高三化学《电化学》(课件).ppt
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1、专题专题七七电电化学化学考点指向考点指向考考题题分布分布题题型型分分值值原原电电池、池、电电解池解池2011新新课标课标全国全国0,11选择题选择题6原原电电池池2011新新课标课标全国,全国,27(5)非非选择题选择题5原原电电池池2010新新课标课标全国,全国,12选择题选择题6原原电电池池2010新新课标课标全国,全国,28(2)(3)非非选择题选择题6电电解池解池2010新新课标课标全国,全国,26(2)非非选择题选择题2从上可知:从上可知:电电化学是高考的常青化学是高考的常青树树,而且分数不少。从,而且分数不少。从题题型看,型看,选择题选择题和填空和填空题题中都有,作中都有,作为为一
2、个重要的化学理一个重要的化学理论论知知识识点,也是点,也是现现代生活代生活经经常使用常使用的,必的,必须须引起我引起我们们的充分重的充分重视视。(2011新新课标课标全国,全国,11)铁镍铁镍蓄蓄电电池又称池又称爱爱迪生迪生电电池,放池,放电时电时的的总总反反应为应为:FeNi2O33H2O=Fe(OH)22Ni(OH)2下列有关下列有关该电该电池的池的说说法不正确的是法不正确的是()A电电池的池的电电解液解液为为碱性溶液,正极碱性溶液,正极为为Ni2O3、负负极极为为FeB电电池放池放电时电时,负负极反极反应为应为Fe2OH2e=Fe(OH)2C电电池充池充电过电过程中,阴极附近溶液的程中,
3、阴极附近溶液的pH降低降低D电电池充池充电时电时,阳极反,阳极反应为应为2Ni(OH)22OH2e=Ni2O33H2O透析引透析引领领 由放由放电时电时的反的反应应可以得出可以得出铁铁作作还还原原剂剂失去失去电电子,子,Ni2O3作氧化作氧化剂剂得到得到电电子,因此子,因此选项选项A、B均正确;充均正确;充电电可以看作是放可以看作是放电电的逆的逆过过程,即阴程,即阴极极为为原来的原来的负负极,所以极,所以电电池放池放电时电时,负负极反极反应为应为:Fe2OH2e=Fe(OH)2,所以所以电电池充池充电过电过程程时时阴极反阴极反应为应为Fe(OH)22e=Fe2OH,因此因此电电池充池充电过电过
4、程中,阴极附近溶液的程中,阴极附近溶液的pH会升高,会升高,C不正确;同理分析不正确;同理分析选项选项D正确。正确。答案答案C (2011全国,全国,10)用石墨作用石墨作电电极极电电解解CuSO4溶液。通溶液。通电电一段一段时间时间后,后,欲使欲使电电解液恢复到起始状解液恢复到起始状态态,应应向溶液中加入适量的向溶液中加入适量的()ACuSO4 BH2OCCuO DCuSO45H2O透析引透析引领领 用石墨作用石墨作电电极极电电解解CuSO4溶液的溶液的电电解方程式是解方程式是2CuSO42H2O=2H2SO42CuO2,根据缺什么,根据缺什么补补什么的原什么的原则则,选项选项C正确。正确。
5、答案答案C (2011北京,北京,26节选节选)氯氯碱工碱工业业中中电电解解饱饱和食和食盐盐水的原理示意水的原理示意图图如下如下图图所示:所示:(1)溶液溶液A的溶的溶质质是是_;(2)电电解解饱饱和食和食盐盐水的离子方程式是水的离子方程式是_;(3)电电解解时时用用盐盐酸控制阳极区溶液的酸控制阳极区溶液的pH在在23,用化学平衡移,用化学平衡移动动原理解原理解释盐释盐酸的作用:酸的作用:_;透析引透析引领领(1)电电解解时时在在电电极的作用下,溶液中的阳离子向阴极作定向运极的作用下,溶液中的阳离子向阴极作定向运动动,阴离子向阳极作定向运,阴离子向阳极作定向运动动,所以,所以电电解解饱饱和食和
6、食盐盐水水时时Na和和H向阴极运向阴极运动动并放并放电电,但,但H比比Na易得易得电电子,所以子,所以H首先放首先放电电,方程式,方程式为为2H2e=H2。由于。由于H是水是水电电离出的,所以随着离出的,所以随着H的不断放的不断放电电,就破坏了阴极,就破坏了阴极周周围围水的水的电电离平衡,离平衡,OH的的浓浓度就逐度就逐渐渐增大,因此溶液增大,因此溶液A的溶的溶质质是是NaOH。由于由于Cl比比OH易失易失电电子,所以在阳极上子,所以在阳极上Cl首先放首先放电电,方程式,方程式为为2Cl2e=Cl2。因此。因此电电解解饱饱和食和食盐盐水的离子方程式水的离子方程式为为2Cl2H2O=2OHH2C
