二電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電解

1、會(huì)計(jì)學(xué)1二電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電解二電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電解基礎(chǔ)回歸基礎(chǔ)回歸1電解原理電解原理使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液(或熔融的電解質(zhì)或熔融的電解質(zhì))而在而在_引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。2電解池電解池(也叫電解槽也叫電解槽)把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置。把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置。陰、陽(yáng)兩極陰、陽(yáng)兩極第1頁(yè)/共56頁(yè)- +3電解池的組成和工作原理電解池的組成和工作原理(惰性材料做電極，電惰性材料做電極，電解解CuCl2溶液溶液)電解池電解池：電源正極電源正極陽(yáng)極陽(yáng)極氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)電源負(fù)極電源負(fù)極陰極陰極還原反應(yīng)還原反應(yīng)第2頁(yè)/共56頁(yè) 惰性電極惰性電極( (鉑、金、石

2、墨鉑、金、石墨) )：僅僅導(dǎo)電，不參與反應(yīng)僅僅導(dǎo)電，不參與反應(yīng) 活性電極（除鉑、金外的金屬）：活性電極（除鉑、金外的金屬）：既可以導(dǎo)電、又可以參與電既可以導(dǎo)電、又可以參與電極反應(yīng)極反應(yīng)第3頁(yè)/共56頁(yè)【電解原理的應(yīng)用電解原理的應(yīng)用】自我診斷自我診斷2.電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。如圖表示一個(gè)電解池，電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。如圖表示一個(gè)電解池，裝有電解液裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過(guò)導(dǎo)線與直流電源相連是兩塊電極板，通過(guò)導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：(1)若若X、Y都是惰性電極，都是惰性電極，a是飽和是飽和NaCl溶液溶液，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，同時(shí)在兩邊各滴入幾

3、滴酚酞，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則試液，則電解池中電解池中X電極上的電極反應(yīng)式為電極上的電極反應(yīng)式為_，在在X電極附近觀察到的現(xiàn)象是電極附近觀察到的現(xiàn)象是_。2H+2e-H2或或2H2O+2e-H2+2OH-有氣體放出，溶液變紅有氣體放出，溶液變紅第4頁(yè)/共56頁(yè)Y電極上的電極反應(yīng)式為電極上的電極反應(yīng)式為_ 檢檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是_。2Cl- -2e-Cl2 把濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙放在把濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙放在Y電極電極附近，試紙變藍(lán)色，則說(shuō)明有附近，試紙變藍(lán)色，則說(shuō)明有Cl2(2)如用電解方法精煉粗銅，電解液如用電解方法精煉粗銅，電解液a選用選

4、用CuSO4溶液，則溶液，則X電極的材料是電極的材料是_，電極反應(yīng)式為，電極反應(yīng)式為_。Y電極的材料是電極的材料是_，電極反應(yīng)式為，電極反應(yīng)式為_。(說(shuō)明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出說(shuō)明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出)純銅純銅Cu2+ + 2e-Cu粗銅粗銅Cu-2e-Cu2+第5頁(yè)/共56頁(yè)【電極產(chǎn)物的判斷與電極反應(yīng)式的書寫電極產(chǎn)物的判斷與電極反應(yīng)式的書寫】1、電解時(shí)電極產(chǎn)物的判斷陽(yáng)極金屬活性電極：電極材料失電子，生成相應(yīng)的金屬陽(yáng)離子惰性電極：溶液中的陰離子失電子，生成相應(yīng)的單質(zhì)或高價(jià)化合物CuCl2溶液CucCuCl2溶液CC 思考：右圖兩電解池有何不同，誰(shuí)參與了放電？第6頁(yè)/共56頁(yè)陽(yáng)極：

5、陰離子放電順序：S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根（SO42-、NO3-等）陰離溶液中的陽(yáng)離子得電子，生成相應(yīng)的單質(zhì)或低價(jià)化合物。陽(yáng)離子放電順序：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+CCFeCl3、CuSO4混混合溶液合溶液 思考：如右圖所示，其溶液中離子放電情況？其電解過(guò)程中溶液中離子的存在情況如何？第7頁(yè)/共56頁(yè)2電極反應(yīng)式的書寫電極反應(yīng)式的書寫(1)首先判斷陰、陽(yáng)極。分析電極材料，判斷是電極材料放電首先判斷陰、陽(yáng)極。分析電極材料，判斷是電極材料放電還是溶液中的離子放電，陽(yáng)極為金屬活性電極時(shí)，電極材料還是溶液中的離子放電，陽(yáng)極為金屬活性電極時(shí)，電

