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高考化学二轮复习电化学基础教案(全国通用)

高考化学二轮复习电化学基础教案(全国通用)
高考化学二轮复习电化学基础教案(全国通用)

电化学基础

【教学目标】

1.了解原电池和电解池的工作原理。

2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。

3.理解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。

【知识网络】

知识网络

原电池定义:将化学能转化为电能的装置

构成条件(1)活泼性不同的两个电极

(2)合适的电解质溶液(3)形成闭合回路

—反应原理

氧化反应

Zn —2e —=Zn 2+

不断溶解 还原反应2H ++2e —=H 2金属腐蚀类型

化学腐蚀电化学腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀保护方法:(1)改变金属内部结构(2)在金属表面覆盖保护层 (3)电化学保护

定义:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引发氧化还原反应的过程

电解池装置特点:电能转化为化学能

构成条件(1)与电源相连的两电极(2)电解质溶液

(3)形成闭合回路

反应原理阳极(与电源正极相连的电极)发生氧化反应阴极(与电源负极相连的电极)发生还原反应

应用:氯碱工业、电解精炼、电镀

电解电

学 教学重点、难点

一、原电池和电解池电极确定的方法

电化学中电极的确定是电池反应式正确书写的前提,判断的方法有:

1.根据反应本质速判电极

不论是原电池还是电解池,阳极总是发生氧化反应,阴极总是发生还原反应(原电池负极发生氧化反应,正极发生还原反应),若能找出电极发生的反应是氧化反应,还是还原反应,则可迅速确定电极。

2.根据电子、离子移动方向判断电极

不论是在原电池还是在电解池中,电子总是从阳极(负极)流向外电路;电解液中总是阳离子移向阴极(正极),阴离子移向阳极(负极)。

3.根据溶液pH 变化或电极现象判断电极

无论是在原电池还是在电解池中,只要是有H 2生成的电极,该电极区溶液的pH 就增大,该电极上发生还原反应,该电极为正极;只要是有O 2生成的电极,该电极区pH 就减小,该电极发生氧化反应,该电极为负极(阳极)。

二、电极反应式的书写

1.原电池电极反应式的书写

(1)一般电极反应式的书写

判断电极反应产物,找出得失电子总数

H+应让其结合

—生成水。电极反应式要依据电荷守恒、质量守恒、电子守恒加以配平两电极反应式相加,与总反应式对照

(2)复杂电极反应式的书写

复杂电极反应式 =

总反应式—较简单一极电极反应式

2.电解池电极反应式的书写

首先分析电解质水溶液的组成,找全离子并分为阴、阳两组;然后分别对阴阳离子排出放电顺序,写出两极上的电极反应式;最后合并两个电极反应式得出电解总方程式。

注意事项:(1)书写电解池中电极反应式时,要以实际参加放电的离子表示,但书写总方程式时,弱电解质要写成分子式;(2)要确保两极电子转移数目相等,且注明条件“电解”。

三、电解计算

1.根据电子守恒法计算:用于串联电路、阴、阳两极产物、相同电量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。

2.根据总反应式计算:凡是总反应式反映出的物质的量关系都可以列比例式计算。

3.根据关系计算:由得失电子守恒定律关系建立已知量与未知量之间的桥梁,建立计算的关系式,如

物质:H2~O2~Cl2~Cu~Ag~H+~OH—~e—

mol 2 1 2 2 4 4 4 4

【热点透视】

热点题型

【典例1】将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是

A.液滴中的Cl—由a区向b区迁移

B.液滴边缘是正极区,发生的电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-

C.液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的Fe2+由a区向b

区迁移,与b区的OH—形成Fe(OH)2,进一步氧化、脱水形成铁锈

D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl溶液,

则负极发生的电极反应为:Cu-2e-=Cu2+

解析:液滴边缘O2多,在碳粒上发生正极反应O2+2H2O+4e-=4OH-。液滴下的Fe发生

负极反应,Fe-2e-=Fe2+,为腐蚀区(a)。

A.错误。Cl-由b区向a区迁移;B.正确;C.错误。液滴下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀;D.错误。Cu更稳定,作正极,反应为O2+2H2O+4e-=4OH-。

答案:B

命题意图:本题考查电化学内容中金属吸氧腐蚀的原理的分析。老知识换新面孔,高考试题,万变不离其宗,关键的知识内容一定要让学生自己想懂,而不是死记硬背。学生把难点真正“消化”了就可以做到一通百通,题目再怎么变换形式,学生也能回答。

【典例2】下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液,电极均为石墨电极。

(1)接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4浓度为10.47%,乙中c电极质量增加。

据此回答问题:

①电源的N端为极;

②电极b上发生的电极反应为;

③列式计算电极b上生成的气体在标准状况下的体

积:;

④电极c的质量变化是 g;

⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因

甲溶液;乙溶液;丙溶液;

(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?

解析:(1)①乙中C电极质量增加,则c处发生的反应为:Cu2++2e-=Cu,即C处为阴极,由此可推出b为阳极,a为阴极,M为负极,N为正极。丙中为K2SO4,相当于电解水,设电解的水的质量为xg。由电解前后溶质质量相等有,100×10%=(100-x)×10.47%,得x=4.5g,故为0.25mol。由方程式2H2+O22H2O可知,生成2molH2O,转移4mol电子,所以整个反应中转移0.5mol电子,而整个电路是串联的,故每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的。②甲中为NaOH,相当于电解H2O,阳极b处为阴离子OH-放电,即4OH--4e-=2H2O + O2↑。③转移0.5mol电子,则生成O2为0.5/4=0.125mol,标况下的体积为

0.125×22.4=2.8L。④Cu2++2e-=Cu,转移0.5mol电子,则生成的m(Cu)=0.5/2 ×64 =16g。

⑤甲中相当于电解水,故NaOH的浓度增大,pH变大。乙中阴极为Cu2+放电,阳极为OH-放电,所以H+增多,故pH减小。丙中为电解水,对于K2SO4而言,其pH几乎不变。(2)铜全部析出,可以继续电解H2SO4,有电解液即可电解。

答案:(1)①正极②4OH--4e-=2H2O + O2↑。③2.8L ④16g ⑤甲增大,因为相当于电解水;乙减小,OH-放电, H+增多。丙不变,相当于电解水。

(2)可以因为CuSO4溶液已转变为H2SO4溶液,反应也就变为水的电解反应

技巧点拨:电化学知识是氧化还原反应知识的延续和深入,在分析电化学题目时,要注意氧化还原反应知识的运用。

热点预测

【预测1】一种充电电池放电时的电极反应为()

H2+2OH——2e—=2H2O; NiO(OH)+H2O+e—=Ni(OH)2+OH—

当为电池充电时,与外电源正极连接的电极上发生的反应是()

