化学人教版高中选修4 化学反应原理人教课标版 高中化学选修4第四章 电化学基础第二节 氯碱工业教案

高二化学备课材料

发言人：况少玲

第二节氯碱工业

●教学目标

1.使学生了解氯碱工业反应原理。

2.使学生了解电解槽。

3.让学生熟悉氯碱工业中食盐水的精制。

4.常识性介绍以氯碱工业为基础的化工生产。

5.培养学生的分析、推理能力。

6.培养学生理论联系实际的能力及灵活运用所学知识的能力。

●教学重点

氯碱工业反应原理，食盐水的精制。

●教学难点

氯碱工业反应原理；

学生综合应用所学知识能力的培养。

●教学方法

实验探究、分析归纳、讨论、练习等。

●教学用具

电脑、投影仪

铁架台(带铁夹)、U形管、碳棒电极、铁棒电极、直流电源、饱和NaCl溶液、酚酞试液、碘化钾淀粉试纸、离子交换膜电解槽模型。

●课时安排

共两课时

第一课时：电解饱和食盐水的反应原理及离子膜电解槽。

第二课时：食盐水的精制和氯碱工业化工产品。

●教学过程

第一课时

［师］请大家根据上节课所学的电解原理做以下练习。

［投影练习］

用石墨做电极，电解下列溶液，经过一段时间，溶液的pH下降的是

A.NaCl

B.NaOH

C.H2SO4

D.CuSO4

［讲解］pH下降即c(H＋)增大，引起c(H＋)增大的情

况有：①电解不活泼金属的含氧酸盐溶液，OH－放电，H＋

不放电；②电解含氧酸溶液，H＋和OH－均放电，实质为电

解水，酸的浓度增大。

pH增大即c(OH－)增大，引起c(OH－)增大的情况有：

①电解活泼金属的无氧酸盐及无氧酸溶液，H＋放电，OH－

不放电；②电解强碱溶液，H＋和OH－均放电，实质为电解

水，碱的浓度增大。

电解活泼金属的含氧酸盐，实质为电解水，溶液的

pH不变。

［学生根据以上规律判断］

答案：CD

［设问］假如我们现在要电解NaCl溶液，会有什么

现象发生呢？

［向学生介绍以下实验装置］

［实验装置］在U型管里装入饱和食盐水，滴入几滴

酚酞试液，用一根碳棒作阳极，一根铁棒作阴极。把湿润

的碘化钾淀粉试纸放在两极附近。使两根电极与直流电源

相接。

［师］请大家分组讨论并回答。

［为方便学生讨论，可投影展示下图］

电解饱和食盐水实验装置

［学生讨论后回答］两根电极上均有气体放出；阳极

湿润的KI淀粉试纸变蓝，阴极试纸无变化；阴极附近的

溶液由无色变为红色。

［师］上述结论是否正确呢？实践出真知。下面我们

亲自做一下这个实验，请大家仔细观察。

［接通以上实验装置的电源，观察］

［师］以上现象的发生，证明了我们的推测是正确

的。

［问］为什么会有上述现象发生呢？

请大家根据我们学过的电解原理和弱电解质的电离平

衡原理进行思考，并回答。

［请一位同学上台讲解］

这是因为NaCl是强电解质，在溶液里完全电离，水

是弱电解质，微弱电离，因此在溶液中存在着Na＋、H＋、

Cl－、OH－四种离子。当接通直流电源后，带负电的OH－和

Cl－向阳极移动，带正电的Na＋和H＋向阴极移动。在这样

的电解条件下，Cl－比OH－容易失去电子，在阳极被氧化

成氯原子，氯原子结合成氯分子放出，使湿润的碘化钾淀

粉试纸变蓝。

在阴极，H＋比Na＋容易得到电子，因而H＋不断地从阴

极获得电子被还原为氢原子，并结合成氢分子从阴极放

出。

溶液中的H＋是由水的电离生成的，由于H＋在阴极上

不断得到电子而生成H2放出，破坏了附近的水的电离平

衡，水分子继续电离出H＋和OH－，H＋又不断得到电子变成

H2，结果在阴极区溶液里OH－的浓度相对地增大，使酚酞

试液变红。

［教师评价］讲得很到位！

［师］以上过程我们可用电脑模拟出来。

［用电脑动画模拟NaCl溶液的电解：通电前溶液中

的H＋、Na＋、OH－、Cl－在自由运动，通电后做定向移

动……］

［师］以上原理即为电解饱和食盐水的反应原理。

［板书］一、电解饱和食盐水的反应原理。

［师］请大家写出以上反应的电极反应式并注明反应

类型。同时写出电解饱和食盐水的总反应式。

［学生练习，教师巡视］

［请一位同学上黑板书写］

［学生板书］阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应) 阴极：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)

总反应式：2NaCl＋2H2O 电解

====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

注意：在把电极反应式合并为总反应式时，若参加反应的H＋和OH－是由水电离产生，则在写反应物时，应写为H2O。如上述阴极反应的反应式即可写为：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－进行合并。

