電解及原電池.ppt(恢復(fù))

1、原電池與電解專題課原電池與電解專題課北安局第一高級中學(xué)北安局第一高級中學(xué) 吳曉宇吳曉宇 20052005年年5 5月月原電池與電解池的區(qū)別原電池與電解池的區(qū)別原電池電解池形成條件判斷依據(jù)電極名稱電極反應(yīng)電子流向離子流向能量轉(zhuǎn)化相互聯(lián)系活動性不同的兩種電極活動性不同的兩種電極 兩極（可同可不同）兩極（可同可不同）電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液閉合回路閉合回路 直流電源直流電源無外電源無外電源 有外電源有外電源負(fù)極：較活潑金屬負(fù)極：較活潑金屬 陽極陽極:與外電源正極相接與外電源正極相接正極正極:不活潑金屬或非金屬不活潑金屬或非金屬 陰極陰極:與外電源負(fù)極相接與外電源負(fù)極相接負(fù)極：失電子

2、被氧化負(fù)極：失電子被氧化 陽極陽極:失電子被氧化反應(yīng)失電子被氧化反應(yīng)正極正極:得電子被還原得電子被還原 陰極陰極:得電子被還原得電子被還原負(fù)極經(jīng)外電路流向正極負(fù)極經(jīng)外電路流向正極 負(fù)極到陰極，陽極再到正極負(fù)極到陰極，陽極再到正極化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能原電池可作電解池的電源原電池可作電解池的電源陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極 陽離子移向陰極，陰離子移向陽極陽離子移向陰極，陰離子移向陽極一、原電池典型習(xí)題一、原電池典型習(xí)題二、電解池典型習(xí)題二、電解池典型習(xí)題三、原電池與電解池與其它知識點(diǎn)相三、原電池與電解池與其它知識點(diǎn)相 聯(lián)

3、系的綜合題聯(lián)系的綜合題 處理方法處理方法一原電池原理的應(yīng)用1、判斷金屬的活潑性、判斷金屬的活潑性生活實(shí)際中生活實(shí)際中典型習(xí)題：典型習(xí)題：2 2、判斷反應(yīng)速率判斷反應(yīng)速率3 3、原電池的設(shè)計方法、原電池的設(shè)計方法金屬的腐蝕與防護(hù)制作各種電池4 4、原電池正負(fù)極電極式的書寫方法、原電池正負(fù)極電極式的書寫方法 （9696年高考題）年高考題） A A、B B、C C、D D、E E五種金屬，五種金屬，A A、B B與與硫酸銅溶液組成原電池后，硫酸銅溶液組成原電池后，B B上析出紅色銅；上析出紅色銅；B B、C C與與硫酸銅溶液組成原電池后，硫酸銅溶液組成原電池后，B B的質(zhì)量逐漸減?。坏馁|(zhì)量逐漸減??；

4、A A、D D與硫酸銅溶液組成原電池后，與硫酸銅溶液組成原電池后，A A極上發(fā)生還原反應(yīng)；極上發(fā)生還原反應(yīng)；D D、E E與稀硫酸組成原電池后，與稀硫酸組成原電池后，E E溶解，則五種金屬活動性溶解，則五種金屬活動性由大到小的順序是由大到小的順序是_E、D、A、B、C1 1（0101年上海）年上海）比較下列原電池中比較下列原電池中ZnZn在哪一極腐蝕最快？在哪一極腐蝕最快？HClHClHClA BCDMgZnZnZnCuZnC C中中ZnZn極腐蝕最快極腐蝕最快原電池原理應(yīng)用原電池原理應(yīng)用2 2（9999年高考）年高考）在不改變酸的濃度及用量和鋅粒大在不改變酸的濃度及用量和鋅粒大小的情況下，常

5、溫下要加快鋅與鹽酸反應(yīng)的速率，小的情況下，常溫下要加快鋅與鹽酸反應(yīng)的速率，可以采取的措施可以采取的措施_要減慢鋅要減慢鋅與鹽酸反應(yīng)的速率，可以采取的措施與鹽酸反應(yīng)的速率，可以采取的措施_。加入少量硫酸銅晶體加入少量硫酸銅晶體加入少量醋酸鈉晶體加入少量醋酸鈉晶體3.原電池的設(shè)計方法：原電池的設(shè)計方法：例題：例題：依據(jù)：依據(jù)：2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2 設(shè)計原電池。設(shè)計原電池。電極：電極：電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液: : 電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：正極：石墨；負(fù)極：銅 FeCl3溶液 負(fù)極： Cu 2e- = Cu2 正極：2Fe3 2e- = Fe2實(shí)驗(yàn)設(shè)計：實(shí)驗(yàn)設(shè)計：（000

