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1、原原 電電 池池 電電 解解 池池 裝置特點(diǎn)裝置特點(diǎn) 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 形成條件形成條件 活潑性不同的兩個(gè)電極活潑性不同的兩個(gè)電極 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 構(gòu)成閉合回路構(gòu)成閉合回路 外加電源、兩個(gè)電極外加電源、兩個(gè)電極 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 構(gòu)成閉合回路構(gòu)成閉合回路 自發(fā)氧化還原反應(yīng)自發(fā)氧化還原反應(yīng) 原電池與電解池原電池與電解池 普通干電池普通干電池手機(jī)電池手機(jī)電池鈕扣電池鈕扣電池 筆記本電腦筆記本電腦 專用電池專用電池 攝像機(jī)攝像機(jī) 專用電池專用電池 “神六神六”用用 太陽(yáng)能電池太陽(yáng)能電池 原電池原電池 原原 電電 池池 負(fù)負(fù) 極極 正正 極極
2、e e e e e H+ + H+ + Zn2e =Zn2+2+ 2H 2e H2 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)還原反應(yīng) 總反應(yīng):總反應(yīng): Zn2H = Zn2+ H2 負(fù)極(負(fù)極(Zn):): Zn-2e =Zn2+ 正極(正極(Cu):): 2H 2e H2 總反應(yīng):總反應(yīng): Zn2H = Zn2+ H2 原電池的工作原理原電池的工作原理 原電池與電解池原電池與電解池 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) Zn-2e=Zn2+ 銅鋅原電池銅鋅原電池 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 (鹽橋鹽橋) 失失e,沿導(dǎo)線傳遞,有電流產(chǎn)生,沿導(dǎo)線傳遞,有電流產(chǎn)生 外電路外電路 還原反應(yīng)還原反應(yīng) Cu2+2e- =Cu 陰離子陰離子 陽(yáng)離
3、子陽(yáng)離子 內(nèi)電路內(nèi)電路 總反應(yīng):總反應(yīng): 負(fù)極負(fù)極 正極正極 Cu2+2e- =Cu Zn-2e- =Zn2+ Zn+ Cu2+ =Zn2+Cu Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu (離子方程式)離子方程式) (化學(xué)方程式)(化學(xué)方程式) 正極:正極: 負(fù)極:負(fù)極:(氧化反應(yīng))(氧化反應(yīng)) (還原反應(yīng))(還原反應(yīng)) 陽(yáng)離子陽(yáng)離子 電極電極 反應(yīng)反應(yīng) 電池電池 反應(yīng)反應(yīng) 考點(diǎn)一、考點(diǎn)一、 原電池的工作原理復(fù)習(xí)原電池的工作原理復(fù)習(xí) 課堂練習(xí)課堂練習(xí) 判斷下列原電池的正負(fù)極,寫出電極反應(yīng)方程式判斷下列原電池的正負(fù)極,寫出電極反應(yīng)方程式 正極正極 負(fù)極負(fù)極 正極正極負(fù)極負(fù)極正極正極負(fù)極負(fù)極 正正:?:
4、? 負(fù)負(fù):? 總總:?:? 正正:2H 2e H2 負(fù)負(fù):Fe-2e =Fe2+ 2H FeFe2+H2 正正:Fe3 e Fe2+ 負(fù)負(fù):Fe-2e =Fe2+ 2Fe3 Fe3Fe2+ 原電池正負(fù)極的判斷?原電池正負(fù)極的判斷? 原電池與電解池原電池與電解池 知識(shí)梳理知識(shí)梳理題型構(gòu)建題型構(gòu)建 原電池正、負(fù)極判斷方法原電池正、負(fù)極判斷方法 思思 考考 v 原電池工作過(guò)程中,在正極上得電子的一定是電解質(zhì)溶液中的原電池工作過(guò)程中,在正極上得電子的一定是電解質(zhì)溶液中的 陽(yáng)離子嗎?陽(yáng)離子嗎? 不一定,當(dāng)負(fù)極與電解質(zhì)溶液不發(fā)生反應(yīng)時(shí),原電池中不一定,當(dāng)負(fù)極與電解質(zhì)溶液不發(fā)生反應(yīng)時(shí),原電池中 其它氧化劑在
5、正極得電子,如:其它氧化劑在正極得電子,如:O O2 2+4e+4e- -+2H+2H2 2O=4OHO=4OH- - 思考:下列哪些反應(yīng)可能成為原電池反應(yīng)?思考:下列哪些反應(yīng)可能成為原電池反應(yīng)? 、MnO2 +4HCl = MnCl2 + Cl2+ 2H2O 2、2CH3OH + 3O2 = 2CO2+ 4H2O 3、2NH4HSO4 + 2NaOH = (NH4)2SO4 + Na2SO4+ 2H2O 為什么為什么? 原電池反應(yīng)的基礎(chǔ)是氧化還原反應(yīng),故從理論上說(shuō)任何一個(gè)自原電池反應(yīng)的基礎(chǔ)是氧化還原反應(yīng),故從理論上說(shuō)任何一個(gè)自 發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)因都會(huì)有電子轉(zhuǎn)移的存在,都可能成為發(fā)進(jìn)行的氧
6、化還原反應(yīng)因都會(huì)有電子轉(zhuǎn)移的存在,都可能成為 原電池反應(yīng)原電池反應(yīng) (1 1)鹽橋?)鹽橋? (2 2)作用?)作用? 導(dǎo)線的作用是傳遞電子,導(dǎo)線的作用是傳遞電子, 溝通外電路。溝通外電路。 鹽橋的作用:鹽橋的作用:1.1.連接內(nèi)電連接內(nèi)電 路,形成閉合回路路,形成閉合回路 2. 2.平衡平衡 電荷,使原電池不斷產(chǎn)生電電荷,使原電池不斷產(chǎn)生電 流流 雙液原電池雙液原電池 (3)鹽橋連接內(nèi)電路原鹽橋連接內(nèi)電路原 電池電池的優(yōu)點(diǎn):避免了電極的優(yōu)點(diǎn):避免了電極 與電解質(zhì)溶液直接反應(yīng),與電解質(zhì)溶液直接反應(yīng), 可以更徹底的將化學(xué)能轉(zhuǎn)可以更徹底的將化學(xué)能轉(zhuǎn) 化為電能化為電能 (高考海南化學(xué)卷,原電池高考海
7、南化學(xué)卷,原電池) 依據(jù)氧化還原反應(yīng):依據(jù)氧化還原反應(yīng): 2Ag (aq) Cu(s) = Cu2 (aq) 2Ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖設(shè)計(jì)的原電池如圖 所示。所示。 鹽橋鹽橋 X Y A CuSO4溶液溶液 電流計(jì)電流計(jì) Ag 請(qǐng)回答下列問題:請(qǐng)回答下列問題: (1)電極電極X的材料是的材料是_; 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液Y是是_; (2)銀電極為電池的銀電極為電池的_極,極, 發(fā)生的電極反應(yīng)為發(fā)生的電極反應(yīng)為_ X電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為 _; (3)外電路中的電子是從外電路中的電子是從_電極流向電極流向 _電極。電極。 銅銅(或或Cu) AgNO3溶液溶液 正正 Ag
