关于此燃料电池的下列说法正确的是(一个电子所带电量为1.6×10-19C) ( )
A.通入甲烷的电极为电池的正极,通入氧气的电极为负极
B.在标准状况下,每消耗5.6L O2,可向外提供9.6×104C的电量
C.通入甲烷电极的电极反应为:CH4+10 OH――8e-=CO32-+7H2O
D.放电一段时间后,溶液的pH升高
6.将Al片和Cu片用导线联接,一组插入浓硝酸中,一组插入稀氢氧化钠溶液中,分别形成的原电池。
(1)在这两个原电池中,负极分别为( )
A.Al片、Cu片 B.Cu片、Al片
C.Al片、Al片 D.Cu片、Cu片
(2)写出插入浓硝酸中形成原电池的电极反应式 。
(3)写出插入稀氢氧化钠溶液中,形成原电池的电极反应式 。
7.称取三份锌粉,分别盛于甲、乙、丙三支试管中,按下列要求另加物质后,塞上导管塞子,定时间测定生成氢气的体积。甲加入50ml pH=3的盐酸,乙加入50ml pH=3的醋酸,丙加入50ml
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pH=3的醋酸及少量胆矾粉末。若反应终了,生成氢气的体积一样多,且没有剩余的锌,请用“>”、“=”、“<”回答:
(1)开始时反应速率的大小为 ;
(2)三试管中参加反应的锌的质量为 ;
(3)反应终了,所需时间为 ;
(4)在反应过程中,乙、丙速率不同的理由是 。
(8) 铜锌原电池工作时,当以稀H2SO4作电解质溶液,电路上通过约38600库仑的电量时,计算负极锌损耗了多少克?同时得到标准状况下的氢气多少升?
第六章 电化学原理
第二课时 电解原理及其应用
【考纲要求】
1. 判断某装置是否是电解池。
2. 理解电解原理、书写电解池工作时的电极反应式。掌握电解前后溶液 浓度和PH的变化。
3. 了解铜的电解精炼和电镀装置及原理。
4. 了解氯碱工业的反应原理。
5. 掌握有关电解的计算。
教与学方案
【自学反馈】
一. 电解
1.定义 。
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2.电极判断: 阳极: 相连,发生 反应。
阴极: 相连,发生 反应。
3.电解时电极产物的判断
(1) 阳极产物判断
首先看电极材料,活泼金属做电极则金属失电子被氧化。如果是惰性电极则是溶液中易失电子的阴离子失电子被氧化。
(2) 阴极产物判断
根据阳离子放电顺序进行判断, 氧化性强的阳离子首先在阴极得电子被还原。
一. 电解原理的应用
1.电解饱和食盐水制取氯气和烧碱(氯碱工业)
阳极电极反应式: 。
阴极电极反应式: 。
总反应式: 。
2.电解硫酸铜溶液
阳极电极反应式: 。
阴极电极反应式: 。
总反应式: 。
3.电镀
镀件必须作 极. 镀层金属必须作 极.电解质溶液中必须含有 金属离子。
【例题解析】
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1.用两支惰性电极插入500mlAgNO3溶液中,通电电解当电解溶液PH从此.6.0变为3.0时,(设电解时阴极没有氢气析出,且电解液在电解前后体积变化可以忽略),电极上应析出银的质量是 ( )
A. 27mg B. 54mg C.108mg D.216mg
解题思路: 。
易错点: 。
2.用惰性电极电解下列溶液, 电解一断时间后,阴极质量增加, 电解液的PH下降的是( )
A.CuSO4 B.AgNO3 C.BaCl2 D.H2SO4
解题思路: 。
易错点: 。
【巩固练习】
1、课堂反馈
1.用惰性电极电解下列溶液一段时间后,加入一定量的另一物质(中括号内),溶液能与原来溶液完全一样的是( )
A.CuCl2 [CuCl2] B.NaOH [NaOH]
C.NaCl [HCl] D.CuSO4 [Cu(OH)2]
2.在外界提供相同电量的条件下,Cu2++2e-→Cu或Ag++e-→Ag在电极上放电,若析出铜的质量为1.92g,则析出银的质量为 ( )
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A.1.62g B.6.48g C.3.24g D.12.96g
