课时24 化学反应与能量
【考纲要求】
1.了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。
2.了解化学能与热能的相互转化，了解吸热反应、放热反应、反应热、燃烧热、中和热等概念。
3. 了解热化学方程式的含义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
4.了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。
【基础知识梳理】
一、反应热与焓变。
1．反应热概念：
2．焓变的含义： 符号 单位
3.吸热反应和放热反应
(1)定义
吸热反应：
放热反应：
产生原因：一个化学反应是吸收能量还是放出能量，取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小。若反应物的总能量 生成物的总能量，则反应过程中吸收能量；若反应物的总能量 生成物的总能量，则反应过程中放出能量。
本质原因：反应热产生的原因在化学反应过程中，旧化学键断裂要 能量，新化学键形成要 能量，从而引起反应过程中能量的变化。
(2)表示方法 ①吸热反应：ΔH为“ ”或ΔH>0；②放热反应：ΔH为“ ”或ΔH<0。
（3）常见的放热反应： ；常见的吸热反应：
(4)计算：:根据键能数据(E )计算：ΔH＝E(反应物)－E (生成物)
二、热化学方程式
1．定义： 。
2．意义： 。
3．书写要求
(1)要注明反应的温度和压强(若在101 kPa和25 ℃可不注明)，要注明ΔH的“＋”与“－”。
(2)要注明反应物和生成物的聚集状态 (表示符号：气态用“g”，液态用“l”，固态用“s”)，若为同素异形体，要注明名称，稀溶液中的溶质或离子，要注明“aq”。
(3) 热化学方程式中反应物和生成物的计量数只表示 ，因此既可以是整数也可以是小数或分数。
4.“五看”法判断热化学方程式的正误：
①看方程式是否配平；②看各物质的聚集状态是否正确；③看ΔH的“＋”“－”是否正确；
④看反应热的单位是否为kJ/mol；⑤看反应热的数值与化学计量数是否对应
三、盖斯定律
1、内容：不管化学反应是一步或分几步完成，其反应焓变是相同的。或者说，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。
2、根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其△H相加或相减，得到一个新的热化学方程式。
四、中和热的测定
1、中和热的定义：
2、中和热的测定
⑴装置
⑵注意事项
①碎泡沫塑料（或纸条）及泡沫塑料板的作用是 。
②为保证酸、碱完全中和，常采用其中一种稍稍过量。
③实验中若使用弱酸或弱碱，因中和过程中电离吸热，会使测得数值 ；若使用浓硫酸，因溶于水时放热，会使测得数值 ；碱若使用氢氧化钠固体，因溶于水时放热，会使测得数值 。
④计算：ΔH=
五、燃烧热
1.概念：
2、单位是 ，燃烧热通常可用仪器由实验测得。
3、特点：物质燃烧时一定放热，则燃烧热一定为kJ/mol 。
【注】燃烧热和中和热使用△H表示及回答反应热时要写上“—”号。回答燃烧热、中和热时则不再加 “—”。
表示燃烧热的热化学方程式，可燃物的化学计量数必须为1。
【典例1】下列各组热化学方程式中，化学反应的ΔH前者大于后者的是( )
①C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1 C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH2
②S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH3 S(g)＋O2(g)===SO2(g) ΔH4
③H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH5 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH6
④CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH7 CaO(s)＋H2O(l)===Ca(OH)2(s) ΔH8
A．① B．④ C．②③④ D．①②③
【典例2】在25 ℃、101 kPa下，1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，下列热化学方程式正确的是( )
A．CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋725.8 kJ·mol－1
B．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1452 kJ·mol－1
C．2CH3OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－725.8 kJ·mol－1
D．2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O ΔH＝－1452 kJ·mol－1
【感悟高考真题】
1.（2011·江苏高考·1）.化学与人类生活、社会可持续发展密切相关，下列措施有利于节能减排、保护环境的是
①加快化石燃料的开采与使用；②研发易降解的生物农药；③应用高效洁净的能源转化技术；
④田间焚烧秸秆；⑤推广使用节能环保材料。
A. ①③⑤ B. ②③⑤ C. ①②④ D. ②④⑤