［师］由以上反应式可以看出，电解饱和食盐水可以得到NaOH、Cl2、H2三种物质。

［引入本节课题］工业上就是利用这一原理来制取烧碱、氯气和氢气，并以它们为原料来生产一系列的化工产品，我们把这一工业称为氯碱工业。

第二课时氯碱工业

请大家根据已学知识，做以下练习：

［投影练习］

下图中的每一方格表示有关的一种反应物或生成物(反应时加入或生成的水，以及生成沉淀J时的其他产物均已略去)。

请填写下列空白：

(1)物质B是_________，F是_________，D是_________，J是_________。

(2)写出反应①的离子方程式。

［学生练习，教师巡视］

［讲解］解答框图题，首先要找出解题的“题眼”，

即进行分析思考最易着手的地方。本题最明显的信息便是

饱和食盐水的电解。

已知电解饱和食盐水的反应为：

2NaCl＋2H2O

电解

====2NaOH＋Cl2↑＋H2↑

又知：H2＋Cl2

光或燃烧

=========2HCl

2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O

说明B一定为Cl2(它和另两种生成物都能反应)，C

一定为H2(H2和Cl2反应只得一种生成物)；A一定是

NaOH。

另一初始反应物F的有关信息：

F能和盐酸反应置换出H2，F一定是比氢活泼的金

属，此金属和HCl反应生成物的化合价与它和Cl2反应产

物化合价不同，是有可变化合价的比氢活泼的金属。F为

铁。

从Fe与盐酸产物FeCl2和Fe与Cl2产物FeCl3分别与

D的反应、判断沉淀J。D只能是NaClO而不能是

NaCl,NaClO为强碱弱酸盐，水溶液有碱性。HClO有强氧

化性，NaClO也可能有氧化性，而FeCl2又有强还原性。

因此不论FeCl3还是FeCl2与NaClO反应均生成Fe(OH)3沉

淀。

答案：(1)B：Cl2 F:Fe D:NaClO J:Fe(OH)3

(2)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O

［过渡］由刚才我们对上题的分析中可知，在上面的

电解饱和食盐水的实验中，电解产物之间能够发生化学反

应，如NaOH溶液和Cl2能反应生成NaClO，H2和Cl2混合

遇火能发生爆炸。在工业生产中，怎样才能避免这几种产

物的混合呢？这就需要使反应在一种特殊的电解槽中进

行，这种电解槽就是离子交换膜电解槽。

下面，我们就来认识一下离子交换膜电解槽并学习离

子交换膜法制烧碱的原理。

［板书］二、离子交换膜法制烧碱

［讲解］离子交换膜法制碱是目前世界上比较先进的

电解制碱技术。这一技术在20世纪50年代开始研究，80

年代开始工业化生产。

请大家阅读课本有关内容，了解离子交换膜电解槽的

组成、离子交换膜的特性和离子交换膜的作用及其工作原

理。

［学生阅读总结］

［教师板书］1.离子交换膜电解槽

(1)离子交换膜电解槽的组成。

(2)阳离子交换膜的特性。

(3)阳离子交换膜的作用。

(4)离子交换膜法电解原理。

［向学生展示离子交换膜电解槽模型］

［请一位同学上讲台指出模型由哪几部分组成］

［生］离子交换膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交

换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，每台电解槽由若干个

单元槽串联或并联组成。

［讲解］电解槽的阳极用金属钛网制成，为了延长电

极使用寿命和提高电解效率，钛阳极网上涂有钛、钌等氧

化物涂层；阴极由碳钢网制成，上面涂有镍涂层；阳离子

交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室。

［问］电解饱和食盐水中的阳离子交换膜有什么特

性？

［生］其只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通

过。

［追问］阳离子交换膜在电解饱和食盐水中所起的作

用是什么？

［生］在电解饱和食盐水时，阳离子交换膜只允许

Na＋通过，而Cl－、OH－和气体则不能通过。这样既能防止

阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能

避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质

量。

［问］离子交换膜法制烧碱的原理是什么呢？

现在，我们请一位同学根据这张“离子交换膜法电解

原理示意图”来讲一下其工作原理。

［投影展示］

离子交换膜电解原理示意图

［学生讲解］把精制的饱和食盐水加入阳极室；纯水(加入一定量的NaOH溶液)加入阴极室。通电时，H2O在阴极表面放电生成H2，Na＋穿过离子膜由阳极室进入阴极室，导出的阴极液中含有NaOH;Cl－则在阳极表面放电生成Cl2。电解后的淡盐水从阳极导出，可重新用于配制食盐水。

［设问］为什么在加入阴极室的纯水中要加入一定量的NaOH溶液？

［生］为了增强溶液的导电性。

［师］很正确！

离子交换膜法电解制碱的生产流程可简单表示如下：［投影］

离子交换膜法电解制碱的主要生产流程［讲解］通过以上流程，我们便可以得到氯气、氢气、氢氧化钠三种重要的化工原料。

离子交换膜法制碱技术具有设备占地面积小、能连续生产、生产能力大、产品质量高、能适应电流波动、能耗低、污染小等优点，是氯碱工业发展的方向。

［小结］本节课我们主要学习了电解饱和食盐水的反应原理及离子交换膜法制烧碱两部分内容，这是我们了解氯碱工业所必需知道的。

［布置作业］

习题：一、3 二

［想一想］H2、Cl2、NaOH各有哪些用途？查阅资料，对他们进行更多的了解。

●板书设计

第二节氯碱工业

一、电解饱和食盐水的反应原理

阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)

阴极：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)

总反应式：2NaCl＋2H2O

电解

====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

二、离子交换膜法制烧碱

1.离子交换膜电解槽

(1)离子交换膜电解槽的组成

(2)阳离子交换膜的特性

(3)阳离子交换膜的作用

(4)离子交换膜法电解原理

●教学说明

本课时教学的一个最明显特点是让学生亲自参与教

学，这样，可更大程度地调动学生学习的积极性。在讲电

解饱和食盐水的原理之前，还特意让学生做了一个有关电

解时pH变化的练习，这主要是为解释实验现象中的“酚

酞变红”作铺垫，当学生明白了电解饱和食盐的原理后，

又提供了一个与其相关的综合题让学生练习，这样，既可

以巩固新学知识，又可培养学生综合应用所学知识的能

力。

对于本课时的演示实验，主要采取了探究式的教学方

法，即激疑?→

?推测?→

?验证。这样做，一来可使学

生尝受到成功的喜悦，二来还可激发学生勇于探索未知的

激情。

[例题讲解]

[例题]某学生想制作一种家用环保型

消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯

化钠溶液，通电时，为使氯气被完全吸

收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计

了如图的装置，则对电源电极名称和消毒

液的主要成分判断正确的是（）B

（A）a为正极，b为负极；NaClO和NaCl

（B）a为负极，b为正极；NaClO和NaCl

（C）a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl

（D）a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl

[分析讲解]从该家用环保型消毒液发生器的制作者来

讲，这是化学原理的灵活应用。从这道题的解答来分析，

只不过是电解氯化钠水溶液和氯气性质的综合。电解氯化

钠水溶液时，阴极产生H2、NaOH，阳极产生Cl2，为了使

生成的氯气跟氢氧化钠溶液充分接触并反应，显然应该是

电解池的下端产生氯气。所以，a为负极、b为正极。产

物是NaClO和NaCl。选B。

第三课时练习

1．在制玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业生产中都需

要的物质是（）。

A．氧化钙 B．石灰石

C．氯化钠 D．纯碱

2．关于工业生产的下列叙述，不正确的是（）。

A．将氢气和氯气混合后光照，使其反应生成氯化

氢，再用水吸收得盐酸

B．用硝酸镁作吸水剂，将稀硝酸蒸馏，浓缩制得

95%以上的浓硝酸

C．以石灰石、纯碱、石英为原料，在玻璃窑中加

强热制取普通玻璃

D．工业上采用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁

3．取P H=4的某电解质溶液 1.00L ，用 Pt电极进行

电解，经过一段时间后，测得溶液的P H=1，且阴阳两极产

物的物质的量之比为2：1，则该电解质溶液是（）。

A．盐酸 B．氯化钾溶液

C．硝酸银溶液 D．硫酸铜溶液

4．用电解水的方法分析水的组成时，需要加入一些

电解质以增强水的导电性，不宜加入的物质是（）。

A．Na2SO4 B．NaNO3

C．KOH D．Cu SO4

5．干电池的负极反应是：Zn –2e = Zn 2＋，现以

干电池作电源电解33.4g 34%的硝酸钾溶液，一段时间

后，测得溶液中溶质的质量分数为37.8%，则干电池中消

耗锌的物质的量为（）。

A．0.3mol B．0.05mol

C．0.2mol D．0.1mol

6．用Cl2对饮用水消毒已有百年历史，这种消毒方

法会使饮用水中的有机物发生氯代，生成有机化合物，对

人体有害，世界环保联盟即将全面禁止用氯气对饮用水消

毒，建议推用广谱性高效消毒剂二氧化氯(ClO2)

（1）使用作饮用水消毒剂的优点

是：。

（2）目前欧洲一些国家有用NaClO3氧化浓盐酸来制

取ClO2同时有Cl2生成，且Cl2的体积为ClO2的一半，

这一反应的化学方程

为：。

（3）我国最近研制成功用Cl2氧化NaClO2(亚氯酸钠)

