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高三化學(xué)復(fù)習(xí)電化學(xué)專題河北承德實(shí)驗(yàn)中學(xué)化學(xué)組高三化學(xué)復(fù)習(xí)電化學(xué)專題河北承德實(shí)驗(yàn)中學(xué)化學(xué)組1【考綱要求】

1、理解原電池原理。了解化學(xué)電源及工作原理2、理解電解原理。了解銅的電解精煉、鍍銅、氯堿工業(yè)等反應(yīng)原理。3、能寫(xiě)出電極反應(yīng)式及總反應(yīng)方程式4、熟記金屬活動(dòng)順序表和離子放電順序。5、理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因,腐蝕的危害,防止金屬腐蝕的措施?!緩?fù)習(xí)重點(diǎn)】原電池、電解池工作原理及有關(guān)計(jì)算?!究季V要求】【復(fù)習(xí)重點(diǎn)】2思考1下列裝置中屬于原電池的是()屬于電解池的是()屬于電鍍池的是()A

稀H2SO4CuSO4

ABC

CBC你是如何區(qū)分這些裝置的?思考1下列裝置中屬于原電池的是()A稀H2S3要點(diǎn)一:原電池、電解池(電鍍池)的比較1、定義:把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置原電池2、組成原電池的條件a.有兩種活潑性不同的金屬(其中一種是非金屬導(dǎo)體也可)作電極;b.電極插入電解質(zhì)溶液形成閉合回路;c.電極間須用導(dǎo)線連接或直接接觸要點(diǎn)一:原電池、電解池(電鍍池)的比較1、定義:把化學(xué)能轉(zhuǎn)化4不能不能稀硫酸ZnC(石墨)能ZnZn稀硫酸酒精ZnCu不能不能稀硫酸ZnCuZnCu稀硫酸稀硫酸硫酸銅ZnCu能思考:下列裝置那些是原電池?不能不能稀硫酸ZnC(石墨)能ZnZn稀硫酸酒精ZnCu不53、電極名稱及電極反應(yīng)負(fù)極:活潑的金屬

(失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng))燃料電池:燃料在負(fù)極反應(yīng);O2在正極反應(yīng)負(fù)極(Zn)Zn-2e-==Zn2+正極:不太活潑的金屬或非金屬(得到電子,發(fā)生還原反應(yīng))正極(Cu)2H++2e-==H2↑電池反應(yīng)式Zn+2H+==Zn2++H2↑

在考慮電極的正、負(fù)極時(shí),有時(shí)要考慮負(fù)極能否與電解質(zhì)溶液反應(yīng)3、電極名稱及電極反應(yīng)負(fù)極:活潑的金屬燃料電池:燃料在負(fù)極反6負(fù)極2Al+8OH--6e-=2AlO2-+4H2O正極6H2O+6e-=3H2↑+6OH-

總2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2

↑負(fù)極Mg-2e-=Mg2+正極4H++2NO3-+2e-=2NO2↑+2H2O總Mg+4H++2NO3-=2NO2↑+Mg2++2H2O思考:在下列兩種情況下,鎂、鋁用導(dǎo)線連接后插入不同的電解質(zhì)溶液組成原電池,它們的電極名稱及電極反應(yīng)式Mg負(fù)極2Al+8OH--6e-=2AlO2-+4H2O7Cu2+oooooooooooooooooooo

-+-+陰極陽(yáng)極CuCl2oooooooooooooooooooooooe-單擊電子流動(dòng)e-電解池陽(yáng)極2Cl--2e-=Cl2(氧化反應(yīng))陰極Cu2++2e-=Cu(還原反應(yīng))總反應(yīng)式:CuCl2=========Cu+Cl2↑通電電解氯化銅溶液實(shí)驗(yàn)裝置Cu2+oooooooooooooooooooo-81.定義2、構(gòu)成電解池的條件是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置?、僦绷麟娫磁c電源負(fù)極相連的電極為陰極與電源正極相連的電極為陽(yáng)極②陰、陽(yáng)電極(兩個(gè)電極)③電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)電解池

:

直流電通過(guò)電解質(zhì)溶液(或熔化狀態(tài))而在陰、陽(yáng)兩極上引起的氧化還原反應(yīng)過(guò)程4.惰性電極與活性電極惰性電極(鉑、金、石墨):僅導(dǎo)電,不參與反應(yīng)活性電極:除鉑、金外的金屬;參與電極反應(yīng)3.電子的流向和電極反應(yīng):