A. H2O的还原

B. NiO(OH)的还原

C. H2的氧化

D. Ni(OH) 2的氧化

解析:由题中给出的电极反应可判断出做原电池时,H2是还原剂被氧化、NiO(OH)是氧化剂被还原,则充电时H2是还原产物、NiO(OH)是氧化产物,与正极相连的是阳极发生氧化反应,所以

“Ni(OH) 2的氧化”正确。

答案:D

命题立意:考查二次电池中的氧化还原问题

技巧点拨:关于充电电池的氧化还原问题是常考点,这类题有规律。原电池时,先要分析氧化剂与还原剂,氧化剂被还原、还原剂被氧化;充电时(电解池),原电池负极反应反着写为还原过程,发生在阴极,原电池中的正极反应反着写为氧化过程,发生在阳极。

【预测2】有人设计出利用CH4和O2的反应,用铂电极在KOH溶液中构成燃料电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧,则下列说法正确的是()

A.每消耗1molCH4可以向外电路转移4mol电子

B.负极上CH4失去电子,电极反应式为CH4+10OH—=CO32—+7H2O+8e—

C.负极上是O2获得电子,电极反应式为:O2+2H2O+4e—=4OH—

D.电池放电后,溶液pH不断升高

解析:判断电池正负极的方法是确定在该电极上的电子得失情况。若得电子,则为正极,反之则为负极。

CH4在电极上发生的反应类似于燃烧反应,即CH4→CO2,(确切地说生成的CO2继续与KOH 反应生成K2CO3和H2O),碳元素价态升高,失去电子,是电池的负极。电极反应式为CH4+10OH—=CO32—+7H2O+8e—,B项正确;每当有1molCH4被氧化时,失去电子8mol,A项错误;O2在正极上得到电子,电极反应式为O2+2H2O+4e—=4OH—,C项错误;总反应式为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O反应中消耗KOH,所以放电时pH不断下降,D项错误。

答案:B

技巧点拨:燃料电池属于新型化学电源,因其电池总反应类似于可燃物燃烧而得名。在书写(包括判断)燃料电池的电极反应时,可分为三个步骤:一、写出可燃物燃烧的化学方程式,分析元素的氧化、还原。二、写出氧化剂→还原产物,还原剂→氧化产物的表达式(可能不完整或重复)。三、结合电解液成分与还原产物或氧化产物的反应确定电极反应的最终表达式。

【直击高考】

1.下列有关电池的说法不正确的是()

A.手机上用的锂离子电池属于二次电池

B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极

C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能

D.锌锰干电池中,锌电极是负极

2. 以ZnCl2和KCl为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是()

A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池,电镀过程是该原电池的充电过程

B.因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量与锌的析出量无关

C.电镀时保持电流恒定,升高温度不会改变电解反应速率

D.镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用

3.可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是()

A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为:O2+2H2O+4e-=4OH-

B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应为:Al+3OH--3e-=Al(OH)3↓

C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变

D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极

4.如下图所示,a、b是多孔石墨电极,某同学按图示装置进行如下实验:断开K2,闭合K1一段时间(上为K2,下为K1),观察到两只玻璃管内部有气泡将电极包围,此时断开K1,

闭合K2,观察到电流计A的指针有偏转,下列说法不正确的是()

A.断开K2,闭合K1时,a极上的电极反应式为:

4OH——4e—=O2↑+2H2O

B.断开K2,闭合K1一段时间,溶液的pH要变大

C.断开K1,闭合K2时,b极上的电极反应为:2H++2e—=H2↑

D.断开K1,闭合K2时, OH—向b移动

5.氢氧燃料电池以氢气为还原剂,氧气作氧化剂,电极为多孔镍,电解质溶液为30%的氢氧化钾溶液。以下数种说法:

①负极反应为:O2+2H2O+4e—=2OH—;②负极反应为:H2+4OH——4e—=4H2O;③电池工作时正极区碱性增强,负极区碱性减弱;④电池工作时溶液中阴离子移向正极。正确的组合是()

A.①④

B.②④

C.①③④

D.②③

6.研究人员最近发现了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为:5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl,下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是()

A.正极反应式:Ag+Cl--e-=AgCl

B.每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子

C.Na+不断向“水”电池的负极移动

D. AgCl是还原产物

7. 氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示:

(1)溶液A的溶质是;

(2)电解饱和食盐水的离子方程式是

(3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的P H在2~3,用化学

平衡移动原理解释盐酸的作用;

(4)电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca2+、Mg2+、

NH4+、SO42-[c(SO42-)>c(Ca2+)]。

来自流程如下(淡盐水和溶液A来电解池):

①盐泥a除泥沙外,还含有的物质是。

②过程Ⅰ中将NH4+转化为N2的离子方程式是。

③BaSO4的溶解度比BaCO3的小,过程Ⅱ中除去的离子有

④经过程Ⅲ处理,要求盐水中c 中剩余Na2SO3的含量小于5mg ·L—1,若盐水b中NaClO 的含量是7.45 mg ·L—1,则处理10m3 盐水b ,至多添加10% Na2SO3溶液 kg(溶液

体积变化忽略不计)。

8. 常温下电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液,理

论上两极所得气体的体积随时间变化的关系如右图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积),根据下图中信息回答下列问题。

(1)原混合溶液中NaCl和CuSO4的物质的量浓度分别为、。

(2)t2时所得溶液的pH= 。

答案

1.B

2.D

3. A

4.C

5.C

6.B

7. (1)NaOH(2)2Cl-+2H2O 电解

2OH-+H2↑+Cl2↑

(3)氯气与水反应:Cl2+H2O HCl+HClO,增大HCl的浓度可使平衡逆向移动,减少氯气在水中的溶解,有利于氯气的溢出。(4)①Mg(OH)2②2NH4++3Cl2+8OH-=8H2O+6Cl -+N