制得ClO2(在N2的保护下)，这一反应化学方程式

为：

。

这一方法的优点

是：

。

(4)ClO2有很强的氧化性。因此，常被用作消毒剂，其消毒的效率（以单位质量得到的电子数表示）是Cl2的___________倍。

第四课时练习

一、选择题：

1．如下图所示，铜片和锌片用导线连接后插入番茄里，锌片是（）。

A．阳极 B．正极 C．阴极 D．负极2．下列叙述中不正确的是（）。

A．电解池的阳极上发生氧化反应，阴极上发生还原反应

B．原电池跟电解池连接后，电子从电池负极流向电解池阳极

C．电镀时，电镀池里的阳极材料发生氧化作用

D．电解饱和食盐水时，阴极得到氢氧化钠溶液和氢气

3．电解硫酸铜溶液时，若要求达到以下几点：⑴阳极质量减少，⑵阴极质量增加，⑶电解液中[Cu2＋]不变，则可选用的电极是（）。

A．纯铜作阳极，含锌、银的铜合金作阴极

B．含锌、银的铜合金作阳极，纯铜作阴极

C．用纯铁作阳极，用纯铜作阴极

D．用石墨作阳极，用惰性电极作阴极

4．下列叙述能说明金属甲比金属乙活泼的实际事实是（）。

A．同价态的阳离子，甲的氧化性比乙强

B．将甲、乙作电极与稀硫酸酸溶液组成原电池，甲是负极

C．在氧化还原反应中，甲原子失去的电子比乙原

子失去的电子多

D．常温下，甲能和 NaOH溶液反应，而乙不能

5．在25oC时，将两根铂电极插入一定量的硫酸钠

饱和溶液中进行电解，当电路中有a mol电子转移时，溶

液中析出mg Na2SO4 ·10 H2 O晶体。若温度不变，在剩余

溶液中溶质的质量分数为（）。

A．

a

m

m

18

+

×100%

B．

a

m

m

9

+

×100%

C．

)

18

(

161

71

a

m

m

+

×100%

D．

)

9

(

161

71

a

m

m

+

×100%

6．常温时，将500 ml P H=5的Cu SO4溶液用石墨电极

电解一段时间，测得溶液的P H变为2，若使溶液的浓度、P H

与电解前相同，可采用的方法（）。

A．向溶液中加入0.245g Cu (OH)2

B．向溶液中加0.31g CuSO4

C．向溶液中加0.0025 mol H2 SO4并加热

D．向溶液中加0.2g CuO

7．按A图装置进行实验，若图B的X轴表示

流入电极的电子的量，则Y轴不可能表示的情况

是（）。

A．[Ag＋] B．[NO3]

C．溶液的PH D．银棒的质量

8．溶液中含有两种溶液质—氯化钠和硫酸，他们的

物质的量之比为3：1。用石墨做电极电解该溶液时，根

据反应产物可明显分为三个阶段，则下列叙述不正确的是

（）。

A．阴极只析出氢气

B．阳极先析出氯气后析出氧气

C．电解最后阶段为电解水

D．电解过程中溶液的PH不断增大，最后PH为7

9．甲、乙两个电解池均为 Pt 电极，且互相串联，

甲池盛有AgNO3溶液，乙池中盛有一定量的某盐溶液，通

电一段时间后，测得甲池中电极质量增加 2.16g，乙池中

电极上析出 0.24g 金属，则乙池中溶质可能是（）。

A．CuSO4 B．MgSO4

C．Al (NO3)3 D．Na2SO4

10．用惰性电极电解M (NO3 )x的水溶液，当阴极上

增重 a 克时，在阳极上同时产生b L氧气（标准状

况），从而可知M的相对原子质量为（）。

A．22.4ax/b B．11.2 ax/b

C．5.6 ax/b D．2.5 ax/b

11．由于Fe (OH)2极易被氧化，

所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱

反应制得白色纯净的Fe (OH)2沉淀，

应用下图电解实验可以制得白色的纯

净的Fe (OH)2沉淀。两电极材料分别

为

石墨和铁。

⑴ a电极材料应为____，电极反应式为

________________。

⑵电解液C可以是__________。

A．纯净水 B．NaCl溶液 C．NaOH溶液

D．CuCl2溶液

⑶ d为苯，其作用是______________，在加入苯之前

对C应作何简单处理___________

⑷为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施

是________。

A．改用稀硫酸作电解液

B．适当增大电源的电压。

C．适当减小两电极间距离

D．适当降低电解液的温度。

⑸若C中用Na2SO4溶液，当电解一段时间看到白色

Fe (OH)2沉淀后，再反接电源电解，除了电极上看到气泡

外，混合物中另一明显现象为_____________________。

三、计算

13．电解26.8%的食盐水1500g，若食盐的利用率为

87.3%，求： (1)在27℃和1.11×105大气压下可制得H2

多少升？(2)这些氢气和氯气全部化合成氯化氢，溶于水

制成功31%的盐酸，其质量为多少g？(3)电解液中氢氧化

钠的质量分数浓度为多少？

答案：

一、选择题：

1．D 2．B 3．A 4．B 5．D 6．D 7．D 8．D 9．A 10．C

11．⑴铁，Fe-2e = Fe 2＋

⑵B、C ⑶隔绝空气，防止Fe(OH)2被氧化，加热。

⑷、B、C ⑸ Fe(OH)2 变成灰绿色，最后变成红褐色。

12．(1)67.1L (2)706.5g (3)18.74%

高中化学选修4全册教案

新人教版选修（4）全册教案 绪言 一学习目标：1学习化学原理的目的 2：化学反应原理所研究的范围 3：有效碰撞、活化分子、活化能、催化剂二学习过程 1：学习化学反应原理的目的 1）化学研究的核心问题是：化学反应2）化学中最具有创造性的工作是：设计和创造新的分子3）如何实现这个过程？ 通常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程，所以我们必须对什么要清楚才能做到，对化学反应的原理的理解要清楚，我们才能知道化学反应是怎样发生的，为什么 有的反应快、有的反应慢，它遵循怎样的规律，如何控制化学反应才能为人所用！这就是 学习化学反应原理的目的。 2：化学反应原理所研究的范围是1）化学反应与能量的问题2）化学反应的速率、方向及限度的问题3）水溶液中的离子反应的问题4）电化学的基础知识3：基本概念 1）什么是有效碰撞？引起分子间的化学反应的碰撞是有效碰撞，分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件，有效碰撞是发生化学反应的充分条件，某一化学反应的速率大小与，单位时间内有效碰撞的次数有关2）什么是活化分子？具有较高能量，能 够发生有效碰撞的分子是活化分子，发生有效碰撞的分子一定是活化分子，但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关。3）什么是活化能？活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能，如图 活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关，活化能的大小是由反应物分子的性质决定，（内因）活化能越小则一般分子成为活化分子越容易，则活化分子越多，则单位时间内有效碰撞越多，

则反应速率越快。4）什么是催化剂？催化剂是能改变化学反应的速率，但反应前后本身性质和质量都不改变的物质，催化剂作用:可以降低化学反应所需的活化能,也就等于提高了活化分子的百分数,从而提高了有效碰撞的频率.反应速率大幅提高. 5）归纳总结：一个反应要发生一般要经历哪些过程？ 1、为什么可燃物有 氧气参与，还必须达到着 火点才能燃烧？2、催化剂在我们技术改造和生产中，起关键作用，它主要作用是提高化学反应速率，试想一下为什么催化剂能提高反应速率？ 第一节化学反应与能量的变化（第一课时） 一学习目标:反应热,焓变 二学习过程 1:引言:我们知道：一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有 思考 1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？能作一个简单的总结吗？ 活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应 反应物具有的总能量> 生成物具有的总能量 2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？能作一个简单的总结吗？