8、e Ag Cu Cu2 2e 負(fù)負(fù)(Cu) 正正(Ag) 利用反應(yīng)利用反應(yīng)Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ,設(shè)計(jì),設(shè)計(jì) 一個(gè)單液原電池,一個(gè)雙液原電池畫出原電池一個(gè)單液原電池,一個(gè)雙液原電池畫出原電池 的示意圖,并寫出電極反應(yīng)。的示意圖,并寫出電極反應(yīng)。 參考答案參考答案 (+)(-) G Zn Pt FeCl3 溶液溶液 負(fù)極(負(fù)極(Zn):):Zn-2e-=Zn2+(氧化反應(yīng))(氧化反應(yīng)) 正極(正極(Pt或或C):):2Fe3+2e-=2Fe2+(還原反應(yīng))(還原反應(yīng)) (+) (-)鹽橋鹽橋 Zn C ZnCl2溶液溶液FeCl3溶液溶液 G 原電池的原電池的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 判
9、斷右邊原電池的正、負(fù)極,判斷右邊原電池的正、負(fù)極, 并寫出電極反應(yīng)式。并寫出電極反應(yīng)式。 A 濃濃HNOHNO3 3溶液溶液 負(fù)極:負(fù)極:Cu - 2e- Cu2+ 正極:正極:NO3- + e- + 2H+ NO2 + H2O Cu Fe Mg Al A 稀硫酸溶液稀硫酸溶液 NaOHNaOH溶液溶液 (稀硫酸)負(fù)極(稀硫酸)負(fù)極:MgMg2+2e- 正極: 正極:2H+2e-H2 (NaOH溶液)溶液) 負(fù)極:負(fù)極:2Al+8OH- 2Al(OH)4-+6e- 2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)4-+3H2 正極:正極:6H2O+6e- 3H2+6OH- 說(shuō)明原電池的正極與負(fù)極與電
10、極材料的性質(zhì)有關(guān),也與電解質(zhì)溶液有關(guān),說(shuō)明原電池的正極與負(fù)極與電極材料的性質(zhì)有關(guān),也與電解質(zhì)溶液有關(guān), 不要形成活潑電極一定作負(fù)極的思維定勢(shì)。不要形成活潑電極一定作負(fù)極的思維定勢(shì)。 某高二化學(xué)興趣小組為了探索鋁電極在原電池中的作用某高二化學(xué)興趣小組為了探索鋁電極在原電池中的作用 ,設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:試,設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:試 根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題:根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題: 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1、2中中 Al所作的電極是否相同?所作的電極是否相同? 寫出實(shí)驗(yàn)寫出實(shí)驗(yàn)3中的電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)方程式。中的電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)方程式。 不
11、同;因?yàn)閮蓪?shí)驗(yàn)中組成原電池的電極金屬活動(dòng)性不同,不同;因?yàn)閮蓪?shí)驗(yàn)中組成原電池的電極金屬活動(dòng)性不同, 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1中中Al不活潑作正極,實(shí)驗(yàn)不活潑作正極,實(shí)驗(yàn)2中中Al活潑作負(fù)極;活潑作負(fù)極; Al為負(fù)極:為負(fù)極:Al3e-= Al3+,石墨為正極:,石墨為正極: 2H+2 e-=H2,2Al+6H+= 2Al3+3 H2; 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)4中中 Al做正極還是做負(fù)極,為什么?做正極還是做負(fù)極,為什么? 寫出寫出Al電極的電極反應(yīng)式。電極的電極反應(yīng)式。 Al作負(fù)極,因?yàn)樽髫?fù)極,因?yàn)锳l能與能與NaOH溶液反應(yīng)而不能,溶液反應(yīng)而不能, Al+4OH-3e-=AlO2-+2H2O; 解釋實(shí)驗(yàn)解釋實(shí)驗(yàn)5中電流
12、計(jì)指針偏向中電流計(jì)指針偏向Al的原因?的原因? 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)5中由于中由于Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化,所以在濃硝酸中發(fā)生鈍化,所以Zn為負(fù)極為負(fù)極 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié):在原電池中金屬鋁作正極還是根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié):在原電池中金屬鋁作正極還是 作負(fù)極受到哪些因素的影響。作負(fù)極受到哪些因素的影響。 與另一電極材料的活潑性、電解質(zhì)溶液的酸堿性以及與另一電極材料的活潑性、電解質(zhì)溶液的酸堿性以及 電解質(zhì)溶液的氧化性強(qiáng)弱等因素有關(guān)。電解質(zhì)溶液的氧化性強(qiáng)弱等因素有關(guān)。 1、將等質(zhì)量的兩份鋅粉、將等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b分別加入過(guò)量的稀硫分別加入過(guò)量的稀硫 酸,同時(shí)向酸,同時(shí)向a中加少量中加少量CuSO4溶液,下列各圖中產(chǎn)
13、溶液,下列各圖中產(chǎn) 生氫氣的體積生氫氣的體積V L與時(shí)間與時(shí)間t min的關(guān)系,正確的是的關(guān)系,正確的是 ( ) A B C D A B C D A (一)原電池原理的應(yīng)用:(一)原電池原理的應(yīng)用: 1、加快氧化還原反應(yīng)的速率、加快氧化還原反應(yīng)的速率 2、有、有A、B、C、D四種金屬,將四種金屬,將A與與B用導(dǎo)線聯(lián)用導(dǎo)線聯(lián) 結(jié)起來(lái)浸入稀結(jié)起來(lái)浸入稀H2SO4中,中,B極產(chǎn)生氣泡,將極產(chǎn)生氣泡,將A、D 分別浸入等濃度鹽酸中,分別浸入等濃度鹽酸中,D比比A反應(yīng)劇烈,將反應(yīng)劇烈,將Cu 浸入浸入B的鹽溶液中,無(wú)明顯變化,如果把銅浸入的鹽溶液中,無(wú)明顯變化,如果把銅浸入C 的鹽溶液中,有金屬的鹽溶液
14、中,有金屬C析出,據(jù)此判斷它們的活潑析出,據(jù)此判斷它們的活潑 性由強(qiáng)到弱的順序是(性由強(qiáng)到弱的順序是( ) 、 、 、 、 B 2、比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱、比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱 3、下列裝置中四塊相同的、下列裝置中四塊相同的Zn片,放置一段時(shí)片,放置一段時(shí) 間后腐蝕速率由慢到快的順序是間后腐蝕速率由慢到快的順序是 (4)(4) (2)(2)(1)(1) (3)(3) 3、金屬腐蝕快慢比較、金屬腐蝕快慢比較 4、下列化學(xué)反應(yīng)有可能設(shè)計(jì)成原電池的是(、下列化學(xué)反應(yīng)有可能設(shè)計(jì)成原電池的是( )B、D A、CaCO3 + 2HCl CaCl2+CO2+H2O B、Cu+2FeCl3 CuCl2+2FeCl2