2↑

③SO42-、Ca2+④1.76

8.(1)c(NaCl)=0.1mol·L—1 c(CuSO4)=0.1mol·L—1(2)1

《物理化学》课程教学大纲

《物理化学》课程教学大纲 参考书:天津大学主编,《物理化学》高等教育出版社,2010年5月第五版 王岩主编,《物理化学学指导》,大连海事大学出版社,2006年6月 于春玲主编,《物理化学解题指导》。大连理工大学出版社,2011年11月 开课单位:轻工与化学工程学院基础化学教学中心 简介: 物理化学课程是化工类专业重要理论基础课,其内容主要包括:化学热力学、统计热力学、化学动力学三大部分。其先行课要求学生学习高等数学、大学物理、无机化学、分析化学、有机化学。 物理化学是从化学变化和物理变化联系入手,采用数学的手段研究化学变化的规律的一门科学。研究方法多采取理想化方法,集抽象思维和形象思维,其实验是采用物理实验的方法。 化学热力学采用经典的热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律,从宏观上研究化学变化过程的规律,通过理论计算来判断化学反应的方向和限度(化学平的衡位置)、以及平衡状态时系统的相变化、界面变化、电化学变化、胶体化学变化的规律,同时,研究影响这些变化规律的因素(如:温度、压力、浓度、组成等等)。 统计热力学则从微观上,用统计学的方法,研究化学反应的变化规律。试图通过理论的计算热力学的状态函数。 化学动力学研究化学反应的速率和机理,以及影响化学反应速率的条件(如:温度、压力、浓度、组成、催化剂等等)。通过化学反应的条件控制化学反应的进行,通过化学反应机理的研究,确定化学反应的速率方程。 第一章气体的pVT性质 考核内容: 一、理想气体的状态方程 二、理想气体混合物 三、气体的液化及临界参数 四、真实气体状态方程 五.对应状态原理及普遍化压缩因子图 第二章热力学第一定律 考核内容: 一、热力学基本概念 二、热力学第一定律 三、恒容热、恒压热,焓 四、热容,恒容变温过程、恒压变温过程1.热容

电化学基础全章教案(教与学)

第四章电化学基础 §4.1 原电池 一、探究目标 体验化学能与电能相互转化的探究过程 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 通过对原电池实验的研究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质,以及这种转化的综合利用价值。 四、教学过程 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么,电池是怎样把化学能转变为电能的呢?我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。 【板书】§4.1 原电池 一、原电池实验探究 讲:铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质,利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点! 【实验探究】(铜锌原电池) 实验步骤现象 1、锌片插入稀硫酸 2、铜片插入稀硫酸 3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀 硫酸 【问题探究】 Zn Cu ×

1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生? 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么? 3、锌片的质量有无变化?溶液中c (H+)如何变化? 4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写? 5、电子流动的方向如何? 讲:我们发现检流计指针偏转,说明产生了电流,这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁,这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。 【板书】(1)原电池概念:学能转化为电能的装置叫做原电池。 问:在原电池装置中只能发生怎样的化学变化? 学生: Zn+2H+=Zn2++H2↑ 讲:为什么会产生电流呢? 答:其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应,有电子的转移,但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时,由于分子热运动无一定的方向,因此电子转移不会形成电流,而通常以热能的形式表现出来,激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。显然从理论上讲,一个能自发进行的氧化还原反应,若能设法使氧化与还原分开进行,让电子的不规则转移变成定向移动,便能形成电流。所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。 (2)实质:将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能的形式释放。 问:那么这个过程是怎样实现的呢?我们来看原电池原理的工作原理。 (3)原理:(负氧正还) 问:在锌铜原电池中哪种物质失电子?哪种物质得到电子? 学生:活泼金属锌失电子,氢离子得到电子 问:导线上有电流产生,即有电子的定向移动,那么电子从锌流向铜,还是铜流向锌? 学生:锌流向铜 讲:当铜上有电子富集时,又是谁得到了电子? 学生:溶液中的氢离子

高考电化学专题 复习精华版

第一部分 原电池基础 一、原电池基础 装置特点:化学能转化为电能。 ①、两个活泼性不同的电极; 形成条件:②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应); 原 ③、形成闭合回路(或在溶液中接触) 电 负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应。 池 基本概念: 正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应。 原 电极反应方程式:电极反应、总反应。 理 氧化反应 负极 铜锌原电池 正极 还原反应 反应原理 Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑ 电解质溶液 二、常见的电池种类 电极反应: 负极(锌筒)Zn-2e -=Zn 2+ 正极(石墨)2NH 4++2e -=2NH 3+H 2↑ ① 普通锌——锰干电池 总反应:Zn+2NH 4+=Zn 2++2NH 3+H 2↑ 干电池: 电解质溶液:糊状的NH 4Cl 特点:电量小,放电过程易发生气涨和溶液 ② 碱性锌——锰干电池 电极反应: 负极(锌筒)Zn-2e - +2OH - =Zn(OH)2 正极(石墨)2e - +2H 2O +2MnO 2= 2OH-+2MnOOH ( 氢氧化氧锰) 总反应:2 H 2O +Zn+2MnO 2= Zn(OH)2+2MnOOH 电极:负极由锌改锌粉(反应面积增大,放电电流增加);使用寿命提高 电解液:由中性变为碱性(离子导电性好)。 失e -,沿导线传递,有电流产生 溶 解 不断

可充电电池 正极(PbO 2) PbO 2+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O 负极(Pb ) Pb+SO 42--2e -=PbSO 4 铅蓄电池 总反应:PbO 2+Pb+2H 2SO 4 2PbSO 4+2H 2O 电解液:1.25g/cm 3~1.28g/cm 3的H 2SO 4 溶液 蓄电池 特点:电压稳定, 废弃电池污染环境 Ⅰ、镍——镉(Ni ——Cd )可充电电池; 其它 负极材料:Cd ;正极材料:涂有NiO 2,电解质:KOH 溶液 NiO 2+Cd+2H 2O Ni(OH)2+ Cd(OH)2 Ⅱ、银锌蓄电池 正极壳填充Ag 2O 和石墨,负极盖填充锌汞合金,电解质溶液KOH 。 反应式为: 2Ag+Zn(OH)2 ﹦ Zn+Ag 2O+H 2 锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl 2):8Li+3SOCl 2 = 6LiCl+Li 2SO 3+2S 负极: ;正极: 。 锂电池 用途:质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命, 广泛应用于军事和航空领域。 ①、燃料电池与普通电池的区别 不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是工作时不断从外界输入,同时 燃 料 电极反应产物不断排出电池。 电 池 ②、原料:除氢气和氧气外,也可以是CH 4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。 ③、氢氧燃料电池: 总反应:O 2 +2H 2 =2H 2O 特点:转化率高,持续使用,无污染。 1.普通锌锰电池 干电池用锌制桶形外壳作负极,位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极,在石墨周围填充NH 4Cl 、ZnCl 2和淀粉作电解质溶液,还填充MnO 2的黑色粉末吸收正极放出的H 2,防止产生极化现象。电极总的反应式为:2NH 4Cl+Zn+2MnO 2=ZnCl 2+2NH 3↑+Mn 2O 3+H 2O 问题: ①通常我们可以通过干电池的外观上的哪些变化判断它已经不能正常供电了? ②我们在使用干电池的过程中并没有发现有气体产生,请推测可能是干电池中的什么成分起了作用? 化学电 源 简 介 放电 充电 放电 放电` 充电 放电 ` 充电 放电 `

2018届二轮复习 电化学基础 教案(全国通用)