人教版高中化学选修4第四章电化学基础知识归纳

电化学基础知识归纳（含部分扩展内容）（珍藏版） 特点：电池总反应一般为自发的氧化还原反应，且为放热反应（△H<0）；原电池可将化学能转化为电能 电极负极：一般相对活泼的金属溶解（还原剂失电子，发生氧化反应） 正极：电极本身不参加反应，一般是电解质中的离子得电子（也可能是氧气等氧化剂），发生还原反应 原电池原理电子流向：负极经导线到正极 电流方向：外电路中，正极到负极;内电路中，负极到正极 电解质中离子走向：阴离子移向负极，阳离子移向正极 原电池原理的应用：制成化学电源（实用原电池）;金属防腐（被保护金属作正极）;提高化学反应速率；判断金属活性强弱 一次电池负极：还原剂失电子生成氧化产物（失电子的氧化反应） 正极：氧化剂得电子生成还原产物（得电子的还原反应） 放电：与一次电池相同 二次电池规则：正极接外接电源正极，作阳极;负极接外接电源负极，作阴极（正接正，负接负） 充电阳极：原来的正极反应式反向书写（失电子的氧化反应） 原电池阴极：原来的负极反应式反向书写（得电子的还原反应） 化学电源电极本身不参与反应（一般用多孔电极吸附反应物），总反应相当于燃烧反应 负极：可燃物（如氢气、甲烷、甲醇等）失电子被氧化（注意电解质的酸碱性） 电极反应正极：O得电子被还原，具体按电解质不同通常可分为4种 2 燃料电池碱性介质：O+4e-+2H O==4OH- 22 酸性介质：O+4e-+4H+==2H O 22 电解质不同时氧气参与的正极反应固体或熔融氧化物（传导氧离子）：O+4e-==2O2- 2 第1页质子交换膜（传导氢离子）：O+4e-+4H+==2H O 22

特殊原电池:镁、铝、氢氧化钠，铝作负极;铜、铝、浓硝酸，铜作负极;铜、铁、浓硝酸，铜作负极，等 特点：电解总反应一般为不能自发的氧化还原反应；可将电能转化为化学能 活性电极：阳极溶解（优先），金属生成金属阳离子 阳极惰性电极一般为阴离子放电，失电子被氧化，发生氧化反应 （接电源正极）（石墨、铂等）常用放电顺序是：Cl->OH->高价态含氧酸根（还原性顺序）， 发生氧化反应，相应产生氯气、氧气 电解原理电极反应 阴极电极本身一般不参加反应，阳离子放电，得电子被还原，发生还原反应 （接电源负极）常用放电顺序是：Ag+>Cu2+>H+>活泼金属阳离子（氧化性顺序）， 相应产生银、铜、氢气 电流方向：正极到阳极再到阴极最后到负极 电子流向：负极到阴极，阳极到正极(电解质溶液中无电子流动，是阴阳离子在定向移动） 离子流向：阴离子移向阳极（阴离子放电），阳离子移向阴极（阳离子放电） 常见电极反应式阳极：2Cl--2e-==Cl↑,4OH--4e-==O↑+2H O或2H O-4e-==O↑+4H+（OH-来自水时适用） 22222 电解池阴极：Ag++e-==Ag,Cu2++2e-==Cu,2H++2e-==H↑或2H O+2e-==H↑+2OH-（H+来自水时适用） 222 电解水型：强碱、含氧强酸、活泼金属的含氧酸盐，如：NaOH、KOH、H SO、HNO、Na SO溶液等 24324 电解溶质型：无氧酸、不活泼金属的含氧酸盐，如：HCl、CuCl溶液等 2 常见电解类型电解溶质+水（放氢生碱型）：活泼金属的无氧酸盐，如：NaCl、KCl、MgCl溶液等 2 电解溶质+水（放氧生酸盐）：不活泼金属的含氧酸盐，如：CuSO、AgNO溶液等 43 氯碱工业的基础：电解饱和食盐水制取氯气、氢气和氢氧化钠 第2页

高中化学选修四知识点复习(人教版)教学教材

高中化学选修四知识点复习(人教版)

化学选修化学反应原理复习 第一章 一、焓变反应热 1．反应热：一定条件下，一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应（1）.符号：△H（2）.单位：kJ/mol 3.产生原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H 为“+”或△H >0 ☆常见的放热反应：①所有的燃烧反应②酸碱中和反应 ③大多数的化合反应④金属与酸的反应 ⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 ☆常见的吸热反应：①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点: ①热化学方程式必须标出能量变化。

②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（g,l,s分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示） ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数 ⑤各物质系数加倍，△H加倍；反应逆向进行，△H改变符号，数值不变 三、燃烧热 1．概念：25 ℃，101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点： ①研究条件：101 kPa ②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量：1 mol ④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol） 四、中和热 1．概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫中和热。 2．强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应，其热化学方程式为：H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=－57.3kJ/mol 3．弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。 4．中和热的测定实验 五、盖斯定律

高二化学选修4化学反应原理第四章电化学练习题

第四章电化学基础练习题 1．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示 意图如下，电解总反应：2Cu+H2O==Cu2O+H2O↑。下列说法正确的是: （） A．石墨电极上产生氢气B．铜电极发生还原反应 C．铜电极接直流电源的负极 D．当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成。 2．下列叙述不正确的是（） A．铁表面镀锌，铁作阳极 B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2 +2H2O+4e-=4OH— D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl一一2e一=C12↑ 3．控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I 2设计成如右图所示 的原电池。下列判断不正确 ．．．的是（） A．反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应 B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原 C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态 D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固定，乙中石墨电极为负极 4．可用于电动汽车的铝-空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为点解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（） A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：Al＋3OH－－3e＝Al(OH)3↓ C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变 D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极 5．钢铁生锈过程发生如下反应：①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2；②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；③ 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。下列说法正确的是（） A．反应①、②中电子转移数目相等B．反应①中氧化剂是氧气和水 C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀（） 6．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是 A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化 B．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率 C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料 D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁 7.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 8.茫茫黑夜中，航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、 Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应（）

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（人教版）高中化学选修四（全册）考点大汇总（打印版） 考点1 常见的能量转化形式 【考点定位】本考点考查能量的常见转化形式, 重点分析化学能与热能、电能之间的转化, 涉及键能与化学能之间的关系及反应过程中能量变化形式. 【精确解读】 1．化学反应中的能力变化表现为热量的变化．常见能量转化有： ①化学能和电能的相互转化．如铜、锌形成原电池, 将化学能转化为电能； ②化学能和热能的相互转化．燃料燃烧产生能量最终带动发电机发电, 将化学能转化 为电能； ③化学能和光能、风能的相互转化等. 【精细剖析】 1．判断化学能转化为其它形式能的方法： 一看, 是否发生化学反应； 二看, 产生了什么, 如果是热量, 则转化为热能；如果产生了电, 则是转化为电能, 如果产生了光, 则是转化为光能. 【典例剖析】化学能与热能、电能等能相互转化．关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是( )

