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文檔簡介
動量與動量定理教學(xué)目標(biāo):1.比較功與沖量的比較2.比較動能與動量的比較3.比較動量定理與動能定理的比較4.動量定理的應(yīng)用(定性與定量)動量與動量定理一.功與沖量的比較1.功是
,反映力作用作在物體上經(jīng)歷一段
后的效果。W=
。沖量
,反映力作用在物體上經(jīng)歷一段
后的效果。I=
。練習(xí):質(zhì)量為m的某物體靜止在地面上t秒,則該物體所受重力的沖量為
、重力的功為
。2.W=Fscosθ中,F(xiàn)必須是
,若F是變力,則一般用
求功。
I=Ft中,F(xiàn)必須是
,若F是變力,過程量過程量位移Fscosθ時間Ftmgt0恒力動能定理恒力一.功與沖量的比較過程量過程量位移Fscosθ時間Ftmgt則一般用
求沖量。練習(xí):一質(zhì)點(diǎn)在水平面內(nèi)以速度v做勻速圓周運(yùn)動,如圖,質(zhì)點(diǎn)從位置A開始,經(jīng)1/2圓周,質(zhì)點(diǎn)所受合力的沖量是多少?
vAABvBO解:質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動,合力是一個大小不變、但方向不斷變化的力,變力的沖量一般不能直接由F·t求出,可借助F·t=Δp間接求出,即合外力力的沖量由末動量與初動量的矢量差來決定.以vB方向為正,因為vA=-v,vB=v,則Δp=mvB-mvA=m[v-(-v)]=2mv,合力沖量與vB同向.動量定理則一般用求沖量。vAABvBO解:質(zhì)點(diǎn)做勻3.功是
,沖量是
方向
。二.動能與動量動量變化動能不一定變化,動能變化動量一定變化動能動量mV標(biāo)量矢量狀態(tài)量狀態(tài)量標(biāo)量矢量由F方向決定3.功是,沖量是方向。動能動三.動量定理與動能定理表述:推導(dǎo):作用效果:動量定理:力在時間上積累的效果,改變物體的動量動能定理:力在空間上積累的效果,改變物體的動能三.動量定理與動能定理應(yīng)用1:鋼球從高處向下落,最后陷入泥中,如果空氣阻力可忽略不計,陷入泥中的阻力為重力的n倍,求(1)鋼珠在空中下落的高度H與陷入泥中的深度h的比值H∶h=?(2)鋼珠在空中下落的時間T與陷入泥中的時間t的比值T∶t=?
Hh應(yīng)用1:鋼球從高處向下落,最后陷入泥中,如果空氣阻力可忽略不解:(1)由動能定理,選全過程mg(H+h)-nmgh=0
H+h=nh
∴H:h=(n–1):1
(2)由動量定理,選全過程
mg(T+t)-nmgt=0
T+t=nt
∴T:t=(n–1):1Hh解:(1)由動能定理,選全過程mg(H+h)-nmgh=0小結(jié):1.涉及時間與初、末速度,優(yōu)先考慮動量定理涉及位移與初、末速度,優(yōu)先考慮動能定理2.能用全過程列處理就全過程處理,比分部處理方便,但全過程處理時,應(yīng)該找準(zhǔn)各力對應(yīng)的位移和時間小結(jié):四.動量定理的應(yīng)用例一:跳遠(yuǎn)運(yùn)動中,運(yùn)動員落地時最好落在沙池中,試用動量定理分析其原因?然后再舉類似的三個例子。分析:運(yùn)動員落地前動量mv一定,落地后動量為0。動量改變量一定,落到沙池上能有效地增加落地時間,根據(jù)(F-G)t=0-mv,知t越長,F(xiàn)越小,對人的傷害越小。如:跳高運(yùn)動落到海綿墊上玻璃制品運(yùn)輸時,用泡沫包裹汽車安裝減震器,使乘客坐得舒適四.動量定理的應(yīng)用例二:如圖示,一塊鐵壓著一紙條放在水平桌面上,當(dāng)以速度v抽出紙條后,鐵塊掉在地上的P點(diǎn),若以2v的速度抽出紙條,則鐵塊落地點(diǎn)為()A、仍為P點(diǎn)B、在P點(diǎn)的左邊C、在P點(diǎn)的右邊D、在P點(diǎn)的右邊原水平位移的兩倍處B例二:如圖示,一塊鐵壓著一紙條放在水平桌面上,當(dāng)以速度v抽出析:鐵塊與紙之間的摩擦力一定,ft=mv-0抽出的速度越大,作用時間越短,鐵塊受到摩擦力的沖量越小,獲得的速度越小,平拋的水平位移越小。定性應(yīng)用動量定理小結(jié):△mv一定,t越小,F(xiàn)越大F一定,t越小,△mv越小析:鐵塊與紙之間的摩擦力一定,例三:汽錘m=60kg,從高h(yuǎn)=0.8m自由下落,汽錘與樁子之間相碰時間為t=0.1s。碰后汽錘的速度為零,不計空氣阻力。求樁子受到的平均作用力大小。(取g=10m/s2)例三:汽錘m=60kg,從高h(yuǎn)=0.8m自由下落,汽錘與樁子解:樁與錘之間的力互為作用力,求出汽錘的受到的作用力,就可以求出樁受到的作用力汽錘從h高處自由落體:取向上為正方向,由動量定理有:所以:樁子受到的作用力大小為3000N解:樁與錘之間的力互為作用力,求出汽錘的受到的作用力,就可以定量計算小結(jié):1.規(guī)定好正方向,與正方向相反的物理量用負(fù)表示2.重力是否應(yīng)該計算,要看題目具體要求,或根據(jù)題目暗示判斷。一般情況下,外力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重力才能不計重力的影響。3.動量定理解題按照以下幾個步驟;(1)明確研究對象和研究過程(2)受力分析(3)規(guī)定正方向(4)找出初末狀態(tài)的動量和合外力的沖量(5)根據(jù)動量定理列方程求解定量計算小結(jié):練習(xí)1:一質(zhì)量為m的小球,以初速度v0沿水平方向射出,恰好垂直地射到一傾角為30°的固定斜面上,并立即反方向彈回。已知反彈速度的大小是入射速度大小的3/4,求在碰撞中斜面對小球的沖量大???v030°練習(xí)1:一質(zhì)量為m的小球,以初速度v0沿水平方向射出,恰好由①、②得
碰撞過程中,小球速度由v變?yōu)榉聪虻?v/4,碰撞時間極短,可不計重力的沖量,由動量定理,斜面對小球的沖量為解:小球做平拋撞到斜面上.設(shè)剛要碰撞斜面時小球速度為v.由題意,v的方向與豎直線的夾角為30°,如右圖.v030°v0v30°得v=2v0①由①、②得碰撞過程中,小球速度由v變?yōu)榉聪虻?v/4練習(xí)2:一節(jié)車廂以速度v=2m/s從傳送帶前通過,傳送帶每秒2kg的速度將礦砂散落(可認(rèn)為離開傳送帶的速度為零)到車廂內(nèi),為了保持車廂勻速,設(shè)車廂受到的阻力不變,對車廂增加的牽引力為多大?v1練習(xí)2:一節(jié)車廂以速度v=2m/s從傳送帶前通過,傳送帶每秒解,取車M和ts內(nèi)落到車上的礦砂m為研究對象,以原來的運(yùn)動方向為正方向,由動量定理有v1解,取車M和ts內(nèi)落到車上的礦砂m為研究對象,以原來的運(yùn)動方練習(xí)3:如圖,物體m、M用輕繩連接后掛在彈簧上靜止不動。細(xì)線燒斷后,物體m上升到某一位置時速度v,此時物體M的速度為u,在這段時間里,彈簧對物體m的沖量是多少?m。M練習(xí)3:如圖,物體m、M用輕繩連接后掛在彈簧上靜止不動。細(xì)線解:對M,取向下為正,速度從0增加到U用時間t,由動量定理有:Mgt=MU-0對m,取向上為正,速度從0增加到v用時間也是t,由動量守恒有:
I-mgt=mv-0由上述兩式有:I=m(u+v)m。MMMgmmgF解:對M,取向下為正,速度從0增加到U用時間t,由動量定理有59《電解原理的
應(yīng)用》59《電解原理的
應(yīng)用》電離
電解
條件過程特點(diǎn)聯(lián)系