15、 C、Na2SO3+2H2SO4 Na2SO4+SO2+H2O D、CH4+2O2 CO2+2H2O 4、設(shè)計(jì)電池、尋求和制造化學(xué)電源、設(shè)計(jì)電池、尋求和制造化學(xué)電源 二、原電池應(yīng)用二、原電池應(yīng)用 5.燒過(guò)菜的鐵鍋如果未及時(shí)洗凈(殘液中燒過(guò)菜的鐵鍋如果未及時(shí)洗凈(殘液中 含含 NaCl),第二天便出現(xiàn)紅棕色銹斑(主要),第二天便出現(xiàn)紅棕色銹斑(主要 成分為成分為Fe 2 O 3nH2O)。請(qǐng)問這種現(xiàn)象產(chǎn)生)。請(qǐng)問這種現(xiàn)象產(chǎn)生 的原因?的原因? 5、解釋金屬的腐蝕、設(shè)計(jì)金屬的防護(hù)、解釋金屬的腐蝕、設(shè)計(jì)金屬的防護(hù) (一)原電池原理的應(yīng)用:(一)原電池原理的應(yīng)用: 1、加快氧化還原反應(yīng)的速率、加快氧化
16、還原反應(yīng)的速率 2、比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱、比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱 3、金屬腐蝕快慢比較、金屬腐蝕快慢比較 4、設(shè)計(jì)電池、尋求和制造化學(xué)電源、設(shè)計(jì)電池、尋求和制造化學(xué)電源 負(fù)極(鋅筒):負(fù)極(鋅筒):Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2, 正極(石墨)正極(石墨): 2H2O+2MnO2 + 2e-=2MnOOH+2OH- 總反應(yīng):總反應(yīng): Zn+2H2O+2MnO2=2MnOOH+ Zn(OH)2, 1、堿性鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池 一次電池一次電池 二次電池二次電池 原電池與電解池原電池與電解池 鋰電池鋰電池 2、鉛蓄電池、鉛蓄電池 Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 +
17、2H2O 負(fù)極材料:負(fù)極材料: 正極材料:正極材料: 電解質(zhì):電解質(zhì): Pb PbO2 H2SO4 不溶于水的不溶于水的 白色沉淀白色沉淀 電池反應(yīng)方程式:電池反應(yīng)方程式: 原電池與電解池原電池與電解池 放電是原電池原理;放電是原電池原理; 充電是電解原理充電是電解原理 知識(shí)梳理知識(shí)梳理題型構(gòu)建題型構(gòu)建 深度思考深度思考 深深 度度 思思 考考 1可充電電池充電時(shí)電極與外接電源的正、負(fù)極如何連接?可充電電池充電時(shí)電極與外接電源的正、負(fù)極如何連接? 答案答案 知識(shí)梳理知識(shí)梳理題型構(gòu)建題型構(gòu)建 深度思考深度思考 深深 度度 思思 考考 PbO2 小小 48 Pb 對(duì)換對(duì)換 電解液電解液 H2O 3
18、、氫氧燃料電池、氫氧燃料電池 2e-2e- 氫氣氫氣 氧氣氧氣 H+ OH- A 負(fù)極負(fù)極 正極正極 O2 H2 H2O 2H2 + 4OH- -4e- 4H2O O2 + 2H2O + 4e- 4OH- 總反應(yīng)式:總反應(yīng)式:2H2 + O2 =2H2O 堿性燃料電池堿性燃料電池 負(fù)極:負(fù)極: 正極:正極: 總反應(yīng)式:總反應(yīng)式:2H2 + O2 =2H2O 酸性酸性/中性燃料電池中性燃料電池 負(fù)極:負(fù)極: 正極:正極: 2H2 4e- 4H+ O2 +4e- +4H 2H2O 總反應(yīng)式:總反應(yīng)式:2H2 + O2 =2H2O 固體電解質(zhì)燃料電池固體電解質(zhì)燃料電池 負(fù)極:負(fù)極: 正極:正極: 2
19、H2 4e- 4H+ O2 + 4e- 2O2- 知識(shí)梳理知識(shí)梳理題型構(gòu)建題型構(gòu)建 CH48e 2H2O=CO28H 知識(shí)梳理知識(shí)梳理題型構(gòu)建題型構(gòu)建 CH44O2 8e =CO2 2H2O 原電池與電解池原電池與電解池 知識(shí)梳理知識(shí)梳理題型構(gòu)建題型構(gòu)建 燃料電池電極反應(yīng)式的書寫燃料電池電極反應(yīng)式的書寫 根據(jù)燃料電池的特點(diǎn),一般在正極上發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)都是根據(jù)燃料電池的特點(diǎn),一般在正極上發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)都是O2,隨著電解質(zhì)溶液的不,隨著電解質(zhì)溶液的不 同,其電極反應(yīng)有所不同,其實(shí),我們只要熟記以下四種情況:同,其電極反應(yīng)有所不同,其實(shí),我們只要熟記以下四種情況: 第三步:根據(jù)電池總反應(yīng)式和
20、正極反應(yīng)式寫出電池的負(fù)極反應(yīng)式第三步:根據(jù)電池總反應(yīng)式和正極反應(yīng)式寫出電池的負(fù)極反應(yīng)式 電池的總反應(yīng)和正、負(fù)極反應(yīng)之間有如下關(guān)系:電池的總反應(yīng)式電池正極反應(yīng)式電電池的總反應(yīng)和正、負(fù)極反應(yīng)之間有如下關(guān)系:電池的總反應(yīng)式電池正極反應(yīng)式電 池負(fù)極反應(yīng)式故根據(jù)第一、二步寫出的反應(yīng),有:電池的總反應(yīng)式電池正極反應(yīng)式池負(fù)極反應(yīng)式故根據(jù)第一、二步寫出的反應(yīng),有:電池的總反應(yīng)式電池正極反應(yīng)式 電池負(fù)極反應(yīng)式,注意在將兩個(gè)反應(yīng)式相減時(shí),要約去正極的反應(yīng)物電池負(fù)極反應(yīng)式,注意在將兩個(gè)反應(yīng)式相減時(shí),要約去正極的反應(yīng)物O2。 銀鋅電池銀鋅電池(電解質(zhì)為(電解質(zhì)為KOH) 負(fù)極:負(fù)極:Zn + 2OH- 2e- = Z
21、n(OH)2 正極:正極:Ag2O + H2O + 2e- = 2Ag + 2OH- 總反應(yīng):總反應(yīng):Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH)2 + 2Ag 海水電池海水電池(電解質(zhì)溶液為海水)(電解質(zhì)溶液為海水) 負(fù)極:負(fù)極:4Al - 12e- = 4Al3+, 正極:正極:3O2+ 6H2O + 12e- = 12OH- 總反應(yīng):總反應(yīng):4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)3 1 1、下圖為氫氧燃料電池原理示意圖,按照此圖的提、下圖為氫氧燃料電池原理示意圖,按照此圖的提 示,下列敘述不正確的是示,下列敘述不正確的是 A Aa a電極是負(fù)極電極是負(fù)極 B Bb b電