3.用石墨电极在一定温度下电解K2SO4饱和溶液m g。当阴极产生a mol气体时,从溶液中析出n g无水晶体。则剩余溶液的溶质质量分数是( )
A.n/(m-n) B.n/(9a+n) C.n/(18a+n) D.n/(36a+n)
4.在25℃时,将两个铜电极插入一定质量的硫酸钠饱和溶液中进行电解。通电一段时间后,阴极上逸出a mol气体,同时有W g Na2SO4•10H2O晶体析出。若温度不变,剩余溶液中溶质的质量分数为 ( )
A.W / (W+18a) ×100% B.W / (W+36a) ×100%
C.71W / 161(W+36a) ×100% D.71W / 161(W+18a) ×100%
5.某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4,它们的物质的量之比为3:1。用石墨做电极电解该混合溶液时,根据电极产物,可明显分为三个阶段,下列叙述不正确的是 ( )
A.阴极自始至终只有H2 B.阳极先析出Cl2后析出O2
C.电解最后阶段为电解水 D.溶液pH不断增大,最后为7
6.用Pt做电极,电解串连电路中分装在甲、乙两个烧杯中的200ml 0.3mol/L NaCl溶液和300ml 0.2mol/L AgNO3溶液,当产生0.56L(标准状况)CL2时停止电解,取出电极,将两杯溶液混合,混合液的pH为(设混合后总体积为500ml) ( )
A.14 B.5.6 C.7 D.12.6
课外作业
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1.下列关于电解法精炼粗铜的叙述中不正确的是 ( )
A.粗铜板作阳极,纯铜片作阴极,CuSO4溶液作电解液
B.电解时,阳极发生氧化反应,而阴极发生的反应为:Cu2++2e-=Cu
C.粗铜中所含Ni、Fe、Zn等金属杂质,电解后以单质形式沉积槽底,形成阳极泥
D.电解铜的纯度可达99.95%~99.98%
2.在铁制品上镀一层锌,以下方案设计正确的是( )
A.锌作阳极,镀件作阴极,溶液中含有锌离子
B.铂作阴极,镀件为阳极,溶液中含有锌离子
C.铁作阳极,镀件为阴极,溶液中含有亚铁离子
D.锌作阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子
3.某电解池内盛有CuSO4溶液,插入两根电极,接通直流电源后,欲达到如下要求:
(1)阳极质量不变,(2)阴极质量增加,(3)电解液pH减小,则应选用的电极是 ( )
A.阴阳两极都用石墨
B.铜作阳极,铁作阴极
C.铁作阳极,铜作阴极
D.铂作阳极,铜作阴极
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4.用铂作电极电解下列溶液,当消耗相同电量时,在阴极上有金属析出且溶液的pH下降的是 ( )
A.KCl B.CuCl2 C.CuSO4 D.HCl
5.将含有0.4mol Cu(NO3)2和0.4mol KCl的水溶液1L,用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上能析出0.3mol铜,此时在另一电极上放出的气体在标准状况下的体积约为 ( )
A.3.36L B.大于5.6L小于6.72L
C.6.72L D.大于3.36L小于5.6L
6.在H2O中加入等物质的量的Ag+、Na+、Ba2+、NO3-、SO42-、Cl-,该溶液放在惰性电极的电解槽中通电片刻后,氧化产物与还原产物的质量比是 ( )
A.1:8 B.8:1 C.35.5:108 D.108:35.5
7.在50ml 0.2mol/L 硫酸铜溶液中插入两个电极,通电电解(不考虑水蒸发)。则:
(1)若两极均为铜片,试说明电解过程中浓度将怎样变化 。
(2)若阳极为纯锌,阴极为铜片,阳极反应式是 。
(3)如不考虑氢离子在阴极上放电,当电路中有0.04mol e-通过时,阴极增重 g,阴极上的电极反应式是 。