7、l2。(2)见见解析解析(1)。(3)由于阳极上生成由于阳极上生成氯氯气,而气,而氯氯气可溶于水,并气可溶于水,并发发生下列反生下列反应应Cl2H2O=HClHClO,根据平衡移,根据平衡移动动原理可知,增大原理可知,增大盐盐酸的酸的浓浓度可使平衡向度可使平衡向逆反逆反应应方向移方向移动动,减少,减少氯氯气在水中的溶解,有利于气在水中的溶解,有利于氯氯气的溢出。气的溢出。答案答案(1)NaOH(2)2Cl2H2O=2OHH2Cl2(3)氯氯气与水反气与水反应应:Cl2H2O=HClHClO,增大,增大HCl的的浓浓度可使平度可使平衡逆向移衡逆向移动动,减少,减少氯氯气在水中的溶解,有利于气在水
8、中的溶解,有利于氯氯气的溢出。气的溢出。以新型以新型电电池池为题为题材,考材,考查电查电极的判断及极的判断及电电极反极反应应的的书书写写【典型典型题题例例】下下图图是一种染料敏化太阳能是一种染料敏化太阳能电电池的示意池的示意图图。电电池的一个池的一个电电极由有机光敏染料极由有机光敏染料(S)涂覆在涂覆在TiO2纳纳米晶体表面制成,另一米晶体表面制成,另一电电极由极由导电导电玻璃玻璃镀铂镀铂构成,构成,电电池中池中发发生的反生的反应为应为:答案答案A【归纳归纳提升提升】1新型新型电电池的呈池的呈现现方式可能不同,但工作原理却是完全相同的。方式可能不同,但工作原理却是完全相同的。电电化化学是以氧化
9、学是以氧化还还原反原反应为应为基基础础的,是氧化的,是氧化还还原反原反应应的重要的重要应应用。用。负负极和阳极的极和阳极的电电极反极反应应都是氧化反都是氧化反应应,阴极和正极的,阴极和正极的电电极反极反应应都是都是还还原反原反应应。所以在。所以在书书写写电电极反极反应应式式时时,首先要找出氧化,首先要找出氧化还还原反原反应应,弄清氧化,弄清氧化剂剂、还还原原剂剂和和还还原原产产物、物、氧化氧化产产物;然后要找出氧化反物;然后要找出氧化反应应(还还原原剂剂与氧化与氧化产产物物对应对应)和和还还原反原反应应(氧化氧化剂剂与与还还原原产产物物对应对应);最后是配平氧化反;最后是配平氧化反应应和和还还
10、原反原反应应。难难度度较较大的大的电电极反极反应应式式书书写,关写,关键键就在配平上,因就在配平上,因为为有有时时要借助介要借助介质质来配平,一般酸性介来配平,一般酸性介质质可添可添加加H和和H2O配平,而碱性介配平,而碱性介质质可添加可添加OH和和H2O配平。配平。2考考查查新型原新型原电电池,原池,原电电池的两池的两电电极反极反应应式,式,电电子流向与子流向与电电流流向,流流向,太阳能太阳能电电池的工作原理,原池的工作原理,原电电池的池的总总反反应应式等,式等,还还考考查查考生考生变变通能力和心理通能力和心理素素质质,能否适,能否适应应陌生的情境下陌生的情境下应应用所学知用所学知识识解决新
11、的解决新的问题问题等。等。以真以真实实的工的工业业生生产为题产为题材,考材,考查电查电化学化学【典型典型题题例例】对对金属制品金属制品进进行抗腐行抗腐蚀处蚀处理,可延理,可延长长其使用寿命。其使用寿命。(1)以下以下为铝为铝材表面材表面处处理的一种方法:理的一种方法:碱洗的目的是除去碱洗的目的是除去铝铝材表面的自然氧化膜,碱洗材表面的自然氧化膜,碱洗时时常有气泡冒出,原常有气泡冒出,原因是因是_(用离子方程式表示用离子方程式表示)。为为将碱洗槽液中的将碱洗槽液中的铝铝以沉淀形式回收,最好向槽以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列液中加入下列试剂试剂中的中的_。aNH3 bCO2 cNaOH dH
