【挑战高考】201届高三化学 难点突破+典型例题错误分析 专题05 化学能与电能.doc

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【挑战高考】201届高三化学难点突破典型例题错误分析专题05化学能与电能

【挑战高考】2013届高三化学 难点突破+典型例题错误分析 专题05 化学能与电能 【高考预测】 1.理解原电池原理和电解原理。电化学是氧化还原反应知识的应用,分析和判断电极反应,正确书写电极反应式,是掌握电化学基础的重点。 2.了解化学腐蚀与电化学腐蚀,联系生产、生活中的金属腐蚀现象,会分析和区别化学腐蚀和电化学腐蚀,了解一般防腐蚀方法。用原电池的原理解释简单的防腐蚀和影响化学反应速率的实际问题,常用作高考选择题的选项。 3.铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业等是电解原理的具体应用。近几年高考题把氯碱工业作为无机推断题中的已知条件,考查氯碱工业的原料和产物。要求了解和熟悉这些反应原理。 【】 一、原电池电极反应式的书写: 1.如果题目给定的是图示装置,先分析正、负极和溶液中的电解质离子,再根据正、负极反应规律和离子放电规律书写电极反应式,由两电极反应式相加得总反应方程式。 2.如果题目给定的是总反应方程式,可分析此反应中的氧化或还原反应(即从化合价变化分析),再选择一个简单的电极反应进行书写,然后用总反应减去此电极反应,即可得另一电极反应式。 3.对于二次电池反应,需要看清“充电、放电”的方向,放电的过程为原电池,充电的过程为电解池。 4.电解质溶液中的离子(如H+、OH-),若电极反应的产物能与之反应,则要写在反应式中。 二、电解池电极反应式的书写 1.根据与电源的正、负极相连识别出阳、阴极。 2.阳极电极式,首先看电极材料,若为非惰性电极,则自身先反应;若为惰性电极,则为溶液中的阴离子放电,且按放电顺序依次进行。 3.阴极反应式,根据溶液中阳离子的放电顺序依次进行。 4.两池电极关系:原电池正极颠倒即为电解池的阳极;负极颠倒即为阴极 三、原电池、电解池、电镀池对比: ? 原电池 电解池 电镀池 定义 将化学能转化为电能的装置 将电能转化为化学能的装置 应用电解池为某些金属表面镀上一层其他金属的装置 形成 条件 ①活动性不同的两电极(燃料电池除外)②两电极插入电解质溶液③形成闭合回路 ①两电极与直流电源正负极相连②两电极插入电解质溶液③形成闭合回路 ①镀层金属接电源正极,待镀金属接电源负极②电镀液必须含有镀层金属离子 电极 名称 负极:较活泼金属 正极:较不活泼金属(或能导电的非金属) 阳极:与电源正极相连的电极 阴极:与电源负极相连的电极 阳极:必须是镀层金属阴极:镀件 电极 反应 负极:氧化反应,金属失电子(或燃料电池中燃料失电子) 正极:还原反应,溶液中的阳离子得电子 阳极:氧化反应,溶液中的阴离子或金属电极失电子 阴极:还原反应,溶液中的阳离子得电子 阳极:金属电极 失电子 阴极:电镀液中镀层金属离子得电子 1.原电池电极反应 正极得电子,发生还原反应;负极失电子,发生氧化反应。一般相对活泼的金属为负极,相对不活泼的金属(有时是被钝化的金属)或碳棒作正极。燃料电池通氧气的一极为正极,因为氧气总被还原;通燃料的一极为负极,因燃料总被氧化。 2.电解池电极反应规律 (1)阳极反应(氧化反应)与电极材料有关。活性电极:金属失去电子生成金属阳离子;惰性电极(石墨、铂):电解质溶液中的阴离子放电,通常放电顺序为:S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根离子。 (2)阴极反应(还原反应):与电极材料无关,电解质溶液中的阳离子放电,通常放电顺序为:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+。 (3)溶液pH的变化:放出氢气时,电极区溶液的pH升高;放出氧气时,电极区pH降低,如果同时放出氢气和氧气,实质是电解水,溶液的pH要根据溶质类型来判断。 3.阴、阳离子的移动方向 在原电池中,阳离子移向正极,阴离子移向负极;在电解池中,阳离子移向阴极,阴离子移向阳极。 4.可充电电池 可充电电池在放电时是原电池,遵循原电池工作原理,在充电时是电解池,遵循电解原理。给可充电电池充电时,外加电源的负极连接电池的负极。 5.电解原理的应用 (1)电镀:一般是镀层金属作阳极,镀件作阴极,含镀层金属阳离子的溶液作电镀液,电镀一段时间后,溶液中镀层金属离子浓度不变;若用惰性电极作阳极,电镀一段时间后,镀层金属离子浓度减小。 (2)电解冶炼:电解熔融氯化钠、氯化镁、氧化铝制钠、镁和铝等。 (3)电解精炼铜:粗铜作阳极,精铜作阴极,硫酸铜溶液作电解质溶液。 6.金属的电化学腐蚀 电化学腐蚀的两大类型是:(1)析氢腐蚀:在酸性条件下,正极发生反应为2H++2e-===H2↑。(2)吸氧腐蚀:在极弱酸性或中性条件下,正极发生反应为2H2O+O2+4e-===4OH-。 7.电极反应式的书写方法 (1)根据反应总式,找出发生氧化反应的物质和发生还原反应的物质,确定正、负极或阴、阳极的反应物和生成物。 (2)要兼顾电极反应的产物能否与电解质溶

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