(完整版)化學反應速率和化學平衡第四章章末總結(jié)VIP

1、精品word學習資料 可編輯資料 - - - - - - - - - - - - - - - -章末總結(jié)學習目標定位1.會判定原電池的正、負極；2.會正確書寫原電池的電極反應式；3.會正確區(qū)分判定原電池和電解池；4.熟知電解的規(guī)律及其應用；一圖解原電池正、負極的判定方法原電池中電極的判定角度如下所示：特殊提示判定一個原電池中的正、負極，最根本的方法是失電子發(fā)生氧化反應的一極是負極，得電子 發(fā)生仍原反應 的一極是正極；假如給出一個化學方程式判定正、負極，可以直接依據(jù)化合價的升降來判定，化合價上升、 發(fā)生氧化反應的一極為負極，化合價降低、發(fā)生仍原反應的一極為正極；【例 1】甲、乙兩位同學想利用原電

2、池反應檢測金屬的活動性次序，兩人均使用鎂片與鋁11片作電極，但甲同學將電極放入6 mol·LH2SO4 溶液中，乙同學將電極放入6 mol·L的NaOH 溶液中，如下圖所示；1 假如甲、乙同學均認為如構(gòu)成原電池的電極材料都是金屬，就構(gòu)成負極材料的金屬應比構(gòu)成正極材料的金屬活潑，就甲會判定出 的活動性更強，而乙會判定出 的活動性更強；填元素符號 2 由此試驗，可得到哪些正確的結(jié)論？ 填字母 ；A. 利用原電池反應判定金屬活動性次序時應留意挑選合適的介質(zhì)B.鎂的金屬性不肯定比鋁的金屬性強C.該試驗說明金屬活動性次序表已過時，已沒有有用價值D.該試驗說明化學討論的對象復雜，反應受

3、條件影響較大，因此應詳細問題詳細分析- - -細心整理 - - - 歡迎下載 - - -第 1 頁，共 8 頁精品word學習資料 可編輯資料 - - - - - - - - - - - - - - - -3 上述試驗也反過來證明白“直接利用金屬活動性次序表判定原電池的正、負極”的做法 填“牢靠”或“不行靠”；如不行靠，請你提出另一個判定原電池正、負極的可行的試驗方案： 如牢靠，此空可不填；解析此題采納相同金屬材料和不同電解質(zhì)溶液進行原電池反應，并得出有關結(jié)論； 解題時，應第一分析并寫出兩個原電池的電極反應式，可以發(fā)覺，在NaOH 溶液作電解質(zhì)溶液的裝 置中， 鎂片不與堿反應，無法失去電子作負

4、極，負極應當是鋁片，從而進一步確定原電池反 應都是自發(fā)進行的氧化仍原反應；在確定 “直接利用金屬活動性次序表判定原電池的正、負極” 的做法不行靠之后，要設計可行方案，就必需依據(jù)氧化仍原反應的實質(zhì)有電子得失 ，結(jié)合試驗裝置， 利用電流表測定電流的方向，從而判定電子的流淌方向，再確定原電池的正、 負極；答案1MgAl2AD3 不行靠將兩種金屬連上電流表后插入電解質(zhì)溶液中，構(gòu)成原電池，利用電流表測定電流的方向，從而判定電子的流淌方向，由此確定原電池的正、負極二原電池電極反應式的書寫規(guī)律和方法1.依據(jù)裝置書寫電極反應式1 先分析題目給定的圖示裝置，確定原電池正、負極上的反應物，并標出相同數(shù)目電子的得失

5、；2 負極反應式的書寫常見電池負極反應特點負極反應式書寫方法鋅錳干電池負極 Zn 本身失去電子生成陽離子Zn 2 直接寫出負極反應式：Zn- C-NH4Cl生成的陽離子不與電解質(zhì)溶液成分反應Zn22e =Zn鉛蓄電池負極 Pb本身失去電子生成陽離子Pb2 將和進行疊加：Pb生成的陽離子Pb222Pb-PbO2 -H2SO4 與電解質(zhì)溶液成分SO4 2e SO4甲烷燃料電池反應負極本身不反應，燃料失去電子被氧化=PbSO4將和進行疊加：Pt- Pt-KOH燃料反應產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液成分有些能反應CH 4 8e 10OH2=CO3 7H 2O3 正極反應式的書寫第一判定在正極發(fā)生反應的物質(zhì)：當負極材