6、0年天津）年天津） 現(xiàn)有石墨、鎂條、鋁片、稀硫酸、燒堿溶液、現(xiàn)有石墨、鎂條、鋁片、稀硫酸、燒堿溶液、干電流計、導(dǎo)線若干，你能設(shè)計出幾種原電池，負(fù)干電流計、導(dǎo)線若干，你能設(shè)計出幾種原電池，負(fù)極是哪種物質(zhì)？極是哪種物質(zhì)？練習(xí)：練習(xí)：（97年上海）年上海）將銅片與鋁片用導(dǎo)線相連，分別插入濃硝酸、燒堿將銅片與鋁片用導(dǎo)線相連，分別插入濃硝酸、燒堿溶液中，能否形成原電池，若可以形成原電池，負(fù)溶液中，能否形成原電池，若可以形成原電池，負(fù)極是哪種物質(zhì)？極是哪種物質(zhì)？（03年黃崗）年黃崗）據(jù)報道最近摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇和氧據(jù)報道最近摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿氣以及強(qiáng)堿 作電解質(zhì)溶液的新型

7、手機(jī)電池，電量可達(dá)現(xiàn)用鎳氫作電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池，電量可達(dá)現(xiàn)用鎳氫或鋰電池或鋰電池 的十倍，可連續(xù)使用一個月才充一次電。據(jù)此回答的十倍，可連續(xù)使用一個月才充一次電。據(jù)此回答:(1)電池反應(yīng)的離子方程式電池反應(yīng)的離子方程式_(2)甲醇是甲醇是_極，電極反應(yīng)是極，電極反應(yīng)是_負(fù)CH3OH6e8OH=CO32+6H2O2CH3OH3O24OH=2CO32+6H2O二、電解池原理應(yīng)用二、電解池原理應(yīng)用1 1銅的精練銅的精練2 2氯堿工業(yè)氯堿工業(yè)典型習(xí)題典型習(xí)題電極反應(yīng)式的書寫電極反應(yīng)式的書寫2電解質(zhì)溶液如何恢復(fù)原狀態(tài)電解質(zhì)溶液如何恢復(fù)原狀態(tài)3實(shí)驗(yàn)設(shè)計與計算實(shí)驗(yàn)設(shè)計與計算寫出右圖各裝置的電極反應(yīng)（電

8、解質(zhì)溶液均為寫出右圖各裝置的電極反應(yīng)（電解質(zhì)溶液均為CuClCuCl2 2 溶液）溶液）CCCCuCuCuCuC練習(xí)：(A) ( B) (C ) ( D)（9696年高考）年高考）用鉑電極電解一定濃度的下列溶液，一段時間后向剩用鉑電極電解一定濃度的下列溶液，一段時間后向剩余液中加入適量物質(zhì)（括號中余液中加入適量物質(zhì)（括號中),),能使溶液與電解前相同的是（能使溶液與電解前相同的是（ ） A. HA. H2 2SOSO4 4( (水）水） B. CuClB. CuCl2 2 ( (水）水） C. CuSOC. CuSO4 4Cu(OH)Cu(OH)2 2 D.NaCl D.NaCl（鹽酸）（鹽酸

9、）A 練練 ： 電解鹽酸電解鹽酸 （加（加HCl氣體）氣體）電解硝酸銀溶液電解硝酸銀溶液 (加加Ag2O或或Ag2CO3固體固體)(聯(lián)考模擬題聯(lián)考模擬題)蓄電池使用時間長后蓄電池使用時間長后,正負(fù)極標(biāo)志模糊正負(fù)極標(biāo)志模糊,請根下列條件設(shè)計實(shí)驗(yàn)來判斷正負(fù)極請根下列條件設(shè)計實(shí)驗(yàn)來判斷正負(fù)極(1)氯化銅溶液氯化銅溶液,兩帶有銅導(dǎo)線的碳棒兩帶有銅導(dǎo)線的碳棒:_(2)硫酸銅溶液硫酸銅溶液,兩銅導(dǎo)線兩銅導(dǎo)線:_計算計算: 與外電源兩極相連的兩塊鋅板各重與外電源兩極相連的兩塊鋅板各重100g 100g 平平行插入行插入CuSOCuSO4 4溶液中通電一段時間后，兩極差溶液中通電一段時間后，兩極差12.85g