電解質(zhì)溶于水或受熱融化狀態(tài)電解質(zhì)電離后,再通直流電電解質(zhì)電離成為自由移動的離子。CuCl2=Cu2++2Cl-通電陰陽離子定向移動,在兩極上失得電子成為原子或分子。CuCl2==Cu+Cl2↑只產(chǎn)生自由移動的離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成了新物質(zhì)電解必須建立在電離的基礎(chǔ)上小結(jié)1電離與電解的區(qū)別與聯(lián)系電離電解條件過特點(diǎn)聯(lián)系電解質(zhì)溶于水或受熱融化狀態(tài)原電池和電解池知識總結(jié)比較表內(nèi)容原電池電解池電極規(guī)定電極反應(yīng)電子移動方向能量轉(zhuǎn)變較活潑金屬做負(fù)極陰極:連接電源負(fù)極的一極負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)陽極氧化、陰極還原負(fù)極流向正極陽極流向陰極化學(xué)能變?yōu)殡娔茈娔茏優(yōu)榛瘜W(xué)能小結(jié)2原電池和電解池知識總結(jié)比較表內(nèi)容原電池電解池電極電極電子移動分析電解反應(yīng)的一般思路:明確溶液中存在哪些離子根據(jù)陽極氧化,陰極還原分析得出產(chǎn)物陰陽兩極附近有哪些離子分析電解反應(yīng)的一般思路:明確溶液中存在哪些離子根據(jù)陽極氧化,離子放電順序(1)電解池陰極陽離子放電能力(得電子能力)逐漸增強(qiáng)K+Ca2+Na+Mg2+Al3+H+(水中)Zn2+Fe2+Pb2+H+(酸中)Cu2+Hg2+Ag+(2)電解池陽極(FeCuAg等金屬)>
S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根陰離子放電(失電子)能力:逐漸減弱離子放電順序(1)電解池陰極陽離子放電能力(得電子能力)逐電解類型舉例電極反應(yīng)溶液pH變化
溶液復(fù)原方法
物質(zhì)類別
實例水電解含氧酸H2SO4
強(qiáng)堿NaOH
活潑金屬的含氧酸鹽Na2SO4
溶質(zhì)電解無氧酸HCl
不活潑金屬的無氧酸鹽CuCl2
溶質(zhì)和水同時電解活潑金屬的無氧酸鹽NaCl
不活潑金屬的含氧酸鹽CuSO4
電解的基本規(guī)律陽極:4OH—-4e—=O2↑+2H2O陰極:4H++4e—=2H2↑陽極2Cl—-2e—
=Cl2↑陰極:4H++4e—=2H2↑陽極2Cl—-2e-
=Cl2↑陰極:Cu2++2e—=Cu陽極2Cl—-2e—=Cl2↑陰極:2H2O+2e—=H2↑+2OH-陽極:4OH—-4e—=O2↑+2H2O陰極:2Cu2++4e—=2Cu減小增大不變增大增大減小H2OHClCuCl2HClCuO電解水型!電解電解質(zhì)型!放氧生酸型!放氫生堿型!舉例溶液pH變化溶液復(fù)原方法物質(zhì)類別實例水含氧酸【思考】“實驗派”經(jīng)過反復(fù)、多次、精確的實驗測定,證明電解氯化銅溶液時pH值的變化如下圖曲線:(1)電解前氯化銅溶液的pH值處于A點(diǎn)位置的原因是什么?(2)“實驗派”的實驗結(jié)論是
,該觀點(diǎn)的理由是(從化學(xué)原理上加以簡述):隨著電解的進(jìn)行,溶液的pH下降.生成的氯氣溶于水使溶液酸性增強(qiáng).氯化銅為強(qiáng)酸弱堿鹽,銅離子水解使溶液呈酸性.【思考】“實驗派”經(jīng)過反復(fù)、多次、精確的實驗測定,證明電例.(2003江蘇16)用惰性電極實現(xiàn)電解,下列說法正確的是A.電解稀硫酸溶液,實質(zhì)上是電解水,故溶液pH不變B.電解稀氫氧化鈉溶液,要消耗OH-,故溶液pH減小C.電解硫酸鈉溶液,在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2D.電解氯化銅溶液,在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:1【跟蹤訓(xùn)練】D例.(2003江蘇16)用惰性電極實現(xiàn)電解,下列說法正確的是2008年化學(xué)科(江蘇卷)考試說明
1、理解原電池和電解池的工作原理。2、能寫出常見的簡單電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。
3、認(rèn)識化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。2008年化學(xué)科(江蘇卷)考試說明1、理解原電池和電解池的想一想?
如果要在某鐵制品表面鍍上一層銀,請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。
陰極——某鐵制品陽極——金屬銀電鍍液——含有硝酸銀的溶液陽極:Ag→
Ag++e-
陰極:Ag++e-→
Ag想一想?如果要在某鐵制品表面鍍上一層銀,一、電鍍1、定義: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程。2、目的:4、電鍍的特點(diǎn):3、電鍍材料的選擇:陰極——鍍件電鍍液——含有鍍層金屬離子的溶液陽極——鍍層金屬
使金屬增強(qiáng)抗腐蝕的能力,增加美觀和表面硬度。1)陽極本身參加電極反應(yīng)2)電解質(zhì)溶液的濃度保持不變一、電鍍1、定義:利用電解原理在某些金屬的表面鍍上一薄層其它二、銅的電解精煉陽極:Cu→Cu2++2e-陰極:Cu2++2e-
→Cu雜質(zhì)比銅活潑的Zn、Fe等:Zn→
Zn2++2e-
Fe→Fe2++2e-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)的形式留在溶液中,成為陽極泥。電解質(zhì)溶液硫酸銅的濃度略有減小。二、銅的電解精煉陽極:Cu→Cu2++2e-陰極:Cu(05天津高考12)金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì),可用電解法制備高純度的鎳,下列敘述正確的是()(已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)A.陽極發(fā)生還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式:
Ni2++2e—=NiB.電解過程中,陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等C.電解后,溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2+
和
Zn2+D.電解后,電解槽底部的陽極泥中只有Cu和PtD『高考典例感悟』(05天津高考12)金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe工業(yè)上利用這一反應(yīng),制取燒堿、氯氣和氫氣。三、氯堿工業(yè)想一想:在左面的電解飽和食鹽水的實驗中,電解產(chǎn)物之間可能發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng)?通電2NaCl+2H2O===2NaOH+Cl2↑+H2↑工業(yè)上利用這一反應(yīng),制取燒堿、氯氣和氫氣。三、氯堿工業(yè)想一
(1)在NaCl溶液中,NaCl電離出
,H2O電離出
。通電后,在電場的作用下,
向陰極移動,
向陽極移動。在陽極,由于
容易失去電子,被氧化生成
。陽極方程式:
;(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,因此陰極
濃度增大PH
。陰極方程式:
。2Cl--2e-=Cl22H++2e-=H2Na+、Cl-H+、OH-Cl-、OH-Cl-Cl2H+H2OH-增大Na+、H+氯堿工業(yè)2Cl--2e-=Cl22H++2e-總化學(xué)方程式:
;總離子方程式:
.(3)電解前向溶液中滴加酚酞,通電后現(xiàn)象為:
___________
,兩極極板上都有氣體產(chǎn)生,如何檢驗氣體的種類?