A．化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成 B．铝热反应中, 反应物的总能量比生成物的总能量低 C．图I所示的装置能将化学能转变为电能 D．图II所示的反应为吸热反应 【答案】A 【变式训练】模拟植物的光合作用, 利用太阳能将H2O和CO2化合生成二甲醚(CH3OCH3), 装置如图所示, 下列说法错误的是( ) A．H+由交换膜右侧向左侧迁移 B．催化剂a表面发生的反应是2CO2+12e-+12H+═CH3OCH3+3H2O C．该过程是太阳能转化为化学能的过程 D．消耗CO2与生成O2体积比为1：1 【答案】D

【实战演练】 1．下列反应中能量变化与其它不同的是( ) A．铝热反应B．燃料燃烧C．酸碱中和反应 D．Ba(OH)2?8H2O与 NH4Cl固体混合 【答案】D 【解析】A．铝粉与氧化铁的反应是放热反应, 故A错误；B．燃料燃烧是放热反应, 故B 错误；C．酸碱中和反应是放热反应, 故C错误；D．氯化铵晶体与Ba(OH)2?8H2O的反应是吸热反应, 故D正确；故答案为D. 2．2016年3月新疆理化技术研究所首先发现：在光、碱性CeO2修饰TiO2的复合纳米材料的催化作用下, 二氧化碳和水可转化为甲烷和一氧化碳．下列说法不正确的是( ) A．此反应可将光能转化为化学能 B．CO2和CH4均含极性共价键 C．产物可能还有O2 D．CO2溶于水呈酸性的原因：CO2+H2O?H2CO3H2CO3?2H++CO32- 【答案】D

人教版高中化学选修四知识点总结

化学选修4化学反应与原理 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1．反应热：一定条件下，一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应 （1）.符号：△H（2）.单位：kJ/mol 3.产生原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热)△H为“-”或△H<0 吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H为“+”或△H>0 ☆常见的放热反应：①所有的燃烧反应②酸碱中和反应③大多数的化合反应④金属与酸的反应⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 ☆常见的吸热反应：①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点: ①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（g,l,s分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示） ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数 ⑤各物质系数加倍，△H加倍；反应逆向进行，△H改变符号，数值不变 三、燃烧热

1．概念：25℃，101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点： ①研究条件：101kPa②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量：1mol④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol） 四、中和热 1．概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O，这时的反应热叫中和热。 2．强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应，其热化学方程式为：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=－57.3kJ/mol 3．弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。4．中和热的测定实验 五、盖斯定律 1．内容：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。 第二章化学反应速率和化学平衡 一、化学反应速率 1.化学反应速率（v） ⑴定义：用来衡量化学反应的快慢，单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化 ⑵表示方法：单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示 ⑶计算公式：v=Δc/Δt（υ：平均速率，Δc：浓度变化，Δt：时间）单位：mol/（L·s）

【高中】2017人教版高中化学选修4第四章第5课时金属的电化学腐蚀与防护word同步检测

【关键字】高中 训练5 金属的电化学腐蚀与防护 [基础过关] 一、金属的腐蚀 1．关于金属腐蚀的叙述中，正确的是 ( ) A．金属被腐蚀的本质是M＋nH2O===M(OH)n＋H2↑ B．马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化 C．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 D．常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀 2．下列事实与电化学腐蚀无关的是 ( ) A．光亮的自行车钢圈不易生锈 B．黄铜(Cu、Zn合金)制的铜锣不易生锈 C．铜、铝电线一般不连接起来作导线 D．生铁比熟铁(几乎是纯铁)容易生锈 3．出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法不正确的是 ( ) A．锡青铜的熔点比纯铜低 B．在自然环境中，锡青铜中的锡可对铜起保护作用 C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快 D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程 二、铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀 4．下列关于钢铁的析氢腐蚀的说法中正确的是 ( ) A．铁为正极 B．碳为正极 C．溶液中氢离子浓度不变 D．析氢腐蚀在任何溶液中都会发生 5．在铁的吸氧腐蚀过程中，下列5种变化可能发生的是 ( ) ①Fe由＋2价转化成＋3价②O2被还原③产生H2 ④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·xH2O ⑤杂质C被氧化除去 A．①②④ B．③④ C．①②③④ D．①②③④⑤ 6．钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2。以下说法正确的是 ( ) A．负极发生的反应为Fe－2e－===Fe2＋ B．正极发生的反应为2H2O＋O2＋2e－===4OH－ C．原电池是将电能转变为化学能的装置

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（人教版）高中化学选修四（全册）最全考点汇总（打印版） 考点1 用盖斯定律进行有关反应热的计算 【考点定位】本考点考查用盖斯定律进行有关反应热的计算, 巩固对盖斯定律的理解, 提升应用盖斯定律解决问题的能力, 重点是灵活应用盖斯定律. 【精确解读】 1．内容：化学反应不管是一步完成还是分几步完成, 其反应热是相同的；即化学反应热只与其反应的始态和终态有关, 而与具体反应进行的途径无关； 2．应用： a．利用总反应和一个反应确定另一个反应的热效应； b．热化学方程式之间可以进行代数变换等数学处理； 3．反应热与键能关系 ①键能：气态的基态原子形成1mol化学键释放的最低能量．键能既是形成1mol化学键所释 放的能量, 也是断裂1mol化学键所需要吸收的能量． ②由键能求反应热：反应热等于断裂反应物中的化学键所吸收的能量(为“+”)和形成生成 物中的化学键所放出的能量(为“-”)的代数和．即△H=反应物键能总和-生成物键能总和=∑E反-∑E生 ③常见物质结构中所含化学键类别和数目：1mol P4中含有6mol P-P键；1mol晶体硅中含 有2mol Si-Si键；1mol金刚石中含有2molC-C键；1mol二氧化硅晶体中含有4mol Si-O 键. 【精细剖析】 1．盖斯定律的使用方法：

①写出目标方程式； ②确定“过渡物质”(要消去的物质)； ③用消元法逐一消去“过渡物质”． 例如： ①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2 △H1 ②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H2 ③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H3 求反应FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)△H4的焓变 三个反应中, FeO、CO、Fe、CO2是要保留的, 而与这四种物质无关的Fe2O3、Fe3O4要通过方程式的叠加处理予以消去, 先②+③×2-①×3先消除Fe3O4, 再消除Fe2O3, 得到④6Fe(s)+6CO2(g)=6FeO(s)+6CO(g)△H5, ④逆过来得到 ⑤6FeO(s)+6CO(g)=6Fe(s)+6CO2(g)-△H5, 再进行⑤÷6, 得到△H4=-； 2．计算过程中的注意事项： ①热化学方程式可以进行方向改变, 方向改变时, 反应热数值不变, 符号相 反； ②热化学方程式中物质的化学计量数和反应热可以同时改变倍数； ③热化学方程式可以叠加, 叠加时, 物质和反应热同时叠加； ④当对反应进行逆向时, 反应热数值不变, 符号相反. 【典例剖析】己知：Mn(s)+O2(g)═MnO2(s)△H l S(s)+O2(g)═SO2(g)△H2 Mn(s)+S(s)+2O2(g)═MnSO4(s)△H3 则下列表述正确的是( ) A．△H2＞0 B．△H3＞△H1 C．Mn+SO2═MnO2+S△H=△H2-△H1 D．MnO2(s)+SO2(g)═MnSO4(s)△H═△H3-△H2-△H1 【答案】D