6、極材料放電。放電。(2)再分析溶液中的離子種類。根據(jù)離子放電順序，分析電極再分析溶液中的離子種類。根據(jù)離子放電順序，分析電極反應(yīng)，并判斷電極產(chǎn)物，寫出電極反應(yīng)式。反應(yīng)，并判斷電極產(chǎn)物，寫出電極反應(yīng)式。(3)電解水溶液時(shí)，應(yīng)注意放電順序中電解水溶液時(shí)，應(yīng)注意放電順序中H、OH之后的離子一之后的離子一般不參與放電反應(yīng)。般不參與放電反應(yīng)?！揪氁痪殹緾uCl2溶液CucCuCl2溶液CCCCFeCl3、CuSO4混混合溶液合溶液第8頁(yè)/共56頁(yè)3電解化學(xué)方程式的書寫電解化學(xué)方程式的書寫(1)必須在反應(yīng)符號(hào)必須在反應(yīng)符號(hào)“=”上標(biāo)明通電或電解。上標(biāo)明通電或電解。(2)只是電解質(zhì)被電解，電解化學(xué)方程式中只

7、寫電解質(zhì)及電解只是電解質(zhì)被電解，電解化學(xué)方程式中只寫電解質(zhì)及電解產(chǎn)物。如電解產(chǎn)物。如電解CuCl2溶液：溶液：第9頁(yè)/共56頁(yè)電解電解類型類型舉舉 例例電極反應(yīng)電極反應(yīng)溶液溶液PH變化變化溶液溶液復(fù)復(fù)原原方方法法物質(zhì)類別物質(zhì)類別實(shí)例實(shí)例僅溶僅溶劑劑水電水電解解 僅溶僅溶質(zhì)質(zhì)電解電解 溶質(zhì)溶質(zhì)和和溶劑溶劑同同時(shí)電時(shí)電解解 含氧酸含氧酸H2SO4強(qiáng)堿強(qiáng)堿NaOH活潑金活潑金屬的含屬的含氧酸鹽氧酸鹽Na2SO4無(wú)氧酸無(wú)氧酸HCl陽(yáng)極：陽(yáng)極：4OH-4e-O2+2H2O陰極：陰極：4H+ + 4e- 2H2減減小小增大增大不不變變H2O陽(yáng)極：陽(yáng)極：2Cl- 2e-Cl2陰極：陰極：2H+2e- H2增

8、增大大HCl不活潑不活潑金屬的金屬的無(wú)氧酸無(wú)氧酸鹽鹽CuCl2陽(yáng)極：陽(yáng)極：2Cl- 2e- Cl2陰極：陰極：Cu2+2e- Cu減減少少CuCl2活潑金活潑金屬的無(wú)屬的無(wú)氧酸鹽氧酸鹽NaCl陽(yáng)極：陽(yáng)極：2Cl- 2e- Cl2陰極：陰極：2H+2e- H2增增大大HCl不活潑金不活潑金屬的含氧屬的含氧酸鹽酸鹽CuSO4陽(yáng)極：陽(yáng)極：4OH- 4e- O2+2H2O陰極：陰極：2Cu2+4e- 2Cu減減小小CuO 電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的示例電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的示例：第10頁(yè)/共56頁(yè)電解規(guī)律（惰性電極電解規(guī)律（惰性電極）小結(jié)）小結(jié) 陽(yáng)極：陽(yáng)極：S2- I- Br- Cl- OH- 含

9、氧酸根含氧酸根 F- 與與區(qū)：電解本身型區(qū)：電解本身型 如如CuClCuCl2 2 、HClHCl與與區(qū)：放氫生堿型區(qū)：放氫生堿型 如如NaCl與與區(qū)：放氧生酸型區(qū)：放氧生酸型 如如CuSO4、AgNO3與與區(qū)：電解水型區(qū)：電解水型 如如NaNa2 2SO4、H2 2SO4 、NaOH陰極：陰極：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+（H+）Al3+Mg2+Na+第11頁(yè)/共56頁(yè)【例例1】(2010年高考大綱全國(guó)卷年高考大綱全國(guó)卷)如圖是一個(gè)用鉑絲作電如圖是一個(gè)用鉑絲作電極，電解稀的極，電解稀的MgSO4溶液的裝置，電解液中加有中性紅指示溶液的裝置，電解液中加有中性紅指示劑，此時(shí)溶液呈紅