6、料與電解質(zhì)溶液能自發(fā)的發(fā)生化學反應時，在正極上發(fā)生電極反應的物質(zhì)是電解質(zhì)溶液中的某種微粒；當負極材料與電解質(zhì)溶液不能自發(fā) 的發(fā)生化學反應時，在正極上發(fā)生反應的物質(zhì)是溶解在電解質(zhì)溶液中的O2；然后再依據(jù)詳細情形寫出正極反應式，在書寫時也要考慮正極反應產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液反應的問題，如參與反應也要書寫疊加式；燃料電池的正極反應式- - -細心整理 - - - 歡迎下載 - - -第 2 頁，共 8 頁精品word學習資料 可編輯資料 - - - - - - - - - - - - - - - -電解質(zhì)是堿性或中性溶液：O2 2H 2O 4e=4OH ，電解質(zhì)是酸性溶液：O2 4H 4e =2H 2

7、O；4 正、負電極反應式相加得到電池反應的總反應方程式；2.依據(jù)總反應式書寫電極反應式假如題目給定的是總反應式，可分析此反應中的氧化反應或仍原反應即分析有關元素的化合價變化情形，再挑選一個簡潔變化情形寫電極反應式，另一極的電極反應式可直接寫或?qū)⒏鞣磻娇醋鲾?shù)學中的代數(shù)式，用總反應式減去已寫出的電極反應式即得結(jié)果；以 2H 2O2=2H 2O 為例，當電解質(zhì)溶液為KOH 溶液時的電極反應式的書寫步驟如下：1 依據(jù)總反應方程式分析有關元素化合價的變化情形，確定 2 mol H 2 失掉 4 mol 電子，初步確定負極反應式為2H2 4e=4H；2 依據(jù)電解質(zhì)溶液為堿性，與H不能大量共存，反應生成水

8、，推出 OH應寫入負極反應式中，故負極反應式為2H 2 4OH4e=4H 2O；3 用總反應式2H2 O2 =2H2O 減去負極反應式得正極反應式：2H2O O2 4e3.可充電電池電極反應式的書寫在書寫可充電電池電極反應式時，要明確電池和電極，放電為原電池，充電為電解池；=4OH；1 原電池的負極發(fā)生氧化反應，對應元素化合價上升；2 原電池的正極發(fā)生仍原反應，對應元素化合價降低；【例2】氫氧燃料電池的工作原理如下圖所示；通常氫氧燃料電池有酸式 當電解質(zhì)溶液為硫酸時 和堿式 當電解質(zhì)溶液為NaOHaq或 KOHaq時 兩種；試回答以下問題：1 酸式電池的電極反應：負極： ，正極： ；電池總反應

9、： ；電解質(zhì)溶液的 pH 填“變大”、“變小”或“不變” ；2 堿式電池的電極反應：負極： ，正極： ；電池總反應： ；- - -細心整理 - - - 歡迎下載 - - -第 3 頁，共 8 頁精品word學習資料 可編輯資料 - - - - - - - - - - - - - - - -電解質(zhì)溶液的pH 填“變大”、“變小”或“不變”；解析燃料電池所用的介質(zhì)電解質(zhì)溶液或相當于電解質(zhì)溶液不同， 相應的電極反應就不同；但無論如何書寫， 兩電極反應相疊加始終等于燃料的燃燒反應；這也是驗證電極反應是否正 確的一種方法；1 正極上， O2 得電子變?yōu)镺222O； ，溶液中 O 不能單獨存在， 酸性條件

