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正文內(nèi)容

hhaann電化學(xué)基礎(chǔ)ppt課件(編輯修改稿)

2025-02-13 14:54 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 : 發(fā)生氧化反應(yīng) (還原劑中元素化合價 升高 )的一極為 負(fù)極 。 此外還可以借助氧化反應(yīng)過程發(fā)生的一些特殊現(xiàn)象(如電極溶解、 減重,電極周邊溶液或指示劑的變化等)來判斷。 陰、陽極 的判斷 ★ 可根據(jù)電極與電源兩極相連的順序判斷 陰極: 與直流電源的 負(fù)極 相連接的電解池中的電極。其反應(yīng)時 , 溶液中氧化能力強(qiáng)的 陽離子 首先 在陰極上得到電子 , 發(fā)生還原反應(yīng)。 陽極: 與直流電源的 正極 直接連接的電極。 ①若是惰性電極( Pt、 Au、 C),在該極上 ,溶液中還原性強(qiáng)的 陰離子 首先 失去電子被氧化; ②若是活性電極, 電極材料參與反應(yīng) ,自身失去電子被氧化而溶入溶液中。 例: 判斷右邊原電池的正、負(fù)極, 并寫出電極反應(yīng)式。 A FeCl3溶液 負(fù)極: Cu 2e- = Cu 2+ 正極: 2Fe3+ + 2e = 2Fe2+ - + Cu C Mg Al A + 稀硫酸溶液 NaOH溶液 - (稀硫酸) 負(fù)極 : Mg 2e = Mg2+ 正極: 2H+ + 2e = H2↑ ( NaOH溶液) 負(fù)極: 2Al+8OH 6e = 2AlO2+4H2O 2Al+2OH +2H2O=2AlO2+3H2↑ 正極: 6H2O+6e = 3H2↑+6OH (考點二) 電極反應(yīng)式的書寫 ☆ 電極反應(yīng)式的書寫: (方法歸納) (2)要注意溶液酸堿性,產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液反應(yīng)。 *若正極是氧氣得電子,在溶液中不存在 O2 , 在 酸性 溶液中與 H+結(jié)合生成 H2O, 在 堿性或中性 溶液中,它與水結(jié)合成 OH (3)正負(fù)極反應(yīng)式相加的總反應(yīng)式,總反應(yīng)式減電極反應(yīng)式 得另外一極反應(yīng)式,要注意電極反應(yīng)遵循 電荷守恒和質(zhì)量守恒 (1)先確定兩極反應(yīng)物質(zhì),并標(biāo)出相同數(shù)目電子的得失。 O2+4e+4H+=2H2O O2+2H2O + 4e = 4OH 如 +4 價的 C 在 酸性 溶液中以 CO2形式存在 在 堿性 溶液中以 CO32形式存在 ( 10 天津卷 7) X、 Y、 Z、 L、 M五種元素的原子序數(shù)依次 增大。 X、 Y、 Z、 L是組成蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)元素, M是地殼 中含量最高的金屬元素。 回答下列問題: ⑷ 用 M單質(zhì)作陽極,石墨作陰極, NaHCO3溶液作電解液 進(jìn)行電解,生成難溶物 R, R受熱分解生成化合物 Q 。寫出 陽極生成 R的電極反應(yīng)式: ______________; 由 R生成 Q的化學(xué)方程式: ___________________________。 Al 3e = Al3+ Al3++3HCO3 =Al(OH)3 ↓+3CO2↑ 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O ( 09 海南卷 15) LiSOCl2電池可用于心臟起搏器 .該電池的 電極材料分別為 鋰 和 碳 ,電解液是 LiAlCl4—SOCl2 .電池的 總反應(yīng)可表示為: 4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。 請回答下列問題: (1)電池的負(fù)極材料為 ,發(fā)生的電極反應(yīng)為 ; (2)電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為 ; 鋰 +L i e = L i222 4 4S O Cl e Cl S S O??? ? ? ?→燃料電池電極反應(yīng)式的書寫 例 :氫氧燃料電池具有高能、輕便、無污染的優(yōu)點。 氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種 ,它們放電時的總反應(yīng)都可以表示為 2H2+O2=2H2O, 堿式電池的電解質(zhì)是堿 ,其 正極 反應(yīng)式為 O2 + 2H2O + 4e=4OH ,則其 負(fù)極 反應(yīng)可表示為 。 酸式電池中電解質(zhì)是酸 ,其 負(fù)極 反應(yīng)可表示為 , 正極 反應(yīng)式為 。 O2 + 4e + 4H + = 2 H2O 2H2 4e + 4OH = 4 H2O 2H2 4e = 4H+ (練習(xí) ) 已知 CH4和 O NaOH溶液組成的燃料電池 ,請寫出其電極反應(yīng)及總反應(yīng) 。 書寫步驟: ( 1)寫出燃燒反應(yīng)正確的化學(xué)方程式; ( 2)根據(jù) 電解質(zhì)溶液 改寫燃料電池總反應(yīng); ( 3)寫出正極的電極反應(yīng)式 (一般較簡單 )。 ( 4)由燃料電池總反應(yīng)式減去正極的電極反應(yīng)式得到負(fù)極的電極反應(yīng)式。 (書寫燃料電池的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式) ( 09 江蘇卷 12) 以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意 圖如圖所示。關(guān)于該電池的敘述正確的是 A. 該電池能夠在高溫下工作 B. 電池的負(fù)極反應(yīng)為: C. 放電過程中 , 從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移 D. 在電池反應(yīng)中 ,每消耗 1mol氧氣 ,理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下 氣體 6 L+HB 微生物是蛋白質(zhì) ,高溫下會變性 負(fù)極區(qū)向正極區(qū) ( 09 廣東化學(xué) 14) 可用于電動汽車的鋁 空氣燃料電池 ,通常 以 NaCl溶液或 NaOH溶液為電解液 ,鋁合金為負(fù)極 ,空氣電極 為正極 .下列說法正確的是 A. 以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液為電解液時, 正極反應(yīng)都為: O2+ 2H2O+ 4e- = 4OH- B. 以 NaOH 溶液為電解液時, 負(fù)極反應(yīng)為: Al+ 3OH- - 3e= Al(OH)3↓ C. 以 NaOH 溶液為電解液時 ,電池在工作過程中電解液的 pH 保持不變 D. 電池工作時 ,電子通過外電路從正極流向負(fù)極 A Al+ 4OH - - 3e= AlO2 - +2H2O 減小 負(fù)極流向正極 ( 10 安徽卷 11)某固體酸燃料電池以 CsHSO4固體為電解質(zhì) 傳遞 H+ , 其基本結(jié)構(gòu)見下圖 , 電池總反應(yīng)可表示為: 2H2+ O2= 2H2O ,下列有關(guān)說法正確的是 A. 電子通過外電路從 b極流向 a極 B. b極上的電極反應(yīng)式為: O2+ 2H2O+ 4e- = 4 OH- C. 每轉(zhuǎn)移 mol電子 ,消耗 L的 H2 D. H+ 由 a極通過固體酸電解質(zhì)傳遞到 b極 D a極流向 b極 O2+ 4e+ 4H+= 2 H2O 沒有說明是標(biāo)準(zhǔn)狀況下 (09天津卷 10)氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電 裝置。下圖為電池示意圖,該電池電極表面鍍一層細(xì)小的 鉑粉,鉑吸附氣體的能力強(qiáng),性質(zhì)穩(wěn)定,請回答: ( 1)氫氧燃料電池的 能量轉(zhuǎn)化主要形式是 , 在導(dǎo)線中電子流動方向 為 (用 a、 b 表示)。 ( 2)負(fù)極反應(yīng)式為 。 由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔? 由 a 到 b 222 2 2H O H e H O??? ? ?a b H2 O2 KOH溶液 例: 利用反應(yīng) Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ,設(shè)計一個單液原電池,一個雙液原電池(使用鹽橋),畫出原電池的示意圖,并寫出電極反應(yīng)。 () G Zn Pt FeCl3 溶液 負(fù)極 ( Zn) : Zn2e=Zn2+( 氧化反應(yīng) ) 正極 ( Pt或 C) : 2Fe3++2e=2Fe2+( 還原反應(yīng) ) () 鹽橋 Zn C ZnCl2溶液 FeCl3溶液 G (考點三 ) 原電池的 設(shè)計 (方法歸納) 將氧化還原反應(yīng)拆成氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個反應(yīng), 分別做原電池的負(fù)極和正極。 確定電極材料 如發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)為金屬單質(zhì) ,可用 該金屬直接做負(fù)極 ,如為氣體或溶液中的還原性離子可用惰性電極做負(fù)極;發(fā)生還原反應(yīng)的電極材料必須不如負(fù)極材料活潑。 確定電解質(zhì)溶液 : 一般選用反應(yīng)物中的電解質(zhì)溶液 構(gòu)成閉合回路 理論上能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計成原電池。 (07 海南卷 ) 依據(jù)氧化還原反應(yīng): 2Ag+ (aq)+ Cu(s) = Cu2+ (aq)+ 2Ag(s) 設(shè)計的原電池如圖所示。 鹽橋 X Y A CuSO4溶液 電流計 Ag 請回答下列問題: (1)電極 X的材料是 ________; 電解質(zhì)溶液 Y是 ___________; (2)銀電極為電池的 ______極, 發(fā)生的電極反應(yīng)為 _________________ X電極上發(fā)生的電極反應(yīng) _____________________; (3)外電路中的電子是從 _______電極流向 _______電極。 銅 (或 Cu) AgNO3溶液 正 Ag+ + e- = Ag Cu 2e- = Cu2+ 負(fù) (Cu) 正 (Ag) ( 09 福建卷 11) 控制適合的條件,將反應(yīng) 設(shè)計成如右圖所示的原電池。下列判斷不正確的是 A. 反應(yīng)開始時,乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng) B. 反應(yīng)開始時,甲中石墨電極上 F
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