2．（2011·海南高考·5）已知：2Zn（s）+O2（g）2ZnO（s） △H＝－701.0kJ·mol－1
2Hg（l）+O2（g）2HgO（s） △H＝－181.6kJ·mol－1
则反应Zn（s）+HgO（s）ZnO（s）+Hg（l）的△H为（ ）。
A．+519.4kJ·mol－1 B．+259.7kJ·mol－1 C．－259.7kJ·mol－1 D．－519.4kJ·mol－1
3．（2011·海南高考·11）某反应的△H＝+100kJ·mol－1，下列有关该反应的叙述正确的是
A．正反应活化能小于100kJ·mol－1 B．逆反应活化能一定小于100kJ·mol－1
C．正反应活化能不小于100kJ·mol－1 D．正反应活化能比逆反应活化能大100kJ·mol－1
4.（2011·重庆高考·13）SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S-F键。已知：1molS(s)转化为气态硫原子吸收能量280kJ，断裂1molF-F、S-F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ.。则S(s)+3F2(g)= SF6(g)的反应热ΔH为( )
A. -1780 kJ·mol－1 B. -1220 kJ·mol－1 C.-450 kJ·mol－1 D. +430 kJ·mol－1
5.(2010·新课标全国卷·T11·6分) 已知：HCN(aq)与NaOH(aq)反应的△H=-12.1 KJ·mol-1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的△H=-55.6 KJ·mol-1，则HCN在水溶液中的电离的△H等于( )
A.-67.7KJ·mol·L-1 B.-43.5 KJ·mol·L-1 C.+43.5 KJ·mol·L-1 D.+67.7 KJ·mol·L-1
【巩固练习】
1.(2011·宁波质检)能源分类相关图如图所示，下面四组能源中，全部符合图中阴影部分的能源是( )
A．煤炭、石油、沼气
B．水能、生物能、天然气
C．太阳能、风能、潮汐能
D．地热能、海洋能、核能
2.(2011·珠海模拟)已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ。且氧气中1 mol O＝O键完全断裂时吸收热量496 kJ，水蒸气中1 mol H—O键形成时放出热量463 kJ，则氢气中1 mol H—H键断裂时吸收热量为( )
A.920 kJ B.557 kJ C.436 kJ D.188 kJ
3.(2011·东莞模拟)下列说法中正确的是( )
A.在相同条件下，将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多
B.由“C(s,石墨)====C(s,金刚石)ΔH=+1.9 kJ·mol-1”可知，金刚石比石墨稳定
C.在稀溶液中：H+(aq)+OH-(aq) ==== H2O(l)ΔH=-57.3 kJ·mol-1，若将含0.5 mol 硫酸的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ
D.在101 kPa时，2 g H2完全燃烧生成液态水，放出285.8 kJ热量，氢气燃烧的热化学方程式表示为：2H2(g)+O2(g) ==== 2H2O(l) ΔH=+285.8 kJ·mol-1
4．(2011·佛山模拟)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义，有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可以利用盖斯定律间接计算求得。已知3.6 g碳在6.4 g氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出X kJ热量。已知每摩尔单质碳完全燃烧生成CO2放出热量为Y kJ，则1 mol C与O2反应生成CO的反应热ΔH为( )
A.-Y kJ/mol B.-(10X-Y) kJ/mol C.-(5X-0.5Y) kJ/mol D.+(10X-Y) kJ/mol
5．（2011·南昌一模） 下列物质间的反应，其能量变化符合下图的是( )
A．由电石制乙炔
B．灼热的碳与二氧化碳反应
C．Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体混合
D．碳酸钙的分解
6.（2011·巢湖一检）已知1mol白磷变成1mol红磷时放出热量18.39kJ，则下列两个反应中：
4P（白,s）+5O2（g）＝2P2O5（s） △H=－Q1kJ/mol
4P（红,s）+5O2（g）＝2P2O5（s） △H=－Q2kJ/mol
Q1和Q2的关系正确的是
A．Q1＝ Q2 B．Q1＞Q2 C．Q1＜Q2 D．无法确定
7.（2011·沈阳四校联考）下列热化学方程式或说法正确的是
A．甲烷的燃烧热为△H=-890kJ·mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：
CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g） △H=-890 kJ mol-1
B．500℃、30MPa下，将0．5mol N2和1．5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3（g），放热8．3kJ，其热化学方程式为：
N2（g）+3H2（g）2NH3（g） △H=-38．6kJ mol-1