8.在500g CuSO4溶液中插入两根电极,一电极为铁,一电极为含杂质锌均匀的粗铜。通电一段时间后,切断电源,立即将电极取出,这时铁电极上析出7.04g铜,电解质溶液增重0.02g。求粗铜中锌的质量分数。
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第六章 电化学原理
第三课 胶体的性质及应用
【考纲要求】
1. 从胶体与其它分散系的本质差异出发,考查鉴别胶体与溶液的常用方法。
2. 运用胶体的性质解释生活中的实际问题。
3.考查对溶解度概念的理解。
教与学方案
【自学反馈】
1. 胶体的本质特征:分散质微粒直径在 之间。
2. 胶体的制备
(1) 水解法 : 如制Fe(OH)3胶体。将1~2 ml饱和FeCl3滴入20ml沸水中,加热至溶液呈红褐色。
(2) 复分解反应法:如制AgI胶体。将0.01mol/L AgNO3溶液8~10滴,逐滴加入10ml同浓度的KI溶液中,边滴边振荡。
(3) 溶解法:淀粉和蛋白质溶解于水直接得到胶体。
3. 胶体的提纯 法。
4. 胶体的鉴别用 现象。
5.电荷中和或受热胶粒发生凝聚
6.胶体稳定的主要原因,同一胶体中的胶粒带 的电荷。
【例题解析】
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[例1].已知AgI胶体微粒能吸附I-或Ag+,在10ml0.01mol/L的KI溶液中滴入8~10滴0.01mol/LAgNO3溶液后,将溶液装入半透膜袋中,并浸没在蒸馏水中,隔一段时间后,水中含有的离子最多的是 ( )
A. H+、OH - B. K+、I- C. Ag+、NO3- D.K+、NO3-
解题思路: 。
易错点: 。
[例2 ]用Cu(OH)2胶体做电泳实验时,阴极附近蓝色加深,往此胶体中加入下列物质时,不发生凝聚的是( )
A.海水 B.静置后的泥水 C.氢氧化铁胶体 D.葡萄糖溶液
解题思路: 。
易错点: 。
【巩固练习】
课堂反馈
(1.下列事实与胶体性质无关的是( )
A.在豆浆里加入盐卤做豆腐
B.在河流入海处易形成沙洲
C.一束光线照射蛋白质溶液时,从侧面可以看到一束光亮的通路
D.三氯化铁溶液中滴入氢氧化钠溶液出现红褐色沉淀
2.在200ml沸水中滴加1ml饱和三氯化铁溶液,溶液的颜色是( )
A.变黄 B.变红 C.变浅 D.无变化
3.烟水晶、有色玻璃属于( )
A.固溶胶 B.凝胶 C.纯净物 D.晶体
4.
19 / 19
有甲、乙、丙、丁和Fe(OH)3五种胶体溶液,按甲和丙、乙和丁、丙和丁、乙和Fe(OH)3胶体两两混合,均出现胶体凝聚,则胶体微粒带负电荷的胶体溶液是 ( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
5.在水泥和冶金工厂常用高压电对气溶胶作用除去大量烟尘,以减少对空气的污染,这种做法应用的主要原理是( )
A.电泳 B.渗析 C.凝聚 D.丁达尔现象
6.将某溶液滴加入Fe(OH)3溶胶内,开始时产生沉淀,继续滴加时沉淀又溶解,该溶液是( )
A.2mol/L H2SO4溶液 B.2mol/L NaOH溶液
C.2mol/L MgSO4溶液 D.硅酸溶胶
课外作业
1.下列有关分散系属于胶体的是 ( )
A.淀粉溶液 B.食盐水 C.牛奶 D.碘酒
2.某无水盐A的相对分子质量为152,t ℃时该盐的饱和溶液溶质的质量分数为0.25,向足量的此溶液中加入12g该无水盐,在保持温度不变的情况下析出30g该盐的晶体A•nH2O,则n值约为 ( )
A.7 B.6 C.5 D.4
3.把质量分数为3a%的X溶液与a%的X溶液等体积混合后,其质量分数小于2a%,则X可能是下列物质中的 ( )
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A.H2SO4 B.氨水 C.NaOH D.C2H5OH