陰極附近的溶液無色變?yōu)榧t色陽極:把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在陽極 附近,產(chǎn)生氣體可以使?jié)駶橩I淀粉試 紙變藍(lán)色.總化學(xué)方程式:(2)避免生成物H2和Cl2混合,因為:
.(1)避免Cl2接觸NaOH溶液會反應(yīng),使產(chǎn)品不純,反應(yīng)方程式:
.第一個問題:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O混合遇火或遇強(qiáng)光爆炸解決方法:使用離子交換膜電解飽和食鹽水必須解決兩個主要問題:(1)避免Cl2接觸NaOH溶液會反應(yīng),使產(chǎn)品不純,第一個問(1)生產(chǎn)設(shè)備名稱:陽離子交換膜電解槽陽離子交換膜:只允許陽離子通過,把電解槽隔成陰極室和陽極室。(2)離子交換膜的作用:
a、防止Cl2和H2混合而引起爆炸
b、避免Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaClO影響
NaOH的產(chǎn)量。(1)生產(chǎn)設(shè)備名稱:陽離子交換膜電解槽提示:第二個問題:精制食鹽水
由于粗鹽中含有泥沙、Ca2+
、Mg2+、
Fe3+、SO42—等雜質(zhì),會在堿液中形成沉淀從而損壞離子交換膜,那么如何除去這些雜質(zhì)呢?3、所有試劑只有過量才能除盡,你能設(shè)計一個合理的順序逐一除雜嗎?2、用什么試劑除去Ca2+
、Mg2+、Fe3+
、SO42—1、用什么方法除去泥沙?電解飽和食鹽水必須解決兩個主要問題:提示:第二個問題:精制食鹽水由于粗鹽中含有泥沙泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+
、SO42-Na+、Cl-、.Mg2+、Ca2+、Fe3+
、SO42-Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+
、引入Ba2+
Na+、Cl-、Ca2+、Ba2+、引入OH-Na+、Cl-、CO32-、OH-Na+、Cl-沉降除泥沙略過量BaCl2溶液除SO42-略過量Na2CO3溶液除Ca2+.
Ba2+
略過量NaOH溶液除Fe3+,
Mg2+
適量HCl溶液調(diào)節(jié)PH除CO32-、OH-泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、四、電冶金(1)制取金屬鈉電解熔融氯化鈉陽極:2Cl-
-2e-
=Cl2↑陰極:2Na++2e-=2Na總反應(yīng):通電2NaCl===2Na+Cl2↑四、電冶金(1)制取金屬鈉電解熔融氯化鈉陽極:2Cl-(2)制取金屬鋁電解熔融氧化鋁陽極:6O2-
-12e-
=3O2↑陰極:4Al3++12e-=4Al總反應(yīng):
通電2Al2O3====4Al+3O2↑注意:反應(yīng)過程中使用冰晶石(Na3AlF6)作為熔劑,使Al2O3在較低的溫度下熔化(2)制取金屬鋁電解熔融氧化鋁陽極:6O2--12e例1(2007上海)某學(xué)生設(shè)計了一個“黑筆寫紅字”的趣味實驗。濾紙先用氯化鈉、無色酚酞的混合液浸濕,然后平鋪在一塊鉑片上,接通電源后,用鉛筆在濾紙上寫字,會出現(xiàn)紅色字跡。據(jù)此,下列敘述正確的是A.鉛筆端作陽極,發(fā)生還原反應(yīng)B.鉑片端作陰極,發(fā)生氧化反應(yīng)C.鉛筆端有少量的氯氣產(chǎn)生D.a點(diǎn)是負(fù)極,b點(diǎn)是正極D祝你成功例1(2007上海)某學(xué)生設(shè)計了一個“黑筆寫紅字”的趣味實例2.
如圖裝置,用離子交換膜法電解飽和食鹽水制燒堿。若X電極材料為金屬鈦網(wǎng)(表面有氧化物涂層),Y電極材料為碳鋼網(wǎng)。陽離子交換膜只允許陽離子通過,而阻止陰離子和氣體通過。分別收集兩極產(chǎn)生的氣體并通入淀粉KI溶液中。請回答下列問題:①能使淀粉KI溶液變藍(lán)的是
(填“a”或“b”)氣體;②其X極的電極反應(yīng)式為
,Y極的電極反應(yīng)式為
;③總反應(yīng)的化學(xué)方程式為
。a2Cl-→Cl2↑+
2e-
2H++2e-→H2↑2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOH通電例2.如圖裝置,用離子交換膜法電解飽和食鹽水制燒堿。若X例3.
(2007年高考全國理綜卷)以惰性電極電解CuSO4溶液。若陽極上產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量為0.0100mol,則陰極上析出Cu的質(zhì)量為()(A)0.64g(B)1.28g(C)2.56g(D)5.12gB例3.(2007年高考全國理綜卷)B
例4
工業(yè)上采用Fe、C為電極電解K2MnO4溶液制KMnO4。1.電解時,應(yīng)以
作陰極,電解過程中陰極附近溶液pH將會
,
2.陽極反應(yīng)式為
,
3.總電解反應(yīng)式為
.