22、極的電極反應(yīng)為:電極的電極反應(yīng)為:4OH4OH4e 2H4e 2H2 2O+OO+O2 2 C C氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源 D D氫氧燃料電池是一種只能將氧化劑和燃料全部氫氧燃料電池是一種只能將氧化劑和燃料全部 儲(chǔ)藏在電池內(nèi)的發(fā)電裝置儲(chǔ)藏在電池內(nèi)的發(fā)電裝置 BD 廢舊電池要進(jìn)行回收,回收的主要目的是:廢舊電池要進(jìn)行回收,回收的主要目的是: 1、廢電池滲出的重金屬離子,主要是、廢電池滲出的重金屬離子,主要是Hg 2 離子,會(huì) 離子,會(huì) 造成地下造成地下 水源和土壤的污染。水源和土壤的污染。 2、廢舊電池中的有色金屬是寶貴的自然資源。、廢舊電
23、池中的有色金屬是寶貴的自然資源。 污染中的污染中的“五毒五毒”Hg Cd鎘鎘 Pb鉛鉛 Cr鉻鉻 As砷砷 探討探討1 有人設(shè)計(jì)有人設(shè)計(jì)Pt和和Zn為電極材料,埋入人體內(nèi)作為電極材料,埋入人體內(nèi)作 為某種心臟病人的心臟起搏器的電源。它依靠體內(nèi)體為某種心臟病人的心臟起搏器的電源。它依靠體內(nèi)體 液中含有一定量的溶解氧、液中含有一定量的溶解氧、H+和和Zn2+進(jìn)行工作。請(qǐng)寫進(jìn)行工作。請(qǐng)寫 出兩極反應(yīng)。出兩極反應(yīng)。_、_。 心臟心臟 起搏器起搏器 負(fù)極:負(fù)極: 正極:正極: Zn-2e-=Zn2+ O2+4e-+4H+=2H2O 總反應(yīng):總反應(yīng):2Zn + O2 + 4H+=2Zn2+ + 2H2O
24、1(廣東理基(廣東理基34)下列有關(guān)電池的說(shuō)法不正確)下列有關(guān)電池的說(shuō)法不正確 的是的是 A手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池 B銅鋅原電池工作時(shí),電子沿外電路從銅電銅鋅原電池工作時(shí),電子沿外電路從銅電 極流向鋅電極極流向鋅電極 C甲醇燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能甲醇燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 D鋅錳干電池中,鋅電極是負(fù)極鋅錳干電池中,鋅電極是負(fù)極 B 2(廣東化學(xué)(廣東化學(xué)14)可用于電動(dòng)汽車的鋁)可用于電動(dòng)汽車的鋁-空氣燃料空氣燃料 電池,通常以電池,通常以NaCl溶液或溶液或NaOH溶液為電解液,鋁合溶液為電解液,鋁合 金為負(fù)極,空氣電極為正極。下列說(shuō)法正
25、確的是金為負(fù)極,空氣電極為正極。下列說(shuō)法正確的是 A以以NaCl溶液或溶液或NaOH溶液為電解液時(shí),溶液為電解液時(shí), 正極反應(yīng)都為:正極反應(yīng)都為:O22H2O4e 4OH B以以NaOH溶液為電解液時(shí),溶液為電解液時(shí), 負(fù)極反應(yīng)為:負(fù)極反應(yīng)為:Al3OH 3e Al(OH)3 C以以NaOH溶液為電解液時(shí),電池在工作過(guò)程中溶液為電解液時(shí),電池在工作過(guò)程中 電解液的電解液的pH保持不變保持不變 D電池工作時(shí),電子通過(guò)外電路從正極流向負(fù)極電池工作時(shí),電子通過(guò)外電路從正極流向負(fù)極 A D 3(福建理綜(福建理綜11)控制適合的條件,將反應(yīng))控制適合的條件,將反應(yīng) 2Fe3 2I 2Fe2 I2設(shè)計(jì)成
26、如右圖所示的原電池。設(shè)計(jì)成如右圖所示的原電池。 下列判斷不正確的是下列判斷不正確的是 A反應(yīng)開始時(shí),乙中反應(yīng)開始時(shí),乙中 石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng) B反應(yīng)開始時(shí),甲中反應(yīng)開始時(shí),甲中 石墨電極上石墨電極上Fe3 被還原 被還原 C電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí),電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí), 反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài) D電流計(jì)讀數(shù)為零后,電流計(jì)讀數(shù)為零后, 在甲中溶入在甲中溶入FeCl2固體,乙中石墨電極為負(fù)極固體,乙中石墨電極為負(fù)極 知識(shí)梳理知識(shí)梳理題型構(gòu)建題型構(gòu)建 兩次操作中均能形成原電池,化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能。兩次操作中均能形成原電池,化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能。 6:蓄電池在放電時(shí)起原電池
27、的作用,在充電時(shí)起電:蓄電池在放電時(shí)起原電池的作用,在充電時(shí)起電 解池的作用。下面是愛迪生蓄電池分別在充電和放電解池的作用。下面是愛迪生蓄電池分別在充電和放電 時(shí)發(fā)生的反應(yīng):時(shí)發(fā)生的反應(yīng): 下列有關(guān)愛迪生蓄電池的推斷錯(cuò)誤的是下列有關(guān)愛迪生蓄電池的推斷錯(cuò)誤的是( ) A放電時(shí),放電時(shí),F(xiàn)e是負(fù)極,是負(fù)極,NiO2是正極是正極 B蓄電池的電極可以浸入某中酸性電解質(zhì)溶液中蓄電池的電極可以浸入某中酸性電解質(zhì)溶液中 C充電時(shí),陰極上的電極反應(yīng)為:充電時(shí),陰極上的電極反應(yīng)為: D放電時(shí),電解質(zhì)溶液中的陰離子向正極方向移動(dòng)放電時(shí),電解質(zhì)溶液中的陰離子向正極方向移動(dòng) 答案:答案:B B、D D。 原電池題目解
28、題注意事項(xiàng):(原電池題目解題注意事項(xiàng):(1) 找出找出 兩極放電的物質(zhì),兩極放電的物質(zhì),負(fù)氧正還。(負(fù)氧正還。(2)要)要 注意溶液的酸堿性,適當(dāng)?shù)脑陔姌O方程注意溶液的酸堿性,適當(dāng)?shù)脑陔姌O方程 式兩邊添加式兩邊添加H+、OH、H2O,以遵循電,以遵循電 荷守恒和質(zhì)量守恒。荷守恒和質(zhì)量守恒。 (3)要注意電極反應(yīng)產(chǎn)物是否與電解)要注意電極反應(yīng)產(chǎn)物是否與電解 質(zhì)溶液發(fā)生反應(yīng)。質(zhì)溶液發(fā)生反應(yīng)。 小結(jié)小結(jié) 電電 解解 池池 CuCl2 e e e e e 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)還原反應(yīng) 2Cl-2e =Cl2Cu2 2e Cu 總反應(yīng):總反應(yīng):CuCl2 = Cu+ Cl2 電解電解 電電 解解 池
29、池 1.通電前,溶液中有哪些離子?通電前,溶液中有哪些離子? 運(yùn)動(dòng)情況如何?運(yùn)動(dòng)情況如何? 思考 3.3.當(dāng)離子定向移動(dòng)到電極表面時(shí),發(fā)生的是當(dāng)離子定向移動(dòng)到電極表面時(shí),發(fā)生的是 什么類型的反應(yīng)?什么類型的反應(yīng)? 2.2.通電時(shí),離子的運(yùn)動(dòng)情況有什么改變?通電時(shí),離子的運(yùn)動(dòng)情況有什么改變? CuCl2 = Cu2+ + 2Cl- H2O H+ + OH- 陽(yáng)離子:陽(yáng)離子:Cu2+、H+ 移向陰極移向陰極 陰離子:陰離子:SO42-、OH-移向陽(yáng)極移向陽(yáng)極 無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 定向運(yùn)動(dòng)定向運(yùn)動(dòng) 氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng) 原電池與電解池原電池與電解池 分析電解反應(yīng)的一般思路:分析電解反應(yīng)的一般思
