2013学业水平考试复习：电化学基础.ppt

（一） 氧化还原反应基本概念 化合价的变化 【知识梳理】 1氧化还还原反应应的概念：有元素_ 或_的化学反应应叫氧化还还原反应应。 2氧化还还原反应应的四对对基本概念(从化合价变变化和得失 电电子角度理解) 电子转移 一、氧化还原反应一、氧化还原反应 【典例精析】 例1：有关化学反应应:Zn2HNO3NH4NO3=N2 3H2OZn(NO3)2的叙述正确的是( ) A. HNO3只体现现酸性 B氧化产产物只有Zn(NO3)2，还还原产产物只有N2 C还还原产产物与氧化产产物物质质的量之比为为12 D生成1 mol N2转转移电电子总总数3.011024个 D （二） 氧化还原反应的实质及配平 【知识识梳理】 1氧化还还原反应应的特征是_，氧化还还原反 应应的本质质是_。 2氧化还还原反应应的配平步骤骤 电子的转移 化合价的变化 化合价 相等 质质量电电荷 电电子 3氧化还还原反应应中电电子转转移的表示方法： (1)双线桥线桥 法： (2)单线桥单线桥 法： 例3：据悉，奥运会上使用的发发令枪枪所用的“火药药”成分是氯氯 酸钾钾和红红磷，经经撞击发击发 出响声，同时产时产 生白色烟雾雾。撞击时击时 发发生反应应的化学方程式为为： 5KClO36P=3P2O55KCl，则则下列有关叙述错误错误 的是 A上述反应应是放热热反应应 B产产生白色烟雾雾的原因是生成的P2O5白色固体小颗颗粒 (烟)吸水性很强，吸收空气中的水分，生成磷酸小液滴(雾雾) C该该反应应氧化剂剂与还还原剂剂物质质的量之比为为65 D上述反应应中消耗3 mol P时时，转转移电电子的物质质的量为为 15 mol C （三） 氧化还原反应的规律 1升降价守恒规规律 同一个氧化还还原反应应中元素化合价升高总值总值 _ 元素化合价降低总值总值 。 2电电子守恒规规律 同一个氧化还还原反应应中氧化剂剂得电电子总总数_还还 原剂剂失电电子总总数。 3反应进应进 行的方向规规律 氧化还还原反应应一般遵循“两强制两弱”原理，即：_ 氧化剂剂_还还原剂剂_的还还原产产物 _ 的氧化产产物。 等于 等于 强 弱氧化性弱还原性强 练习：已知Ca(OH)2与Cl2反应的氧化产物与温度有关，在一 定量的石灰乳中通入一定量的氯气，二者恰好完全反应(发生的反应 均为放热反应)。生成物中含有Cl 、ClO、 ClO3；三种含氯元 素的离子，其中ClO 、 ClO3 两种离子的物质的量(n)与反应时 间(t)的曲线如右图所示。 （1）t1前，氧化产物是 (填化学式)。 (2)t2时，Ca(OH)2与Cl2发生反应的总的离子方程式为： (3)该石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量是 mol (4)NaClO2较稳定，但加热或敲击亚氯酸钠固体时立即爆炸，其爆 炸后的产物可能是 (填字母)。 ANaCl、Cl2 BNaCl、NaClO CNaClO3、NaClO4DNaCl、NaClO3 （一） 原电池的工作原理 1原电池 把_转化为_的装置。 2形成条件 (1)自发的氧化还原反应（放热）。 (2)两个电极。 (3)电解质溶液(熔融电解质）。 (4)形成闭合回路。 化学能 电能 一、原电池原理一、原电池原理 电化学基础 原电池原理图解 例1：铜锌原电池(如图204)工作时，下列叙述正确 的是( ) 【典例精析】 BC A正极反应为Zn2e=Zn2 B电池反应为ZnCu2=Zn2Cu C在外电路中，电子从负极流向正极 D盐桥中的K移向ZnSO4溶液 （二） 化学电源 【知识梳理】 1一次电电池 碱性锌锌锰锰干电电池 电电池反应应：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2 负负极：_，正极：_，电电解质质：KOH。 负负极反应应：_ 。 正极反应应：_ 。 Zn MnO2 Zn2OH2e=Zn(OH)2 3燃料电池 (1)燃料电池与前几种电池的差别：氧化剂与还原 剂在工作时 ；反应产物 ；能 量转化率高(超过80%)，有利于节约能源。 (2)氢氧燃料电池 酸性电解质 负极： ； 正极： ； 总反应： 。 不断补充不断排出 碱性电解质 负极： ； 正极： ； 总反应： 。 