10、色。劑，此時(shí)溶液呈紅色。(指示劑的指示劑的pH變色范圍：變色范圍：6.88.0，酸色酸色紅色，堿色紅色，堿色黃色黃色)回答下列問(wèn)題：回答下列問(wèn)題： 分析右圖電解分析右圖電解池中的現(xiàn)象及電極反應(yīng)池中的現(xiàn)象及電極反應(yīng)。第12頁(yè)/共56頁(yè)(1)下列關(guān)于電解過(guò)程中電極附近溶液顏下列關(guān)于電解過(guò)程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是色變化的敘述正確的是_(填編填編號(hào)號(hào))；A管溶液由紅變黃管溶液由紅變黃B管溶液由紅變黃管溶液由紅變黃A管溶液不變色管溶液不變色B管溶液不變色管溶液不變色(2)寫出寫出A管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式：管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式：_；2H2eH2(寫寫2H2O2e2OHH2也可也可)；Mg22O

11、H=Mg(OH)2第13頁(yè)/共56頁(yè)(3)寫出寫出B管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式：_；(4)檢驗(yàn)檢驗(yàn)a管中氣體的方法是管中氣體的方法是_；(5)檢驗(yàn)檢驗(yàn)b管中氣體的方法是管中氣體的方法是_；(6)電解一段時(shí)間后，切斷電源，將電解液倒入燒杯內(nèi)觀察到的電解一段時(shí)間后，切斷電源，將電解液倒入燒杯內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是現(xiàn)象是_。4OH -4e 2H2OO2 (寫寫2H2O-4e4HO2也可也可)用拇指按住管口，取出試管，靠近火焰，放開拇指，有爆鳴用拇指按住管口，取出試管，靠近火焰，放開拇指，有爆鳴聲，管口有藍(lán)色火焰聲，管口有藍(lán)色火焰用拇指按住管口，取出試管，放開拇指，將帶有火星的木條伸用拇指按住

12、管口，取出試管，放開拇指，將帶有火星的木條伸入試管內(nèi)會(huì)復(fù)燃入試管內(nèi)會(huì)復(fù)燃溶液呈紅色，白色沉淀溶解溶液呈紅色，白色沉淀溶解(或大部分溶解或大部分溶解)第14頁(yè)/共56頁(yè)第15頁(yè)/共56頁(yè)C若若a極變紅，則在極變紅，則在Cu電極上：電極上：2Cu4I2CuII24e，碘遇，碘遇淀粉變藍(lán)淀粉變藍(lán)D若若b極變紅，則在極變紅，則在Cu極上：極上：CuCu22e，Cu2顯藍(lán)色顯藍(lán)色A若若a極變紅，則在極變紅，則在Pt電極上電極上：2II22e，碘遇淀粉變藍(lán)，碘遇淀粉變藍(lán)B若若b極變紅，則在極變紅，則在Pt電極上電極上：4OH2H2OO24e，O2將將I氧化為氧化為I2，碘遇淀粉變藍(lán)，碘遇淀粉變藍(lán)第16頁(yè)/

13、共56頁(yè)（ A ） （B）（C）（D）CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe1.寫出下列裝置的電極反應(yīng)式，并判斷寫出下列裝置的電極反應(yīng)式，并判斷A、B、C溶液溶液PH值的值的變化。變化。鞏固練鞏固練習(xí)習(xí)第17頁(yè)/共56頁(yè)2.2.如上圖所示，通電后如上圖所示，通電后A A極上析出極上析出AgAg，對(duì)該裝置的有關(guān)敘述正確，對(duì)該裝置的有關(guān)敘述正確的是的是 A.PA.P是電源的正極是電源的正極B.FB.F極上發(fā)生的反應(yīng)為：極上發(fā)生的反應(yīng)為：4OH4OH- - - 4e- 4e- -=2H=2H2 2O+OO+O2 2C.C.電解時(shí)，甲、乙、丙三池中，除電解時(shí)，甲、乙、

