1、第四章電化學基礎章末總結學習目標定位1.會判斷原電池的正、 負極。2.會正確書寫原電池的電極反應式。3.會正確區分判斷原電池和電解池。4.熟知電解的規律及其應用。一圖解原電池正、負極的判斷方法原電池中電極的判斷角度如下所示：特別提示 判斷一個原電池中的正、負極，最根本的方法是失電子（發生氧化反應）的一極是負極，得電子（發生還原反應）的一極是正極。如果給出一個化學方程式判斷正、負極，可以 直接根據化合價的升降來判斷，化合價升高、發生氧化反應的一極為負極，化合價降低、發生還原反應的一極為正極。【例1】 甲、乙兩位學生想利用原電池反應檢測金屬的活動性順序，兩人均使用鎂片與鋁片作電極，但甲同學將電極放

2、入6 molLTSQ溶液中，乙同學將電極放入6 molL1 2 3的NaOH溶液中，如下圖所示。1如果甲、乙同學均認為若構成原電池的電極材料都是金屬，則構成負極材料的金屬應比構成正極材料的金屬活潑，則甲會判斷出 _ 的活動性更強，而乙會判斷出 _的活動性更強。（填元素符號）2由此實驗，可得到哪些正確的結論？ _（填字母）。A.利用原電池反應判斷金屬活動性順序時應注意選擇合適的介質B.鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強C.該實驗說明金屬活動性順序表已過時，已沒有實用價值D.該實驗說明化學研究的對象復雜，反應受條件影響較大，因此應具體問題具體分析3上述實驗也反過來證明了 “直接利用金屬活動性順序表判斷

3、原電池的正、負極”的做法還原反應1E扱不活潑金屈威郭金屬電子流入電空血流出質準墩加或產生氣休陽離7-2_ (填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠，請你提出另一個判斷原電池正、 負極的可 行的實驗方案：_(如可靠，此空可不填)。解析本題采用相同金屬材料和不同電解質溶液進行原電池反應，并得出有關結論。解題時，應首先分析并寫出兩個原電池的電極反應式，可以發現，在NaOH溶液作電解質溶液的裝置中，鎂片不與堿反應，無法失去電子作負極，負極應該是鋁片，從而進一步確定原電池反應都是自發進行的氧化還原反應。在確定“直接利用金屬活動性順序表判斷原電池的正、負 極”的做法不可靠之后，要設計可行方案，就必須根據氧化還

4、原反應的實質(有電子得失)，結合實驗裝置，利用電流表測定電流的方向，從而判斷電子的流動方向， 再確定原電池的正、負極。答案(1)Mg Al (2)AD(3)不可靠 將兩種金屬連上電流表后插入電解質溶液中，構成原電池，利用電流表測定電流的方向，從而判斷電子的流動方向，由此確定原電池的正、負極二原電池電極反應式的書寫規律和方法1.根據裝置書寫電極反應式(1)先分析題目給定的圖示裝置，確定原電池正、負極上的反應物，并標出相同數目電子的 得失。(2)負極反應式的書寫常見電池負極反應特點負極反應式書與方法鋅錳干電池(Zn-C-NH4CI)1負極(Zn)本身失去電子生成陽離子(Zn2+)2生成的陽離子不與

5、電解質溶液成分反應直接寫出負極反應式：Zn2e_=Zrn+鉛蓄電池(Pb-PbO2-H2SQ)1負極(Pb)本身失去電子生成陽離子(Pb2+)2生成的陽離子(Pb2+)與電解質溶液成分(S& )反應將和進行疊加：Pb2e+sO =PbSO甲烷燃料電池(Pt-Pt-KOH)1負極本身不反應，燃料失去電子被氧化2燃料反應產物與電解質溶液成分有些能反應將和進行疊加：CH8e+10OH=CO+7H2O(3)正極反應式的書寫1首先判斷在正極發生反應的物質：當負極材料與電解質溶液能自發的發生化學反應時，在正極上發生電極反應的物質是電解質溶液中的某種微粒；當負極材料與電解質溶液不能自發的發生化學反應

6、時，在正極上發生反應的物質是溶解在電解質溶液中的Q。2然后再根據具體情況寫出正極反應式，在書寫時也要考慮正極反應產物是否與電解質溶液電解質溶液的pH(填“變大”、“變小”或“不變”)。3反應的問題，若參與反應也要書寫疊加式。3燃料電池的正極反應式電解質是堿性或中性溶液：Q+ 2fO+ 4e=40H,4電解質是酸性溶液：Q+ 4H+4e=2HO。(4)正、負電極反應式相加得到電池反應的總反應方程式。2.根據總反應式書寫電極反應式如果題目給定的是總反應式，可分析此反應中的氧化反應或還原反應(即分析有關元素的化合價變化情況)，再選擇一個簡單變化情況寫電極反應式，另一極的電極反應式可直接寫或 將各反應

