高中化学 第四章 电化学基础章末复习学案 新人教版选修4-新人教版高二选修4化学学案VIP专享VIP免费

电化学基础一、原电池的工作原理及应用【归纳总结】1.原电池正、负极的判断：判断一个原电池中的正、负极，最根本的方法是失电子(发生氧化反应)的一极是负极，得电子(发生还原反应)的一极是正极。如果给出一个化学方程式判断正、负极，可以直接根据化合价的升降来判断，化合价升高发生氧化反应的一极为负极，化合价降低发生还原反应的一极为正极。常见电池负极反应特点负极反应式书写方法锌锰干电池(Zn-CNH4Cl)负极(Zn)本身失去电子生成阳离子(Zn2＋)；生成的阳离子不与电解质溶液成分反应Zn－2e－===Zn2＋铅蓄电池(PbPbO2H2SO4)负极(Pb)本身失去电子生成阳离子(Pb2＋)；生成的阳离子(Pb2＋)与电解质溶液成分(SO)反应Pb－2e－＋SO=PbSO4↓甲烷燃料电池(PtPtKOH)负极本身不反应，燃料失去电子被氧化；燃料反应产物与电解质溶液成分有些能反应CH4－8e－＋10OH－=CO＋7H2O2.可充电电池的充、放电原理：放电时相当于原电池，负极发生氧化反应，正极发生还原反应；充电时相当于电解池，放电时的正极变为电解池的阳极，与外电源的正极相连，负极变为电解池的阴极，与外电源负极相连。书写电极反应式时，一是要注意电解质溶液是否参与反应；二是根据得失电子守恒将正、负极反应式相加得出总反应方程式；三是结合总反应方程式分析pH变化。3.易错问题小结（1）原电池工作时，阳离子移向正极，阴离子移向负极。（2）燃料电池中的负极为惰性电极，该电极就不与电解质反应。（3）原电池中的活泼金属不一定都作负极，如MgNaOH溶液Al构成的原电池中，Al能自发的与NaOH溶液发生氧化反应，作负极。（4）在闭合的电路中电子只走导线或电极，离子只走电解质溶液。【题型过关】例题1查处酒后驾驶采用的“便携式乙醇测量仪”以燃料电池为工作原理，在酸性环境中，理论上乙醇可以被完全氧化为CO2，但实际乙醇被氧化为X，其中一个电极的反应式为CH3CH2OH－2e－===X＋2H＋。下列说法中正确的是()A．电池内部H＋由正极向负极移动B．另一极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－C．乙醇在正极发生反应，电子经过外电路流向负极D．电池总反应式为2CH3CH2OH＋O2===2CH3CHO＋2H2O答案解析根据原电池工作原理、反应规律及质量守恒等，可以确定乙醇作原电池的负极，正极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，物质X的分子式为C2H4O，是乙醇被氧化的D产物，为CH3CHO，则电池的总反应式为2CH3CH2OH＋O2===2CH3CHO＋2H2O；工作过程中负极产生H＋，正极消耗H＋，所以，H＋应由负极向正极移动；外电路中的电子应由负极流出，正极流入例题2已知：锂离子电池的总反应为：LixC＋Li1－xCoO2C＋LiCoO2，锂硫电池的总反应为：2Li＋SLi2S，有关上述两种电池说法正确的是()A．锂离子电池放电时，Li＋向负极迁移B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C．理论上两种电池的比能量相同D．下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电答案解析D锂离子电池放电时，为原电池，阳离子Li＋向正极移动，A错误。锂硫电池充电时，为电解池，锂电极发生还原反应生成Li，B正确。电池的比能量是指参与电极反应的单位质量的电极材抖放出电能的多少，两种电池材料不同，显然其比能量不同，C错误。由图可知，锂离子电池的电极材料为C和LiCoO2，应为该电池放电完全所得产物，而锂硫电池的电极材料为Li和S，应为充电完全所得产物，故此时应为锂硫电池给锂离子电池充电的过程，D错误例题3热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiClKCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb。下列有关说法正确的是()A．正极反应式：Ca＋2Cl－－2e－===CaCl2B．放电过程中，Li＋向负极移动C．每转移0.1mol电子，理论上生成20.7gPbD．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转答案解析DA．分析电池总反应，Ca在反应中失电子，所以Ca应做负极；PbSO4中的Pb2＋得电子生成单质铅，所以正极反应物应是PbSO4，所以A项错误。B.放电过程中，负极失电子，电子通过导线流向正极，所以正极表面聚集大量电子，能够吸引电解质中的阳离子向正极移动，所以B项错误。C....