14、丙三池中，除E E、F F兩極外，其余電極均參加兩極外，其余電極均參加了反應(yīng)了反應(yīng)D.D.通電后，甲池的通電后，甲池的PHPH減小，而乙、丙兩池溶液的減小，而乙、丙兩池溶液的PHPH不變不變B 第18頁(yè)/共56頁(yè)D3.用鉑電極電解下表中各組物質(zhì)的水溶液，電解一段時(shí)間以用鉑電極電解下表中各組物質(zhì)的水溶液，電解一段時(shí)間以后，甲、乙兩池中溶液的后，甲、乙兩池中溶液的pH值均減小，而在和兩極，電值均減小，而在和兩極，電極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為12的是的是ABCD甲KOHH2SO4Na2SO4CuSO4乙CuSO4AgNO3HClHNO3甲 乙第19頁(yè)/共56頁(yè)4.為下圖所示裝置中，

15、為下圖所示裝置中，a、b都是都是惰性電極，通電一段時(shí)間后，惰性電極，通電一段時(shí)間后，b極附近溶液呈紅色。下列說(shuō)法正極附近溶液呈紅色。下列說(shuō)法正確的是確的是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值逐漸減值逐漸減小小DCuSO4溶液的溶液的PH值不變值不變a X Y bPtCuCuSO4溶溶液液NaCl和酚酞和酚酞溶液溶液AC 第20頁(yè)/共56頁(yè)第21頁(yè)/共56頁(yè)思考思考:（1）電解池的兩極各產(chǎn)生）電解池的兩極各產(chǎn)生什么現(xiàn)象什么現(xiàn)象?若在兩極附近均若在兩極附近均滴加酚酞試液，會(huì)有什么滴加酚酞試液，會(huì)有什么現(xiàn)象現(xiàn)象?（2）怎樣初步檢驗(yàn)兩極產(chǎn)）

16、怎樣初步檢驗(yàn)兩極產(chǎn)物的生成物的生成?（3）結(jié)合教材，分析產(chǎn)生）結(jié)合教材，分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。這種現(xiàn)象的原因。實(shí)驗(yàn)裝實(shí)驗(yàn)裝置置第22頁(yè)/共56頁(yè)陽(yáng)極：陽(yáng)極：2Cl-2e- =Cl2陰極：陰極：2H+2e- =H2總式：總式：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2(條件條件:通電通電)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置第23頁(yè)/共56頁(yè)上述裝置的弱點(diǎn)：上述裝置的弱點(diǎn)：1.H2和和Cl2 混合不安全混合不安全2.Cl2會(huì)和會(huì)和NaOH反應(yīng)，會(huì)使得到反應(yīng)，會(huì)使得到的的NaOH不純不純第24頁(yè)/共56頁(yè)成成 ，而影響氫氧化鈉的產(chǎn)量。，而影響氫氧化鈉的產(chǎn)量。氯堿工業(yè)氯堿工業(yè):離子交換膜法制離子交換膜法制燒堿燒堿

17、第25頁(yè)/共56頁(yè)+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡鹽淡鹽水水NaOH溶溶液液精制飽精制飽和和NaCl溶液溶液H2O（含少量（含少量NaOH）離子交換膜離子交換膜 陽(yáng)陽(yáng) 極極金屬金屬鈦網(wǎng)鈦網(wǎng)陰陰 極極碳鋼碳鋼網(wǎng)網(wǎng)陽(yáng)陽(yáng)極極室室陰陰極極室室第26頁(yè)/共56頁(yè)粗鹽的成份：粗鹽的成份： 泥沙、泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42雜質(zhì)，會(huì)與堿性物質(zhì)雜質(zhì)，會(huì)與堿性物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，損壞離子交換膜反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，損壞離子交換膜精制食鹽水精制食鹽水雜質(zhì)的除去過(guò)程：雜質(zhì)的除去過(guò)程：粗鹽水粗鹽水 含少量含少量Ca2+.Mg2+精制鹽精制鹽水水)SO(BaCl242除過(guò)量)(除泥沙及沉淀過(guò)濾)Ba.Ca(