电化学基础 【教学目标】 1.了解原电池和电解池的工作原理。 2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。 3.理解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。 【知识网络】 知识网络 原电池定义:将化学能转化为电能的装置 构成条件(1)活泼性不同的两个电极 (2)合适的电解质溶液(3)形成闭合回路 —反应原理 氧化反应 Zn —2e —=Zn 2+ 不断溶解 还原反应2H ++2e —=H 2金属腐蚀类型 化学腐蚀电化学腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀保护方法:(1)改变金属内部结构(2)在金属表面覆盖保护层 (3)电化学保护 定义:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引发氧化还原反应的过程 电解池装置特点:电能转化为化学能 构成条件(1)与电源相连的两电极(2)电解质溶液 (3)形成闭合回路 反应原理阳极(与电源正极相连的电极)发生氧化反应阴极(与电源负极相连的电极)发生还原反应 应用:氯碱工业、电解精炼、电镀 电解电 化 学 教学重点、难点 一、原电池和电解池电极确定的方法 电化学中电极的确定是电池反应式正确书写的前提,判断的方法有: 1.根据反应本质速判电极 不论是原电池还是电解池,阳极总是发生氧化反应,阴极总是发生还原反应(原电池负极发生氧化反应,正极发生还原反应),若能找出电极发生的反应是氧化反应,还是还原反应,则可迅速确定电极。 2.根据电子、离子移动方向判断电极 不论是在原电池还是在电解池中,电子总是从阳极(负极)流向外电路;电解液中总是阳离子移向阴极(正极),阴离子移向阳极(负极)。 3.根据溶液pH 变化或电极现象判断电极 无论是在原电池还是在电解池中,只要是有H 2生成的电极,该电极区溶液的pH 就增大,该电极上发生还原反应,该电极为正极;只要是有O 2生成的电极,该电极区pH 就减小,该电极发生氧化反应,该电极为负极(阳极)。

高中化学---电化学新课标2010-2020高考题

化学反应与能量(Q):热能与电能(Q) 【要点】1.原电池与电解池结合考虑。 2.电极是否参与反应。 3.电解液是酸性、碱性还是熔融盐。 4.离子交换膜:盐桥的升级版。 1.铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2下列有关该电池的说法不正确 ...的是() A.电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为Fe B.电池放电时,负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2 C.电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低 D.电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O 2..银质器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了Ag2S的缘故.根据电化学原理可进行如下处理:在铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑的银器漫入该溶液中,一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是() A.处理过程中银器一直保持恒重 B.银器为正极,Ag2S被还原生成单质银 C.该过程中总反应为2Al+3Ag2S=6Ag+A12S3 D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl 3.硫酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下: 下列叙述错误的是() A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用 B.从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li C.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+ D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠 4.根据右图,可判断出下列离子方程式中错误的是() A. B. C. D. 2 2()()2()() Ag s Cd aq Ag aq Cd S ++ +=+ 22 ()()()() Co aq Cd s Co s Cd aq ++ +=+ 2 2()()2()() Ag aq Cd S Ag s Cd aq ++ +=+ 2 2()()2()() Ag aq Co s Ag s Co aq ++ +=+

物理化学电化学练习题及答案完整版

物理化学电化学练习题 及答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

第八、九、十章 电化学习题 一、选择题 1. 科尔劳乌施定律)1(c m m β-Λ=Λ ∞适用于( D ) A.弱电解质 B.强电解质 C.无限稀释溶液 D.强电解质稀溶液 2. 在质量摩尔浓度为b 的MgSO 4中,MgSO 4的活度a 为 ( A ) A.22) /(±γθb b B.22)/(2±γθb b C.33)/(4±γθb b D.44)/(8±γθb b 3. 某电池的电池反应可写成:( C ) (1)H 2 (g)+2 1O 2 (g)→ H 2O(l) (2)2H 2 (g)+ O 2 (g)→ 2H 2O(l) 相应的电动势和化学反应平衡常数分别用E 1,E 2和 K 1,K 2表示,则 ( C ) =E 2 K 1=K 2 ≠E 2 K 1=K 2 =E 2 K 1≠K 2 ≠E 2 K 1≠K 2 4. 下列电池中,电动势E 与Cl - 的浓度无关的是 ( C ) |AgCl(s)|KCl(aq)| Cl 2 (g,100kPa)| Pt |Ag +(aq)|| Cl - (aq)| Cl 2 (g,100kPa)| Pt |Ag +(aq)|| Cl - (aq)| AgCl(s) |Ag

|AgCl(s) |KCl(aq)|Hg2Cl2 (s)|Hg 5. 电池在恒温恒压及可逆条件下放电,则系统与环境间的热交换Q r值是( B ) A.Δr H mΔr S m C.Δr H m - TΔr S m 6. 在电池Pt| H 2 (g,p)| HCl (1mol·kg-1)||CuSO4 (mol·kg-1)|Cu的阴极中加入下面四种溶液,使电池电动势增大的是( A ) mol·kg-1CuSO4 mol·kg-1Na2SO4 mol·kg-1Na2S mol·kg-1氨水7. 298K时,下列两电极反应的标准电极电势为: Fe3+ + 3e-→ Fe Eθ(Fe3+/Fe)= Fe2+ + 2e-→ Fe Eθ(Fe2+/Fe)= 则反应Fe3+ + e-→ Fe2+ 的Eθ(Pt/Fe3+, Fe2+)等于 ( D ) 8. 298K时,KNO3水溶液的浓度由1mol·dm-3增大到2 mol·dm-3,其摩尔电导率Λm将( B ) A.增大 B.减小 C.不变 D.不确定 9. 电解质分为强电解质和弱电解质,在于:( B )。 (A) 电解质为离子晶体和非离子晶体; (B) 全解离和非全解离; (C) 溶剂为水和非水;