C．已知：H2（g)+F2(g) = 2HF(g)；△H= —270 kJ/mol，
则1 mol氢气与1 mol氟气反应生成2 mol液态氟化氢放出的热量小于270 Kj
D．在C中相同条件下，2 mol HF气体的能量小于1 mol氢气与1 mol氟气的能量总和
9.（2011·济南外国语高三上第二次质检）某实验小组学生用50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸与50 mL 0.50 mol·L-1的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应．通过测定反应过程中所放出的热量计算反应热．下列说法正确的是( )
A．如图条件下实验过程中没有热量损失
B．图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒
C．烧杯间填碎纸条的作用是固定小烧杯
D．若改用50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸跟50 mL 0.50 mol·L-1的KOH溶液进行反应，从理论上说所求反应热不相等
10.（2011·江苏盐城中学高三期中）一些烷烃的燃烧热如下表：
化合物 燃烧热/kJ·mol-1 化合物 燃烧热/kJ·mol-1
甲烷 891.0 正丁烷 2878.0
乙烷 1560.8 异丁烷 2869.6
丙烷 2221.5 异戊烷 3531.3
下列表达正确的是
A．正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ·mol-1 B．稳定性：正丁烷＞异丁烷
C．乙烷燃烧的热化学方程式为：
2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(g) ；△H= －1560.8 kJ·mol-1
D．相同物质的量的烷烃CnH2n+2，n越大，燃烧放出的热量越多
11. (1)广州亚运会“潮流”火炬采用具有广州民间特色的象牙雕镂空工艺，以水的和谐与火的激情交相凝聚为理念，寄托了亚洲人民共同推进和平与发展的期望。火炬内熊熊大火来源于丙烷的燃烧，丙烷是一种优良的燃料。试回答下列问题：
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1 mol H2O(l)过程中的能量变化图，请在图中的括号内填入“+”或“-”。
②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式： 。
③二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料，应用前景广阔。
1 mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1 455 kJ热量。若1 mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1 645 kJ热量，则混合气体中，丙烷和二甲醚的物质的量之比为______________。
(2)盖斯定律认为：不管化学过程是一步完成或分几步完成，整个过程的总热效应相同。试运用盖斯定律回答下列问题：
①已知：H2O(g) ==== H2O(l) ΔH1=-Q1 kJ/mol
C2H5OH(g) ==== C2H5OH(l) ΔH2=-Q2 kJ/mol
C2H5OH(g)+3O2(g) ==== 2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=-Q3 kJ/mol
若使46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为____________kJ。
②碳(s)在氧气供应不充足时，生成CO同时还部分生成CO2，因此无法通过实验直接测得反应：C(s)+ O2(g) ==== CO(g)的ΔH。但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的ΔH，计算时需要测得的实验数据有___ __ __。
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www.课时25原电池的工作原理
【考纲要求】
1.了解原电池的工作原理，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。
【基础知识梳理】
一、原电池的工作原理
1、定义：
2．原理：
电极名称 负极 正极
电极材料
电极反应
反应类型
离子移动方向
电子流向
电流方向
盐桥的作用：
3.原电池的形成条件
（1）活动性不同的 （其中一种可以为 ，即作导体用）作电极。
（2）两电极插入 溶液中。
（3）形成闭合回路。（两电极外线用导线连接，可以接用电器。）
（4） 的氧化还原反应。
4.原电池的正负极的判断：
①根据电子流动方向判断。在原电池中，电子流出的一极是 极；电子流入的一极是 极。
②根据两极材料判断。一般活泼性较强的金属为 极；活泼
性较弱的金属或能导电的非金属为 极。
③根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断。阳离子向 极移动，阴离子向 极移动。
④根据原电池两极发生的变化来判断。 极发生氧化反应； 极发生还原反应。
⑤根据现象判断。溶解的一极为 极，质量增加或放出气体的一极为 极。
二、常见的化学电源及电极反应式的书写
1.一次电池（碱性锌锰干电池）