4.在t ℃时,CuSO4的溶解度为s g。在该温度下,把s g CuSO4粉末加入(100+s)g饱和CuSO4溶液中,得到一定量的蓝色晶体,若要将此蓝色晶体溶解成饱和溶液,所加水的质量是 ( )
A.100g B.(100+s)g C.(100-s)g D.无法确定
5.Fe(OH)3胶体中常混有的FeCl3和HCl。试回答:
(1)鉴别溶液中存在FeCl3和HCl的方法是 ;
(2)除去胶体中混有的FeCl3和HCl的方法是 ;
6.将某温度下的KNO3溶液200g,蒸发掉10g水,恢复到原温度,或向其中加入10g KNO3固体,均可使溶液达到饱和。试计算:
(1)该温度下KNO3的溶解度;
(2)原溶液中溶质的质量分数。
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第六章 电化学原理
第一课时 原电池原理及其应用
【例题解析】
1. [解析]铜片和铁片靠在一起浸在稀H2SO4中, 形成原电池,铜片正极,有H2放出;电镀时,镀层金属作阳极,待镀金属作阴极,因此铁片上将镀上一层锌;铜片插入FeCl3溶液,Cu能还原Fe3+生成Fe2+,但不能置换单质铁;Zn与盐酸反应时,加入几滴氯化铜溶液, Zn优先置换出铜,形成铜锌原电池,加快H2的产生。答案:C
2. [解析]蓄电池在充电时相当于电解池,放电时相当于原电池, 放电时,H元素被氧化,Ni元素被还原;充电时, H元素被还原,Ni元素被氧化。放电时,H2 - 2e-=2H+,H2被氧化,为负极,其周围的PH值因H+的产生而降低。答案:C D
【巩固练习】
课堂反馈1. B 2. B 3. C 4. D 5.B 6. O2 + 2CO2 + 4e- = 2CO32- 2CO + O2 = 2CO2
课外作业1. C D 2.D 3. C 4.C 5.B C 6. (1) B (2) 负极: Cu - 2e- = Cu2+ 正极: 2NO3- + 2e- + 4H+ = 2NO2↑+ 2H2O 7.(1)V甲 = V乙 =V丙 (2) m甲 = m乙 < m丙
(3) t甲 > t乙 > t丙 (4)由于醋酸属于弱酸,反应过程中 c(H+)乙>c(H+)甲 丙构成原电池,反应最快。 8.(1) 13g (2) 4.48L
第二课时 电解原理及其应用
19 / 19
【例题解析】
1. 4AgNO3 + 2H2O = 4Ag↓+ O2↑+ 4HNO3
4×108 4
x 10-3×0.5
x=54mg
答案:B
2..阴极质量增加,说明溶液中含有不活泼的金属阳离子,电解液的PH下降, 说明在阳极上是OH-离子放电而使溶液中c(H+)增大, 溶液中的阴离子应该是含氧酸根离子。
答案:A B
【巩固练习】
课堂反馈
1.A C 2. B 3. C 4. C 5. D 6. C
课外作业
1.C 2.A 3.A D 4.C 5.D 6.B 7. (1)不变 (2) Zn-2e-=Zn2-
(3) 1.28;Cu2++2e-=Cu 8. 18.4%
第三课 胶体的性质及应用
【例题解析】
1.解析 根据AgI
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胶体微粒优先吸附Ag+或I-,由题意知KI过量,生成的AgI胶体微粒吸附I-,使溶液中的K+比I-多,而H+、OH-均比K+少很多,故最多的为K+、NO3-。
答案D
2.据题意知Cu(OH)2胶体离子带正电荷,电解质溶液、带相反电荷的胶体均可使之凝聚。A选项中海水中含大量电解质,B选项中含有土壤胶体粒子,带负电,以上均可使Cu(OH)2胶体发生凝聚;C选项Fe(OH)3胶体与之带同种电荷;D选项为非电解质溶液,以上两项都不会使Cu(OH)2胶体发生凝聚。
答案 C、 D
【巩固练习】
1.课堂反馈
1.D 2.B 3.A 4.B C 5.A 6.A
2、课外作业
1. A 2.A 3.B D 4.A 5.(1)滴加KSCN溶液,变红色说明有Fe3+,PH试纸检验,变红,说明有H+。(2)滲析。 6. 100g 47.5%
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