高中化学 第四章 电化学基础 第一节 原电池教案(2) 新人教版选修4

第一节原电池 【引入】故事:1、意大利解剖学家和医学教授伽伐尼的发现。 2、伏打电池的发明。 伏打电池的出现,在化学发展史和人类历史上均具有里程碑式的意义。 现在,我们的生活中已离不开各种电池。比如“嫦娥一号”使用的高能电池,手机使用的锂电池。但其原理跟伏打电池是一样的。今天,让我们一起研究一下这个原理。 【板书】第四节原电池原理及其应用 【老师强调】本节课是一节以实验探究为主的新课,请大家认真阅读实验注意事项。 【实验指导】介绍实验桌上的物品,指导学生做以下三个实验: 1、将锌片插入稀硫酸中: 2、将铜片插入稀硫酸中: 3、将锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中: 【学生活动】实验并观察现象 【学生回答】 1、锌片上有气泡,因为锌能和稀硫酸反应放出氢气。 2、铜片上没有气泡,因为铜不能和稀硫酸反应。 3、铜片上有气泡。 【设疑】铜片上的气体是哪里来的? 【学生活动】引导学生重点思考: 1 、铜片上的气体是什么? 2 、氢离子转变为氢气所需的电子从何而来?(分析出各种可能出现的 情况) 【引导】电子究竟是锌片还是铜片失去的,我们可以用实验来证明。那么, 如何通过实验来证明锌片上的电子是否通过导线转移到了铜片上? 【学生回答】在铜片和锌片中间连接一个灵敏电流计,检测有无电流 【演示实验】如右图所示: 指导学生观察现象 【学生回答】现象:电流计指针偏转 结论:有电流流过,说明导线中有电子流过,说明氢离子得到的电子确 实是锌片失去,通过导线传递到铜片上的。 【动画演示】由于锌片失去电子后产生锌离子,锌片的周围有许多来不及扩散到溶液中去的锌离子,对氢离子有排斥作用,使氢离子很难在锌片上直接得到电子 【老师讲述】用导线连接锌片和铜片后,在锌片和铜片之间存在电位差(即电势差),导致电子的定向移动,形成电流。 【学生小结】锌片:较活泼,电子流出,发生氧化反应 Zn - 2e - = Zn 2+ 铜片:较不活泼,电子流入,发生还原反应 2H + +2e - = H 2↑ 能量变化:化学能转变为电能 【板书】 1、原电池的概念: 简要介绍原电池的组成结构(即装置的构造) 【老师分析】通过对电子的流向,分析电流的方向和铜锌原电池的正负极 结论:锌片为负极,铜片为正极 【板书】 2、原电池的原理: 负极:电子流出,较活泼,(锌片): Zn - 2e - = Zn 2+(氧化反应) 正极:电子流入,较不活泼,(铜片): 2H + +2e - = H 2↑(还原反应) 【引导】比较其与锌片直接跟稀硫酸反应有何异同。 相同点:总反应方程式相同,化学反应的实质一样 不同点:电子转移途径不同 ,能量的转化不同 【过渡】1、原电池的实质是氧化还原反应,氧化还原反应都可以设计成原电池,那么构成原电池要有哪些条件呢?

物理化学课程标准

《物理化学》课程标准 (116学时) 一、课程概述 (一)课程性质 物理化学是整个化学科学和化学工艺学的理论基础。该课程对后续专业及工程应用都有深远的影响。通过对物理化学课程的学习,要求学生掌握物理化学的基本知识,加强对自然现象本质的认识,并作为其它与化学有关的技术科学的发展基础,培养获得知识并用来解决实际问题的能力。 (二)课程基本理念 本课程为学生所学化学基础理论知识的综合深化和今后专业理论知识基础,一般在五年制高职三年级第一、第二学期开设,此时学生已具备一定的数学和化学理论知识基础,通过本课程的学习,培养学生严密的逻辑思维和科学的学习、研究态度,提高学生分析问题、解决问题的能力。 (三)课程框架结构、学分和学时分配、对学生选课的建议 本课程以理论教学为主,各教学章节既有独立性,又有关联性,着重理论知识对化工生产工艺过程的可能、可行性研究,强调在实际生产过程中发现问题、分析问题、解决问题能力的培养。 二、课程目标 (一)知识目标 1、初步掌握热力学研究方法的特点,理解热力学基本原理,并运用热学基本原理和方法处理气体、溶液、相平衡、电化学等方面的一些基本问题;

2、理解化学现象与电现象的联系及与热力学的关系,基本掌握可逆电池热力学的基本原理; 3、了解动力学方法的特点,初步掌握化学动力学的基本内容,浓度、温度等因素对化学反应速率的影响。了解反应速率理论和催化作用的特征,初步掌握链反应、光化学反应; 4、初步掌握表面现象和胶体分散体系的基本特性,并运用热力学及有关理论来讨论某些性质。 (二)能力目标 1、进一步加深对先行课内容的理解; 2、了解物化的最新成就,培养学生运用物化的基本原理、手段和方法去分析问题和解决问题的能力; 3、观察实验现象,能正确操作并读取数据、检查判断,正确书写实验报告和分析实验结果。 (三)素质教学目标 1、具有勤奋学习的态度,严谨求实、创新的工作作风; 2、具有良好的心理素质和职业道德素质; 3、具有高度责任心和良好的团队合作精神; 4、具有一定的科学思维方式和判断分析问题的能力。 三、课程内容 (一)绪论 教学内容:物理化学的内容和任务、形成、发展和前景、研究方法,怎样学习物理化学,物理化学与教学、生产和科学研究的关系。 教学重点:物理化学的学习方法;物理化学的研究方法。 教学难点: 物理化学的研究方法。 (二)气体 教学内容:气体状态方程、理想气体的宏观定义及微观模型,分压、分体积概念及计算,真实气体与理想气体的偏差、临界现象,真实气体方程。 教学重点:理想气体状态方程;理想气体的宏观定义及微观模型;分压、分体积概念及计算。 教学难点:理想气体状态方程的应用;分压、分体积概念在计算中的应用。 (三)热力学第一定律 教学内容:体系与环境、状态、过程与状态函数等基本概念,内能、焓、热和功的概念,内能与焓的变化值同恒容热与恒压热之间的关系,可逆过程与最大功。生成焓、燃烧热,盖斯定律和基尔霍夫定律。 教学重点:内能、焓、热和功的概念;生成焓、燃烧热、盖斯定律和基尔霍夫定律应用。 教学难点: 内能与焓的变化值同恒容热与恒压热之间的关系;可逆过程与最大功;生成焓、燃烧热、盖斯定律和基尔霍夫定律应用。 (四)热力学第二定律 教学内容:自发过程的共同特征,热力学第二定律,状态函数(S)和吉氏函数(G),熵变和吉氏函数差,熵判据和吉氏函数判据。 教学重点:热力学第二定律。