总反应式：Zn+ 2MnO2+2H2O= 2MnOOH+ Zn(OH)2
反应原理：负极为 电极反应式
正极为 电极反应式
2.二次电池（可充电电池）
铅蓄电池为典型的可充电电池，其电极反应分为放电和充电两个过程
（1）正负极材料 正极： 负极： 电解质：
（2）放电过程：放电过程总反应： Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4=2PbSO4(s)+2H2O
负极
正极反应： 发生 反应
铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程
（3）充电过程：充电过程总反应：
阴极反应： 发生 反应：接电源 极
阳极反应： 发生 反应：接电源 极
铅蓄电池的充放电过程：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O
3.燃料电池
燃料电池是利用氢气、天然气、甲醇等燃料与氧气或空气进行电化学反应时释放出来的化学能直接转化成电能的一类原电池。根据介质不同可分为以下几种
酸性 碱性
负极反应式
正极反应式
总反应式 2H2 +Ｏ２ = 2H2O
二、原电池原理在化工、农业生产及科研中的应用。
1．比较不同金属的活动性强弱2．加快化学反应速率3．用于金属腐蚀的防护
4．设计制作化学电源以Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2反应设计原电池写出电极反应并画出相应的装置图
【典例1】 (2011·淮阴中学学情检测)日本茨城大学研制了一种新型的质子交换膜二甲醚燃料电池(DDFC)，该电池有较高的安全性。电池总反应为：CH3OCH3＋3O2===2CO2＋3H2O，电池示意如图，下列说法不正确的是( )
A．a极为电池的负极
B．电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极
C．电池正极的电极反应为： 4H＋＋O2＋4e－===2H2O
D．电池工作时，1mol二甲醚被氧化时就有6mol电子转移
【典例2】为了避免青铜器生成铜绿，以下方法不正确的是（ ）
A.将青铜器放在铁质托盘上 B.将青铜器保存在干燥的环境中
C.将青铜器保存在潮湿的空气中 D.在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜
【感悟高考真题】
1.（2011·福建高考·11）.研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是（ ）
A.水既是氧化剂又是溶剂 B.放电时正极上有氢气生成
C.放电时OH-向正极移动 D.总反应为：2Li+2H2O=2 Li OH + H2↑
2.（2011·海南高考·6）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
3.（2011·新课标全国卷·11）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
4.（2011·浙江高考·10）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圈中心区(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+
【巩固练习】
1.在下图所示的装置中，能够发生原电池反应的是( )
2.某原电池总反应的离子方程式为：2Fe3++Fe=3 Fe2+，则下列组合中不能实现该原电池反应的是( )
A．正极为C，负极为Fe，电解质溶液为Fe SO4溶液
B．正极为C，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)2溶液
C．正极为Cu，负极为Fe，电解溶液为FeCl3溶液
D．正极为Ag，负极为Fe，电解质溶液为Fe 2(SO4)3溶液
3. 镍镉（Ni-Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd + 2NiOOH +2H2O Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2
有关该电池的说法正确的是（ ）
A．充电时阳极反应：Ni(OH)2 －e— + OH- == NiOOH + H2O
B．充电过程是化学能转化为电能的过程
C．放电时负极附近溶液的碱性不变
D．放电时电解质溶液中的OH-向正极移动
4.(2011·盐城市摸底)磷酸燃料电池是目前较为成熟的燃料电池，其基本组成和反应原理如下：下列说法不正确的是( )
A．在改质器中主要发生的反应为CXHY＋XH2O XCO＋(X＋Y/2)H2
B．移位反应器中CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH＜0。温度越高，CO转化率越大
C．负极排出的气体主要是CO2
D．该电池正极的电极反应为 O2＋4H＋＋4e－===2H2O
5．（2011·漳州检查）甲醇-空气燃料电池（DMFC）是一种高效能、轻污染的车载电池，其工作原理如下图。下列有关叙述正确的是（ ）
A．H+从正极区通过交换膜移向负极区
B．负极的电极反应式为：
CH3OH(l) + H2O(l)－6e－＝CO2(g) + 6H+
C．d导出的是CO2
D．图中b、c分别是O2、甲醇
6.燃料电池是燃料（例如CO，H2，CH4等）跟氧气或空气起反应，将此反应的化学能转变为电能的装置，电解质通常是KOH溶液。下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是( )