Fe增大MnO42-→MnO4-+e-2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2↑通電例4工業(yè)上采用Fe、C為電極電解K2MnO4溶液制KMn高考回放及綜合訓(xùn)練高考回放及綜合訓(xùn)練(2)寫出電極反應(yīng):A中:_B中:__C中:_D中:_(1)標(biāo)出電源的正、負(fù)極,X為
______,Y為______.綜合訓(xùn)練:由電極產(chǎn)物判斷電源電極A:4H++4e-→2H2↑B:4OH-→
2H2O+O2↑+4e-
C:2H++2e-→
H2↑D:2Cl-+2e-→
Cl2↑1、如圖裝置中,E為一只盛有AlCl3溶液的燒杯,C為鉑棒、D為鐵棒,X與Y為電源的電極,A、B中插入多孔的惰性電極。切斷開關(guān)K1,閉合開關(guān)K2,通直流電一端時間后,A、B中液面如圖所示,請回答:正極負(fù)極(2)寫出電極反應(yīng):A中:_B中:__C中:_D中:_(3)電解AlCl3溶液時,下圖所示的電解變化曲線合理的是()(忽略燒杯中陽極產(chǎn)生氣體與溶液的反應(yīng))A.①④B.②④C.②③D.①③A1、如圖裝置中,E為一只盛有AlCl3溶液的燒杯,C為鉑棒、D為鐵棒,X與Y為電源的電極,A、B中插入多孔的惰性電極。切斷開關(guān)K1,閉合開關(guān)K2,通直流電一端時間后,A、B中液面如圖所示,請回答:綜合訓(xùn)練:依據(jù)陰陽兩極得失電子守恒,以及鋁元素的性質(zhì)特點(diǎn),結(jié)合圖表分析Al3+~3Cl-~3e-~3OH-~Al(OH)3(3)電解AlCl3溶液時,下圖所示的電解變化曲線合理的是(1、如圖裝置中,E為一只盛有AlCl3溶液的燒杯,C為鉑棒、D為鐵棒,X與Y為電源的電極,A、B中插入多孔的惰性電極。切斷開關(guān)K1,閉合開關(guān)K2,通直流電一端時間后,A、B中液面如圖所示,請回答:(4)電解AlCl3溶液時,若產(chǎn)生沉淀1.56g時,將A極產(chǎn)生的氣體在常溫下燃燒,生成液態(tài)水,放出8.574KJ熱量,寫出其燃燒熱的熱化學(xué)方程式.依據(jù)電路中轉(zhuǎn)移電子相等Al3+~3Cl-~3e-~3OH-~Al(OH)3A:2H++2e-→H2↑3H2~6e-~2Al(OH)3~熱量3mol2×78gQKJ1.56g8.574KJH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);△H=-285.8KJ/mol綜合訓(xùn)練:1、如圖裝置中,E為一只盛有AlCl3溶液的燒杯,C為鉑棒、(5)若電解一段時間后,A、B中均有氣體包圍,此時切斷開關(guān)K2,閉合開關(guān)K1,則電流指針是否偏轉(zhuǎn)?
.若偏轉(zhuǎn)寫出電極反應(yīng)和總反應(yīng):負(fù)極(A):2H2+4OH-→4H2O+4e-
正極(B):O2+2H2O+4e-
→4OH-
總反應(yīng):2H2+O2=2H2O
1、如圖裝置中,E為一只盛有AlCl3溶液的燒杯,C為鉑棒、D為鐵棒,X與Y為電源的電極,A、B中插入多孔的惰性電極。切斷開關(guān)K1,閉合開關(guān)K2,通直流電一端時間后,A、B中液面如圖所示,請回答:綜合訓(xùn)練:偏轉(zhuǎn)(5)若電解一段時間后,A、B中均有氣體包圍,此時切斷開關(guān)K綜合訓(xùn)練:(6)若把A氣體換為甲醇,此時切斷開關(guān)K2,閉合開關(guān)K1,則電流指針也偏轉(zhuǎn).寫出電極反應(yīng):A中:____B中:____.2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O總反應(yīng)式正極:3O2+6H2O+12e-→12OH-負(fù)極:2CH3OH-+
16OH
-→2CO32-+12H2O+12e-先寫出難度較小的總反應(yīng)式根據(jù)題給條件的正極電極反應(yīng)式或簡單的電極反應(yīng)式用減法寫出復(fù)雜的負(fù)極反應(yīng)式,注意三守恒綜合訓(xùn)練:(6)若把A氣體換為甲醇,此時切斷開關(guān)K2,閉合開2、用圖所示的裝置進(jìn)行電解。通電一會兒,發(fā)現(xiàn)濕潤的淀粉KI試紙的C端變?yōu)樗{(lán)色。(1)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。(2)在B中觀察到的現(xiàn)象是________________。(3)室溫下,若從電解開始到時間ts,A、B裝置中共收集到氣體0.168L(SPT),若電解過程中無其他副反應(yīng)發(fā)生,經(jīng)測定電解后A中溶液體積恰為1000mL,則A溶液的pH為______。AB4AgNO3+2H2O=4Ag+O2↑+4HNO3通電銅片溶解,有氣體、藍(lán)色沉淀生成2+-2、用圖所示的裝置進(jìn)行電解。通電一會兒,發(fā)現(xiàn)濕潤的淀粉KI試陰極:Ag++e-→Ag陽極:2Cl-→Cl2↑+2e -3、如圖:通電5min后,電極5質(zhì)量增加2.16g,試回答:(1)電源:a
為
極
C池
池電極2反應(yīng):
電極5反應(yīng):
(2)若B槽中共收集到224mL氣體(標(biāo)況),且溶液體積為200mL(設(shè)電解過程中溶液體積不變),則通電前溶液中的Cu2+物質(zhì)的量濃度為
。(3)若A池溶液體積為200mL,且電解過程中溶液體積不變,則電解后,溶液pH為
。負(fù)
電解0.025mol·L-1
13陰極:Ag++e-→Ag陽極:2Cl-→Cl2↑+2e -31.(2007年高考廣東化學(xué)卷,電化學(xué))三氧化二鎳(Ni2O3)可用于制造高能電池,其電解法制備過程如下:用NaOH調(diào)NiCl2溶液pH至7.5,加放適量硫酸鈉后進(jìn)行電解。電解過程中產(chǎn)生的Cl2在弱堿性條件下生成ClO-,把二價鎳氧化為三價鎳。以下說法正確的是()(A)可用鐵作陽極材料(B)電解過程中陽極附近溶液的pH升高(C)陽極反應(yīng)方程式為:2Cl-→Cl2+2e-(D)1mol二價鎳全部轉(zhuǎn)化為三價鎳時,外電路中通過了1mol電子。CD1.(2007年高考廣東化學(xué)卷,電化學(xué))三氧化二鎳(Ni2O2.(2007年高考上?;瘜W(xué)卷,電解)某學(xué)生設(shè)計了一個“黑筆寫紅字”的趣味實驗。濾紙先用氯化鈉、無色酚酞的混合液浸濕,然后平鋪在一塊鉑片上,接通電源后,用鉛筆在濾紙上寫字,會出現(xiàn)紅色字跡。據(jù)此,下列敘述正確的是()鉑片濾紙鉛筆祝你成功ab直流電源(A)鉛筆端作陽極,發(fā)生還原反應(yīng)(B)鉑片端作陰極,發(fā)生氧化反應(yīng)(C)鉛筆端有少量的氯氣產(chǎn)生
(D)a點(diǎn)是負(fù)極,b點(diǎn)是正極D2.(2007年高考上?;瘜W(xué)卷,電解)某學(xué)生設(shè)計了一個“黑筆稀H2SO4Cu石墨3.(2007年高考江蘇卷,電解)某同學(xué)按圖所示的裝置進(jìn)行電解實驗。下列說法正確的是()(A)電解過程中,銅電極上有H2產(chǎn)生(B)電解初期,主反應(yīng)方程式為:
Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑(C)電解一定時間后,石墨電極上有銅析出(D)整個電解過程中,H+的濃度不斷增大BC通電稀H2SO4Cu石墨3.(2007年高考江蘇卷,電解)某同學(xué)4.(2007年高考理綜重慶卷,電解)如圖所示,下列敘述正確的是()ZnSO4隔膜(只允許SO42-通過)CuSO4濾紙(滴加了Na2SO4、酚酞溶液)表面皿YZnCu銅絲X(A)Y為陰極,發(fā)生還原反應(yīng)(B)X為正極,發(fā)生氧化反應(yīng)(C)Y與濾紙接觸處有氧氣生成(D)X與濾紙接觸處變紅A4.(2007年高考理綜重慶卷,電解)隔膜CuSO4濾紙表面5、用惰電極電解AgNO3溶液500mL;當(dāng)電解液的pH值從6.0變?yōu)?.0(設(shè)電解時無氫氣逸出,且電解液在電解前后體積變化可以忽略),電極上析出銀的質(zhì)量為()
A、27mg B、54mg C、108mg D、216mgB5、用惰電極電解AgNO3溶液500mL;當(dāng)電解液的pH值從6.(2008年高考全國Ⅰ卷)電解100mL含 c(H+)=0.30mol/L的下列溶液,當(dāng)電路中通過0.04mol電子時,理論上析出金屬質(zhì)量最大的是(A
)A.0.10mol/LAg+ B.0.02mol/LZn2+C.0.20mol/LCu2+ D.0.20mol/LPb2+解析:根據(jù)離子的放電順序可知,當(dāng)電路中通過0.04mol的電子時,能析出金屬的只有選項A和C,根據(jù)Ag++e-===Ag和Cu2++2e-===Cu可知,析出的金屬的物質(zhì)的量分別為0.04mol的Ag和0.02mol的Cu,其質(zhì)量分別為4.32g和1.28g。6.(2008年高考全國Ⅰ卷)電解100mL含 c(H+)=7.(2008年高考天津卷)下列敘述正確的是(C
)A.在原電池的負(fù)極和電解池的陰極上都是發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)B.用惰性電極電解Na2SO4溶液,陰陽兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2C.用惰性電極電解飽和NaCl溶液,若有1mol電子轉(zhuǎn)移,則生成1molNaOHD.鍍層破損后,鍍錫鐵板比鍍鋅鐵板更耐腐蝕解析:選項A中在電解池的陰極是陽離子得到電子,發(fā)生的是還原反應(yīng);選項B中用惰性電極電解Na2SO4溶液,實際上是電解水,在陰極上:2H++2e-===H2↑,在陽極上:4OH--4e-===2H2O+O2↑,所以陰陽兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1;選項C中2NaCl+2H2O===2NaOH+Cl2↑+H2↑,每生成2mol的NaOH轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2mol,所以轉(zhuǎn)移1mol電子,生成的NaOH就是1mol;選項D中鍍層破損后,鍍錫鐵組成的原電池,F(xiàn)e作負(fù)極而被腐蝕,鍍鋅鐵組成的原電池,Zn作負(fù)極,所以鍍錫鐵板比鍍鋅鐵板更容易腐蝕。7.(2008年高考天津卷)下列敘述正確的是(C)(2008年高考海南卷)如何防止鐵的銹蝕是工業(yè)上研究的重點(diǎn)內(nèi)容。為研究鐵銹蝕的影響因素,某同學(xué)做了如下探究實驗:序號內(nèi)容實驗現(xiàn)象1常溫下將鐵絲放在干燥空氣中一個月干燥的鐵絲表面依然光亮2常溫下將鐵絲放在潮濕空氣中一小時
鐵絲表面依然光亮
3常溫下將鐵絲放在潮濕的空氣中一個月鐵絲表面已變得灰暗4將潮濕的鐵絲放在常溫的氧氣流中一小時鐵絲表面略顯灰暗5將潮濕的鐵絲放在高于常溫的氧氣流中一小時鐵絲表面已變得灰暗6將浸過氯化鈉溶液的鐵絲放在高于常溫的氧氣流中一小時鐵絲表面灰暗程度比實驗5嚴(yán)重(2008年高考海南卷)如何防止鐵的銹蝕是工業(yè)上研究的重點(diǎn)內(nèi)回答以下問題:(1)上述實驗中發(fā)生了電化學(xué)腐蝕的是(填實驗序號)__________;在電化學(xué)腐蝕中,負(fù)極反應(yīng)是________________;正極反應(yīng)是_______________________;(2)由該實驗可知,可以影響鐵銹蝕速率的因素是___________________________;(3)為防止鐵的銹蝕,工業(yè)上普遍采用的方法是______________(答兩種方法)動量和動量定理教學(xué)課件【解析】工業(yè)上鐵的銹蝕主要是電化學(xué)腐蝕,發(fā)生電化學(xué)腐蝕的條件是:活性不同的兩極材料,電解質(zhì)溶液,形成閉合回路。影響銹蝕速度的因素有:環(huán)境的溫度、濕度、電解質(zhì)存在、O2的濃度等。實驗條件為有氧,為吸氧腐蝕:負(fù)極:Fe-2e→Fe2+
正極:O2+2H2O+4e→4OH-保護(hù)鋼鐵不被腐蝕的措施①外加保護(hù)層如:涂漆、搪瓷、電鍍、表面鈍化、油脂等。②改變鋼鐵的內(nèi)部結(jié)構(gòu),冶煉不銹鋼。③在鋼鐵的表面鑲嵌比鐵活潑的金屬如鋅,使活潑金屬被氧化,而鋼鐵被保護(hù)。答案:(1)3、4、5、6負(fù)極:Fe-2e→Fe2+
正極:O2+2H2O+4e→4OH-(2)溫度、濕度、電解質(zhì)存在、O2的濃度(3)①外加保護(hù)層如:涂漆、搪瓷、電鍍、表面鈍化、油脂等。②改變鋼鐵的內(nèi)部結(jié)構(gòu),冶煉不銹鋼?!窘馕觥抗I(yè)上鐵的銹蝕主要是電化學(xué)腐蝕,發(fā)生電化學(xué)腐蝕的條件再見再見動量與動量定理教學(xué)目標(biāo):1.比較功與沖量的比較2.比較動能與動量的比較3.比較動量定理與動能定理的比較4.動量定理的應(yīng)用(定性與定量)動量與動量定理一.功與沖量的比較1.功是
,反映力作用作在物體上經(jīng)歷一段
后的效果。W=
。沖量
,反映力作用在物體上經(jīng)歷一段
后的效果。I=
。練習(xí):質(zhì)量為m的某物體靜止在地面上t秒,則該物體所受重力的沖量為
、重力的功為
。2.W=Fscosθ中,F(xiàn)必須是
,若F是變力,則一般用
求功。
I=Ft中,F(xiàn)必須是
,若F是變力,過程量過程量位移Fscosθ時間Ftmgt0恒力動能定理恒力一.功與沖量的比較過程量過程量位移Fscosθ時間Ftmgt則一般用
求沖量。練習(xí):一質(zhì)點(diǎn)在水平面內(nèi)以速度v做勻速圓周運(yùn)動,如圖,質(zhì)點(diǎn)從位置A開始,經(jīng)1/2圓周,質(zhì)點(diǎn)所受合力的沖量是多少?
vAABvBO解:質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動,合力是一個大小不變、但方向不斷變化的力,變力的沖量一般不能直接由F·t求出,可借助F·t=Δp間接求出,即合外力力的沖量由末動量與初動量的矢量差來決定.以vB方向為正,因為vA=-v,vB=v,則Δp=mvB-mvA=m[v-(-v)]=2mv,合力沖量與vB同向.動量定理則一般用求沖量。vAABvBO解:質(zhì)點(diǎn)做勻3.功是
,沖量是
方向
。二.動能與動量動量變化動能不一定變化,動能變化動量一定變化動能動量mV標(biāo)量矢量狀態(tài)量狀態(tài)量標(biāo)量矢量由F方向決定3.功是,沖量是方向。動能動三.動量定理與動能定理表述:推導(dǎo):作用效果:動量定理:力在時間上積累的效果,改變物體的動量動能定理:力在空間上積累的效果,改變物體的動能三.動量定理與動能定理應(yīng)用1:鋼球從高處向下落,最后陷入泥中,如果空氣阻力可忽略不計,陷入泥中的阻力為重力的n倍,求(1)鋼珠在空中下落的高度H與陷入泥中的深度h的比值H∶h=?(2)鋼珠在空中下落的時間T與陷入泥中的時間t的比值T∶t=?