高考化学专题电化学

2011届高考化学专题:电化学 1、铜片和银片用导线连接后插入某氯化钠溶液中,铜片是() A、阴极 B、正极 C、阳极 D、负极 2、关于如右图所示装置的叙述中,正确的是() A、铜是阳极,铜片上有气泡产生 B、铜片质量逐渐减少 C、电流从锌片经导线流向铜片 D、氢离子在铜片表面被还原 3、锂电池是一代新型高能电池,它以质量轻、能量高而受到了普遍重视,目前已研制成功多种锂电池,某种锂电池的总反应为:Li+MnO2==LiMnO2,下列关于该锂的电池说法中,正确的是() A、Li是正极,电极反应为Li-e—== Li+ B、Li是负极,电极反应为Li-e—== Li+ C、Li是负极,电极反应为MnO2 + e— == MnO2- D、Li是负极,电极反应为Li-2e—== Li2+ 4、原电池的电极反应不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法中不正确是() A、由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池,其负极反应式为:Al—3e—=Al3+ B、由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,其负极反应式为:Mg—2e—=Mg2+ C、由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,其负极反应式为:Fe—2e—=Fe2+ D、由Al、Cu、浓硝酸组成原电池,其负极反应式为:Cu—2e—=Cu2+ 5、人造地球卫星用到的一种高能电池——银锌蓄电池,它在放电时的电极反应为:Zn + 2OH––2e–=ZnO + H2O,Ag2O + H2O + 2e–=2Ag + 2OH–,下列叙述中,正确的是() A、Ag2O 是负极,并被氧化 B、电流由锌经外电路流向氧化银 C、工作时,负极区溶液pH减小,正极区pH增大 D、溶液中OH-向正极移动,K+、H+向负极移动 6、一个电池的总反应:Zn+Cu2+=Zn2++Cu,该反应的原电池的正确组成是() A. B. C. D. 正极 Zn Cu Cu Ag 负极 Cu Zn Zn Cu 电解质溶液 CuCl2 H2SO4 CuSO4 AgNO3 7、用惰性电极实现电解,下列说法正确的是()

(完整版)物理化学—电化学练习题及参考答案(1)分析解析

电化学A 一、选择题 1. 某燃料电池的反应为: O2(g)─→H2O(g) H2(g)+1 2 在400 K 时的?r H m和?r S m分别为-251.6 kJ·mol-1和–50 J·K-1·mol-1,则该电池的电动势为:( ) (A) 1.2 V (B) 2.4 V (C) 1.4 V (D) 2.8 V 2. 已知下列两个电极反应的标准电极电位为: Cu2++ 2e-─→Cu(s) φ $= 0.337 V 1 Cu++ e-─→Cu(s) φ $= 0.521 V 2 由此可算得Cu2++ e-─→Cu+的φ?值为:( ) (A) 0.184 V (B) 0.352 V (C) -0.184 V (D) 0.153 V 3. 有下面一组电池: (1) H2(p?)│HCl(a=1)‖NaOH(a=1)│O2(p?) (2) H2(p?)│NaOH(a=1)│O2(p?) (3) H2(p?)│HCl(a=1)│O2(p?) (4) H2(p?)│KOH(a=1)│O2(p?) (5) H2(p?)│H2SO4(a=1)│O2(p?) 电动势值:( ) (A) 除1 外都相同(B) 只有2,4 相同

(C) 只有3,5 相同(D) 都不同 4. 对应电池Ag(s)|AgCl(s)|KCl(aq)|Hg2Cl2(s)|Hg(l)的化学反应是:() (A) 2Ag(s)+Hg22+(aq) = 2Hg(l) +2Ag+ (B) 2Hg+2Ag+ = 2Ag +Hg22+ (C) 2AgCl+2Hg = 2Ag +Hg2Cl2 (D) 2Ag+Hg2Cl2 = 2AgCl +2Hg 5. 电动势测定应用中,下列电池不能用于测定H2O(l)的离子积的是: () (A) Pt,H2(p?)|KOH(aq)||H+(aq)|H2(p?),Pt (B) Pt,H2(p?)|KOH(aq)||参比电极 (C) Pt,H2(p?)|KOH(aq)|HgO(s)|Hg(l) (D) Pt,H2(p?)|HCl(aq)|Cl2(p?),Pt 6. 在电极与溶液的界面处形成双电层,其中扩散层厚度与溶液中离 子浓度大小的关系是() (A) 两者无关 (B) 两者成正比关系 (C) 两者无确定关系 (D) 两者成反比关系 7. 某电池反应为Zn(s)+Mg2+(a=0.1)=Zn2+(a=1)+Mg(s) 用实 验测得该电池的电动势E=0.2312 V, 则电池的E?为:( )

电化学(必考题) 2020高考化学

2020高考化学 专题五、电化学(必考题) 【初见----14~16年高考赏析】 1.【2016年高考新课标Ⅰ卷】三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd 均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO42-可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。 下列叙述正确的是() A.通电后中间隔室的SO42-离子向正极迁移,正极区溶液pH增大[来源:Z+X+X+K] B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品 C.负极反应为2 H2O–4e–=O2+4H+,负极区溶液pH降低 D.当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.5mol的O2生成 【答案】B 【解析】A.根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,在电解池中阴离子会向正电荷较多的阳极区定向移动,因此通电后中间隔室的SO42-离子向正极迁移;在正极区带负电荷的OH-失去电子,发生氧化反应而放电,由于破坏了附近的水的电离平衡,使溶液中c(H+)>c(OH-),所以正极区溶液酸性增强,溶液的pH减小,错误;B.阳极区氢氧根放电,溶液中产生硫酸,阴极区氢离子获得电子,发生还原反应而放电,破坏了附近的水的电离平衡,使溶液中c(OH-)>c(H+),所以产生氢氧化钠,因此该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品,正确;C.负极区氢离子得到电子,使溶液中c(H+)增大,所以负极区溶液pH升高,错误;D.当电路中通过1mol电子的电量时,根据整个闭合回路中电子转移数目相等可知反应产生氧气的物质的量是n(O2)=1mol÷4=0.25mol,错误。 2.【2016年高考新课标Ⅱ卷】Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是() A.负极反应式为Mg-2e-=Mg2+

1、电化学复习教案

《电化学基础》二轮复习 一、考纲要求 1、了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应式和电池反应方程式。 2、了解常见化学电源的种类及其工作原理。 3、理解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害,防止金属腐蚀的措施。 三、知识重组

四、热点聚焦 1、原理篇 例1.某小组为研究电化学原理,设计如图2装置。下列叙述不正确 ...的是 A.a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出 B.a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu2++2e-= Cu C.无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液从蓝色逐渐变成 浅绿色 D.a和b分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu2+向 铜电极移动 方法归纳:电极反应式书写 原电池:列物质,标得失;看环境,配守恒,两式加,验总式。 电解池:先看阳极材料,再思离子放电顺序。阳氧阴还。 及时反馈 1、研究人员最近发现了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为:5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl,下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是: A.正极反应式:Ag+Cl--e-=AgCl B.每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子 C.Na+不断向“水”电池的负极移动 D.AgCl是还原产物 2、(2011海南)根据下图,下列判断中正确的是 A..烧杯a中的溶液pH升高 B.烧杯b中发生氧化反应 C.烧杯a中发生的反应为2H++2e-=H2 D..烧杯b中发生的反应为2Cl--2e-=Cl2 3、右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置,通电后在石墨电极a和b附近分别滴加 石蕊溶液,下列实验现象正确的是 A.逸出气体的体积:a电极的小于b电极的 B.电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体 C.a电极附近呈红色,b电极附近呈蓝色 D.a电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色 4、用电解法提取氯化铜废液中的铜,方案正确的是 A.用铜片连接电源的正极,另一电极用铂片 B.用碳棒连接电源的正极,另一电极用铜片