18、CONa2232除過(guò)量)CO(23除適量鹽酸)Mg.Ca(22除陽(yáng)離子交換塔)Fe.Mg(NaOH32除過(guò)量第27頁(yè)/共56頁(yè)2.2.銅的電解精煉銅的電解精煉一般火法冶煉得到的粗銅中含有多種雜質(zhì)（如鋅、鐵、鎳一般火法冶煉得到的粗銅中含有多種雜質(zhì)（如鋅、鐵、鎳、銀、金等），這種粗銅的導(dǎo)電性遠(yuǎn)不能滿足電氣工業(yè)的要求、銀、金等），這種粗銅的導(dǎo)電性遠(yuǎn)不能滿足電氣工業(yè)的要求，如果用以制電線，就會(huì)大大降低電線的導(dǎo)電能力。因此必須，如果用以制電線，就會(huì)大大降低電線的導(dǎo)電能力。因此必須利用電解的方法精煉粗銅。利用電解的方法精煉粗銅。粗銅粗銅 含雜質(zhì)含雜質(zhì)(Zn Fe Ni Ag Au 等等)純純銅銅粗粗銅銅陽(yáng)

19、陽(yáng)極極： Zn Zn2+2e- Fe Fe2+2e- Ni Ni2+2e-Cu Cu2+2e- Zn Fe Ni CuAg Au 陰極陰極: Cu2+ + 2e- Cu陽(yáng)極陽(yáng)極泥泥問(wèn)：電解完后，問(wèn)：電解完后，CuSO4溶液的濃度有何變化？溶液的濃度有何變化？CuSO4溶溶液液第28頁(yè)/共56頁(yè)3. 3. 電電鍍鍍電鍍是利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄電鍍是利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過(guò)程，它是電解原理的又層其他金屬或合金的過(guò)程，它是電解原理的又一重要應(yīng)用。一重要應(yīng)用。電鍍可以使金屬更加美觀耐用，電鍍可以使金屬更加美觀耐用，增強(qiáng)防銹抗腐能力增強(qiáng)防銹抗腐能力。例如，鋼鐵是

20、人們最常用。例如，鋼鐵是人們最常用的金屬，但鋼鐵有個(gè)致命的缺點(diǎn)，就是它們易的金屬，但鋼鐵有個(gè)致命的缺點(diǎn)，就是它們易被腐蝕。防止鋼鐵發(fā)生腐蝕的一種最常用方法被腐蝕。防止鋼鐵發(fā)生腐蝕的一種最常用方法就是在其表面鍍上其他金屬，如鋅、銅、鉻、就是在其表面鍍上其他金屬，如鋅、銅、鉻、鎳等。鎳等。鐵鐵片片銅銅片片硫酸銅溶液硫酸銅溶液電極：電極： 陽(yáng)極陽(yáng)極鍍層金屬鍍層金屬 或惰性電極或惰性電極 陰極陰極待鍍金屬制品待鍍金屬制品 電鍍液：含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液。電鍍液：含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液。 溶液中溶液中CuSO4的濃度保持不變的濃度保持不變或變小或變小第29頁(yè)/共56頁(yè)通通電電總式：總式：2A

21、l2O3 4Al+3O2 原理原理:助熔劑：冰晶石（助熔劑：冰晶石（Na3AlF6 六氟六氟合鋁酸鈉）合鋁酸鈉）陽(yáng)極材料陽(yáng)極材料(碳碳)和熔融氧化鋁需要和熔融氧化鋁需要定期補(bǔ)充定期補(bǔ)充思考思考:工業(yè)上為什么用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁而不用工業(yè)上為什么用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁而不用AlCl3?第30頁(yè)/共56頁(yè)陽(yáng)極陽(yáng)極C電解質(zhì)電解質(zhì)煙罩煙罩熔融熔融態(tài)鋁態(tài)鋁鋼殼鋼殼鋼導(dǎo)電棒鋼導(dǎo)電棒陰極陰極C耐火材耐火材料料第31頁(yè)/共56頁(yè)電解池、電解精煉池、電鍍池的比電解池、電解精煉池、電鍍池的比較較電解池電解池電解精煉池電解精煉池電鍍池電鍍池定定義義形形成成條條件件電電極極名名稱稱電電極極反反應(yīng)應(yīng)將電能