10、下與H 結(jié)合生成 H負極上， H 2 失電子變?yōu)镠，H進入電解質(zhì)溶液；電池總反應為H2 在 O2 中燃燒的反應，由于有水生成，溶液將逐步變稀，故pH 變大； ，溶液中O 不能單獨存在，堿性條件下與H2 正極上， O2 得電子變?yōu)镺222O 分子結(jié)合生成 OH；負極上， H2 失電子變?yōu)镠，堿性條件下H不能大量存在，與OH結(jié)合生成水；電池總反應也是H2 在 O2 中的燃燒反應；同樣，由于有水生成，cOH變小， pH 變??；答案12H 2 4e=4HO2 4e4H=2H 2O2H 2 O2=2H 2O變大22H 2 4e 4OH=4H2 OO24e 2H 2O=4OH2H 2 O2=2H 2O變小

11、懂得感悟書寫電極反應式時，一是要留意電解質(zhì)溶液是否參與反應；二是依據(jù)得失電子守恒將正、負極反應式相加得出總反應方程式；三是結(jié)合總反應方程式分析pH 變化；三原電池和電解池的比較與判定1.原電池和電解池的比較裝置類別原電池電解池使氧化仍原反應中電子的轉(zhuǎn)移原理做定向移動，從而形成電流使電流通過電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)而在陰、陽兩極引起氧化仍原反應的過程裝置特點將化學能轉(zhuǎn)變成電能將電能轉(zhuǎn)變成化學能實例電極名稱負極正極陰極陽極反應類型氧化反應仍原反應仍原反應氧化反應反應特點自發(fā)的氧化仍原反應主動 借助電流 被動 由電極本身打算由外電源打算電極判定正極：流入電子負極：流出電子陽極：連電源正極陰極：連電源負

12、極電子流向負極外電路正極電解池陽極電源正極電源負極電解池陰極離子移動陽離子向正極移動陰離子向負陽離子向陰極移動陰離子向陽極移動- - -細心整理 - - - 歡迎下載 - - -第 4 頁，共 8 頁精品word學習資料 可編輯資料 - - - - - - - - - - - - - - - -極移動2.原電池和電解池的判定1 先分析有無外接電源，無外接電源的可能為原電池，然后用原電池的構(gòu)成條件判定確定；2 有外接電源的為電解池；其中，當陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬陽離子相同時，就為電鍍池；其余情形為電解池；【例 3】依據(jù)以下四種電化學裝置圖，回答以下問題：1 裝置名稱：A ， B ， C ，

13、D ；2 裝置 A 中 Fe 是 極， Zn 是 極；裝置 D 中 Fe 是 極， C 是 極；3 寫出各電極反應式：裝置氧化反應仍原反應A B C D4 裝置 B 、C 相比較，其反應速率的大小關系是 ；答案1 電鍍池電解池原電池原電池2陰陽負正3A ： Zn 2e =Zn2Zn 2 2e =ZnB： Fe22H 2eC：Fe 2e2 2H 2e=HD ： Fe 2e2e =Fe2O 2H=H 24B>C=Fe2=Fe22O 4e=4OH四電解規(guī)律及其應用1.電解池中電極反應式的書寫規(guī)律電解池中電極反應式的書寫關鍵是把握離子的放電次序；1 陰極與電源負極相連，得電子發(fā)生仍原反應；其規(guī)律

14、有兩個： 一是電極本身不參與反應；二是電解質(zhì)溶液中氧化性強的陽離子先得電子，如Ag3 >Fe2 >Cu>H2 >Pb2 >Sn2>Fe>Zn 2 ，要留意金屬活動性次序表中Al 及 Al 前面的金屬離子在溶液中不放電；2 陽極與電源正極相連，失去電子發(fā)生氧化反應；其規(guī)律有兩個：一是如陽極為非惰性電極 除 Pt、 Au 之外的金屬作電極，電極本身失去電子被氧化，電解質(zhì)溶液中的陰離子不參 與電極反應； 二是如陽極為惰性電極Pt、Au 或非金屬作電極，電解質(zhì)溶液中仍原性強的陰離子失去電子被氧化，如S2 >I>Br>Cl>OH>含