A．负极反应式为CH4 + 10OH-- 8 e -= CO32-+ 7H2O
B．正极反应式为O2 + 2H2O + 4 e -= 4OH-
C．随着不断放电，电解质溶液碱性不变
D．甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃烧的能量利用率大
7.(2011·无锡模拟)根据氧化还原反应：2Ag+(aq)+Cu(s)====Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示，其中盐桥为琼脂-饱和KNO3盐桥。
请回答下列问题：
(1)电极X的材料是_________________________________；
电解质溶液Y是____________________________________；
(2)银电极为电池的_______极，写出两电极的电极反应式：
银电极：_________________________________________；
X电极：__________________________________________。
(3)外电路中的电子是从______电极流向______电极。
(4)盐桥中向CuSO4溶液中迁移的离子是______(填序号)。
A.K+ B.NO3- C.Ag+ D.SO42-
8.（2011·山东高考·29）科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。
（1）实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠，化学反应方程式为 。要清洗附着在试管壁上的硫，可用的试剂是 。
（2）如图为钠高能电池的结构示意图，该电池的工作温度为320℃左右，电池反应为2Na+xS＝Na2Sx,正极的电极反应式为 。M（由Na2O和Al2O3制得）的两个作用是 。与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的 倍。
（3）Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ，向该溶液中加入少量固体CuSO4，溶液PH （填“增大”、“减小”或“不变”）， Na2S溶液长期放置有硫析出，原因为 （用离子方程式表示）。课时26电解池 金属的电化学腐蚀与防护
【考纲要求】
1.了解电解池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。
2.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施。
【基础知识梳理】
一、电解原理
1.电解：
2.电解池：
3．电解池的工作原理 以电解CuCl2溶液为例
(1)电极名称和电极反应
与电源正极相连的为 极，发生 反应，电极反应式
与电源负极相连的为 极，发生 反应，电极反应式
(2)总反应方程式：
4．电极产物的判断及有关反应式的书写
原电池的两极称为正、负极，是由两极材料的相对活泼程度决定。电解池的两极称为阴、阳极，是由外接 决定。电解池，阳离子总是向 极移动，阴离子总是向 极移动。
（1）电极产物的判断
阴极与电源负极相连， 电子发生还原反应。其规律有两个：一是电极本身不参加反应；二是电解质溶液中氧化性强的阳离子先得电子，如 ，要注意到金属活动性顺序表中Al及Al前面的金属离子在溶液中不放电。
阳极与电源正极相连， 电子发生氧化反应。其规律有两个：一是若阳极为 电极(除Pt、Au之外的金属作电极)，电极本身 电子被氧化，电解质溶液中的阴离子不参与电极反应；二是若阳极为
电极(Pt、Au或非金属作电极)，电解质溶液中 性强的阴离子失去电子被氧化，如 ＞含氧酸根。
（2）电极方程式、电解方程式的书写以写出用石墨做电极电解CuSO4溶液的电极反应式及总的电解方程式。
5．电解规律 以惰性电极电解电解质溶液的类型
类型 电极反应 实例 电解对象 电解质浓度 pH 电解质溶液复原
电解水型 阴：阳： NaOH
H2SO4
Na2SO4
分解电解质型 阴：阳： HCl
CuCl2
放H2生碱型 阴：阳： NaCl
放O2生酸型 阴：阳： CuSO4
二、电解原理的应用
1．电解饱和食盐水
2．电镀铜或电解精炼铜
(1)两极材料：电镀铜 做阴极， 做阳极。电解精炼铜 做阴极， 做阳极。
(2)电极反应：阳极： 阴极：
3．电解冶炼钠(电解熔融NaCl)
三、金属的腐蚀与防护
1．金属的腐蚀
化学腐蚀 电化学腐蚀
条件
特点 （ ）电流产生 （ ）电流产生
本质 金属失电子变成金属阳离子而被氧化（M—ne-==Mn+）
相互关系 两种腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更严重
2.析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较
析氢腐蚀 吸氧腐蚀
条件 金属在较强的 性溶液中 金属在 性或 性很弱的溶液中
电极反应 负极(Fe)：正极(C)： 负极(Fe)：正极(C)：
发生情况 相对较少腐蚀速率一般较快 非常普遍腐蚀速率一般较慢
联系 两种腐蚀常相继发生，吸氧腐蚀为主
3.金属的防护
(1)加防护层，如在金属表面加上耐腐蚀的油漆、搪瓷、陶瓷、沥青、塑料、橡胶及电镀、喷镀或表面钝化等方法。
(2)电化学防护①牺牲负极的正极保护 ——原电池原理 正极：被保护的 。
负极：比被保护的金属 的金属 。
②外加电流的阴极保护 ——电解原理 阴极：被保护的 。 阳极：惰性电极