(人教版)高中化学选修4配套练习(全册)同步练习汇总

（人教版）高中化学选修4配套练习（全册）同步练习汇总 第一章测评A (基础过关卷) (时间:45分钟满分:100分) 第Ⅰ卷(选择题共48分) 一、选择题(每小题4分,共48分) 1.下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是( ) A.生成物总能量一定低于反应物总能量 B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 C.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变 D.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同 解析:根据生成物总能量和反应物总能量的相对大小,把化学反应分为吸热反应和放热反应,吸热反应的生成物总能量高于反应物总能量,放热反应的生成物总能量低于反应物总能量;反应速率是单位时间内物质浓度的变化,与反应的吸热、放热无关;同温同压下,H2(g)和Cl2(g)的总能量与 HCl(g)的总能量的差值不受光照和点燃条件的影响,所以该反应的ΔH相同。 答案:C 2.对于:2C4H10(g)+13O2(g)8CO2(g)+10H2O(l) ΔH=-5 800 kJ·mol-1的叙述错误的是( ) A.该反应的反应热为ΔH=-5 800 kJ·mol-1,是放热反应 B.该反应的ΔH与各物质的状态有关,与化学计量数也有关 C.该式的含义为:25 ℃、101 kPa下,2 mol C4H10气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出热量 5 800 kJ D.该反应为丁烷燃烧的热化学方程式,由此可知丁烷的燃烧热为5 800 kJ·mol-1 解析:根据燃烧热的定义,丁烷的物质的量应为1 mol,故题中方程式不是丁烷的燃烧热的热化学方程式,由题中方程式可知丁烷的燃烧热为2 900 kJ·mol-1。 答案:D 3.下列关于反应能量的说法正确的是( ) A.Zn(s)+CuSO4(aq)ZnSO4(aq)+Cu(s) ΔH=-216 kJ·mol-1,则反应物总能量>生成物总能量 B.相同条件下,如果 1 mol氢原子所具有的能量为E1,1 mol氢分子所具有的能量为E2,则2E1=E2

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新人教版《化学反应原理》全册知识点归纳 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1．反应热（Q）：一定条件下，一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2．焓变(ΔH)的意义：在恒压条件下进行的化学反应的热效应 （1）.符号：△H（2）.单位：kJ/mol（3）△H=H（生成物)-H(反应物） 3.微观角度解释产生原因：化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热)△H为“-”或△H<0 吸收热量的化学反应。（吸热>放热）△H为“+”或△H>0 注：（高中阶段Q与△H二者通用） （4）影响晗变的主要因素：①发生变化的物质的物质的量，在其他条件一定时与变化物质的物质的量程正比。②物质的温度和压强 ☆常见的放热反应： ①所有的燃烧反应②酸碱中和反应 ③大多数的化合反应④金属与酸或水的反应 ⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 ☆常见的吸热反应： ①晶体Ba(OH)2?8H2O与NH4Cl②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点: ①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态（g,l,s分别表示固态，液态，气态，水溶液中溶质用aq表示） ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数 ⑤各物质系数加倍，△H加倍；反应逆向进行，△H改变符号，数值不变 三、燃烧热 1．概念：25℃，101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点： ①研究条件：101kPa ②反应程度：完全燃烧，产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量：1mol ④研究内容：放出的热量。（ΔH<0，单位kJ/mol）

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第四章电化学基础 一、原电池： 1、概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池。 2、组成条件：①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 3、电子流向：外电路：负极——导线—— 正极 内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。 4、电极反应：以锌铜原电池为例： 负极：氧化反应： Zn－2e＝Zn2＋（较活泼金属） 正极：还原反应： 2H＋＋2e＝H2↑（较不活泼金属） 总反应式： Zn+2H+=Zn2++H2↑ 5、正、负极的判断： （1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。 （2）从电子的流动方向：负极流入正极 （3）从电流方向：正极流入负极 （4）根据电解质溶液内离子的移动方向：阳离子流向正极，阴离子流向负极 （5）根据实验现象：①溶解的一极为负极②增重或有气泡一极为正极 二、化学电池 1、电池的分类：化学电池、太阳能电池、原子能电池 2、化学电池：借助于化学能直接转变为电能的装置 3、化学电池的分类：一次电池、二次电池、燃料电池 （一）一次电池 1、常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等 （二）二次电池 1、二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。 2、电极反应：铅蓄电池 放电：负极（铅）： Pb－2e- ＝PbSO4↓ 正极（氧化铅）： PbO2＋4H+＋2e- ＝PbSO4↓＋2H2O 充电：阴极： PbSO4＋2H2O－2e- ＝PbO2＋4H+ 阳极： PbSO4＋2e- ＝Pb 两式可以写成一个可逆反应： PbO2＋Pb＋2H2SO4 ? 2PbSO4↓＋2H2O 3、目前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池 （三）燃料电池 1、燃料电池：是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池 2、电极反应：一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同，可根据燃烧反应写出总的电池反应，但不注明反应的条件。负极发生氧化反应，正极发生还原反应，不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。以氢氧燃料电池为例，铂为正、负极，介质分为酸性、碱性和中性。 ①当电解质溶液呈酸性时： 负极：2H2－4e- =4H+ 正极：O2＋4e- +4H+ =2H2O

人教版高中化学选修4综合测试题

人教版高中化学选修4综合测试题（四） 考试用时100分钟。满分为150分。 第Ⅰ卷（共70分） 一、 选择题（本题包括15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题意） 1、已知反应X+Y= M+N 为放热反应,，对该反应的下列说法中正确的 （ ） A 、X 的能量一定高于M B 、Y 的能量一定高于N C 、X 和Y 的总能量一定高于M 和N 的总能量 D 、因该反应为放热反应,故不必加热就可发生 2、在pH=1的无色溶液中，下列离子能大量共存的是 （ ） A ．NH 4+、Ba 2+、NO 3—、CO 32— B ．Fe 2+、OH —、SO 42—、MnO 4— C ．K +、Mg 2+、NO 3－ 、SO 42— D ．Na +、Fe 3+、Cl —、AlO 2— 3、在密闭容器里，A 与B 反应生成C ，其反应速率分别用A v 、B v 、C v 表示，已知2B v =3A v 、3C v =2B v ，则此反应可表示为 （ ） A 、2A+3B=2C B 、A+3B=2C C 、3A+B=2C D 、A+B=C 4、下列说法正确的是 ( ) A 、可逆反应的特征是正反应速率和逆反应速率相等 B 、在其他条件不变时，使用催化剂只能改变反应速率，而不能改变化学平衡状态 C 、在其他条件不变时，升高温度可以使平衡向放热反应方向移动 D 、在其他条件不变时，增大压强一定会破坏气体反应的平衡状态 5、相同温度下等物质的量浓度的下列溶液中，pH 值最小的是 （ ） A ．Cl NH 4 B ．34HCO NH C ．44HSO NH D ．424SO )(NH 6、下列说法正确的是 （ ） A 、物质的溶解性为难溶，则该物质不溶于水 B 、不溶于水的物质溶解度为0 C 、绝对不溶解的物质是不存在的 D 、某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0 7、化学电池可以直接将化学能转化为电能，化学电池的本质是 （ ） A ．化合价的升降 B ． 电子的转移 C ．氧化还原反应 D ．电能的储存 8、随着人们生活质量的不断提高，废电池必须集中处理的问题被提到议事日程，首要原因 是 （ ）

人教版高中化学选修4第四章 《电化学基础》单元测试题(解析版)