7、式看作數學中的代數式，用總反應式減去已寫出的電極反應式即得結果。以2f+Q=2H0為例，當電解質溶液為KOH溶液時的電極反應式的書寫步驟如下：(1)根據總反應方程式分析有關元素化合價的變化情況，確定2 mol H2失掉4 mol電子，初步確定負極反應式為2Hz-4e_=4H。(2)根據電解質溶液為堿性，與H不能大量共存，反應生成水，推出OH應寫入負極反應式中，故負極反應式為2Hz+4OH4e =4HQ用總反應式2H?+Q=2HO減去負極反應式得正極反應式：2H2O+ Q+4e =4OH。3.可充電電池電極反應式的書寫在書寫可充電電池電極反應式時，要明確電池和電極，放電為原電池，充電為電解池。(

8、1)原電池的負極發生氧化反應，對應元素化合價升高。(2)原電池的正極發生還原反應，對應元素化合價降低?！纠?】氫氧燃料電池的工作原理如下圖所示。通常氫氧燃料電池有酸式(當電解質溶液為硫酸時)和堿式當電解質溶液為NaOH(aq)或KOH(aq)時兩種。試回答下列問題：(1)酸式電池的電極反應:負極：_正極：_電池總反應：_電解質溶液的pH_ (填“變大”、“變小”或“不變”)。(2)堿式電池的電極反應：負極：_-1-業扱I1M電解液正概無戦燃料電池示總圖2U性按-橋電氧冗入口氧氣人口電解質溶液的pH(填“變大”、“變小”或“不變”)。5正極：_電池總反應：_6解析 燃料電池所用的介質(電解質溶液

9、或相當于電解質溶液)不同，相應的電極反應就不 同；但無論如何書寫，兩電極反應相疊加始終等于燃料的燃燒反應。這也是驗證電極反應是否正確的一種方法。(1)正極上，Q得電子變為溶液中不能單獨存在，酸性條件下與 結合生成H0;負極上，H2失電子變為H+,H+進入電解質溶液。電池總反應為 耳在C2中燃燒的反應，由于 有水生成，溶液將逐漸變稀，故pH變大。(2)正極上，C2得電子變為C，溶液中C2不能單獨存在，堿性條件下與H2O分子結合生成0H;負極上，H2失電子變為堿性條件下J不能大量存在，與OH結合生成水。電池總反應也是H2在O中的燃燒反應。同樣，由于有水生成，c(OH)變小，pH變小。答案(1)2H

10、2-4e=4H02+4e+4H+=2HO 2f+Q=2HO變大(2)2H2-4e+4OH =4HO O+4e+2H2O=4OH 2H2+Q=2HO變小理解感悟 書寫電極反應式時， 一是要注意電解質溶液是否參與反應；二是根據得失電子守恒將正、負極反應式相加得出總反應方程式；三是結合總反應方程式分析pH變化。三原電池和電解池的比較與判斷1.原電池和電解池的比較裝置類別原理裝置特點原電池使氧化還原反應中電子的轉移做定向移動，從而形成電流將化學能轉變成電能電解池使電流通過電解質溶液或熔融電解質而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程將電能轉變成化學能實例電極名稱反應類型負極氧化反應正極還原反應陰極還原反應

11、陽極氧化反應反應特征自發的氧化還原反應(主動)借助電流(被動)由電極本身決定由外電源決定電極判斷正極：流入電子負極：流出電子電子流向離子移動負極T外電路T正極陽離子向正極移動陰離子向負極移動陽極：連電源正極陰極：連電源負極電解池陽極T電源正極T電源負極T電解池陰極陽離子向陰極移動陰離子向陽極移動72.原電池和電解池的判斷(1)先分析有無外接電源， 無外接電源的可能為原電池，然后用原電池的構成條件判斷確定。有外接電源的為電解池。其中，當陽極金屬與電解質溶液中的金屬陽離子相同時，則為 電鍍池；其余情況為電解池。【例3】 根據下列四種電化學裝置圖，回答下列問題:(1)裝置名稱:A_，B_，C_，D_

