智能考点五  化学能与电能
    Ⅰ.课标要求
    1．    能举例说明化学能和电能的转化关系及其应用。
    2．    认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。
    Ⅱ.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。
     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。
    Ⅲ.教材精讲
    1．原电池原理的应用——几种常见化学电源
    （1）酸性锌锰干电池
    ①构造：正极：石墨碳棒；负极：锌皮；电解质溶液：糊状氯化铵。
    ②电极反应：负极：Zn  = Zn² 2e^-
    正极：MnO₂ NH₄ e^-→MnO(OH) NH₃
    电池反应：Zn＋2NH₄Cl＋2MnO₂＝ZnCl₂＋2MnO(OH) 2NH₃
    （2）碱性锌锰干电池
    碱性锌锰干电池与酸性锌锰干电池的区别在于：以氢氧化钾代替氯化铵做电解质。其电极反应如下：
    负极：Zn 2OH^-→Zn(OH)₂ 2e^-
    正极：2MnO₂ H₂O 2e^-→Mn₂O₃ 2OH^-
    电池反应：Zn 2MnO₂ H₂O = Zn(OH)₂ Mn₂O₃
    （3）铅蓄电池
    ①构造： 负极：铅；正极：二氧化铅；电解质溶液：硫酸溶液。
    ②电极反应：
    负极：Pb  SO₄^2- → PbSO₄ 2e^-
    正极：PbO₂ 2e^- 4H SO₄^2- → PbSO₄ 2H₂O
    电池反应：PbO₂ Pb 2H₂SO₄ = 2PbSO₄ 2H₂O
    ③优点：铅蓄电池是二次电池，可多次充电，反复利用。
    PbO₂ Pb 2H₂SO₄    2PbSO₄ 2H₂O
    （4）氢氧燃料电池
    ①构造：负极：氢气；正极：氧气；电解质溶液：氢氧化钾溶液。
    ②电极反应：
    负极：2H₂ 4OH^- → 4H₂O 4e^-
    正极：O₂ 4e^- 2H₂O  → 4OH^-
    电池反应：2H₂ O₂ = 2H₂O
    ③优点：能量利用率高
    2．电解原理的应用
    （1）电解食盐水
    ①装置：立体隔膜电解槽
    
    ②电解前食盐水的精制
    粗盐中含有Ca² 、Mg² 、SO₄^2-、Fe³ ，Fe³ 、Ca² 、Mg² 在电解过程中生成Fe(OH)₃、Ca(OH)₂、Mg(OH)₂，而堵塞石棉隔膜空隙，SO₄^2-影响产品的纯度，所以这些杂质离子必须除去。除去杂质离子的操作及加入试剂的顺序是：
    BaCl₂——NaOH——Na₂CO₃——过滤——HCl
    或NaOH ——BaCl₂——Na₂CO₃——过滤——HCl
    ③电极反应
    阴极：2H 2e^- → H₂↑（或2H₂O 2e^- → H₂↑ 2OH^-）
    阳极：2Cl^- → Cl₂↑ 2e^-（或2Cl^- - 2e^-→ Cl₂↑）
    ④电解反应：
    （2）电解法精炼铜
    ①粗铜的成分：铜（锌、铁、镍、银、金、铂等）
    ②电极的连接：粗铜做阳极，和外加电源的正极相连；纯铜做阴极，和外加电源
    的负极相连。
    ③电解液：硫酸铜或硝酸铜溶液
    ④电极反应
    阳极：Cu → Cu² 2e^-，Zn→ Zn² 2e^-，Ni → Ni² 2e^-
    阴极：Cu² 2e^- → Cu
    ⑤Ag、Au、Pt不发生反应，沉积到阳极底部，叫做阳极泥。
    （3）电镀
    利用电解原理，在金属表面上镀上一层其它金属或合金的过程叫电镀。
    ①电极的连接：镀层金属或惰性电极做阳极，和外加电源的正极相连；镀件金属做阴极，和
    外加电源的负极相连。如铁上镀铜，铜（或石墨）做阳极，铁做阴极。
    ②电镀液的选择：选择含有镀层金属离子的溶液做电镀液，如铁上镀铜，选择硫酸铜溶液做
    电镀液。
    ③电极反应：阳极：Cu=Cu² 2e^-，阴极：Cu² 2e^- =Cu
    ④电镀的特点：若镀层金属做阳极，电镀过程中溶液中阳离子浓度不变；若用惰性电极做阳极，电镀过程中溶液中阳离子浓度减小。