10、12.85g，與電源負(fù)極相，與電源負(fù)極相 連的鋅板質(zhì)量變?yōu)槎噙B的鋅板質(zhì)量變?yōu)槎嗌倏?？（少克？（CuCu相對原子質(zhì)量相對原子質(zhì)量63.563.5）106.35g指出下圖裝置的名稱，說出可能觀察到的現(xiàn)象，指出下圖裝置的名稱，說出可能觀察到的現(xiàn)象，寫出電極名稱及電極反應(yīng)的化學(xué)方程式。寫出電極名稱及電極反應(yīng)的化學(xué)方程式。鐵棒石墨棒石墨棒石墨棒稀硫酸CuCl2 溶液(正極正極)(負(fù)極負(fù)極)(陰極陰極)(陽極陽極)電化學(xué)綜合題電化學(xué)綜合題00年高考題已知：蓄電池在放電時起原電池作用，充電時起電解池的作用。鉛蓄電池發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O 放電時

11、負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)：充電時陽極上發(fā)生的電極反應(yīng)：用此蓄電池電解CuSO4溶液時，通電半小時后生成3.2克Cu，蓄電池內(nèi)消耗硫酸的物質(zhì)的量為：_.放電充電Pb + SO42- 2e- = PbSO40.1molPbSO4 + 2H2O 2e- = PbO2 + 4H+ + SO4 2-（04年理綜高考題）年理綜高考題）在玻璃圓筒中盛有兩種無色的互不在玻璃圓筒中盛有兩種無色的互不相溶的中性液體。上層液體中插入兩根石墨電極，圓筒相溶的中性液體。上層液體中插入兩根石墨電極，圓筒內(nèi)還有一根下端彎成環(huán)狀的玻璃攪棍，可以上下攪動液內(nèi)還有一根下端彎成環(huán)狀的玻璃攪棍，可以上下攪動液體，裝置如圖。接通電源，陽極

12、周圍的液體呈現(xiàn)棕色，體，裝置如圖。接通電源，陽極周圍的液體呈現(xiàn)棕色，且顏色由淺變深，陰極上有氣泡生成。停止通電，取出且顏色由淺變深，陰極上有氣泡生成。停止通電，取出電極，用攪棒上下劇烈攪動。靜置后液體右分成兩層，電極，用攪棒上下劇烈攪動。靜置后液體右分成兩層，下層液體呈現(xiàn)紫紅色，上層液體幾乎無色，根據(jù)上述實(shí)下層液體呈現(xiàn)紫紅色，上層液體幾乎無色，根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答：驗(yàn)回答：陽極上的電極反應(yīng)：陽極上的電極反應(yīng)：陰極上的電極反應(yīng)：陰極上的電極反應(yīng)：原上層液體是：原上層液體是：原下層液體是：原下層液體是：攪拌后兩層液體顏色發(fā)生變化的原因是攪拌后兩層液體顏色發(fā)生變化的原因是:要檢驗(yàn)上層液體中含有的金屬陽離

13、子的方法是：要檢驗(yàn)上層液體中含有的金屬陽離子的方法是：KIKI或或NaINaI水溶液水溶液CCl4或或CHCl3等等22e=22H+ + 2e = H2碘在碘在CClCCl4 4中溶解度大于在水中的溶解度，中溶解度大于在水中的溶解度，因此絕大部分碘轉(zhuǎn)移到因此絕大部分碘轉(zhuǎn)移到CClCCl4 4中中焰色反應(yīng)焰色反應(yīng)0505年高考展望年高考展望設(shè)計出燃料電池使汽油氧化直接產(chǎn)生電流是本世紀(jì)最富有挑戰(zhàn)性的課題之一，設(shè)計出燃料電池使汽油氧化直接產(chǎn)生電流是本世紀(jì)最富有挑戰(zhàn)性的課題之一，最近有人制造了一種燃料電池，一個電極通入空氣，另一個電極通入汽油蒸氣，最近有人制造了一種燃料電池，一個電極通入空氣，另一個電