30、路: 明確溶液中存在哪些離子明確溶液中存在哪些離子 根據(jù)陰陽(yáng)離子放電順序及陽(yáng)極氧化、陰根據(jù)陰陽(yáng)離子放電順序及陽(yáng)極氧化、陰 極還原分析得出產(chǎn)物極還原分析得出產(chǎn)物 陰陽(yáng)兩極附近有哪些離子陰陽(yáng)兩極附近有哪些離子 小結(jié)小結(jié)3 離子放電順序離子放電順序 (1 1) 電解池陰極電解池陰極 陽(yáng)離子放電能力(得電子能力)逐漸增強(qiáng)陽(yáng)離子放電能力(得電子能力)逐漸增強(qiáng) K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ (H+ )Zn2+ Fe2+ Pb2+ H+ Cu2+ Hg2+ Ag+ (2 2)電解池陽(yáng)極)電解池陽(yáng)極 (Fe Cu Ag)金屬電極)金屬電極 S2- I Br Cl OH 含氧酸根 含氧酸根 陰離子
31、放電(失電子)能力:陰離子放電(失電子)能力:逐漸減弱逐漸減弱 無(wú)論是惰性電極還是金屬電極都不參與電極反應(yīng),發(fā)無(wú)論是惰性電極還是金屬電極都不參與電極反應(yīng),發(fā) 生反應(yīng)的是溶液中的陽(yáng)離子。陽(yáng)離子在陰極上放電順序是:生反應(yīng)的是溶液中的陽(yáng)離子。陽(yáng)離子在陰極上放電順序是: 審題特別注意陽(yáng)極材料審題特別注意陽(yáng)極材料 課堂練習(xí)課堂練習(xí) 以石墨為電極,電解下列物質(zhì)的水溶液,寫以石墨為電極,電解下列物質(zhì)的水溶液,寫 出有關(guān)電極反應(yīng)式和電解總反應(yīng)式。出有關(guān)電極反應(yīng)式和電解總反應(yīng)式。 Na2SO4 NaOH H2SO4 HCl CuCl2 NaCl CuSO4 電解電解 類型類型 舉舉 例例 電極反應(yīng)電極反應(yīng) 溶液
32、溶液pHpH 變化變化 溶液復(fù)原溶液復(fù)原 方法方法 物質(zhì)類別 實(shí)例實(shí)例 含氧酸含氧酸H H2 2SOSO4 4 強(qiáng)堿強(qiáng)堿NaOH NaOH 活潑金屬的活潑金屬的 含氧酸鹽含氧酸鹽 NaNa2 2SOSO4 4 無(wú)氧酸無(wú)氧酸 HCl HCl 不活潑金屬不活潑金屬 的無(wú)氧酸鹽的無(wú)氧酸鹽 CuClCuCl2 2 活潑金屬的活潑金屬的 無(wú)氧酸鹽無(wú)氧酸鹽 NaCl NaCl 不活潑金屬不活潑金屬 的含氧酸鹽的含氧酸鹽 CuSOCuSO4 4 電解質(zhì)溶液用電解質(zhì)溶液用惰性電極惰性電極電解的規(guī)律小結(jié):電解的規(guī)律小結(jié): 僅電僅電 解溶解溶 劑水劑水 陽(yáng)極陽(yáng)極4OH4OHO O2 2+2H+2H2 2O +O
33、+4e 溶質(zhì)和溶質(zhì)和 溶劑同溶劑同 時(shí)電解時(shí)電解 陰極:陰極:4H4H+ +4e+4e2H2H2 2 陽(yáng)極陽(yáng)極2Cl2Cl ClCl2 2+ + 2e- 陰極:陰極:2H2H+ +2e+2eH H2 2 陰極:陰極:CuCu2+ 2+2e +2e- -CuCu 陰極:陰極:2H2H+ +2e+2e- -H H2 2 陰極:陰極:2Cu2Cu2+ 2+4e +4e=2Cu=2Cu 減小減小 增大增大 不變不變 基本基本 不變不變 增大增大 增大增大 減小減小 H H2 2O O HClHCl CuClCuCl2 2 HClHCl CuOCuO 僅電僅電 解溶解溶 質(zhì)質(zhì)陽(yáng)極陽(yáng)極2Cl2Cl ClC
34、l2 2+ + 2e- 陽(yáng)極陽(yáng)極2Cl2Cl ClCl2 2+ + 2e- 陽(yáng)極:陽(yáng)極:4OH4OHO O2 2+2H+2H2 2O +O +4e 出啥出啥 加啥加啥 (1)電解時(shí),只生成)電解時(shí),只生成H2而不生成而不生成O2, 則溶液的則溶液的pH 。 (2)電解時(shí),只生成)電解時(shí),只生成O2而不生成而不生成H2, 則溶液的則溶液的pH 。 (3)電解時(shí),既生成)電解時(shí),既生成H2又生成又生成O2,則,則 實(shí)際為電解水。實(shí)際為電解水。 若為酸性若為酸性 pH , 若堿性溶液,則溶液的若堿性溶液,則溶液的pH , 若為中性,則若為中性,則pH 。 增大增大 減小減小 減小減小 增大增大 不變
35、不變 電解過(guò)程中溶液pH的變化規(guī)律 實(shí)實(shí) 質(zhì)質(zhì) 裝置名稱裝置名稱 能量轉(zhuǎn)化能量轉(zhuǎn)化 電極名稱電極名稱 裝置差異裝置差異 電子流向電子流向 電極反應(yīng)電極反應(yīng) 原電池原電池電解池電解池 負(fù)極:電子流出負(fù)極:電子流出 正極:電子流進(jìn)正極:電子流進(jìn) 陰極:與電源負(fù)極相連陰極:與電源負(fù)極相連 陽(yáng)極:與電源正極相連陽(yáng)極:與電源正極相連 無(wú)電源,兩極材料不同無(wú)電源,兩極材料不同有電源,兩極材料可同可異有電源,兩極材料可同可異 正極:得電子還原反應(yīng)正極:得電子還原反應(yīng) 負(fù)極:失電子氧化反應(yīng)負(fù)極:失電子氧化反應(yīng) 陰極:陰極:得電子還原反應(yīng)得電子還原反應(yīng) 陽(yáng)極:陽(yáng)極:失電子氧化反應(yīng)失電子氧化反應(yīng) 電源負(fù)極電源負(fù)極
36、 陰極陰極 電源正極電源正極 陽(yáng)極陽(yáng)極 負(fù)極負(fù)極 正極正極 化學(xué)能化學(xué)能 電能電能電能電能 化學(xué)能化學(xué)能 負(fù)極判斷方法:負(fù)極判斷方法: 1、較活潑的金屬、較活潑的金屬 2、電子流出、電子流出 3、發(fā)生氧化反應(yīng)、發(fā)生氧化反應(yīng) 陽(yáng)極判斷方法:陽(yáng)極判斷方法: 1、連電源正極、連電源正極 2、發(fā)生氧化反應(yīng)、發(fā)生氧化反應(yīng) 3、陰離子移向、陰離子移向 想一想? 如果要在某鐵制品表面鍍上一層銀,請(qǐng)你選擇合適如果要在某鐵制品表面鍍上一層銀,請(qǐng)你選擇合適 的電極材料和電鍍液,并寫出電極反應(yīng)方程式。的電極材料和電鍍液,并寫出電極反應(yīng)方程式。 陰極陰極某鐵制品某鐵制品 陽(yáng)極陽(yáng)極金屬銀金屬銀 電鍍液電鍍液含有硝酸銀的
37、溶液含有硝酸銀的溶液 陽(yáng)極:陽(yáng)極:Ag Ag+ +e- 陰極:陰極:Ag+e Ag 溶液中離子濃度不變?nèi)芤褐须x子濃度不變 (一)電鍍(一)電鍍 1 1、定義:、定義:利用電解原理在某些金屬的表面鍍上一薄利用電解原理在某些金屬的表面鍍上一薄 層其它金屬或是合金的過(guò)程。層其它金屬或是合金的過(guò)程。 2 2、目的:、目的: 4、電鍍的特點(diǎn):、電鍍的特點(diǎn): 3 3、電鍍材料的選擇:、電鍍材料的選擇: 陰極陰極鍍件鍍件 電鍍液電鍍液含有鍍層金屬離子的溶液含有鍍層金屬離子的溶液 陽(yáng)極陽(yáng)極鍍層金屬鍍層金屬 使金屬增強(qiáng)抗腐蝕的使金屬增強(qiáng)抗腐蝕的 能力,增加美觀和表面硬度。能力,增加美觀和表面硬度。 1 1)陽(yáng)極
