归纳与整理公开课教案（教学设计）

1.

依据电化学知识，解决下列问题：

(1) 图1为锌银电池，负极是Zn，正极是Ag2O，电解质是KOH。

_______________，写出该电池负极电极反应式：电池工作时，正极区周围溶液的pH____________（填“增大”、“减小”、“不变”）。

(2) 图2是一种新型燃料电池，以CO为燃料，一定比例的Li2CO3和Na2CO3的熔融混合物为电解质，图3是粗铜精炼的装置图，现用该燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验。

①写出

A极的电极反应式：

______________________________________。

②要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验，则

B极应该与_____极(填“C”或“D”)相连。

③当消耗标准状况下

2.24 LO2时，C电极的质量变化为____________________。

2.

有一种节能的氯碱工业新工艺，将电解池与燃料电池相组合，相关流程如图所示（电极未标出）。回答下列有关问题：

（1）电解池的阴极反应式为________。

（2）通入空气一极的电极反应式为________。燃料电池中阳离子的移动方向是________（“从左向右”或“从右向左”）。

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（3）电解池中产生2molCl2，理论上燃料电池中消耗标准状况下________LO2。

（4）a、b、c由大到小的顺序为：________。

（5）二氧化氯是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂，可由KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应制得。请写出反应的离子方程式________。

3.

某甲烷燃料电池工作时的装置如图所示，乙池中的两个电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质量都不减少。请回答下列问题：

(1)铁电极为乙池中____电极（填“M”或“N”）；其对应的电极反应式为________；通入甲烷的铂电极的电极反应式为_______________

(2)在此过程中，乙池中某一电极析出金属银4.32g时，甲池中理论上消耗氧气_______L（标准状况下）；若此+L-1。

时乙池溶液的体积为400mL，则乙池中溶液的c(H)为___mol·4.

研究电化学的简易装置有助于人们认识电化学反应的本质。

⑴下图所示为模拟铁在海水中腐蚀的过程。实验中可以观察到红墨水开始时左侧降低，右侧升高，一段时间后左侧升高，右侧降低。

①红墨水开始时左侧降低，右侧升高的原因是

。

②铁钉发生腐蚀时的正极反应式为

。

⑵某实验兴趣小组利用下列带盐桥的原电池装置进行了电解和电镀的研究。已知原电池反应为2Al＋3CuSO4＝Al2(SO4)3＋3Cu。

①电极a的材料为

，X溶液为

，盐桥中

移向X溶液（填离子符号）。

②若电极c、d均为石墨，Y为NaCl溶液，则电极d上所发生的电极反应式为

。

③若要实现在铁质钥匙上镀锌，则电极c为

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答案和解析

1.【答案】（1）Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2；增大

（2）① CO－2e－＋CO②D ③增加12.8g 【解析】

=2CO2 【分析】

本题考查原电池的工作原理、电化学的综合计算及粗铜的电解精炼，难度较大。

【解答】

锌银电池中，负极电极反应式为：Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2；正极电极反应式为：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-，正极区周围溶液的pH增大。

故答案为：Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2；增大；

（2）①A极通入CO，为燃料电池的负极，发生氧化反应，电极反应方程式为：CO－2e－＋CO=2CO2。

=2CO2；

故答案为：CO－2e－＋CO②B极通入氧气，为燃料电池的正极，粗铜的精炼装置中，粗铜为阳极，纯铜为阴极，故B极应该与D极相连。

故答案为：D；

-③B极的电极反应式为：O2+4e+2CO2=2CO，准状况下2.24 LO2的物质的量为0.1mol，根据电极反应式可求得转移电子的物质的量为0.4mol；C极为电解池的阳极，电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，该电解池和燃料电池串联，转移电子的物质的量相等，当转移电子0.4mol时，生成铜0.2mol，质量为12.8g，

故答案为：增加12.8g。

2.【答案】（1）2H2O＋2e－＝2OH－＋H2↑（或2H＋＋2e－＝H2↑）

（2）O2＋4e－＋2H2O＝4OH－；从左向右

（3）22.4 （4）c＞a＞b 第3页，共6页

22（5）2ClO3－＋SO3－＋2H＋＝2ClO2↑＋SO4－＋H2O 【解析】

【分析】

本题考查电解池工作原理，掌握电解的放电顺序以及电解反应和电极的反应式是解题关键，难度中等。

【解答】

左侧为电解池，右侧为燃料电池，进行解题。

（1）电解池的阴极反应式为：2H2O＋2e－＝2OH－＋H2↑（或2H＋＋2e－＝H2↑），故答案为：2H2O＋2e－＝2OH－＋H2↑（或2H＋＋2e－＝H2↑）；

