1、第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 章末總結(jié) 學(xué)案（人教版選修4）專題一原電池與電解池的比較原電池電解池定義將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置裝置舉例形成條件活潑性不同的兩個電極兩電極接直流電源同時插入同一電解質(zhì)溶液(一般地，電解質(zhì)溶液與活潑性較強的電極發(fā)生氧化還原反應(yīng)) 用導(dǎo)線相互連接或直接接觸組成閉合回路兩電極同時插入同一電解質(zhì)溶液(或熔化的電解質(zhì)) 用導(dǎo)線相互連接組成閉合回路電極名稱及判斷負極：電子流出的極或較活潑的金屬電極或發(fā)生氧化反應(yīng)的電極正極：電子流入的極或較不活潑的金屬電極或發(fā)生還原反應(yīng)的電極電極分類(依材料分)：有惰性電極(如石墨、Pt、Au電極)和活潑電極(除石墨、Pt、Au以

2、外的電極)陰極：與電源負極相連的極陽極：與電源正極相連的極反應(yīng)原理電極反應(yīng)負極：電極本身或者其他某些物質(zhì)失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)正極：電極本身不反應(yīng)，溶液中的某些陽離子在正極上獲得電子或者其他某些物質(zhì)得電子，發(fā)生還原反應(yīng)陽極：若為惰性電極，則電極本身不反應(yīng)，溶液中的陰離子失去電子；若為活潑電極，則電極本身失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)陰極：電極本身不反應(yīng)(不論是惰性電極還是活潑電極)溶液中陽離子在陰極上獲得電子，發(fā)生還原反應(yīng)應(yīng)用金屬的防護制造新的化學(xué)電源電冶(冶煉Na、Mg、Al)；精煉(如銅的電解精煉)；電鍍(如鍍銅)；氯堿工業(yè)例1按圖所示裝置進行實驗，并回答下列問題：(1)判斷裝置的名稱：A池為_，B池

3、為_。(2)鋅極為_極，電極反應(yīng)式為_；銅極為_極，電極反應(yīng)式為_；石墨棒C1為_極，電極反應(yīng)式為_；石墨棒C2附近發(fā)生的實驗現(xiàn)象為_。(3)當(dāng)C2極析出224 mL氣體(標準狀況)時，鋅的質(zhì)量_(填“增加”或“減少”)_g，CuSO4溶液的質(zhì)量_(填“增加”或“減少”)_g。聽課記錄：變式訓(xùn)練12008年5月12日我國四川汶川發(fā)生特大地震，為防止在大災(zāi)之后疫病流行，全國各地向災(zāi)區(qū)運送了大量的各種消毒液，如NaClO溶液。某校探究性學(xué)習(xí)小組對消毒液次氯酸鈉(NaClO)的制備與性質(zhì)等進行了探究。甲同學(xué)：為制備消毒液，探究并制作了一種家用環(huán)保型消毒液(NaClO溶液)發(fā)生器，設(shè)計了如圖所示的裝置

4、，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液。請完成下列問題：若通電時，為使生成的Cl2被完全吸收，制得有較強殺菌能力的消毒液，則電源的a電極名稱為_極(填“正”、“負”、“陰”或“陽”)，與其相連的電極的電極反應(yīng)式為_；裝置溶液中反應(yīng)生成NaClO的離子方程式為_。乙同學(xué)：從某超市中查詢到某品牌消毒液包裝說明的部分內(nèi)容摘錄如下：主要有效成分為次氯酸鈉，有效氯含量8 00010 000 mgL1?？捎糜诟黝惣揖佑闷贰⒉途摺⒚蘅椧挛锏鹊南?，對彩色織物可能有褪色作用。切勿用于絲綢、毛、尼龍、皮革、油漆表面，勿用于鋁、銅、碳鋼制品。本品須密封，置陰涼暗處保存。請完成以下實驗探究過程：.閱讀材料，根據(jù)學(xué)過的知識

5、判斷問題(1)當(dāng)負極有1 mol氣體生成時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_mol，在_極(填“正”或“負”)滴入紫色石蕊試液會變紅，在_極(同上)滴入酚酞試液會變紅。(2)該消毒液還具有的化學(xué)性質(zhì)是_(填序號)。A強氧化性 B強還原性C不穩(wěn)定性 D漂白性E弱酸性.確定要研究的問題該消毒液對碳鋼制品的腐蝕原理。.設(shè)計方案，實施探究(1)用燒杯取少量樣品，將一顆光亮的普通碳鋼釘放入燒杯，浸泡一段時間。預(yù)期的實驗現(xiàn)象是_。(2)為了進一步探究碳鋼釘在該消毒液(NaClO)中的腐蝕原理，丁同學(xué)設(shè)計了如下圖實驗裝置，寫出炭(C)極上發(fā)生的電極反應(yīng)式：_。專題二電化學(xué)的有關(guān)計算1原電池和電解池的計算包括兩極產(chǎn)物的

6、定量計算，溶液中離子濃度的計算，相對原子質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)的計算，根據(jù)電量求產(chǎn)物的量與根據(jù)產(chǎn)物的量求電量的計算。不論哪類計算均可概括為下列三種方法：(1)根據(jù)電子守恒法計算：用于串聯(lián)電路、陰陽兩極產(chǎn)物、正負兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計算，其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。(2)根據(jù)總反應(yīng)式中的計量數(shù)關(guān)系計算：先根據(jù)電極反應(yīng)式寫出總反應(yīng)式或直接運用總反應(yīng)式列比例式計算。(3)根據(jù)關(guān)系式計算：由得失電子守恒定律關(guān)系建立已知量與未知量之間的橋梁，建立計算所需的關(guān)系式。2解決電解問題的基本思路模式(1)通電前：電解質(zhì)溶液中含有哪些陰、陽離子(包括水電離出的H和OH)。(2)通電時：陰離子移向陽極，陽離