Hh應(yīng)用1:鋼球從高處向下落,最后陷入泥中,如果空氣阻力可忽略不解:(1)由動能定理,選全過程mg(H+h)-nmgh=0
H+h=nh
∴H:h=(n–1):1
(2)由動量定理,選全過程
mg(T+t)-nmgt=0
T+t=nt
∴T:t=(n–1):1Hh解:(1)由動能定理,選全過程mg(H+h)-nmgh=0小結(jié):1.涉及時間與初、末速度,優(yōu)先考慮動量定理涉及位移與初、末速度,優(yōu)先考慮動能定理2.能用全過程列處理就全過程處理,比分部處理方便,但全過程處理時,應(yīng)該找準(zhǔn)各力對應(yīng)的位移和時間小結(jié):四.動量定理的應(yīng)用例一:跳遠(yuǎn)運(yùn)動中,運(yùn)動員落地時最好落在沙池中,試用動量定理分析其原因?然后再舉類似的三個例子。分析:運(yùn)動員落地前動量mv一定,落地后動量為0。動量改變量一定,落到沙池上能有效地增加落地時間,根據(jù)(F-G)t=0-mv,知t越長,F(xiàn)越小,對人的傷害越小。如:跳高運(yùn)動落到海綿墊上玻璃制品運(yùn)輸時,用泡沫包裹汽車安裝減震器,使乘客坐得舒適四.動量定理的應(yīng)用例二:如圖示,一塊鐵壓著一紙條放在水平桌面上,當(dāng)以速度v抽出紙條后,鐵塊掉在地上的P點(diǎn),若以2v的速度抽出紙條,則鐵塊落地點(diǎn)為()A、仍為P點(diǎn)B、在P點(diǎn)的左邊C、在P點(diǎn)的右邊D、在P點(diǎn)的右邊原水平位移的兩倍處B例二:如圖示,一塊鐵壓著一紙條放在水平桌面上,當(dāng)以速度v抽出析:鐵塊與紙之間的摩擦力一定,ft=mv-0抽出的速度越大,作用時間越短,鐵塊受到摩擦力的沖量越小,獲得的速度越小,平拋的水平位移越小。定性應(yīng)用動量定理小結(jié):△mv一定,t越小,F(xiàn)越大F一定,t越小,△mv越小析:鐵塊與紙之間的摩擦力一定,例三:汽錘m=60kg,從高h(yuǎn)=0.8m自由下落,汽錘與樁子之間相碰時間為t=0.1s。碰后汽錘的速度為零,不計空氣阻力。求樁子受到的平均作用力大小。(取g=10m/s2)例三:汽錘m=60kg,從高h(yuǎn)=0.8m自由下落,汽錘與樁子解:樁與錘之間的力互為作用力,求出汽錘的受到的作用力,就可以求出樁受到的作用力汽錘從h高處自由落體:取向上為正方向,由動量定理有:所以:樁子受到的作用力大小為3000N解:樁與錘之間的力互為作用力,求出汽錘的受到的作用力,就可以定量計算小結(jié):1.規(guī)定好正方向,與正方向相反的物理量用負(fù)表示2.重力是否應(yīng)該計算,要看題目具體要求,或根據(jù)題目暗示判斷。一般情況下,外力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重力才能不計重力的影響。3.動量定理解題按照以下幾個步驟;(1)明確研究對象和研究過程(2)受力分析(3)規(guī)定正方向(4)找出初末狀態(tài)的動量和合外力的沖量(5)根據(jù)動量定理列方程求解定量計算小結(jié):練習(xí)1:一質(zhì)量為m的小球,以初速度v0沿水平方向射出,恰好垂直地射到一傾角為30°的固定斜面上,并立即反方向彈回。已知反彈速度的大小是入射速度大小的3/4,求在碰撞中斜面對小球的沖量大?。縱030°練習(xí)1:一質(zhì)量為m的小球,以初速度v0沿水平方向射出,恰好由①、②得
碰撞過程中,小球速度由v變?yōu)榉聪虻?v/4,碰撞時間極短,可不計重力的沖量,由動量定理,斜面對小球的沖量為解:小球做平拋撞到斜面上.設(shè)剛要碰撞斜面時小球速度為v.由題意,v的方向與豎直線的夾角為30°,如右圖.v030°v0v30°得v=2v0①由①、②得碰撞過程中,小球速度由v變?yōu)榉聪虻?v/4練習(xí)2:一節(jié)車廂以速度v=2m/s從傳送帶前通過,傳送帶每秒2kg的速度將礦砂散落(可認(rèn)為離開傳送帶的速度為零)到車廂內(nèi),為了保持車廂勻速,設(shè)車廂受到的阻力不變,對車廂增加的牽引力為多大?v1練習(xí)2:一節(jié)車廂以速度v=2m/s從傳送帶前通過,傳送帶每秒解,取車M和ts內(nèi)落到車上的礦砂m為研究對象,以原來的運(yùn)動方向為正方向,由動量定理有v1解,取車M和ts內(nèi)落到車上的礦砂m為研究對象,以原來的運(yùn)動方練習(xí)3:如圖,物體m、M用輕繩連接后掛在彈簧上靜止不動。細(xì)線燒斷后,物體m上升到某一位置時速度v,此時物體M的速度為u,在這段時間里,彈簧對物體m的沖量是多少?m。M練習(xí)3:如圖,物體m、M用輕繩連接后掛在彈簧上靜止不動。細(xì)線解:對M,取向下為正,速度從0增加到U用時間t,由動量定理有:Mgt=MU-0對m,取向上為正,速度從0增加到v用時間也是t,由動量守恒有:
I-mgt=mv-0由上述兩式有:I=m(u+v)m。MMMgmmgF解:對M,取向下為正,速度從0增加到U用時間t,由動量定理有59《電解原理的
應(yīng)用》59《電解原理的
應(yīng)用》電離
電解
條件過程特點(diǎn)聯(lián)系
電解質(zhì)溶于水或受熱融化狀態(tài)電解質(zhì)電離后,再通直流電電解質(zhì)電離成為自由移動的離子。CuCl2=Cu2++2Cl-通電陰陽離子定向移動,在兩極上失得電子成為原子或分子。CuCl2==Cu+Cl2↑只產(chǎn)生自由移動的離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成了新物質(zhì)電解必須建立在電離的基礎(chǔ)上小結(jié)1電離與電解的區(qū)別與聯(lián)系電離電解條件過特點(diǎn)聯(lián)系電解質(zhì)溶于水或受熱融化狀態(tài)原電池和電解池知識總結(jié)比較表內(nèi)容原電池電解池電極規(guī)定電極反應(yīng)電子移動方向能量轉(zhuǎn)變較活潑金屬做負(fù)極陰極:連接電源負(fù)極的一極負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)陽極氧化、陰極還原負(fù)極流向正極陽極流向陰極化學(xué)能變?yōu)殡娔茈娔茏優(yōu)榛瘜W(xué)能小結(jié)2原電池和電解池知識總結(jié)比較表內(nèi)容原電池電解池電極電極電子移動分析電解反應(yīng)的一般思路:明確溶液中存在哪些離子根據(jù)陽極氧化,陰極還原分析得出產(chǎn)物陰陽兩極附近有哪些離子分析電解反應(yīng)的一般思路:明確溶液中存在哪些離子根據(jù)陽極氧化,離子放電順序(1)電解池陰極陽離子放電能力(得電子能力)逐漸增強(qiáng)K+Ca2+Na+Mg2+Al3+H+(水中)Zn2+Fe2+Pb2+H+(酸中)Cu2+Hg2+Ag+(2)電解池陽極(FeCuAg等金屬)>