15、氧酸根；- - -細心整理 - - - 歡迎下載 - - -第 5 頁，共 8 頁精品word學習資料 可編輯資料 - - - - - - - - - - - - - - - -3 特殊留意：書寫電解池中電極反應式時，要以實際放電的離子表示，但書寫總電解反應方程式時，弱電解質(zhì)要寫成分子式；如用惰性電極電解NaOH溶液，陽極發(fā)生氧化反應，電極反應式為4OH 4e=2H 2O O2，陰極發(fā)生仍原反應，電極反應式為2H 2e電解=H2，總反應式表示為2H2 O=2H 2 O2；2.用惰性電極電解酸、堿、鹽溶液的規(guī)律類型物質(zhì)類型電解物質(zhì)電解質(zhì)pH溶液濃度使電解質(zhì)溶液復原強堿 NaOH電解含氧酸 H2

16、SO4水型增大水增大減小加水活潑金屬含氧酸鹽Na2SO4不變電解無氧酸 HCl質(zhì)型不活潑金屬無氧酸鹽CuCl 2電解質(zhì)減小增大加電解質(zhì)本身放 H 2生堿型電解質(zhì)活潑金屬無氧酸鹽NaCl和水生成新電解質(zhì)加相應增大的無氧酸放 O2生酸型不活潑金屬含氧酸鹽CuSO 4電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)加相應減小的氧化物3.電解原理的應用1 氯堿工業(yè)： 電解飽和食鹽水制取NaOH 、Cl 2 和 H2，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品；2 電鍍?nèi)缦铝袌D鐵片上鍍銀 ：待鍍金屬制品作陰極，鍍層金屬作陽極，用含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液；3 電解精煉銅如下列圖：- - -細心整理 - - - 歡迎下載 - - -第

17、6 頁，共 8 頁精品word學習資料 可編輯資料 - - - - - - - - - - - - - - - -用純銅板作陰極，粗銅板含 Zn 、Fe、Ni 、Ag 、Au 等雜質(zhì) 作陽極， CuSO4 溶液或 CuCl2 溶液作電解液；4 電冶金電解2NaCl 熔融 =2Na Cl 2電解2Al 2O3熔融 =N=a =A=lF=4Al 3O 236【 例 4】下圖是一個用鉑絲作電極電解稀MgSO 4 溶液的裝置，電解液中加有中性紅色指示劑，此時溶液呈紅色；指示劑的pH 變色范疇： 6.8 8.0，酸性 紅色，堿性 黃色 回答以下問題：1 以下關于電解過程中電極鄰近溶液顏色變化的表達正確選

18、項 填編號 ；A 極鄰近溶液由紅變黃 B 極鄰近溶液由紅變黃 A 極鄰近溶液不變色 B 極鄰近溶液不變色2 寫出 A 極發(fā)生反應的反應式： ；3 寫出 B 極發(fā)生反應的反應式： ；4 電解一段時間后，切斷電源，將電解液倒入燒杯內(nèi)觀看到的現(xiàn)象是 ；解析電解 MgSO 4 溶液， 陰極 A 極上 H放電生成H2，同時 cOH增大， 生成 MgOH 2，溶液變黃色；陽極B 極上 OH放電生成O2，同時 cH增大，生成H2SO4 ，溶液仍保持紅色；將電解液倒入燒杯內(nèi)，就MgOH 2 與 H2SO4 混合而導致沉淀溶解，且溶液復原紅色；答案122H 2e 或 2H H 、Mg 2 2OH =H 22O 2e=2OH2=MgOH 234OH 4e =2H2O O2 或 2H2 O 4e =4H O2 4 溶液呈紅色，白色沉淀溶解或大部分溶解- - -細心整理 - - - 歡迎下載 - - -第 7 頁，共 8 頁精品word學習資料 可編輯資料 - - -