乙醇燃料电电池中采用磺酸类质类质 子溶剂剂，电电池总总反应应 为为C2H5OH3O22CO23H2O，下列说说法错误错误 的是( ) A电池工作时，质子向 电池的正极迁移 B电池工作时，电流由 b极沿导体流向a极 Ca为负极，电极反应 式是C2H5OH+3H2O+12e- =2CO2+12H+ Db为正极，电极反应式 是4H+O2+4e-=2H2O C （三） 金属的腐蚀与防护 【知识梳理】 1金属腐蚀 (1)定义：金属与周围的气体(或液体)发生 反应 而引起损耗的现象。 (2)本质：金属原子 而被氧化 (3) 氧化还原 失电子 化学腐蚀 电化学腐蚀 牺牲阳极保护法 2金属的防护方法 (1)加防护层，如在金属表面加上耐腐蚀的油漆、搪 瓷、沥青、塑料、橡胶及电镀、喷镀或表面钝化等方 法。 (2)电化学防护 原电池原理。 (阴极)：被保护的金属设备。 (阳极)：比被保护的金属活泼的金属。 电解原理。 ：被保护的金属设备。 ：惰性电极。 正极 负极 外加电流阴极保护法 阴极 阳极 析氢氢腐蚀蚀吸氧腐蚀蚀 条件 金属在较较强的酸性溶液中 金属在中性或酸性 很弱的溶液中 电电极 反应应 负负极(Fe)：Fe2eFe2 正极(C)：2H2eH2 负负极(Fe)： 2Fe4e2Fe2 正极(C)： 2H2OO24e4OH 发发生 情况 相对较对较 少 腐蚀蚀速率一般较较快 非常普遍 腐蚀蚀速率一般较较慢 联联系 两种腐蚀蚀常相继发继发 生，吸氧腐蚀为蚀为 主 1析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较 【要点深化】 2.金属腐蚀蚀的快慢顺顺序 电电解原理引起的腐蚀蚀(金属作阳极)原电电池原理引起的腐 蚀蚀化学腐蚀蚀有防护护措施的腐蚀蚀。 例3 2010上海卷铁铁是用途最广的金属 材料之一。为为探究铁铁的化学性质质，某同学将盛 有生铁铁屑的试试管塞上蓬松的棉花，然后倒置在 水中(如图图207所示)。数天后，他观观察到的 现现象是( ) A铁屑不生锈，试管内液面上升 B铁屑不生锈，试管内液面高度不变 C铁屑生锈，试管内液面上升 D铁屑生锈，试管内液面高度不变 【典例精析】 图207 C （一）电解 【知识识梳理】 1电电解：电电流通过电过电 解质质溶液(或熔融电电解质质)而在阴、阳 两极引起_反应应的过过程。正确理解电电解的概念应应注 意以下三点：电电解质质溶液导电导电 的过过程就是_的过过程； 电电解是非自发发地将_能转转化为为_能； 氧化还原 电解 电 化学 二、电解原理二、电解原理 电电解原理图图解 2离子放电顺电顺 序 (1)阳极：活泼泼金属电电极 S2IBrClOH含 氧酸根离子。 (2)阴极：无论论是惰性电电极还还是活性电电极都不参与电电极反 应应，发发生反应应的是溶液中的阳离子。 阳离子在阴极上的放电顺电顺 序是： AgFe3Cu2H酸Fe2Zn2 H水 Al3Mg2Na 。 将0.3 mol NaCl和0.1 mol H2SO4溶于一定量的水中配 成溶液，用石墨作电电极电电解该该溶液时时，根据电电极产产物，可分 为为三个阶阶段，下列说说法正确的是( ) 阴极始终终只析出H2 第一阶阶段相当于电电解NaCl溶液 第一阶阶段相当于电电解HCl溶液 第二阶阶段相当于电电解NaCl溶液 第二阶阶段相当于电电解HCl溶液 第三阶阶段相当于电电解Na2SO4溶液 A B C D A （二）电解原理的应用 电电解食盐盐水电电解NaCl(熔融)电镀锌电镀锌电电解精炼铜炼铜 装置示 意图图 略 阴极反应应 _( 铜铜) 阳极反应应 _( 铜铜) 电电解总总 反应应 无无 说说明 (1)阴极室与阳 极室应应用隔膜分开 (2)食盐盐水需经经 净净化，除去Mg2、 Ca2、SO等离子 电电解法冶炼炼金 属常见见的有：Na、 Mg、Al，用的分别别 是熔融NaCl、熔融 MgCl2、熔融Al2O3 (1)_作阴极 (2)_作阳极 (3)用含_的 溶液作电镀电镀液 (1)_作阳极， 溶解下来 (2)_作阴极 (3)电电解质质溶液常 用_ 【要点深化】 1原电池与电解池的区别与联系 原电电池电电解池 能量 转转化 化学能电电能电电能化学能 反应应 特征 自发进发进 行的反应应非自发进发进 行的反应应 电电极 名称 由电电极本身决定 负负极：相对较对较 活泼泼金属 正极：相对对不活泼泼金属(或非金属) 由电电源决定 阴极：与负负极相连连 阳极：与正极相连连 电电极 反应应 负负极：失电电子 氧化反应应 正极：得电电子 还还原反应应 阴极：得电电子 还还原反应应 阳极：失电电子 氧化反应应 装置 特征 无电电源，两极一般不同 有电电源，两极可以相同， 也可以不同 原电电池电电解池 电电子 流向 溶液 中 离子 流向 阴离子负负极，阳离子正极 向消耗方向移动动 阴离子阳极，阳离子 阴极 向消耗方向移动动 举