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电化学原理
第六章电化学原理
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。
笔记与反思
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
二.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（）
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
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>dB．a>c>d>b
C．c>a>b>dD．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（）
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．AgB．Zn（OH）2C．Ag2OD．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
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5.6LO2，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＋10OH――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50mlpH＝3的盐酸，乙加入50mlpH＝3的醋酸，丙加入50mlpH＝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。
笔记与反思
教与学方案
【自学反馈】
一.电解
1.定义。
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。
二.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】
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.27mgB.54mgC.108mgD.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.CuSO4B.AgNO3C.BaCl2D.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（）
A．1.62gB．6.48gC．3.24gD．12.96g
3.用石墨电极在一定温度下电解K2SO4饱和溶液mg。
当阴极产生amol气体时，从溶液中析出ng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amol气体，同时有WgNa2SO4•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H2B．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200ml0.3mol/LNaCl溶液和300ml0.2mol/LAgNO3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．14B．5.6C．7D．12.6
课外作业
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
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．KClB．CuCl2C．CuSO4D．HCl
5.将含有0.4molCu（NO3）2和0.4molKCl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．3.36LB．大于5.6L小于6.72L
C．6.72LD．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:
8B．8:
1C．35.5:
108D．108:
35.5
7.在50ml0.2mol/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0.04mole－通过时，阴极增重g，阴极上的电极反应式是。
8.在500gCuSO4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。
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。
笔记与反思
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1~2ml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/LAgNO3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】
[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.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/LH2SO4溶液B．2mol/LNaOH溶液
C．2mol/LMgSO4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．7B．6C．5D．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（）
A．H2SO4B．氨水C．NaOHD．C2H5OH
4.在t℃时，CuSO4的溶解度为sg。
在该温度下，把sgCuSO4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．100gB．（100＋s）gC．（100－s）gD．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10gKNO3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。
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:
CD
【巩固练习】
课堂反馈1.B2.B3.C4.D5.B6.O2+2CO2+4e-=2CO32-2CO+O2=2CO2
课外作业1.CD2.D3.C4.C5.BC6.
（1）B
（2）负极:
Cu-2e-=Cu2+正极:
2NO3-+2e-+4H+=2NO2↑+2H2O7.
（1）V甲=V乙=V丙
（2）m甲=m乙（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
【例题解析】
1.4AgNO3+2H2O=4Ag↓+O2↑+4HNO3
4×1084
x10-3×0.5
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:
AB
【巩固练习】
课堂反馈
1.AC2.B3.C4.C5.D6.C
课外作业
1.C2.A3.AD4.C5.D6.B7.
（1）不变
（2）Zn-2e-=Zn2-
（3）1.28；Cu2++2e-=Cu8.18.4%
第三课胶体的性质及应用
【例题解析】
1.解析根据AgI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.D2.B3.A4.BC5.A6.A
2、课外作业
1.A2.A3.BD4.A5.
（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。
6.100g47.5%
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