第四章《电化学基础》单元测试题 一、单选题(每小题只有一个正确答案) 1.下列叙述中，正确的是() ①电解池是将化学能转变成电能的装置①原电池是将电能转变成化学能 的装置①金属和石墨导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化 ①不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理有可能实现①Cu＋ 2Ag＋===Cu2＋＋2Ag，反应既可以在原电池中实现，也可以在电解池中实 现，其他条件相同时，二种装置中反应速率相同 A． ①①①① B． ①① C． ①①① D． ① 2.铅蓄电池的工作原理为Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O，研读 下图，下列判断不正确的是() 2? A． K闭合时，d电极反应式：PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋4H＋＋SO 4 B．当电路中转移0.2 mol电子时，①中消耗的H2SO4为0.2 mol 2?向c电极迁移 C． K闭合时，①中SO 4 D． K闭合一段时间后断开，①可单独作为原电池，d电极为正极 3.一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下： 下列说法不正确的是() A．在pH＜4溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀 B．在pH＞6溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀 C．在pH＞14溶液中，碳钢腐蚀的正极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O

D．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减缓 4.锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置(如图所示)，电解液为溴化锌水溶液，电解液在电解质储罐和电池间不断循环。下列说法不正确的是() A．充电时电极a连接电源的负极 B．放电时负极的电极反应式为Zn—2e－===Zn2＋ C．放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大 D．阳离子交换膜可阻止Br2与Zn直接发生反应 5.下图为铜锌原电池示意图，下列说法正确的是() A．锌片逐渐溶解 B．烧杯中溶液逐渐呈蓝色 C．电子由铜片通过导线流向锌片 D．锌为正极，铜为负极 6.下列关于金属的防护方法的说法不正确的是() A．我们使用的快餐杯表面有一层搪瓷，搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用 B．给铁件通入直流电，把铁件与电池负极相连接 C．轮船在船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极的阴极保护法 D．钢铁制造的暖气管管道外常涂有一层较厚的沥青 7.锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是() A．铜电极上发生氧化反应 2?)减小 B．电池工作一段时间后，甲池的c(SO 4

高中化学选修4课后习题参考答案-人教版

人教版高中化学选修四——《化学反应原理》课本习题参考答案 第一单元第一节化学反应与能量的变化 1.化学反应过程中所释放或吸收的能量，叫做反应热，在恒压条件下，它等于反应前后物质的 焓变，符号是ΔH，单位是kJ/mol。例如1mol H 2(g)燃烧，生成1mol H 2 O(g)，其反应热ΔH=-241.8 kJ/mol。 2.化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂，形成新的化学键，重新组合成生成物的 分子。旧键断裂需要吸收能量，新键形成需要放出能量。当反应完成时，若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大，则此反应为放热反应；若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小，反应物需要吸收能量才能转化为生成物，则此反应为吸热反应。 第一节燃烧热能源 1.在生产和生活中，可以根据燃烧热的数据选择燃料。如甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇、氢气的燃烧热值均很高，它们都是良好的燃料。 2.化石燃料蕴藏量有限，不能再生，最终将会枯竭，因此现在就应该寻求应对措施。措施之一就是用甲醇、乙醇代替汽油，农牧业废料、高产作物（如甘蔗、高粱、甘薯、玉米等）、速生树木（如赤杨、刺槐、桉树等），经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇。由于上述制造甲醇、乙醇的原料是生物质，可以再生，因此用甲醇、乙醇代替汽油是应对能源危机的一种有效措施。 3.氢气是最轻的燃料，而且单位质量的燃烧热值最高，因此它是优异的火箭燃料，再加上无污染，氢气自然也是别的运输工具的优秀燃料。在当前，用氢气作燃料尚有困难，一是氢气易燃、易爆，极易泄漏，不便于贮存、运输；二是制造氢气尚需电力或别的化石燃料，成本高。如果用太阳能和水廉价地制取氢气的技术能够突破，则氢气能源将具有广阔的发展前景。 4.甲烷是一种优质的燃料，它存在于天然气之中。但探明的天然气矿藏有限，这是人们所担心的。现已发现海底存在大量水合甲烷，其储量约是已探明的化石燃料的2倍。如果找到了适用的开采技术，将大大缓解能源危机。 5.柱状图略。关于如何合理利用资源、能源，学生可以自由设想。在上述工业原材料中，能源单耗最大的是铝；产量大，因而总耗能量大的是水泥和钢铁。在生产中节约使用原材料，加强废旧钢铁、铝、铜、锌、铅、塑料器件的回收利用，均是合理利用资源和能源的措施。

高中选修4-电化学基础知识点总结

电化学基础知识点总结 装置特点:化学能转化为电能。 ①、两个活泼性不同的电极； 形成条件：②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应)； 原 ③、形成闭合回路（或在溶液中接触） 电 负极:用还原性较强的物质作负极，负极向外电路提供电子；发生氧化反应。 池 基本概念: 正极：用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应。 原 电极反应方程式：电极反应、总反应。 理 氧化反应 负极 铜锌原电池 正极 还原反应 反应原理：Zn-2e -=Zn 2+ ２H ++2e － =2 Ｈ2↑ 电解质溶液 电极反应： 负极（锌筒）Ｚn －2ｅ-=Zn 2＋ 正极（石墨)2ＮＨ4＋+2e -=２NH 3＋ H 2↑ ①、普通锌——锰干电池 总反应：Ｚｎ+2NH 4+＝Zn 2+ +2NH 3+H 2↑ 干电池: 电解质溶液：糊状的NH ４Ｃl 特点：电量小,放电过程易发生气涨和溶液 ②、碱性锌——锰干电池 电极：负极由锌改锌粉（反应面积增大,放电电 流增加)； 电解液:由中性变为碱性（离子导电性好)。 正极（PbO 2) ＰｂO 2＋ＳO 42-＋4H ＋+2e -=PbSO ４+２H 2O 负极（Pb ） P ｂ＋SO 42--2ｅ－ =PbSO 4 铅蓄电池:总反应:P ｂO 2+P ｂ+２H 2SO 4 2P ｂSO 4+２H 2O 电解液：1.２5g/cm 3～1．28g/ｃｍ3 的H 2SO 4 溶液 蓄电池 特点:电压稳定。 Ⅰ、镍——镉(Ｎｉ——Cd ）可充电电池; 其它蓄电池 Cd ＋２NiO(O Ｈ）+2H 2Ｏ Cd(OH)２+２N ｉ(ＯH)2 Ⅱ、银锌蓄电池 锂电池 ①、燃料电池与普通电池的区别 不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是工作时不断从外界输入,同时 燃料 电极反应产物不断排出电池。 电池 ②、原料:除氢气和氧气外，也可以是CH 4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。 负极:２H 2＋2OH --4e -＝4H 2O ;正极:O 2＋2H ２Ｏ+4ｅ 失e -,沿导线传递，有电流产生 溶解 不断 移 向 阳离 子 化 学 电源 简介 放电 充电 放电 放电`