22、轉(zhuǎn)變成將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置化學(xué)能的裝置。應(yīng)用電解原理應(yīng)用電解原理在某些金屬表在某些金屬表面鍍上一層其面鍍上一層其它金屬的裝置它金屬的裝置。兩電極接直流兩電極接直流電源電源電極插人電解電極插人電解質(zhì)溶液質(zhì)溶液形成閉合回路形成閉合回路鍍層金屬接電鍍層金屬接電源正極待鍍金屬源正極待鍍金屬接電源負(fù)極接電源負(fù)極電鍍液須含有電鍍液須含有鍍層金屬的離子鍍層金屬的離子陽(yáng)極：電源正陽(yáng)極：電源正極相連極相連陰極：電源負(fù)陰極：電源負(fù)極相連極相連陽(yáng)極：鍍層金陽(yáng)極：鍍層金屬；屬；陰極：鍍件陰極：鍍件陽(yáng)極：氧化反陽(yáng)極：氧化反應(yīng)應(yīng)陰極：還原反陰極：還原反應(yīng)應(yīng)陽(yáng)極：氧化反陽(yáng)極：氧化反應(yīng)應(yīng)陰極：還原反陰極：還原反應(yīng)應(yīng)應(yīng)用電

23、解原理應(yīng)用電解原理將不純的金屬將不純的金屬提純的裝置。提純的裝置。不純金屬接電不純金屬接電源正極純的金屬源正極純的金屬接電源負(fù)極接電源負(fù)極電解質(zhì)溶液須電解質(zhì)溶液須待提純金屬的離待提純金屬的離子子陽(yáng)極：不純金陽(yáng)極：不純金屬；屬；陰極：純金屬陰極：純金屬陽(yáng)極：氧化反陽(yáng)極：氧化反應(yīng)應(yīng)陰極：還原反陰極：還原反應(yīng)應(yīng)第32頁(yè)/共56頁(yè)1. a 、b哪一極為正極？哪一極為正極？2. 若要給鐵叉鍍鋅，若要給鐵叉鍍鋅， a極選用什么材料？極選用什么材料？ 選擇何種溶液？選擇何種溶液？思考思考:e-第33頁(yè)/共56頁(yè)金屬性強(qiáng)弱的判斷金屬性強(qiáng)弱的判斷 已知已知M+N2+=M2+N Pt極電解相同濃度極電解相同濃度P

24、和和M的的硫酸鹽，陰極先析出硫酸鹽，陰極先析出M N與與E有導(dǎo)線相連放入有導(dǎo)線相連放入E的硫酸鹽的硫酸鹽溶液溶液,電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：E2+2e-=E，N-2e-=N2+，則四種金屬活潑，則四種金屬活潑性由強(qiáng)到弱為性由強(qiáng)到弱為 答案：答案：PMNE第34頁(yè)/共56頁(yè)工業(yè)上采用工業(yè)上采用Fe、C為電極電解為電極電解K2MnO4溶液制溶液制KMnO41.電解時(shí)電解時(shí),應(yīng)以應(yīng)以 作陰極，電解過(guò)程中陰極附近溶液作陰極，電解過(guò)程中陰極附近溶液pH將會(huì)將會(huì) , 2.陽(yáng)極反應(yīng)式為陽(yáng)極反應(yīng)式為 , 3.總電解反應(yīng)式為總電解反應(yīng)式為 . 2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2答案答案:Fe 增大

25、增大 MnO42_e e- - =MnO4第35頁(yè)/共56頁(yè) 電解計(jì)算電解計(jì)算電子守恒法電子守恒法例一例一 ： 鉑電極電解鉑電極電解1LCu(NO3)2和和KNO3混合溶液混合溶液,通電一段時(shí)間通電一段時(shí)間,兩極均產(chǎn)生兩極均產(chǎn)生11.2L(S.T.P)氣體氣體.求求電解后溶液的電解后溶液的pH,并確定析出銅并確定析出銅的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量.解析：陽(yáng)極解析：陽(yáng)極 4OH-4e-=2H2O+O2 陰極陰極 Cu2+2e- =Cu 2H+2e- =H2 陽(yáng)極轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為陽(yáng)極轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為: 0.54 = 2mol,消耗消耗4OH- 2mol,即產(chǎn)生即產(chǎn)生H+ 2mol. 陰極生成陰極生

