化学选择性必修1第四章 化学反应与电能本单元综合与测试复习课件ppt

这是一份化学选择性必修1第四章 化学反应与电能本单元综合与测试复习课件ppt，共38页。PPT课件主要包含了化学反应与电能，图T4-1，图T4-2，图T4-3，试纸变蓝，试纸变红，图T4-4，图T4-5，图T4-6，图T4-7等内容，欢迎下载使用。
探究点一　原电池、电解池、电镀池的比较与判断例1 在如图T4-1所示的三个烧杯中均盛有足量的CuCl2溶液。请按要求回答下列问题:
(1)A、B、C三个装置中属于电解池的是　　　　。 
[解析] (1)B、C装置都有外接电源,所以是把电能转化为化学能的装置,属于电解池。
(2)A池中Cu是　　　极,A池中Cl-移向　　　极(填“Zn”或“Cu”),总反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。 
Cu2++Zn=Zn2++Cu
[解析] (2)该装置是原电池,较活泼的金属锌作负极,铜作正极;带负电荷的氯离子移向原电池的负极;锌和铜离子发生氧化还原反应生成锌离子和铜单质。
(3)B池中C电极上发生　　　　(填“氧化”或“还原”)反应,B池中总反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。 
CuCl2 Cl2↑+Cu
[解析] (3)B电池中,C连接外接电源负极,所以C是阴极,阴极上得电子发生还原反应,电解池工作时,阴极上铜离子得电子发生还原反应,阳极上氯离子失电子发生氧化反应。
(4)C池中Cu是　　　极,电极反应为　　　　　　　　, 反应过程中c(Cu2+)　　　　(填“变大”“变小”或“不变”)。 
Cu-2e-=Cu2+
[解析] (4)铜连接外接电源的正极,所以是阳极,电解池工作时,阳极上铜失电子生成铜离子,电极反应式为Cu-2e-=Cu2+,因为阳极上铜失电子进入溶液,阴极上铜离子得电子生成铜单质,阳极上溶解的铜等于阴极上析出的铜,所以溶液中铜离子浓度不变。
[归纳总结] 原电池、电解池、电镀池三种电化学装置的比较
2.新型电池“放电”“充电”时电极反应式的正误判断(1)新型电池放电①若给出新型电池的装置图:先找出电池的正、负极,即找出氧化剂和还原剂;再结合电解质确定出还原产物和氧化产物;最后判断相应的电极反应式的正误。②若给出新型电池的总反应式:分析总反应式中各元素化合价的变化情况,找出氧化剂及其对应的还原产物、还原剂及其对应的氧化产物,最后考虑电解质是否参加反应,判断电极反应式的正误。
(2)新型电池充电①充电时阴极的电极反应式是该电池放电时的负极反应式的“逆反应”。②充电时阳极的电极反应式是该电池放电时的正极反应式的“逆反应”。3.新型电池中离子的移动方向的判断:正正负负,溶液中的带负电荷的阴离子要移向负极;带正电荷的阳离子要移向正极。
探究点三　电解问题的分析与判断例3 在如图T4-3所示的实验装置中,E为一张用淀粉、碘化钾和酚酞混合溶液润湿的滤纸,C、D为夹在滤纸两端的铂夹;x、y分别为直流电源的两极。在A、B中充满KOH溶液后倒立于盛有KOH溶液的水槽中,再分别插入一多孔的惰性电极。切断电源开关S1,闭合开关S2,通直流电一段时间后,请回答下列问题:(1)标出电源的正、负极:x为　　　极,y为　　　极。 
[解析] (1)惰性电极电解KOH溶液,实质就是电解水,所得产物为H2和O2,因为A试管中气体体积是B试管中的2倍,所以A中为H2,B中为O2,即A为阴极,B为阳极,所以x为正极,y为负极。
(2)在滤纸的C端附近,观察到的现象是　　　　　　,在滤纸的D端附近,观察到的现象是　　　　　。 
[解析] (2)C为阳极,电极反应式为2I--2e-=I2,淀粉遇碘显蓝色,所以试纸变蓝,D为阴极,水电离产生的H+放电,使D极附近呈碱性,使酚酞变红。
(3)写出电极反应式:B中　　　　　　　　　　　　; D端　　　　　　　　　　　　　。 
4OH--4e-=2H2O+O2↑
4H2O+4e-=2H2↑+4OH-
[解析] (3)B电极是阳极,溶液中的OH-放电,电极反应式是4OH--4e-=2H2O+O2↑。
(4)若电解一段时间后,A、B中均有气体包围电极。此时切断开关S2,闭合开关S1,则电流表的指针是否发生偏转?　　　　(填“偏转”或“不偏转”)。 
[解析] (4)如果切断S2,闭合S1,则可由A中的H2、B中的O2与KOH溶液形成H2-O2燃料电池,把化学能变为电能,因此指针偏转。
[归纳小结] 分析电解问题的基本思路模式1.通电前电解池溶液中含有哪些阴、阳离子(包括水电离出的H+和OH-)。2.通电后阴离子移向阳极、阳离子移向阴极,结合放电顺序分析谁优先放电。
3.写电极反应式,并结合题目要求得出结论,如两极现象、水的电离平衡移动、离子浓度的变化、pH的变化等。(1)阴、阳极的判断①根据电极与电源两极相连的顺序判断。阴极:与直流电源的负极相连接的电解池中的电极。阳极:与直流电源的正极相连接的电解池中的电极。