物理化学课程教案-2

物理化学课程教案 第一章热力学第一定律及其应用 §2. 1热力学概论 热力学的基本内容 热力学是研究热功转换过程所遵循的规律的科学。它包含系统变化所引起的物理量的变化或当物理量变化时系统的变化。

热力学研究问题的基础是四个经验定律(热力学第一定律,第二定律和第三定律,还有热力学第零定律),其中热力学第三定律是实验事实的推论。这些定律是人们经过大量的实验归纳和总结出来的,具有不可争辩的事实根据,在一定程度上是绝对可靠的。 热力学的研究在解决化学研究中所遇到的实际问题时是非常重要的,在生产和科研中发挥着重要的作用。如一个系统的变化的方向和变化所能达的限度等。 热力学研究方法和局限性 研究方法: 热力学的研究方法是一种演绎推理的方法,它通过对研究的系统(所研究的对象)在转化过程中热和功的关系的分析,用热力学定律来判断该转变是否进行以及进行的程度。 特点: 首先,热力学研究的结论是绝对可靠的,它所进行推理的依据是实验总结的热力学定律,没有任何假想的成分。另外,热力学在研究问题的时,只是从系统变化过程的热功关系入手,以热力学定律作为标准,从而对系统变化过程的方向和限度做出判断。不考虑系统在转化过程中,物质微粒是什么和到底发生了什么变化。 局限性: 不能回答系统的转化和物质微粒的特性之间的关系,即不能对系统变化的具体过程和细节做出判断。只能预示过程进行的可能性,但不能解决过程的现实性,即不能预言过程的时间性问题。 §2. 2热平衡和热力学第零定律-温度的概念 为了给热力学所研究的对象-系统的热冷程度确定一个严格概念,需要定义温度。 温度概念的建立以及温度的测定都是以热平衡现象为基础。一个不受外界影响的系统,最终会达到热平衡,宏观上不再变化,可以用一个状态参量来描述它。当把两个系统已达平衡的系统接触,并使它们用可以导热的壁接触,则这两个系统之间在达到热平衡时,两个系统的这一状态参量也应该相等。这个状态参量就称为温度。 那么如何确定一个系统的温度呢?热力学第零定律指出:如果两个系统分别和处于平衡的第三个系统达成热平衡,则这两个系统也彼此也处于热平衡。热力学第零定律是是确定系统温度和测定系统温度的基础,虽然它发现迟于热力学第一、二定律,但由于逻辑的关系,应排在它们的前边,所以称为热力学第零定律。 温度的科学定义是由热力学第零定律导出的,当两个系统接触时,描写系统的性质的状态函数将自动调节变化,直到两个系统都达到平衡,这就意味着两个系统有一个共同的物理性质,这个性质就是“温度”。 热力学第零定律的实质是指出了温度这个状态函数的存在,它非但给出了温度的概念,而且还为系统的温度的测定提供了依据。 §2. 3热力学的一些基本概念 系统与环境 系统:物理化学中把所研究的对象称为系统 环境:和系统有关的以外的部分称为环境。 根据系统与环境的关系,可以将系统分为三类: (1)孤立系统:系统和环境之间无物质和能量交换者。 (2)封闭系统:系统和环境之间无物质交换,但有能量交换者。 (3)敞开系统:系统和环境之间既有物质交换,又有能量交换 系统的性质 系统的状态可以用它的可观测的宏观性质来描述。这些性质称为系统的性质,系统的性质可以分为两类:(1)广度性质(或容量性质)其数值与系统的量成正比,具有加和性,整个体系的广度性质是系统中各部分这种性质的总和。如体积,质量,热力学能等。 (2)强度性质其数值决定于体系自身的特性,不具有加和性。如温度,压力,密度等。

高考电化学历年真题汇编练习版

2009-2013年高考化学试题分类解析汇编:电化学基础 2009年高考化学试题 1.(09广东理科基础?25)钢铁生锈过程发生如下反应: ①2Fe +O 2+2H 2O =2Fe(OH)2; ②4Fe(OH)2+O 2+2H 2O =4Fe(OH)3; ③2Fe(OH)3=Fe 2O 3+3H 2O 。下列说法正确的是 A .反应①、②中电子转移数目相等 B .反应①中氧化剂是氧气和水 C .与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D .钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀 2.(09安徽卷?12)Cu 2O 是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取。Cu 2O 的电解池示意图如下,点解总反应:2Cu +H 2 O Cu 2O +H 2O ↑。下列说法正确的是 A .石墨电极上产生氢气 B .铜电极发生还原反应 C .铜电极接直流电源的负极 D .当有0.1mol 电子转移时,有0.1molCu 2O 生成。 2.(09江苏卷?12)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是 A .该电池能够在高温下工作 B .电池的负极反应为: C 6H 12O 6+6H 2O -24e - =6CO 2↑+24H + C .放电过程中,+ H 从正极区向负极区迁移 D .在电池反应中,每消耗1mol 氧气,理论上能生成标准状况下CO 2气体22.4 6L 3.(09浙江卷?12)市场上经常见到的标记为Li —ion 的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li + 的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为: Li +2Li 0.35NiO 2 2Li 0.85NiO 2 下列说法不正确的是 A .放电时,负极的电极反应式:Li ? e - =Li + B .充电时,Li 0.85NiO 2既发生氧化反应又发生还原反应 C .该电池不能用水溶液作为电解质 D .放电过程中Li + 向负极移动 4.(09广东理科基础?34)下列有关电池的说法不正确的是 A .手机上用的锂离子电池属于二次电池 B .铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C .甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D .锌锰干电池中,锌电极是负极 5.(09福建卷?11) 控制适合的条件,将反应2Fe 3+ +2I - 电池。下列判断不正确的是 A .反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应 B .反应开始时,甲中石墨电极上Fe 3+ 被还原 放电 充电

物理化学电化学练习题及答案

第八、九、十章 电化学习题 一、选择题 1. 科尔劳乌施定律)1(c m m β-Λ=Λ ∞适用于( D ) A.弱电解质 B.强电解质 C.无限稀释溶液 D.强电解质稀溶液 2. 在质量摩尔浓度为b 的MgSO 4中,MgSO 4的活度a 为( A ) A.22) /(±γθb b B.22)/(2±γθb b C.33)/(4± γθb b D.44)/(8±γθb b 3. 某电池的电池反应可写成:( C ) (1)H 2 (g)+2 1O 2 (g)→ H 2O(l) (2)2H 2 (g)+ O 2 (g)→ 2H 2O(l) 相应的电动势和化学反应平衡常数分别用E 1,E 2和K 1,K 2表示,则 ( C ) A.E 1=E 2 K 1=K 2 B.E 1≠E 2 K 1=K 2 C.E 1=E 2 K 1≠K 2 D.E 1≠E 2 K 1≠K 2 4. 下列电池中,电动势E 与Cl -的浓度无关的是( C ) A.Ag|AgCl(s)|KCl(aq)| Cl 2 (g,100kPa)| Pt B.Ag|Ag +(aq)|| Cl - (aq)| Cl 2 (g,100kPa)| Pt

