2017届高中化学 第4章 电化学基础章末专题复习课件 新人教版选修4.pptVIP

1．燃料电池的组成 (1)电极：惰性电极。 (2)燃料：包括H2、烃(如CH4)、醇(如C2H5OH)、肼(N2H4)等。 (3)电解质：酸性电解质溶液，如H2SO4溶液；碱性电解质溶液，如NaOH溶液；熔融氧化物，如Y2O；熔融碳酸盐，如K2CO3等。 2．书写燃料电池反应式的基本步骤 (1)第一步：写出电池总反应式。 燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致，若产物能和电解质反应，则总反应为加和后的反应。 如氢氧燃料电池的总反应为2H2＋O2===2H2O；甲烷燃料电池(电解质溶液为NaOH溶液)的反应： CH4＋2O2===CO2＋2H2O① CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O② ①＋②式得燃料电池总反应为CH4＋2O2＋2NaOH===Na2CO3＋3H2O。 解析：由电池总反应方程式及原电池原理可知，充入H2的一极即a极是负极，充入O2的一极即b极是正极；电子由负极经外电路流向正极；电池内部阳离子即H＋移向正极，正极即b极的电极反应式应为：O2＋4H＋＋4e－=== 2H2O，故A项、B项错误，D项正确。C项没有指明标准状况，故C项错误。 1．阳离子交换膜的作用 电解饱和食盐水是氯碱工业的基础，能制得氯气、氢气、氢氧化钠等重要的化工原料。电解过程中，在电场的作用下，阳离子向阴极移动，而阴离子向阳极移动。由于在阳极氯离子失去电子生成氯气，若不采取措施，氢氧根离子会向阳极移动，从而与氯气发生反应，既减少了氯气的产量，又会使得到的氢氧化钠不纯。因此，必须阻止氢氧根离子向阳极移动。 目前，常用的隔膜有石棉隔膜和阳离子交换膜。石棉隔膜能阻止气体通过，但允许水分子及离子通过。由于氢氧根离子能透过隔膜，因此氯气会与氢氧根发生反应，导致制得的氢氧化钠不纯。阳离子交换膜只允许阳离子通过，而不允许阴离子及气体通过，也就是说，只允许钠离子通过，氯离子、氢氧根离子和氢气、氯气均不能通过。这样既可以防止阴极产生的氢气与阳极产生的氯气相混合，在一定条件下引起爆炸，又能避免氯气与氢氧化钠作用生成次氯酸钠而影响烧碱的质量。 提示：除杂质时所加试剂的顺序要求是：a.Na2CO3必须在BaCl2之后；b.盐酸在过滤之后加入。 依据上图，完成下列填空。 (1)在电解过程中，与电源正极相连的电极上所发生反应的电极反应式为_______________________，与电源负极相连的电极附近，溶液的pH_______(填“不变”“升高”或“下降”)。 (2)如果精盐中SO含量较高，必须添加钡试剂除去SO，该钡试剂可以是_______ (填字母)。 a．Ba(OH)2　　　　　b．Ba(NO3)3　　　　　C．BaCl2 (3)为有效除去Ca2＋、Mg2＋、SO，加入试剂的合理顺序为_____(填字母)。 a．先加NaOH，后加Na2CO3，再加钡试剂 b．先加NaOH，后加钡试剂，再加Na2CO3 c．先加钡试剂，后加NaOH，再加Na2CO3 (4)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过_______(填操作名称，下同)、冷却、________、________除去NaCl。 ①该电解槽的阳极反应式是____________________________。 ②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因________________ ___________________________。 ③除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口_______(填写“A”或“B”)导出。 解析：(3)中根据电解原理，阳极应是OH－失电子，所以电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，而阴极为H＋放电，促进水的电离，使OH－浓度增大，所以pH增大，根据阳离子交换膜的特点，K＋可从阳极区进入阴极区和OH－组成KOH，从而可在阴极区得纯的KOH溶液，故液体应从B口导出。 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；了解常见化学电源的种类及其工作原理；了解原电池和电解池的应用。 2．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。 1．(2016·全国卷Ⅰ，11题)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SO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。 解析：该装置为电解池。H2O在正(阳)极区放电，生成O2和H＋，中间隔室中的阴离子SO通过cd膜移向正(阳)极，故正(阳)极区得到H2SO4，当电路中通过1 mol电子时生成0.25 mol O2，正(阳)极区溶液pH减小，H2O在负(阴)极区放电，生成OH－和H2，负(阴)极区溶液pH增大，A、C、D项错误。H2O在