②根据电极上的变化判断。阴极:溶液中氧化性强的阳离子首先在阴极上得电子,发生还原反应,析出金属单质,电极质量增加。阳极:溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化,或者活性电极本身失去电子被氧化而溶入溶液,使电极质量减小。③根据电解质溶液里离子移动的方向判断。在电解质溶液里阳离子总是向阴极作定向移动,阴离子总是向阳极作定向移动。
(2)判断电解后溶液的pH变化的方法根据原溶液的酸碱性和电解产物即可对电解后溶液的pH变化作出正确的判断,其方法如下:①若电解产物只有H2而无O2,则pH变大;②若电解产物只有O2而无H2,则pH变小;③若电解产物既有O2又有H2,原溶液呈酸性则pH变小,原溶液呈碱性则pH变大,原溶液呈中性则pH不变。
1.下面有关电化学的图示,完全正确的是(　　)
A　　　 　 B　　　　 C　　 D
[解析] 该原电池中,Cu作正极,Zn作负极,A错误;
电解池中,电源正极连接阳极,阳极失去电子,发生氧化反应,电源负极连接阴极,阴极得到电子,发生还原反应,所以粗铜应该作阳极,失去电子,发生氧化反应,B错误;据图可知,电源正极连接Fe作阳极,Fe失去电子,电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,电源负极连接Zn,Zn作阴极,Fe2++2e-=Fe,即在阴极上镀Fe,C错误;电解池中,电流从电源正极流出,即碳棒为阳极,电极反应式:2Cl--2e-=Cl2↑,阴极附近生成Cl2使淀粉碘化钾溶液变蓝,铁棒为阴极,电极反应式:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,使含有酚酞的溶液变红,D正确。
2.通信用磷酸铁锂电池其有体积小、重量轻、高温性能突出、可高倍率充放电、绿色环保等众多优点。磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池,放电时,正极反应式为M1-xFexPO4+e-+Li+=LiM1-xFexPO4,其原理如图T4-5所示,下列说法正确的是(　　)A.放电时,电流由石墨电极流向磷酸铁锂电极B.电池总反应为M1-xFexPO4+LiC6 LiM1-xFexPO4+6CC.放电时,负极反应式为LiC6-e-=Li++6CD.充电时,Li+移向磷酸铁锂电极
[解析] 放电时,电子由石墨电极流向磷酸铁锂电极,则电流由磷酸铁锂电极流向石墨电极,A错误;根据电池结构可知,该电池的总反应方程式为M1-xFexPO4+LiC6 LiM1-xFexPO4+6C,B错误;放电时,石墨电极为负极,负极反应式为LiC6-e-=Li++6C,C正确;放电时,Li+移向磷酸铁锂电极,充电时Li+移向石墨电极,D错误。
3.如图T4-6,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业的原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中的X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题:(1)甲烷燃料电池的负极反应为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)石墨(C)极的电极反应为　　　　　　　　。
2Cl--2e-=Cl2↑
[解析] (2)原电池的负极与电解池的阴极相接,铁极为阴极,则C极为阳极,在C极上发生氧化反应,电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑。
(3)若在标准状况下,有2.24 L氧气参加反应,则乙装置中铁电极上生成的气体的体积为　　　　L;丙装置中阴极析出铜的质量为　　　　g。 
(4)某同学利用甲烷燃料电池设计电解法制取漂白液或Fe(OH)2的实验装置(如图T4-7)。若用于制漂白液,a为电池的　　　　极,电解质溶液最好用　　　　　　　　　　　　　　　　。 若用于制Fe(OH)2,使用硫酸钠溶液作电解质溶液,阳极选用　　　　作电极。 
饱和氯化钠溶液(或饱和食盐水)
[解析] (4)漂白液的有效成分是次氯酸盐,制备原理是2Cl-+2H2O 2OH-+Cl2↑+H2↑,Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,气体与液体反应,最好采用逆向接触,即气体在下端产生,碱溶液在上端生成,使其充分反应,所以该装置的下端为阳极,上端为阴极,阴极与电源负极相连,故a极为负极,生活中常见且廉价的氯化物是氯化钠,故电解质溶液最好用饱和氯化钠溶液。若制备氢氧化亚铁,用硫酸钠溶液作电解质溶液,选用铁作阳极。
4.按如图T4-8装置实验,A、B两烧杯分别盛放200 g 10% NaOH溶液和足量CuSO4溶液。通电一段时间后,c极上有Cu析出。又测得A杯溶液中NaOH的质量分数为10.23%。试回答:(1)电源P为　　　　极。 (2)b极产生气体的体积为　　　　L(标准状况)。 (3)c极上析出Cu的质量为　　　　g。 (4)d极上所发生的电极反应式:　　　　　　　　　　　　　。 
2H2O-4e-=O2↑+4H+