（2）通入空气一极为原电池的正极，其电极反应式为：O2＋4e－＋2H2O＝4OH－；燃料电池中阳离子的移动方向是：从左到右，

故答案为：O2＋4e－＋2H2O＝4OH－；从左向右；

2=4mol，理论上燃料电池中消耗O2在标准状况下体积（3）电解池中产生2molCl2，转移电子为：2mol×为：，x=22.4L，故答案为：22.4；

+--+（4）在燃料电池的负极，H2失电子变成H，结合OH，故：a>b，在正极氧气得电子生成OH，Na通过阳离子交换膜进入正极区，故c>a，故a、b、c由大到小的顺序为：c＞a＞b，故答案为：c＞a＞b；

（5）二氧化氯是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂，可由KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应制得。请写出反应的离子方程式：2ClO3－＋SO32－＋2H＋＝2ClO2↑＋SO42－＋H2O，故答案为：2ClO3－＋SO32－＋2H＋＝2ClO2↑＋SO42－＋H2O。

3.【答案】(1)M；Ag++e-=Ag；CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O (2)0.224；0.1 【解析】

【分析】

本题考查原电池原理和电解池原理，明确原电池和电解池电极上发生反应的类型即可分析解答本题，难度不大。

【解答】

(1)碱性甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极，负极上甲烷失电子发生氧化反应，电极反应--2-式为CH4-8e+10OH=CO3+7H2O，通入氧气的一极为原电池的正极，乙池为电解池，乙池中的两个第4页，共6页

电极一个是石墨电极，一个是铁电极，工作时M、N两个电极的质量都不减少，N连接原电池的正极，应为电解池的阳极，则应为石墨材料，N为阳极，M为阴极，电极材料是Fe，电极反应式为Ag++e-=Ag，

+---2-故答案为：M；Ag+e=Ag；CH4-8e+10OH=CO3+7H2O；

(2)n(Ag)=+-，根据Ag+e=Ag可知转移电子为0.04mol，甲池中通入氧气的一极为正+-极，反应式为2O2+8H+8e=4H2O，则消耗n（O2）=，V(O2)=0.01mol×22.4L/mol=0.224L；乙池中某一电极析出金属银4.32g时，同时产生氢离子的物质的量是0.04mol，则其浓度是0.1mol/L，

故答案为：0.224；0.1mol/L。

4.【答案】（1）①铁钉腐蚀时放热使试管内压强增大 ②O2＋4e－＋2H2O＝4OH－ + （2）①Al；

CuSO4；

K－－＋－②2H2O＋2e＝H2↑＋2OH (或2H＋2e＝H2↑) ③Zn 【解析】

【分析】

本题考查金属的电化学腐蚀、原电池和电解池的原理，为高频考点，题目难度一般，掌握原电池和电解池的基本装置、原理是解本题的关键。

【解答】

（1）①装置中，铁钉发生吸氧腐蚀，O2＋4e－＋2H2O＝4OH－

，试管中氧气减少，压强减小，红墨水应左侧升高，右侧降低，但开始时却左侧降低，右侧升高，说明开始试管内压强增大，应是铁钉腐蚀时放热使试管内压强增大

，故答案为：铁钉腐蚀时放热使试管内压强增大； ②试管内电解质溶液为中性，铁钉发生吸氧腐蚀，故答案为：O2＋4e－＋2H2O＝4OH－； -3+2+-（2）①由原电池反应知：负极Al-3e=Al，正极Cu+2e=Cu，所以电极a为负极，材料为铝，X溶液为硫酸铜溶液，电极b为正极，溶液中铜离子减少，所以盐桥中阳离子钾离子移向X溶液；故答案为：Al；

CuSO4

；

K+；

②电极d为电解池的阴极，为溶液中的氢离子放电，故答案为：2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－ (或2H＋＋2e－＝H2↑) ；

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③电极c为电解池的阳极，若要实现在铁质钥匙上镀锌，则阳极应是锌放电，故电极材料为锌，故答案为：Zn。

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