C.Ag|Ag+(aq)|| Cl- (aq)| AgCl(s) |Ag D.Ag|AgCl(s) |KCl(aq)|Hg2Cl2 (s)|Hg 5. 电池在恒温恒压及可逆条件下放电,则系统与环境间的热交换Q r值是(B ) A.Δr H m B.TΔr S m C.Δr H m - TΔr S m D.0 6. 在电池Pt| H 2 (g,p)| HCl (1mol·kg-1)||CuSO4(0.01 mol·kg-1)|Cu的阴极中加入下面四种溶液,使电池电动势增大的是( A ) A.0.1 mol·kg-1CuSO4 B.0.1 mol·kg-1Na2SO4 C.0.1 mol·kg-1Na2S D.0.1 mol·kg-1氨水 7. 298K时,下列两电极反应的标准电极电势为: Fe3+ + 3e-→ Fe Eθ(Fe3+/Fe)=-0.036V Fe2+ + 2e-→ Fe Eθ(Fe2+/Fe)=-0.439V 则反应Fe3+ + e-→ Fe2+ 的Eθ(Pt/Fe3+, Fe2+)等于( D ) 8. 298K时,KNO3水溶液的浓度由1mol·dm-3增大到2 mol·dm-3,其摩尔电导率Λm将( B ) A.增大 B.减小 C.不变 D.不确定 9. 电解质分为强电解质和弱电解质,在于:( B )。

物理化学课程教案2020

物理化学课程教案2019 第一章热力学第一定律及其应用 §2. 1热力学概论 热力学的基本内容

热力学是研究热功转换过程所遵循的规律的科学。它包含系统变化所引起的物理量的变化或当物理量变化时系统的变化。 热力学研究问题的基础是四个经验定律(热力学第一定律,第二定律和第三定律,还有热力学第零定律),其中热力学第三定律是实验事实的推论。这些定律是人们经过大量的实验归纳和总结出来的,具有不可争辩的事实根据,在一定程度上是绝对可靠的。 热力学的研究在解决化学研究中所遇到的实际问题时是非常重要的,在生产和科研中发挥着重要的作用。如一个系统的变化的方向和变化所能达的限度等。 热力学研究方法和局限性 研究方法: 热力学的研究方法是一种演绎推理的方法,它通过对研究的系统(所研究的对象)在转化过程中热和功的关系的分析,用热力学定律来判断该转变是否进行以及进行的程度。 特点: 首先,热力学研究的结论是绝对可靠的,它所进行推理的依据是实验总结的热力学定律,没有任何假想的成分。另外,热力学在研究问题的时,只是从系统变化过程的热功关系入手,以热力学定律作为标准,从而对系统变化过程的方向和限度做出判断。不考虑系统在转化过程中,物质微粒是什么和到底发生了什么变化。 局限性: 不能回答系统的转化和物质微粒的特性之间的关系,即不能对系统变化的具体过程和细节做出判断。只能预示过程进行的可能性,但不能解决过程的现实性,即不能预言过程的时间性问题。 §2. 2热平衡和热力学第零定律-温度的概念 为了给热力学所研究的对象-系统的热冷程度确定一个严格概念,需要定义温度。 温度概念的建立以及温度的测定都是以热平衡现象为基础。一个不受外界影响的系统,最终会达到热平衡,宏观上不再变化,可以用一个状态参量来描述它。当把两个系统已达平衡的系统接触,并使它们用可以导热的壁接触,则这两个系统之间在达到热平衡时,两个系统的这一状态参量也应该相等。这个状态参量就称为温度。 那么如何确定一个系统的温度呢?热力学第零定律指出:如果两个系统分别和处于平衡的第三个系统达成热平衡,则这两个系统也彼此也处于热平衡。热力学第零定律是是确定系统温度和测定系统温度的基础,虽然它发现迟于热力学第一、二定律,但由于逻辑的关系,应排在它们的前边,所以称为热力学第零定律。 温度的科学定义是由热力学第零定律导出的,当两个系统接触时,描写系统的性质的状态函数将自动调节变化,直到两个系统都达到平衡,这就意味着两个系统有一个共同的物理性质,这个性质就是“温度”。 热力学第零定律的实质是指出了温度这个状态函数的存在,它非但给出了温度的概念,而且还为系统的温度的测定提供了依据。 §2. 3热力学的一些基本概念 系统与环境 系统:物理化学中把所研究的对象称为系统 环境:和系统有关的以外的部分称为环境。 根据系统与环境的关系,可以将系统分为三类:

2020高考化学《电化学》考点精心汇总!

考点一原电池的工作原理 1.概念和反应本质 原电池是把化学能转化为电能的装置,其反应本质是氧化还原反应。2.原电池的构成条件 (1)一看反应:看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。 (2)二看两电极:一般是活泼性不同的两电极。 (3)三看是否形成闭合回路,形成闭合回路需三个条件:①电解质溶液;②两电极直接或间接接触;③两电极插入电解质溶液中。 3.工作原理 以锌铜原电池为例 (1)反应原理 (2)盐桥的组成和作用 ①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。

②盐桥的作用:①连接内电路,形成闭合回路;②平衡电荷,使原电池不断产生电流。 (3)图Ⅰ中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2+,会有一部分Zn与Cu2+直接反应,该装置中既有化学能和电能的转化,又有一部分化学能转化成了热能,装置的温度会升高。 图Ⅱ中Zn和CuSO4溶液分别在两个池子中,Zn与Cu2+不直接接触,不存在Zn与Cu2+直接反应的过程,所以仅是化学能转化成了电能,电流稳定,且持续时间长。 关键点:盐桥原电池中,还原剂在负极区,而氧化剂在正极区。 【深度思考】 1.原电池正、负极判断方法 说明原电池的正极和负极与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关,不要形成“活泼电极一定作负极”的思维定势。 2.当氧化剂得电子速率与还原剂失电子速率相等时,可逆反应达到化学平衡状态,电流表指针示数为零;当电流表指针往相反方向偏转,暗示电路中电子流向相反,说明化学平衡移动方向相反。 考点二原电池原理的“四”个基本应用 1.用于金属的防护 使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。例如,要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等,可用导线将其与一块锌块相连,使锌作原电池的负极。 2.设计制作化学电源 (1)首先将氧化还原反应分成两个半反应。

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