38、本身參加電極反應(yīng)陽(yáng)極本身參加電極反應(yīng) 2 2)電解質(zhì)溶液的濃度保持不變)電解質(zhì)溶液的濃度保持不變 二、電解池原理的應(yīng)用二、電解池原理的應(yīng)用 (二)銅的電解精煉(二)銅的電解精煉 陽(yáng)極:陽(yáng)極: Cu Cu Cu Cu2+ 2+ +2e- 陰極:陰極: CuCu2+ 2+ 2e + 2e- - Cu Cu 雜質(zhì)有比銅活潑的雜質(zhì)有比銅活潑的ZnZn、NiNi、FeFe等等 :Zn Zn ZnZn2+ 2+ + +2e- Ni-2e-= Ni2+ Fe Fe Fe Fe2+ 2+ + +2e- 活潑性在銅之后的銀、金等:活潑性在銅之后的銀、金等: 還原性比銅差的,不能失去電子,它們以單質(zhì)的形式還原性比
39、銅差的,不能失去電子,它們以單質(zhì)的形式 留在溶液中,成為陽(yáng)極泥。留在溶液中,成為陽(yáng)極泥。 電解質(zhì)溶液硫酸銅的濃度略有減小。電解質(zhì)溶液硫酸銅的濃度略有減小。 例例1 1 用惰性電極電解下列溶液,電解一段時(shí)用惰性電極電解下列溶液,電解一段時(shí) 間后,陰極質(zhì)量增加,電解液的間后,陰極質(zhì)量增加,電解液的pHpH下降的是下降的是 A.CuSOA.CuSO4 4 B.AgNO B.AgNO3 3 C.BaCl C.BaCl2 2 D.H D.H2 2SOSO4 4 解析解析:陰極質(zhì)量增加陰極質(zhì)量增加,說(shuō)明溶液中含有不活潑金屬說(shuō)明溶液中含有不活潑金屬 的陽(yáng)離子的陽(yáng)離子,電解液的電解液的pH下降下降,說(shuō)明在陽(yáng)極
40、上是說(shuō)明在陽(yáng)極上是OH-離子離子 放電而使溶液中放電而使溶液中C(H+)增大增大,溶液中的陰離子應(yīng)該是含溶液中的陰離子應(yīng)該是含 氧酸根離子氧酸根離子.綜合分析應(yīng)為綜合分析應(yīng)為AB. AB v v(三)氯堿工業(yè) v (1)在NaCl溶液中,NaCl電離出 ,H2O電離出 。 通電后,在電場(chǎng)的作用下, 向陰極移動(dòng), 向陽(yáng)極移動(dòng)。 在陽(yáng)極,由于 容易失去電子,被氧化生成 。 陽(yáng)極方程式: ; (2)在陰極,由于 容易得到電子被還原生成 使H2O 電離向右移動(dòng),因此陰極 濃度增大PH 。 v 陰極方程式: 。 Na+、Cl-H+、OH- Cl-、OH- Cl-Cl2 H+ H2 OH- 增大增大 Na
41、+、H+ 2Cl- - 2e- Cl2 2H+ + 2e- H2 v總化學(xué)方程式: ; v總離子方式: : . v(3)電解前向溶液中滴加酚酞,通電后現(xiàn)象為: v _ ,兩極極板上都有氣 體產(chǎn)生,如何檢驗(yàn)陽(yáng)極氣體? NaOH2HClOH2NaCl2 222 電解 OH2HClOH2Cl2 222 電解 陰極附近的溶液無(wú)色變?yōu)榧t色陰極附近的溶液無(wú)色變?yōu)榧t色 陽(yáng)極陽(yáng)極:把濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙放在陽(yáng)極把濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙放在陽(yáng)極 附近附近, 產(chǎn)生氣體可以使?jié)駶?rùn)產(chǎn)生氣體可以使?jié)駶?rùn)KI淀粉試淀粉試 紙變藍(lán)色紙變藍(lán)色. (2)避免生成物H2和Cl2混合, 因?yàn)? . (1)避免Cl2接觸NaOH溶液會(huì)反
42、應(yīng),使產(chǎn)品不純, 反應(yīng)方程式: .Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O 混合遇火或遇強(qiáng)光爆炸混合遇火或遇強(qiáng)光爆炸 解決解決方法:使用離子交換膜使用離子交換膜 練習(xí)練習(xí)1 1、用兩只惰性電極插入、用兩只惰性電極插入100mLCuSO100mLCuSO4 4溶液中,溶液中, 通電電解。當(dāng)溶液的通電電解。當(dāng)溶液的pHpH值由值由6 60 0下降到下降到2 20 (0 (電電 解過(guò)程中溶液體積變化忽略不計(jì)解過(guò)程中溶液體積變化忽略不計(jì)) ),陰極析出銅,陰極析出銅 的質(zhì)量的質(zhì)量 ( ) v16mg 16mg 32mg 32mg 64mg 64mg 128mg128mg 練習(xí)練習(xí)
43、2 2、用惰性電極電解、用惰性電極電解M(NOM(NO3 3) )的水溶液,當(dāng)陰的水溶液,當(dāng)陰 極上增重極上增重agag時(shí),在陽(yáng)極上同時(shí)產(chǎn)生時(shí),在陽(yáng)極上同時(shí)產(chǎn)生b Lb L氧氣氧氣( (標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 狀況狀況) ),從而可知,從而可知M M的相對(duì)原子質(zhì)量是的相對(duì)原子質(zhì)量是 vA. . C. D. A. . C. D. b ax4 .22 b ax2 .11 b ax6 . 5 b ax5 . 2 (三)有關(guān)電解的計(jì)算(三)有關(guān)電解的計(jì)算電子守恒規(guī)律應(yīng)用電子守恒規(guī)律應(yīng)用 練習(xí)練習(xí)3 3、1LK1LK2 2SOSO4 4、CuSOCuSO4 4的混合溶液中,的混合溶液中,c c( (SO42-)SO4
44、2-)=2molL =2molL-1 -1, , 用石墨作電極電解此溶液,當(dāng)通電一段時(shí)間后,兩極均用石墨作電極電解此溶液,當(dāng)通電一段時(shí)間后,兩極均 收集到(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)收集到(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)22.4L22.4L氣體,則原溶液中氣體,則原溶液中c c(K K ) ) 為為 A A0.5molL0.5molL 1 1 B B1molL1molL 1 1 C C1.5molL1.5molL 1 1 D D 2molL2molL 1 1 D 原電池與電解池原電池與電解池 例例1(2011福建卷福建卷)鉛蓄電池的工作原理為:鉛蓄電池的工作原理為:Pb+PbO2+ 2H2SO4=2PbSO4+2H2O。研讀
45、下圖,下列判斷不。研讀下圖,下列判斷不 正確的是正確的是() AK閉合時(shí),閉合時(shí),d電極反應(yīng)式:電極反應(yīng)式: PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+ B當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2 mol 電電 子時(shí),子時(shí),中消耗的中消耗的H2SO4為為 0.2 mol 4H+ CK閉合時(shí),閉合時(shí),中中SO42-向向c電極遷移電極遷移 DK閉合一段時(shí)間后,閉合一段時(shí)間后,可單獨(dú)作為原電池,可單獨(dú)作為原電池,d電電 極為正極極為正極 2 4 SO C 原電池與電解池原電池與電解池 1.(2011上海卷上海卷)用電解法提取氯化銅廢液中的銅,用電解法提取氯化銅廢液中的銅, 方案正確的是方案正確的是( ) A用銅