S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根陰離子放電(失電子)能力:逐漸減弱離子放電順序(1)電解池陰極陽離子放電能力(得電子能力)逐電解類型舉例電極反應(yīng)溶液pH變化
溶液復(fù)原方法
物質(zhì)類別
實例水電解含氧酸H2SO4
強(qiáng)堿NaOH
活潑金屬的含氧酸鹽Na2SO4
溶質(zhì)電解無氧酸HCl
不活潑金屬的無氧酸鹽CuCl2
溶質(zhì)和水同時電解活潑金屬的無氧酸鹽NaCl
不活潑金屬的含氧酸鹽CuSO4
電解的基本規(guī)律陽極:4OH—-4e—=O2↑+2H2O陰極:4H++4e—=2H2↑陽極2Cl—-2e—
=Cl2↑陰極:4H++4e—=2H2↑陽極2Cl—-2e-
=Cl2↑陰極:Cu2++2e—=Cu陽極2Cl—-2e—=Cl2↑陰極:2H2O+2e—=H2↑+2OH-陽極:4OH—-4e—=O2↑+2H2O陰極:2Cu2++4e—=2Cu減小增大不變增大增大減小H2OHClCuCl2HClCuO電解水型!電解電解質(zhì)型!放氧生酸型!放氫生堿型!舉例溶液pH變化溶液復(fù)原方法物質(zhì)類別實例水含氧酸【思考】“實驗派”經(jīng)過反復(fù)、多次、精確的實驗測定,證明電解氯化銅溶液時pH值的變化如下圖曲線:(1)電解前氯化銅溶液的pH值處于A點(diǎn)位置的原因是什么?(2)“實驗派”的實驗結(jié)論是
,該觀點(diǎn)的理由是(從化學(xué)原理上加以簡述):隨著電解的進(jìn)行,溶液的pH下降.生成的氯氣溶于水使溶液酸性增強(qiáng).氯化銅為強(qiáng)酸弱堿鹽,銅離子水解使溶液呈酸性.【思考】“實驗派”經(jīng)過反復(fù)、多次、精確的實驗測定,證明電例.(2003江蘇16)用惰性電極實現(xiàn)電解,下列說法正確的是A.電解稀硫酸溶液,實質(zhì)上是電解水,故溶液pH不變B.電解稀氫氧化鈉溶液,要消耗OH-,故溶液pH減小C.電解硫酸鈉溶液,在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2D.電解氯化銅溶液,在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:1【跟蹤訓(xùn)練】D例.(2003江蘇16)用惰性電極實現(xiàn)電解,下列說法正確的是2008年化學(xué)科(江蘇卷)考試說明
1、理解原電池和電解池的工作原理。2、能寫出常見的簡單電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。
3、認(rèn)識化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。2008年化學(xué)科(江蘇卷)考試說明1、理解原電池和電解池的想一想?
如果要在某鐵制品表面鍍上一層銀,請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。
陰極——某鐵制品陽極——金屬銀電鍍液——含有硝酸銀的溶液陽極:Ag→
Ag++e-
陰極:Ag++e-→
Ag想一想?如果要在某鐵制品表面鍍上一層銀,一、電鍍1、定義: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程。2、目的:4、電鍍的特點(diǎn):3、電鍍材料的選擇:陰極——鍍件電鍍液——含有鍍層金屬離子的溶液陽極——鍍層金屬
使金屬增強(qiáng)抗腐蝕的能力,增加美觀和表面硬度。1)陽極本身參加電極反應(yīng)2)電解質(zhì)溶液的濃度保持不變一、電鍍1、定義:利用電解原理在某些金屬的表面鍍上一薄層其它二、銅的電解精煉陽極:Cu→Cu2++2e-陰極:Cu2++2e-
→Cu雜質(zhì)比銅活潑的Zn、Fe等:Zn→
Zn2++2e-
Fe→Fe2++2e-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)的形式留在溶液中,成為陽極泥。電解質(zhì)溶液硫酸銅的濃度略有減小。二、銅的電解精煉陽極:Cu→Cu2++2e-陰極:Cu(05天津高考12)金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì),可用電解法制備高純度的鎳,下列敘述正確的是()(已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)A.陽極發(fā)生還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式:
Ni2++2e—=NiB.電解過程中,陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等C.電解后,溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2+
和
Zn2+D.電解后,電解槽底部的陽極泥中只有Cu和PtD『高考典例感悟』(05天津高考12)金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe工業(yè)上利用這一反應(yīng),制取燒堿、氯氣和氫氣。三、氯堿工業(yè)想一想:在左面的電解飽和食鹽水的實驗中,電解產(chǎn)物之間可能發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng)?通電2NaCl+2H2O===2NaOH+Cl2↑+H2↑工業(yè)上利用這一反應(yīng),制取燒堿、氯氣和氫氣。三、氯堿工業(yè)想一
(1)在NaCl溶液中,NaCl電離出
,H2O電離出
。通電后,在電場的作用下,
向陰極移動,
向陽極移動。在陽極,由于
容易失去電子,被氧化生成
。陽極方程式:
;(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,因此陰極
濃度增大PH
。陰極方程式:
。2Cl--2e-=Cl22H++2e-=H2Na+、Cl-H+、OH-Cl-、OH-Cl-Cl2H+H2OH-增大Na+、H+氯堿工業(yè)2Cl--2e-=Cl22H++2e-總化學(xué)方程式:
;總離子方程式:
.(3)電解前向溶液中滴加酚酞,通電后現(xiàn)象為:
___________
,兩極極板上都有氣體產(chǎn)生,如何檢驗氣體的種類?