【重点推荐】人教版高中化学选修四第一章重要知识点总结

高中化学学习材料 （精心收集**整理制作） 第一章重要知识点总结 一、放热与吸热反应的几种类型： 下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是（） A．碳酸钙受热分解B．乙醇燃烧C．铝粉与氧化铁粉末反应D．氧化钙溶于水 二、△H的计算方法=反应物的总键能-生成物的总键能=生成物的总能量-反应物的总能量 （15分）化学键的键能是指气态原子间形成1mol化学键时释放的能量。如：H(g)＋I(g)→H－I(g)＋297KJ 即H－I键的键能为297kJ/mol，也可以理解为破坏1mol H－I键需要吸收297KJ的热量。化学反应的发生可以看成旧化学键的破坏和新化学键的形成。下表是一些键能数据。（单位：kJ/mol） 键能键能键能 H－H 436 Cl－Cl 243 H－Cl 432 S＝S 255 H－S 339 C－F 427 C-Cl 330 C－I 218 H－F 565 C-O 347 H－O 464 Si—Si 176 Si—O 460 O=O 497 （1）根据表中数据判断CCl4的稳定性（填“大于”或“小于”）CF4的稳定性。 （2）结合表中数据和热化学方程式H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-QKJ/ mol；通过计算确定热化学方程式中Q 的值为②请写出晶体硅与氧气反应生成二氧化硅的热化学方程式： 三、物质稳定性的比较：能量越低越稳定键能越高越稳定 已知25℃、101KPa下，4Al（s）+3O2（g）=2Al2O3（s）ΔH＝-2834.9KJ/mol 4Al（s）+2O3（g）=2Al2O3（s）ΔH＝-3119.1KJ/mol，由此得出的结论正确的是（） A．O2比O3能量低，由O2转变为O3为放热反B．O2比O3能量高，由O2转变为O3为吸热反应 C．O3比O2稳定，由O2转变为O3为放热反D．O2比O3稳定，由O2转变为O3为吸热反应 四、热化学方程式的书写判断： 下列热化学方程式书写正确的是 A、C(s)+O2(g)==CO2(g)；△H=+393.5kJ/mol B、2SO2+O2==2SO3；△H= —196.6kJ/mol C、H2（g）+1/2O2(g)==H2O(l)；△H=—285.8kJ/mol D、2H2（g）+O2(g)==2H2O(l)；△H= —571.6KJ 五、反应热△H大小的比较： 根据以下3个热化学方程式：

人教版高中化学选修四化学试卷

灌南高级中学2007—2008学年第二学期高二期中考试 化学试卷 考试时间：100分钟 第Ⅰ卷（选择题 共48分） 可能用到的数据：H —1 O —16 Na —23 Fe —56 S —32 Ag —108 一、选择题（本小题包括8小题，每小题3分，共24分，每题只有一个正确选项） 1．下列物质按纯净物、混合物、强电解质、弱电解质和非电解质顺序排列的是（ ） A ．纯盐酸、水煤气、硫酸、醋酸、干冰 B ．冰醋酸、玻璃、硫酸钡、氢氟酸、乙醇 C ．单甘油酯、冰水混合物、苛性钠、氢硫酸、三氧化硫 D ．绿矾、漂白粉、次氯酸、氯化钾、氯气 2．下列描述中，不符合生产实际的是 （ ） A.电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极 B.电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极 C.电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 D.在镀件上电镀铜，用铜作阳极 3. 在pH 都等于9的NaOH 和CH 3COONa 两种溶液中，设由水电离产生的OH －离子浓度分别为 Amol/L 与Bmol/L ，则A 和B 的关系为 ( ) A ．A ＞ B B ．A ＝10－4B C ．B ＝10－4A D ．A ＝B 4. 在一定条件下发生下列反应，其中属于盐类水解反应的是 ( ) A ．NH 4＋ ＋2H 2O NH 3·H 2O ＋ H 3O ＋ B ．HCO 3－ ＋ H 2O H 3O ＋ ＋ CO 32－ C ．HS －＋H ＋═ H 2S D ．Cl 2＋H 2O H ＋＋Cl －＋HClO 5. 25℃时,由水电离出c(H ＋)＝1×10－9 mol/L 的溶液中，一定能大量共存的离子组是 ( ) A ．Al 3＋、NH 4＋、SO 42－、Cl － B ．Mg 2＋、K ＋、SO 42－、HCO 3－ C ．K ＋、Na ＋、Cl －、SO 42＿ D ．Ba 2＋、Cl －、Na ＋、SO 42－ 6. 已知一种[H +]=1×10-3mol/L 的酸和一种[OH -]=1×10-3mol/L 的碱溶液等体积混合后溶液呈酸 性，其原因可能是： （ ） A ．浓的强酸和稀的强碱溶液反应 B ．浓的弱酸和稀的强碱溶液反应 C ．等浓度的强酸和弱碱溶液反应 D ．生成了一种强酸弱碱盐 7、银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可表示为 Ag 2O + Zn + H 2O 2Ag + Zn(OH)2，此电池放电时负极上发生反应的物质是 A 、Ag B 、Zn(OH)2 C 、Ag 2O D 、Zn 8. 对于难溶盐MX ，其饱和溶液中M +和X -的物质的量浓度之间的关系类似于c(H + )× c(OH -) = K w , 存在等式c(M +)×c(X -) = K sp 。现将足量AgCl 的分别放入下列物质中，AgCl 的溶解度大小的排列顺序是 放电 充电

人教版高中化学选修四[电化学基础].doc

高中化学学习材料 （灿若寒星**整理制作） [电化学基础] (满分100分时间90分钟) 一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分) 1．下列装置中，都伴随有能量变化，其中是由化学能转变为电能的是() 解析：干电池将化学能转化为电能；电解是将电能转化为化学能；水力发电是将势能转化为电能；太阳能热水器是将太阳能转化为热能。 答案：D 2．下列有关电池的说法不．正确的是() A．手机上用的锂离子电池属于二次电池 B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D．锌锰干电池中，锌电极是负极 解析：铜锌原电池工作时，电子由负极(锌)沿外电路流向正极(铜)，B错误。 答案：B 3．铜—锌—稀硫酸组成的原电池，放电一段时间后，溶液的pH将() A．不变B．升高 C．降低D．无法确定 解析：此原电池放电时，反应消耗硫酸，使溶液的酸性降低。 答案：B

4．为防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是() A．在精密机床的铁床上安装铜螺钉 B．在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中 C．在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里 D．在电动输油管的铸铁管上接直流电源的正极 解析：A、B中形成原电池都是铁作负极，加速铁的腐蚀；D中铸铁管作阳极，加速腐蚀；C中锌比铁活泼，铁作正极，受到保护。 答案：C 5．(2011·衡水模拟)下列说法正确的是() A．铅蓄电池放电时铅电极发生还原反应 B．电解饱和食盐水在阳极得到氯气，阴极得到金属钠 C．给铁钉镀铜可采用CuSO4作电镀液 D．生铁浸泡在食盐水中发生析氢腐蚀 解析：铅蓄电池放电时铅电极失去电子发生氧化反应，A错误；电解饱和食盐水，阳极上得到氯气，阴极上得到氢气，B错误；电镀时电镀液采用镀层金属的可溶性盐溶液，C正确；食盐水为中性溶液，所以应发生吸氧腐蚀，D错误。 答案：C 6．[双选题](2011·海南高考)根据下图，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 解析：由图知，烧杯b中的Zn棒失去电子，发生氧化反应，电子转移到Fe棒上，烧杯a中通入的氧气在Fe棒表面得电子生成氢氧根离子，使a中溶液的pH升高。所以正确的为A、B。 答案：AB 7．化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是()