26、成0.5molH2,消耗消耗H+ 1mol;所以溶液中所以溶液中C(H+)=1mol/L pH=0 生成生成H2轉(zhuǎn)移的電子轉(zhuǎn)移的電子:0.5 2=1mol,故還有故還有1mole- 用于還用于還原原Cu2+,可析出銅為可析出銅為0.5mol. 第36頁(yè)/共56頁(yè)O22Cu4Ag4H2H22Cl24OH計(jì)算計(jì)算關(guān)系關(guān)系式：式：例二例二 ： 用石墨電極電解用石墨電極電解100mL H2SO4與與CuSO4的混合液的混合液，通電一段時(shí)間后，兩極均收集到，通電一段時(shí)間后，兩極均收集到2.24L（標(biāo)況）氣體，則原（標(biāo)況）氣體，則原混合液中混合液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度為（的物質(zhì)的量濃度為（ ） A.1m

27、ol/L B.2mol/L C.3mol/L D.4mol/LA陽(yáng)極O2為0.1mol，電子為0.4mol則H2為0.1mol，所以Cu為0.1mol，濃度為A第37頁(yè)/共56頁(yè)例三例三 ： 某硝酸鹽晶體化學(xué)式為某硝酸鹽晶體化學(xué)式為M(NO3)xnH2O，式量為，式量為242，將，將1.21g該晶體溶于水配成該晶體溶于水配成100mL溶液，用惰性電極進(jìn)行電解溶液，用惰性電極進(jìn)行電解。當(dāng)有。當(dāng)有0.01 mol 電子轉(zhuǎn)移時(shí)，溶液中金屬離子全部析出，此時(shí)電子轉(zhuǎn)移時(shí)，溶液中金屬離子全部析出，此時(shí)陰極增重陰極增重0.32g。求：。求：金屬金屬M(fèi)的相對(duì)原子質(zhì)量及的相對(duì)原子質(zhì)量及 x、n 值；值；電解溶液

28、的電解溶液的pH（溶液體積仍為（溶液體積仍為100mL）。）。 Mx+ + xe- = M0.005mol 0.01mol 0.32g所以：x = 2 ；M = 64 ；n = 3產(chǎn)生H+為0.01mol，pH=1第38頁(yè)/共56頁(yè)練一練練一練用兩支惰性電極插入用兩支惰性電極插入50mLAgNO3溶液中，溶液中，通電電解。當(dāng)電解液的通電電解。當(dāng)電解液的PH值從值從6.0變變?yōu)闉?.0時(shí)時(shí)(設(shè)電設(shè)電解時(shí)陰極沒(méi)有氫氣析出，且電解液解時(shí)陰極沒(méi)有氫氣析出，且電解液在電解前后體在電解前后體積變化可以忽略積變化可以忽略)，電極上析出銀的，電極上析出銀的質(zhì)量大約是：質(zhì)量大約是： A、27mg B、54mg

29、C、108mg D、216mgB第39頁(yè)/共56頁(yè)1.1.右圖中右圖中x x、y y分別是直流電分別是直流電源的兩極源的兩極, ,通電后發(fā)現(xiàn)通電后發(fā)現(xiàn)a a極板極板質(zhì)量增加質(zhì)量增加,b,b極板處有無(wú)色無(wú)極板處有無(wú)色無(wú)臭氣體放出臭氣體放出, ,符合這一情況符合這一情況的的A 練練 習(xí)習(xí)第40頁(yè)/共56頁(yè)2. 根據(jù)金屬活動(dòng)順序表，根據(jù)金屬活動(dòng)順序表，Cu不能發(fā)生如下反應(yīng)：不能發(fā)生如下反應(yīng)： Cu + 2H2O=Cu(OH)2+ H2。但選擇恰當(dāng)電極材料但選擇恰當(dāng)電極材料 和電解液進(jìn)行電解，這個(gè)反應(yīng)就能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。下列四和電解液進(jìn)行電解，這個(gè)反應(yīng)就能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。下列四 種電極材料和電解液中，能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)

30、最為恰當(dāng)?shù)氖欠N電極材料和電解液中，能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)最為恰當(dāng)?shù)氖茿BCD陽(yáng)極陽(yáng)極石墨石墨CuCuCu陰極陰極石墨石墨石墨石墨FePt電解液電解液CuSO4溶溶液液Na2SO4溶溶液液H2SO4溶溶液液H2OB第41頁(yè)/共56頁(yè)3.德國(guó)人哈伯發(fā)明了合德國(guó)人哈伯發(fā)明了合成氨技術(shù)而獲得成氨技術(shù)而獲得1918年年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，但該方諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，但該方法須在高溫高壓催化劑法須在高溫高壓催化劑，否則難以自發(fā)進(jìn)行。，否則難以自發(fā)進(jìn)行。2000年希臘化學(xué)家斯佳年希臘化學(xué)家斯佳在在科學(xué)科學(xué)雜志上公布雜志上公布了他的新發(fā)明在常壓下了他的新發(fā)明在常壓下把氫氣與氮?dú)馔ㄈ胍患影褮錃馀c氮?dú)馔ㄈ胍患訜岬綗岬?70的電解池（的電