12、NO3以以铝铝材材为为阳极,在阳极,在H2SO4溶液中溶液中电电解,解,铝铝材表面形成氧化膜,阳极材表面形成氧化膜,阳极电电极反极反应应式式为为_。取少量取少量废电废电解液,加入解液,加入NaHCO3溶液后溶液后产产生气泡和白色沉淀,生气泡和白色沉淀,产产生沉淀生沉淀的原因是的原因是_。(2)镀铜镀铜可防止可防止铁铁制品腐制品腐蚀蚀,电镀时电镀时用用铜铜而不用石墨作阳极的原因是而不用石墨作阳极的原因是_。(3)利用下利用下图图装置,可以模装置,可以模拟铁拟铁的的电电化学防化学防护护。若若X为为碳棒,碳棒,为为减减缓铁缓铁的腐的腐蚀蚀,开关,开关K应应置于置于_处处。若若X为锌为锌,开关,开关K
13、置于置于M处处,该电该电化学防化学防护护法称法称为为_。解析解析(1)冒气泡的原因是冒气泡的原因是Al与与NaOH反反应应,方程式,方程式为为2Al2OH2H2O=2AlO3H2;使使2AlO生成沉淀,最好是通入生成沉淀,最好是通入CO2,加,加HNO3的的话话,沉淀容易溶解。沉淀容易溶解。阳极是阳极是Al发发生氧化反生氧化反应应,要生成氧化膜,要生成氧化膜还还必必须须有有H2O参加,故参加,故电电极反极反应应式式为为2Al3H2O6e=Al2O36H;加入;加入NaHCO3溶液后溶液后产产生气泡和生气泡和白色沉淀,是由于白色沉淀,是由于废电废电解液中含有解液中含有Al3和和HCO 发发生了互
14、促水解。生了互促水解。(2)电镀过电镀过程中,程中,为为保持保持电镀质电镀质量,必量,必须须保持保持电镀电镀液液浓浓度的度的稳稳定,因此定,因此用用Cu作作为为阳极,阳极,这样这样用阳极溶解的用阳极溶解的Cu,补补充阴极析出的充阴极析出的Cu,从而保持,从而保持电电解解液液浓浓度的度的稳稳定。定。(3)铁铁被保被保护护,可以是作原,可以是作原电电池的正极,或者池的正极,或者电电解池的阴极,故若解池的阴极,故若X为为碳碳棒棒,开关开关K应应置于置于N处处,Fe作阴极受到保作阴极受到保护护;若;若X为锌为锌,开关,开关K置于置于M处处,铁铁是作正极,称是作正极,称为牺为牺牲阳极保牲阳极保护护法。法
15、。【归纳归纳提升提升】1工工业业流程流程图题图题关关键键要要读读懂流程懂流程图图,明确各步的用意,注意既要,明确各步的用意,注意既要“瞻前瞻前”又要又要“顾顾后后”。2这类这类工工业业流程流程图问题图问题,除了要看懂各步的用意、相互,除了要看懂各步的用意、相互间间的关系外,的关系外,更要会用准确的化学用更要会用准确的化学用语语回答回答问题问题。这类问题这类问题往往,起点很高但落点却很低,往往,起点很高但落点却很低,最后要求用准确的化学最后要求用准确的化学语语言来解答。有的同学看懂了言来解答。有的同学看懂了题题目意思,却由于目意思,却由于习惯习惯不好同不好同样样失分。失分。电电化学中的化学中的实
16、验设计问题实验设计问题【典型典型题题例例】碘被称碘被称为为“智力元素智力元素”,科学合理地,科学合理地补补充碘可防止碘缺乏病。充碘可防止碘缺乏病。碘酸碘酸钾钾(KIO3)是国家是国家规规定的食定的食盐盐加碘加碘剂剂,它的晶体,它的晶体为为白色,可溶于水。碘酸白色,可溶于水。碘酸钾钾在酸性介在酸性介质质中与中与过过氧化氧化氢氢或碘化物作用均生成或碘化物作用均生成单质单质碘碘.以碘以碘为为原料,通原料,通过过电电解制解制备备碘酸碘酸钾钾的的实验实验装置如下装置如下图图所示。所示。请请回答下列回答下列问题问题:(1)碘是碘是_(填填颜颜色色)固体物固体物质质,实验实验室常用室常用_方法来分离提方法来
17、分离提纯纯含有少量含有少量杂质杂质的固体碘。的固体碘。(2)电电解前,先将一定量的精制碘溶于解前,先将一定量的精制碘溶于过过量量氢氢氧化氧化钾钾溶液,溶解溶液,溶解时发时发生生反反应应:3I26KOH=5KIKIO33H2O,将,将该该溶液加入阳极区。另将溶液加入阳极区。另将氢氢氧氧化化钾钾溶液加入阴极区,溶液加入阴极区,电电解槽用水冷却。解槽用水冷却。电电解解时时,阳极上,阳极上发发生反生反应应的的电电极反极反应应式式为为_;阴极上阴极上观观察到的察到的实验现实验现象是象是_。(3)电电解解过过程中,程中,为为确定确定电电解是否完成,需解是否完成,需检验电检验电解液中是否有解液中是否有I。请
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