46、片連接電源的正極,另一電極用鉑片用銅片連接電源的正極,另一電極用鉑片 B用碳棒連接電源的正極,另一電極用銅片用碳棒連接電源的正極,另一電極用銅片 C用氫氧化鈉溶液吸收陰極產(chǎn)物用氫氧化鈉溶液吸收陰極產(chǎn)物 D用帶火星的木條檢驗(yàn)陽(yáng)極產(chǎn)物用帶火星的木條檢驗(yàn)陽(yáng)極產(chǎn)物 【解析解析】 用電解法提取氯化銅廢液中的銅時(shí),用電解法提取氯化銅廢液中的銅時(shí), 銅必須作陰極,陽(yáng)極是銅或惰性電極,陰極的反銅必須作陰極,陽(yáng)極是銅或惰性電極,陰極的反 應(yīng)式為:應(yīng)式為:Cu2+2e- =Cu。 B 原電池與電解池原電池與電解池 2.(2011全國(guó)卷全國(guó)卷)用石墨做電極電解用石墨做電極電解CuSO4溶液。通溶液。通 電一段時(shí)間后
47、,欲使用電解液恢復(fù)到起始狀態(tài),應(yīng)電一段時(shí)間后,欲使用電解液恢復(fù)到起始狀態(tài),應(yīng) 向溶液中加入適量的向溶液中加入適量的( ) ACuSO4 BH2O CCuO DCuSO4 5H2O C 【解析解析】 用石墨做電極電解用石墨做電極電解CuSO4溶液的電解溶液的電解 方程式是方程式是2CuSO4+2H2O 2H2SO4+2Cu+O2,根,根 據(jù)缺什么補(bǔ)什么的,選項(xiàng)據(jù)缺什么補(bǔ)什么的,選項(xiàng)C正確。正確。 電解電解 原電池與電解池原電池與電解池 B 原電池與電解池原電池與電解池 4. 加碘食鹽中含有碘酸鉀加碘食鹽中含有碘酸鉀(KIO3),現(xiàn)以電解法制,現(xiàn)以電解法制 備碘酸鉀,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。先將一定量的
48、碘溶備碘酸鉀,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。先將一定量的碘溶 于 過(guò) 量 氫 氧 化 鉀 溶 液 , 發(fā) 生 反 應(yīng) :于 過(guò) 量 氫 氧 化 鉀 溶 液 , 發(fā) 生 反 應(yīng) : 3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,將該溶液加入陽(yáng),將該溶液加入陽(yáng) 極區(qū),另將氫氧化鉀溶液加入陰極區(qū),開始電解。極區(qū),另將氫氧化鉀溶液加入陰極區(qū),開始電解。 下列說(shuō)法正確的是下列說(shuō)法正確的是( ) Aa電極是陰極電極是陰極 B. a極區(qū)的極區(qū)的KI最終轉(zhuǎn)變?yōu)樽罱K轉(zhuǎn)變?yōu)镵IO3 D電解過(guò)程中電解過(guò)程中OH-從從a極區(qū)通過(guò)離子交換膜極區(qū)通過(guò)離子交換膜c進(jìn)入進(jìn)入 b極區(qū)極區(qū) C陽(yáng)極電極反應(yīng):陽(yáng)極電極反應(yīng):2I 2e =I2
49、BC 原電池與電解池原電池與電解池 5. 如圖所示,如圖所示,a、b、c均為石墨電極,均為石墨電極,d為碳鋼電極,為碳鋼電極, 通電進(jìn)行電解。假設(shè)在電解過(guò)程中產(chǎn)生的氣體全部通電進(jìn)行電解。假設(shè)在電解過(guò)程中產(chǎn)生的氣體全部 逸出,下列說(shuō)法正確的是逸出,下列說(shuō)法正確的是( ) A.甲、乙兩燒杯中溶液的甲、乙兩燒杯中溶液的pH 均升高均升高 B.當(dāng)當(dāng)b極增重極增重5.4 g時(shí),時(shí),d極產(chǎn)極產(chǎn) 生的氣體為生的氣體為0.56 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況標(biāo)準(zhǔn)狀況) C.當(dāng)電解一段時(shí)間后,將甲、乙兩溶液混合,一當(dāng)電解一段時(shí)間后,將甲、乙兩溶液混合,一 定會(huì)生成沉淀定會(huì)生成沉淀 D.乙燒杯中乙燒杯中c的電極反應(yīng)式為的電極反應(yīng)式
50、為2Cl-2e-=Cl2 BD ( A ) (B) (C) (D) CuSO4 AgNO3 AgNO3 NaHSO4 AgCu Cu CPt Pt Ag Fe 2、寫出下列裝置的極反應(yīng),并判斷、寫出下列裝置的極反應(yīng),并判斷A、B、C溶液溶液PH 值的變化。值的變化。 練練 習(xí)習(xí) 負(fù)極負(fù)極正極正極 3.3.右圖中右圖中x x、y y分別是直分別是直 流電源的兩極流電源的兩極, ,通電后發(fā)通電后發(fā) 現(xiàn)現(xiàn)a a極板質(zhì)量增加極板質(zhì)量增加,b,b極板極板 處有無(wú)色無(wú)臭氣體放出處有無(wú)色無(wú)臭氣體放出, , 符合這一情況的符合這一情況的 A 練練 習(xí)習(xí) 4為下圖所示裝置中,為下圖所示裝置中,a、b都是惰性電極
51、,通電都是惰性電極,通電 一段時(shí)間后,一段時(shí)間后,b極附近溶液呈紅色。下列說(shuō)法正確極附近溶液呈紅色。下列說(shuō)法正確 的是的是 AX是正極,是正極,Y是負(fù)極是負(fù)極 BX是負(fù)極,是負(fù)極,Y是正極是正極 CCuSO4溶液的溶液的PH值逐漸減小值逐漸減小 DCuSO4溶液的溶液的PH值不變值不變 a X Y bPt Cu CuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液 AC 練練 習(xí)習(xí) 5一種新型的燃料電池,它以多孔鎳板為電極插入一種新型的燃料電池,它以多孔鎳板為電極插入 KOH溶液中,然后分別向兩極通入乙烷和氧氣,其總?cè)芤褐?,然后分別向兩極通入乙烷和氧氣,其總 反應(yīng)為:反應(yīng)為:2C2H6+7O2+8K
52、OH=4K2CO3+10H2O,有關(guān),有關(guān) 此電池的推斷正確的是此電池的推斷正確的是 A負(fù)極反應(yīng)為負(fù)極反應(yīng)為14H2O+7O2+28e-=28OH- B放電一段時(shí)間后,負(fù)極周圍的放電一段時(shí)間后,負(fù)極周圍的pH減低減低 C每消耗每消耗1molC2H6,則電路上轉(zhuǎn)移的電子為,則電路上轉(zhuǎn)移的電子為14mol D放電過(guò)程中放電過(guò)程中KOH的物質(zhì)的量濃度不變的物質(zhì)的量濃度不變 B C 練練 習(xí)習(xí) 原電池與電解池原電池與電解池 金 屬 腐 蝕 化學(xué)腐蝕 是金屬跟接觸到的物質(zhì)(如O2、Cl2、SO2 等)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕叫化學(xué) 腐蝕。 電化學(xué)腐蝕 不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)發(fā)生原 電池反應(yīng)而引
53、起的腐蝕。 是金屬被氧化的過(guò)程,包括化學(xué)腐蝕是金屬被氧化的過(guò)程,包括化學(xué)腐蝕 和電化學(xué)腐蝕兩種和電化學(xué)腐蝕兩種 原電池與電解池原電池與電解池 “析析” 氫腐氫腐 蝕蝕 “吸吸” 氧腐蝕氧腐蝕 電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕 負(fù)極:負(fù)極: FeFe2e2e FeFe2 2 正極正極: O O2 2 + 2H + 2H2 2O + 4eO + 4e 4OH4OH 總反應(yīng):總反應(yīng): 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 負(fù)極:負(fù)極: Fe2e Fe2 正極正極: 2H+ + 2e H2 總反應(yīng):總反應(yīng): Fe+2H+ = Fe2 + H2 4Fe(OH)2 O2 + + 2H2O 4Fe(OH)3 2Fe