【典例1】右图装置中，U型管内为红墨水a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是( )
A．生铁块中的碳是原电池的正极
B．红墨水柱两边的液面变为左低右高
C．两试管中相同的电极反应式是： Fe－2e－===Fe2＋
D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀
【典例2】下列叙述错误的是( )
A. 钢铁表面发生吸氧腐蚀时，钢铁表面水膜的pH增大
B. 电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解的铜的质量比阴极析出的铜的质量少
C. 在镀件上电镀锌，用锌作阳极
D. 工作时，在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子过程
【感悟高考真题】
1.（2011·广东高考·12）某小组为研究电化学原理，设计如图装置。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
2.（2011·海南高考·12）根据右图，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.（2011·全国卷I·10）用石墨作电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后，欲使电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的（ ）
A. CuSO4 B. H2O C. CuO D. CuSO4·5 H2O
【巩固练习】
1.如下图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向（乙）中滴入酚酞溶液，在E极附近显红色。则以下说法不正确的是
A．电源B极是正极
B．（甲）、（乙）装置的C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量比为1∶2∶2∶2
C．欲用（丙）装置给铜镀银，H应该是Ag，电镀液选择AgNO3溶液
D．装置（丁）中Y极附近红褐色变浅，说明氢氧化铁胶粒带正电荷
2.用惰性电极以直流电串联电解分装在甲、乙两烧杯中的200mL0.3 mol·L-1 NaCl溶液和300mL0.2 mol·L-1的AgNO3溶液，当产生0.56L(标准状况下)Cl2时停止电解，取出电极，将两杯溶液混合，则混合液的pH为(设混合后溶液的总体积为500mL)
A．1.4 B．7 C．5.6 D．12.6
3.(2011·济南模拟)如图装置分别通电一段时间后，溶液的质量增加的是( )
4.(2011·肇庆模拟)关于用惰性电极电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是( )
A.电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色
C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色
D.电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
5．(2011·潮州模拟)用铂作电极电解500 mL含KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液一段时间后，在两极均生成11.2 L标准状况下的气体，原溶液中Cu2+的物质的量浓度为( )
A.0.5 mol/L B.1 mol/L
C.2 mol/L D.无法确定
6.(2011·惠州模拟)如图中X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴
KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色色斑向d端扩散。下列判断正确的是( )
A.滤纸上c点附近会变红色
B.Cu电极质量减小，Pt电极质量增大
C.烧杯中溶液的pH先减小，后增大
D.烧杯中溶液中SO42-向Pt电极定向移动
7．（2011·南京调研）两个装置中，液体体积均为200 mL，开始工作前电解质溶液的浓度均为0.5 mol/L，工作一段时间后，测得有0.02 mol电子通过，若忽略溶液体积的变化，下列叙述正确的是( )
A．产生气体体积①＝② B．①中阴极质量增加，②中正极质量减小
C．电极反应式：①中阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
②中负极：2H＋＋2e－===H2↑
D．溶液的pH变化：①减小，②增大
8.（2011·北京高考·26）氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如右图所示。
（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pH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+）]。
精致流程如下（淡盐水和溶液A来自电解池）：
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 ,若盐水b中NaClO的含量是7.45 mg / L ,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）。