31、解池（如圖）氫氮在電極上合如圖）氫氮在電極上合成氨，而且轉(zhuǎn)化率高于成氨，而且轉(zhuǎn)化率高于哈伯法的五倍，達(dá)到哈伯法的五倍，達(dá)到80%. 該電解池采用了能傳導(dǎo)某種離子（該電解池采用了能傳導(dǎo)某種離子（ H+、 Li+、F-、 O2- ）的固體復(fù)合氧化物為電解質(zhì)（）的固體復(fù)合氧化物為電解質(zhì)（簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱SCY），吸附在），吸附在SCY內(nèi)外側(cè)表面的金屬鈀內(nèi)外側(cè)表面的金屬鈀多孔多晶薄膜為電極。多孔多晶薄膜為電極。寫出上文中電解池的陰陽(yáng)極反應(yīng)式和電解池總寫出上文中電解池的陰陽(yáng)極反應(yīng)式和電解池總反應(yīng)式。反應(yīng)式。固體復(fù)合氧化物固體復(fù)合氧化物第42頁(yè)/共56頁(yè)答案：答案：陽(yáng)極：陽(yáng)極：3H26H+6e陰極：陰極：N2+6

32、H+6e2NH3通通電電電解反應(yīng)電解反應(yīng) ：N2+3H2 2NH3第43頁(yè)/共56頁(yè)（2 2）對(duì)該裝置的有關(guān)敘述正確的是）對(duì)該裝置的有關(guān)敘述正確的是A. PA. P是電源的正極是電源的正極B. FB. F極上發(fā)生的反應(yīng)為：極上發(fā)生的反應(yīng)為：4OH4OH- - - 4e- 4e- -=2H=2H2 2O+OO+O2 2C.C.電解時(shí)，甲、乙、丙三池中，除電解時(shí)，甲、乙、丙三池中，除E E、F F兩極外，兩極外， 其余電極均參其余電極均參 加了反應(yīng)加了反應(yīng)D.D.通電后，甲池的通電后，甲池的PHPH減小，而乙、丙兩池溶液的減小，而乙、丙兩池溶液的PHPH不變不變B 鞏固練鞏固練習(xí)習(xí)4如圖所示：如圖

33、所示：通電后通電后A極上析出極上析出Ag (1) 判斷電源以及甲、判斷電源以及甲、乙、丙三池中的電極名乙、丙三池中的電極名稱，并分別書寫電極反稱，并分別書寫電極反應(yīng)式應(yīng)式第44頁(yè)/共56頁(yè)5.在如下的裝置中進(jìn)行電解，并已知鐵極的質(zhì)量減小在如下的裝置中進(jìn)行電解，并已知鐵極的質(zhì)量減小11.2克?？恕＃?）A是電源的是電源的 極極（2）電解過(guò)程中，電路中通過(guò)）電解過(guò)程中，電路中通過(guò) 摩電子摩電子（3）Ag極的電極反應(yīng)是極的電極反應(yīng)是 ；析出物質(zhì)是；析出物質(zhì)是 ；（4）Cu(a)的電極反應(yīng)是的電極反應(yīng)是 ；（5）Cu(b)的電極反應(yīng)是的電極反應(yīng)是 。第45頁(yè)/共56頁(yè)第46頁(yè)/共56頁(yè)第47頁(yè)/共56頁(yè)Y電極上的電極反應(yīng)式為電極上的電極反應(yīng)式為_ 檢檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是_。2Cl- -2e-Cl2 把濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙放在把濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙放在Y電極電極附近，試紙變藍(lán)色，則說(shuō)明有附近，試紙變藍(lán)色，則說(shuō)明有Cl2(2)如用電解方法精煉粗銅，電解液如用電解方法精煉粗銅，電解液a選用選用CuSO4溶液，則溶液，則X電極的材料是電極的材料是_，電極反應(yīng)式為，電極