7、子移向陰極，結(jié)合放電順序分析誰優(yōu)先放電。(3)寫電極反應(yīng)式，并結(jié)合題目要求分析電解結(jié)果，如兩極現(xiàn)象、電解質(zhì)溶液中pH的變化、離子濃度的變化等。例2將500 mL 0.1 molL1的CuSO4和1 molL1的NaCl混合溶液，用石墨為電極電解。一段時間后在陽極收集到4.48 L(標準狀況下)氣體，溶液體積幾乎沒有變化。求：(1)陰極析出銅的質(zhì)量。(2)電解后溶液中NaCl的物質(zhì)的量濃度。(3)電解后溶液中c(OH)的濃度。變式訓(xùn)練21.0 L等物質(zhì)的量濃度的KNO3和Cu(NO3)2的混合液中c(NO)4.0 molL1。用石墨作電極電解此溶液，當(dāng)通電一段時間后，兩極均收集到22.4 L氣體

8、(標準狀況下)，則原混合液中c(K)為()A0.5 molL1 B1.0 molL1C1.5 molL1 D2.0 molL1專題三金屬的腐蝕與防護1金屬的腐蝕(1)金屬表面與周圍的物質(zhì)發(fā)生_或因_而遭到破壞的過程稱為金屬腐蝕，其實質(zhì)是金屬_電子被_。(2)分類和比較2金屬的電化學(xué)腐蝕(1)不純的金屬或合金跟_接觸時發(fā)生_反應(yīng)，較活潑金屬_電子被_的過程稱為金屬的電化學(xué)腐蝕。其實質(zhì)是被腐蝕金屬成為原電池的_極而被溶解。(2)鋼鐵電化學(xué)腐蝕的比較 腐蝕類型區(qū)別與聯(lián)系析氫腐蝕吸氧腐蝕相同點腐蝕的本質(zhì)電極反應(yīng)式不同點條件電解質(zhì)溶液氧化劑電極反應(yīng)式產(chǎn)物普遍性3金屬腐蝕的快慢規(guī)律(1)在同一電解質(zhì)溶液中

9、，金屬腐蝕由快到慢的順序為：_腐蝕_腐蝕_腐蝕_腐蝕_腐蝕。(2)同一種金屬在不同介質(zhì)中的腐蝕由快到慢的順序為：_溶液中的腐蝕_溶液中的腐蝕_溶液中的腐蝕。4金屬的防護方法有哪些？參考答案專題歸納區(qū)例1(1)原電池電解池(2)負Zn2e=Zn2正Cu22e=Cu陽2Cl2e=Cl2有無色氣體產(chǎn)生，附近溶液出現(xiàn)紅色(3)減少0.65增加0.01解析A池中Zn、Cu放入CuSO4溶液中構(gòu)成原電池，B池中兩個電極均為石墨電極，在以A為電源的情況下構(gòu)成電解池，即A原電池帶動B電解池，A池中Zn為負極，Cu為正極，B池中C1為陽極，C2為陰極，析出H2，周圍OH富集，酚酞變紅，且n(H2)0.01 mo

10、l，故電路上轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.01 mol20.02 mol，根據(jù)得失電子守恒，鋅極有0.01 mol Zn溶解，即Zn極重量減少0.01 mol65 gmol10.65 g，銅極上有0.01 mol Cu析出，即CuSO4溶液增加了0.01 mol(65 gmol164 gmol1)0.01 g。變式訓(xùn)練1甲：負2H2e=H2Cl22OH=ClClOH2O乙：.(1)2負正(2)AD.(1)鋼釘表面有紅褐色物質(zhì)生成(2)ClO2eH2O=Cl2OH例2(1)3.2 g(2)0.2 molL1(3)0.6 molL1解析(1)由題知陽極得到的氣體為Cl2，混合溶液中電解總反應(yīng)式為：Cu2

11、2ClCuCl22 mol 64 g 22.4 L n m 4.48 L即n(2 mol4.48 L)/22.4 L0.4 molm12.8 g而在溶液中可得到Cu：m0.5 L0.1 molL164 gmol13.2 g故陽離子除Cu2放電外，還有H放電。(2)c(NaCl)c(Cl)(0.5 L1 molL10.4 mol)/0.5 L0.2 molL1。(3)c(OH)(0.4 mol0.1 mol)/0.5 L0.6 molL1。變式訓(xùn)練2D電解KNO3和Cu(NO3)2的混合液時，兩極的電極反應(yīng)為：陽極：4OH4e=O22H2O陰極：陽極收集到22.4 L O2，則電路中通過了4 mol e，陰極上產(chǎn)生1 mol H2時得到2 mol e，那么Cu2放電所得到的電子為2 mol，即原溶液中有1 mol Cu2，c(Cu2)1.0 molL1。由電荷守恒2c(Cu2)c(K)c(NO)解得：c(K)4.0 molL121.0 molL12.0 molL1。專題三1(1)化學(xué)反應(yīng)電化學(xué)作用失去氧化(2)化學(xué)電化學(xué)2(1)電解質(zhì)溶液原電池失去氧化負(2)從左右，從上下：被腐蝕金屬為原電池的負極，其原子失去電子變成金屬陽離子，發(fā)生氧化反應(yīng)負極：FeFe22e水膜酸性較強水膜呈很弱的酸性、中性或堿性溶有CO2、SO2等的水溶液溶有O2的