12、C四電解規律及其應用1.電解池中電極反應式的書寫規律電解池中電極反應式的書寫關鍵是掌握離子的放電順序。(1)陰極與電源負極相連， 得電子發生還原反應。 其規律有兩個：一是電極本身不參加反應； 二是電解質溶液中氧化性強的陽離子先得電子，如Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Z n2+,要注意金屬活動性順序表中Al及Al前面的金屬離子在溶液中不放電。(2)陽極與電源正極相連，失去電子發生氧化反應。其規律有兩個：一是若陽極為非惰性電極(除Pt、Au之外的金屬作電極)，電極本身失去電子被氧化，電解質溶液中的陰離子不參 與電極反應；二是若陽極為惰性電極(Pt、Au或非金屬作電極)，電解質溶

13、液中還原性強的陰離子失去電子被氧化，如S2一1一Br一CI一OH 含氧酸根。ABHZSO4CD8特別注意：書寫電解池中電極反應式時，要以實際放電的離子表示，但書寫總電解反應方程式時，弱電解質要寫成分子式。如用惰性電極電解NaOH溶液，陽極發生氧化反應，電極反應式為4OH4e_=2HO+Qf,陰極發生還原反應，電極反應式為2H+2e_=Hf,2.用惰性電極電解酸、堿、鹽溶液的規律類型物質類型電解物質電解質溶液濃度pH使電解質溶液復原電解水型強堿(NaOH)水增大增大加水含氧酸(H2SQ)減小活潑金屬含氧酸鹽(NazSQ)不變電解質型無氧酸(HCl)電解質減小增大加電解質本身不活潑金屬無氧酸鹽(C

14、uCl2)放H2生堿型活潑金屬無氧酸鹽(NaCI)電解質和水生成新電解質增大加相應的無氧酸放C2生酸型不活潑金屬含氧酸鹽(CuSO)電解質和水生成新電解質減小加相應的氧化物3.電解原理的應用(1)氯堿工業：電解飽和食鹽水制取NaOH Cl2和H2，并以它們為原料生產一系列化工產品。CIEt4匸二三:afa. -H.i1 &- - =I-Sci-篩飽喬1NaCI涪傲(2)電鍍如圖所示(鐵片上鍍銀):待鍍金屬制品作陰極，鍍層金屬作陽極，用含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液。 電解精煉銅如圖所示：總反應式表示為2H2O電解=2H2f +C2fo陽扱 銀的擁潘陰極綁扶)9用純銅板作陰極，粗銅板（含

15、Zn、Fe、Ni、Ag、Au等雜質）作陽極，CuSO溶液或CuCb溶液作電解液。(4)電冶金一 電解2NaCI(熔融)=2Na+Cl2f【例4】 下圖是一個用鉑絲作電極電解稀MgSO溶液的裝置，電解液中加有中性紅色指示劑，此時溶液呈紅色。（指示劑的pH變色范圍：6.88.0，酸性一紅色，堿性一黃色）回答下列問題：（1）下列關于電解過程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是 _（填編號）。A極附近溶液由紅變黃B極附近溶液由紅變黃A極附近溶液不變色B極附近溶 液不變色（2）寫出A極發生反應的反應式： _（3）寫出B極發生反應的反應式：_（4）電解一段時間后，切斷電源，將電解液倒入燒杯內觀察到的現象是

16、_ 。解析 電解MgSO溶液，陰極（A極）上J放電生成H2,同時c（OH）增大，生成Mg（OH，溶 液變黃色；陽極（B極）上OH放電生成Q,同時c（H+）增大，生成HbSQ,溶液仍保持紅色；將電解液倒入燒杯內，則Mg(OH)a與H2SO4混合而導致沉淀溶解，且溶液恢復紅色。答案I_2 I2Al203(熔融)電解=N=IF=4AI+302f陰極h h陽械CuS（X溶液（或meh落液】10(2) 2H+2e =Hf(或2H2O+ 2e =2OH+Hf)、Mg+2OH=Mg(OHH(3) 4OH_4e_=2HO+Of(或2H2O 4e_=4宵+Oaf)（4）溶液呈紅色，白色沉淀溶解（或大部分溶解）理解感悟 MgSO4與 Na2SO4溶液的電解既相似又相異電極反應相同而實驗現象和電解總 反應不同；同理， MgCl2與 NaCl 溶液的電解既相似又相異 MgCl2溶液電解反應的離子方 電解程式為Mg+2CI+2fO=Mg(OH)4+H4+CI2T，而NaBr、KI的電解反應與NaCI是 類似的?！纠?】 金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是(已知：氧化性Fe2Ni2Cu2)()2A.陽極發生還原