陰極附近的溶液無色變?yōu)榧t色陽極:把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在陽極 附近,產(chǎn)生氣體可以使?jié)駶橩I淀粉試 紙變藍(lán)色.總化學(xué)方程式:(2)避免生成物H2和Cl2混合,因為:
.(1)避免Cl2接觸NaOH溶液會反應(yīng),使產(chǎn)品不純,反應(yīng)方程式:
.第一個問題:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O混合遇火或遇強(qiáng)光爆炸解決方法:使用離子交換膜電解飽和食鹽水必須解決兩個主要問題:(1)避免Cl2接觸NaOH溶液會反應(yīng),使產(chǎn)品不純,第一個問(1)生產(chǎn)設(shè)備名稱:陽離子交換膜電解槽陽離子交換膜:只允許陽離子通過,把電解槽隔成陰極室和陽極室。(2)離子交換膜的作用:
a、防止Cl2和H2混合而引起爆炸
b、避免Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaClO影響
NaOH的產(chǎn)量。(1)生產(chǎn)設(shè)備名稱:陽離子交換膜電解槽提示:第二個問題:精制食鹽水
由于粗鹽中含有泥沙、Ca2+
、Mg2+、
Fe3+、SO42—等雜質(zhì),會在堿液中形成沉淀從而損壞離子交換膜,那么如何除去這些雜質(zhì)呢?3、所有試劑只有過量才能除盡,你能設(shè)計一個合理的順序逐一除雜嗎?2、用什么試劑除去Ca2+
、Mg2+、Fe3+
、SO42—1、用什么方法除去泥沙?電解飽和食鹽水必須解決兩個主要問題:提示:第二個問題:精制食鹽水由于粗鹽中含有泥沙泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+
、SO42-Na+、Cl-、.Mg2+、Ca2+、Fe3+
、SO42-Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+
、引入Ba2+
Na+、Cl-、Ca2+、Ba2+、引入OH-Na+、Cl-、CO32-、OH-Na+、Cl-沉降除泥沙略過量BaCl2溶液除SO42-略過量Na2CO3溶液除Ca2+.
Ba2+
略過量NaOH溶液除Fe3+,
Mg2+
適量HCl溶液調(diào)節(jié)PH除CO32-、OH-泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、四、電冶金(1)制取金屬鈉電解熔融氯化鈉陽極:2Cl-
-2e-
=Cl2↑陰極:2Na++2e-=2Na總反應(yīng):通電2NaCl===2Na+Cl2↑四、電冶金(1)制取金屬鈉電解熔融氯化鈉陽極:2Cl-(2)制取金屬鋁電解熔融氧化鋁陽極:6O2-
-12e-
=3O2↑陰極:4Al3++12e-=4Al總反應(yīng):
通電2Al2O3====4Al+3O2↑注意:反應(yīng)過程中使用冰晶石(Na3AlF6)作為熔劑,使Al2O3在較低的溫度下熔化(2)制取金屬鋁電解熔融氧化鋁陽極:6O2--12e例1(2007上海)某學(xué)生設(shè)計了一個“黑筆寫紅字”的趣味實驗。濾紙先用氯化鈉、無色酚酞的混合液浸濕,然后平鋪在一塊鉑片上,接通電源后,用鉛筆在濾紙上寫字,會出現(xiàn)紅色字跡。據(jù)此,下列敘述正確的是A.鉛筆端作陽極,發(fā)生還原反應(yīng)B.鉑片端作陰極,發(fā)生氧化反應(yīng)C.鉛筆端有少量的氯氣產(chǎn)生D.a點(diǎn)是負(fù)極,b點(diǎn)是正極D祝你成功例1(2007上海)某學(xué)生設(shè)計了一個“黑筆寫紅字”的趣味實例2.
如圖裝置,用離子交換膜法電解飽和食鹽水制燒堿。若X電極材料為金屬鈦網(wǎng)(表面有氧化物涂層),Y電極材料為碳鋼網(wǎng)。陽離子交換膜只允許陽離子通過,而阻止陰離子和氣體通過。分別收集兩極產(chǎn)生的氣體并通入淀粉KI溶液中。請回答下列問題:①能使淀粉KI溶液變藍(lán)的是
(填“a”或“b”)氣體;②其X極的電極反應(yīng)式為
,Y極的電極反應(yīng)式為
;③總反應(yīng)的化學(xué)方程式為
。a2Cl-→Cl2↑+
2e-
2H++2e-→H2↑2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOH通電例2.如圖裝置,用離子交換膜法電解飽和食鹽水制燒堿。若X例3.
(2007年高考全國理綜卷)以惰性電極電解CuSO4溶液。若陽極上產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量為0.0100mol,則陰極上析出Cu的質(zhì)量為()(A)0.64g(B)1.28g(C)2.56g(D)5.12gB例3.(2007年高考全國理綜卷)B
例4
工業(yè)上采用Fe、C為電極電解K2MnO4溶液制KMnO4。1.電解時,應(yīng)以
作陰極,電解過程中陰極附近溶液pH將會
,
2.陽極反應(yīng)式為
,
3.總電解反應(yīng)式為
.
Fe增大MnO42-→MnO4-+e-2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2↑通電例4工業(yè)上采用Fe、C為電極電解K2MnO4溶液制KMn高考回放及綜合訓(xùn)練高考回放及綜合訓(xùn)練(2)寫出電極反應(yīng):A中:_B中:__C中:_D中:_(1)標(biāo)出電源的正、負(fù)極,X為
______,Y為______.綜合訓(xùn)練:由電極產(chǎn)物判斷電源電極A:4H++4e-→2H2↑B:4OH-→
2H2O+O2↑+4e-
C:2H++2e-→
H2↑D:2Cl-+2e-→
Cl2↑1、如圖裝置中,E為一只盛有AlCl3溶液的燒杯,C為鉑棒、D為鐵棒,X與Y為電源的電極,A、B中插入多孔的惰性電極。切斷開關(guān)K1,閉合開關(guān)K2,通直流電一端時間后,A、B中液面如圖所示,請回答:正極負(fù)極(2)寫出電極反應(yīng):A中:_B中:__C中:_D中:_(3)電解AlCl3溶液時,下圖所示的電解變化曲線合理的是()(忽略燒杯中陽極產(chǎn)生氣體與溶液的反應(yīng))A.①④B.②④C.②③D.①③A1、如圖裝置中,E為一只盛有AlCl3溶液的燒杯,C為鉑棒、D為鐵棒,X與Y為電源的電極,A、B中插入多孔的惰性電極。切斷開關(guān)K1,閉合開關(guān)K2,通直流電一端時間后,A、B中液面如圖所示,請回答:綜合訓(xùn)練:依據(jù)陰陽兩極得失電子守恒,以及鋁元素的性質(zhì)特點(diǎn),結(jié)合圖表分析Al3+~3Cl-~3e-~3OH-~Al(OH)3(3)電解AlCl3溶液時,下圖所示的電解變化曲線合理的是(1、如圖裝置中,E為一只盛有AlCl3溶液的燒杯,C為鉑棒、D為鐵棒,X與Y為電源的電極,A、B中插入多孔的惰性電極。切斷開關(guān)K1,閉合開關(guān)K2,通直流電一端時間后,A、B中液面如圖所示,請回答:(4)電解AlCl3溶液時,若產(chǎn)生沉淀1.56g時,將A極產(chǎn)生的氣體在常溫下燃燒,生成液態(tài)水,放出8.574KJ熱量,寫出其燃燒熱的熱化學(xué)方程式.依據(jù)電路中轉(zhuǎn)移電子相等Al3+~3Cl-~3e-~3OH-
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