54、(OH)3 = Fe2O3+3H2O 酸性介質(zhì)酸性介質(zhì)中性介質(zhì)、弱酸性中性介質(zhì)、弱酸性 原電池與電解池原電池與電解池 下列圖一、圖二是鐵釘在水中被腐蝕的實(shí)驗(yàn) 數(shù)天后數(shù)天后 數(shù)天后數(shù)天后 圖一圖一圖二圖二 (1)上述兩裝置中鐵釘發(fā)生變化的共性是:)上述兩裝置中鐵釘發(fā)生變化的共性是: (2)圖一說(shuō)明原溶液呈)圖一說(shuō)明原溶液呈 性,鐵釘發(fā)生性,鐵釘發(fā)生 腐蝕,腐蝕, 電極反應(yīng)為:電極反應(yīng)為: (3)圖二說(shuō)明原溶液呈)圖二說(shuō)明原溶液呈 性,鐵釘發(fā)生性,鐵釘發(fā)生 腐蝕,腐蝕, 電極反應(yīng)為電極反應(yīng)為: 發(fā)生了原電池 反應(yīng) 中性或弱堿吸氧 負(fù)極:Fe -2e = FeFe -2e = Fe2+ 2+ ; 正
55、極:2H 2H2 2O +OO +O2 2 +2e +2e =4OH =4OH- - 負(fù)極:Fe -2e = FeFe -2e = Fe2+ 2+ ;正極:2H 2H+ + +2e = H +2e = H2 2 較強(qiáng)酸性析氫 練練 習(xí)習(xí) 原電池與電解池原電池與電解池 金屬腐蝕的危害金屬腐蝕的危害 使橋梁、建筑物的金屬結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低而造成坍塌使橋梁、建筑物的金屬結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低而造成坍塌 地下金屬管道發(fā)生泄漏地下金屬管道發(fā)生泄漏 輪船的船體損壞輪船的船體損壞 金屬及其設(shè)備、儀器、儀表的精度和靈敏度降低,直至報(bào)廢金屬及其設(shè)備、儀器、儀表的精度和靈敏度降低,直至報(bào)廢 驚人的數(shù)字驚人的數(shù)字 發(fā)達(dá)國(guó)家每年有余
56、金屬腐蝕造成的直接損失約占全年國(guó)民發(fā)達(dá)國(guó)家每年有余金屬腐蝕造成的直接損失約占全年國(guó)民 生產(chǎn)總值的生產(chǎn)總值的2%4%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)水災(zāi)、風(fēng)災(zāi)、地震等自然災(zāi)害,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)水災(zāi)、風(fēng)災(zāi)、地震等自然災(zāi)害 造成損失的總和。造成損失的總和。 原電池與電解池原電池與電解池 金屬的防護(hù) 改變金屬的成分改變金屬的成分 例如制造各種耐腐蝕的合金,如在普通鋼鐵中例如制造各種耐腐蝕的合金,如在普通鋼鐵中 加入鉻、鎳等制成不銹鋼。加入鉻、鎳等制成不銹鋼。 保護(hù)層法保護(hù)層法 在金屬表面覆蓋保護(hù)層,使金屬制品與周圍腐蝕介質(zhì)隔在金屬表面覆蓋保護(hù)層,使金屬制品與周圍腐蝕介質(zhì)隔 離,從而防止腐蝕。如:離,從而防止腐蝕。如: 1.在鋼鐵制
57、件表面涂上機(jī)油、凡士林、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等在鋼鐵制件表面涂上機(jī)油、凡士林、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等 耐腐蝕的非金屬材料。耐腐蝕的非金屬材料。 2.用電鍍、熱鍍、噴鍍等方法,在鋼鐵表面鍍上一層不易被腐蝕的用電鍍、熱鍍、噴鍍等方法,在鋼鐵表面鍍上一層不易被腐蝕的 金屬,如鋅、錫、鉻、鎳等。這些金屬常因氧化而形成一層金屬,如鋅、錫、鉻、鎳等。這些金屬常因氧化而形成一層 密的氧化物薄膜,從而阻止水和空氣等對(duì)鋼鐵的腐蝕。密的氧化物薄膜,從而阻止水和空氣等對(duì)鋼鐵的腐蝕。 3.用化學(xué)方法使鋼鐵表面生成一層細(xì)密穩(wěn)定的氧化膜。如在機(jī)器零用化學(xué)方法使鋼鐵表面生成一層細(xì)密穩(wěn)定的氧化膜。如在機(jī)器零 件、槍炮等鋼鐵制
58、件表面形成一層細(xì)密的黑色四氧化三鐵薄膜等。件、槍炮等鋼鐵制件表面形成一層細(xì)密的黑色四氧化三鐵薄膜等。 電化學(xué)保護(hù)法電化學(xué)保護(hù)法將被保護(hù)的金屬作為腐蝕電池的陰極,使其不受到腐將被保護(hù)的金屬作為腐蝕電池的陰極,使其不受到腐 蝕。電化學(xué)保護(hù)法分為犧牲陽(yáng)極保護(hù)法和陰極電保護(hù)法兩大類。蝕。電化學(xué)保護(hù)法分為犧牲陽(yáng)極保護(hù)法和陰極電保護(hù)法兩大類。 應(yīng)用較多的是應(yīng)用較多的是 陰極電保護(hù)法。陰極電保護(hù)法。 原電池與電解池原電池與電解池 原理原理 : 形成原電池時(shí),讓被保護(hù)金屬作正極形成原電池時(shí),讓被保護(hù)金屬作正極 ( (陰極陰極) ),不反應(yīng)受到保護(hù);而活潑金,不反應(yīng)受到保護(hù);而活潑金 屬作負(fù)極屬作負(fù)極( (陽(yáng)極
59、陽(yáng)極) ),反應(yīng)受到腐蝕。,反應(yīng)受到腐蝕。 1. 1.犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法 原電池與電解池原電池與電解池 2. 2.外加電流的陰極保護(hù)法外加電流的陰極保護(hù)法 原理原理 : 將被保護(hù)金屬與另一附加電極作為電將被保護(hù)金屬與另一附加電極作為電 解池的兩個(gè)極,使被保護(hù)的金屬作為解池的兩個(gè)極,使被保護(hù)的金屬作為 陰極,在外加直流電的作用下使陰極陰極,在外加直流電的作用下使陰極 得到保護(hù)。此法主要用于防止土壤、得到保護(hù)。此法主要用于防止土壤、 海水及水中金屬設(shè)備的腐蝕。海水及水中金屬設(shè)備的腐蝕。 輔助陽(yáng)極輔助陽(yáng)極 (不溶性)(不溶性) 原電池與電解池原電池與電解池 下列裝置暴露空氣中一
60、段時(shí)間下列裝置暴露空氣中一段時(shí)間,鐵的腐蝕由快到慢鐵的腐蝕由快到慢 順序順序 . Fe FeC FeZn FeZn FeSn A(海水海水) B(海水海水) C(海水海水) D(海水海水) FeSn F(天然水天然水) E(海水海水) DE F AC B 金屬的腐蝕金屬的腐蝕 知識(shí)梳理知識(shí)梳理題型構(gòu)建題型構(gòu)建 判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律 (4)對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō),電解質(zhì)濃度越大,金屬腐蝕越快。對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō),電解質(zhì)濃度越大,金屬腐蝕越快。 (1)對(duì)同一電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō),腐蝕速率的快慢:對(duì)同一電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō),腐蝕速率的快慢: 電解原理引起的腐蝕電解原理引起的腐蝕原電池
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