14、極通入汽油蒸氣，電池的電解質(zhì)是摻雜了電池的電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的的ZrO2晶體，他在高溫下能傳導(dǎo)晶體，他在高溫下能傳導(dǎo)O2-，回答如下問，回答如下問題：題：（1）以丁烷代表汽油，這個電池放電時發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式是：）以丁烷代表汽油，這個電池放電時發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式是：_（2）這個電池的負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是：）這個電池的負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是：_ 正極發(fā)生的反應(yīng)是：正極發(fā)生的反應(yīng)是：_固體電解質(zhì)里的固體電解質(zhì)里的O2-的移動方向是：的移動方向是：_向外電路釋放電子的電極是：向外電路釋放電子的電極是：_（3）人們追求燃料電池氧化汽油而不在內(nèi)燃機(jī)里燃燒汽油產(chǎn)生的動力主要原因）人們追求燃料電池

15、氧化汽油而不在內(nèi)燃機(jī)里燃燒汽油產(chǎn)生的動力主要原因是什么？是什么？_（4）汽油燃料電池最大的障礙是氧化不完全產(chǎn)生）汽油燃料電池最大的障礙是氧化不完全產(chǎn)生_堵塞電極的堵塞電極的氣體通道，有人估計，完全避免這種副反應(yīng)至少還需氣體通道，有人估計，完全避免這種副反應(yīng)至少還需10年時間，這正是新一代年時間，這正是新一代化學(xué)家的歷史使命?；瘜W(xué)家的歷史使命。 炭或炭粒炭或炭粒燃料電池具有很高的能量利用率燃料電池具有很高的能量利用率向負(fù)極移動向負(fù)極移動負(fù)極負(fù)極2C4H10+13O2 8CO2+10H2O13O2+52e-=26O2-2C4H10+26O2-_52e-=8CO2+10H20在在2000年奧運(yùn)會男女

16、馬拉松比賽中，主辦者首次采用了由美國通用汽車年奧運(yùn)會男女馬拉松比賽中，主辦者首次采用了由美國通用汽車公司制造的引導(dǎo)車公司制造的引導(dǎo)車“氫動一號氫動一號”燃料電池車，讓人們看到了未來汽車燃料電池車，讓人們看到了未來汽車革命的曙光，燃料電池作為一種新型能源，由于其電極材料豐富，電解革命的曙光，燃料電池作為一種新型能源，由于其電極材料豐富，電解質(zhì)多種多樣（可以是固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)等），將滲透到我們生活的各個質(zhì)多種多樣（可以是固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)等），將滲透到我們生活的各個領(lǐng)域。領(lǐng)域。（1）堿性燃料電池（）堿性燃料電池（AFG）是采用）是采用30%50%KOH溶液作電解質(zhì)溶液，溶液作電解質(zhì)溶液，以以H-2為

17、燃料在一定條件下使其發(fā)生反應(yīng)，試用方程式表示該電池的電極為燃料在一定條件下使其發(fā)生反應(yīng)，試用方程式表示該電池的電極反應(yīng)，負(fù)極：反應(yīng)，負(fù)極：_，正極：，正極：_（2）燃料電池的電解質(zhì)溶液可以是堿性，也可以是酸性。下列物質(zhì)最適）燃料電池的電解質(zhì)溶液可以是堿性，也可以是酸性。下列物質(zhì)最適合作實(shí)用型氫氧燃料電池的是：合作實(shí)用型氫氧燃料電池的是：( )A、濃鹽酸、濃鹽酸 B、98%的硫酸的硫酸 C、磷酸、磷酸 D、碳酸、碳酸(3)燃料電池除了用燃料電池除了用H2外，還可以用其他氣體如外，還可以用其他氣體如CO、CH4等，若用等，若用CH3OH作燃料，則它將在作燃料，則它將在_極反應(yīng)，若使甲醇在電池中的反應(yīng)極反應(yīng)，若使甲醇在電池中的反應(yīng)順序進(jìn)行，在該電池中除了電極材料外，可能還需要的條件是：順序進(jìn)行，在該電池中除了電極材料外，可能還需要的