電子從外加電源的負(fù)極流出,流到電解池的陰極,陽(yáng)離子運(yùn)動(dòng)到陰極,得到電子。陰離子運(yùn)動(dòng)到陽(yáng)極,失去電子,電子再?gòu)年?yáng)極流回電源正極。1.定義2、構(gòu)成電解池的條件是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置!①直流9電鍍池⑴、概念:應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬或合金的過(guò)程。⑵、電鍍池形成條件①、鍍件作陰極②、鍍層金屬作陽(yáng)極③、含鍍層金屬陽(yáng)離子的鹽溶液作電解液⑶、電鍍的特點(diǎn)電鍍液的組成及酸堿性保持不變CuSO4電鍍池⑴、概念:應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層⑵、電鍍池10總結(jié):原電池、電解池、電鍍池的比較原電池電解池電鍍池定義形成條件電極名稱電極反應(yīng)化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬的裝置①活動(dòng)性不同兩電極②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路①兩電極接直流電源②電極入電解質(zhì)溶液③形成閉合回路①鍍層金屬接電源正極待鍍金屬接電源負(fù)極②電鍍液須含有鍍層金屬的離子負(fù)極:較活潑金屬正極:較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金屬等)陽(yáng):電源正極相連陰:電源負(fù)極相連陽(yáng)極:鍍層金屬陰極:鍍件負(fù)極:氧化反應(yīng)正極:還原反應(yīng)陽(yáng)極:氧化反應(yīng)陰極:還原反應(yīng)陽(yáng)極:氧化反應(yīng)陰極:還原反應(yīng)總結(jié):原電池、電解池、電鍍池的比較原電池電解池電鍍池定義形成11要點(diǎn)二:原電池種類-----1鋅錳干電池金屬棒鋅錳干電池負(fù)極(鋅筒)Zn-2e-=Zn2+正極(石墨)2MnO2+2NH4++2e-

=Mn2O3+2NH3

+H2O總反應(yīng):Zn+2MnO2+2NH4+

=Mn2O3+Zn2++2NH3+H2O堿性鋅錳干電池負(fù)極(鋅筒)Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2正極(石墨)2MnO2+2e-+H2O=Mn2O3+2OH–總反應(yīng):Zn+2MnO2+H2O

=Mn2O3+Zn(OH)2{Zn生成[Zn(NH3)2]2+要點(diǎn)二:原電池種類-----1鋅錳干電池金屬棒鋅錳干電池堿性12

堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn),因而得到廣泛應(yīng)用。鋅—錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液,電池總反應(yīng)式為Zns+2MnO2s+H2Ol=ZnOH2s+Mn2O3s下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是04江蘇化學(xué)A電池工作時(shí),鋅失去電子B電池正極的電極反應(yīng)式為:

2MnO2s+H2Ol+2e=Mn2O3s+2OHaq

C電池工作時(shí),電子由正極通過(guò)外電路流向負(fù)極D

外電路中每通過(guò)02mol電子,鋅的質(zhì)量理論上減小65gC堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn),因而得到廣泛應(yīng)用。鋅131、電極材料2、電解質(zhì)溶液3、電極反應(yīng)式:(放電時(shí))負(fù)極:Pb正極:PbO2H2SO4溶液負(fù)極(Pb)

Pb-2e-+SO42

-=PbSO4

正極(PbO2)

PbO2+4H++SO42

-+2e-=PbSO4+2H2O要點(diǎn)二:原電池種類---2鉛蓄電池總反應(yīng)Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O1、電極材料負(fù)極:Pb正極:PbO2H2SO4溶液14介質(zhì)電池反應(yīng):2H2+O2=2H2O

酸性負(fù)極正極中性負(fù)極

正極堿性負(fù)極正極2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-要點(diǎn)二:原電池種類---3氫氧燃料電池介質(zhì)電池反應(yīng):2H2+O2=2H2O酸性負(fù)極正極中15固體電解質(zhì)介質(zhì)電池反應(yīng):2H2+O2=2H2O

負(fù)極正極負(fù)極

正極2H2-4e-+2O2-=2H2O

O2+4e-=2O2-

2H2-4e-=4H+O2+4H+

+4e-=2H2O

要點(diǎn)二:原電池種類---4氫氧固體燃料電池固體電解質(zhì)介質(zhì)電池反應(yīng):2H2+O2=2H2O負(fù)極16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

a電極是負(fù)極B.b電極的電極反應(yīng)為:4OH-4e=2H2O+O2C.氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源D.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部?jī)?chǔ)藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置04天津理綜B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17要點(diǎn)二:原電池種類---甲烷燃料電池它是以兩根金屬鉑片插入KOH溶液中作電極,又在兩極上分別通入甲烷和氧氣。電極反應(yīng)為:負(fù)極:正極:CH4+10OH--8e-=CO32-

+

7H2O2O2+4H2O+8e-=8OH-CH4+2O2+2KOH=K2CO3

+

3H2O電池總反應(yīng):要點(diǎn)二:原電池種類---甲烷燃料電池它是以兩根金屬鉑片插入18甲醇燃料電池是最近摩托羅拉公司發(fā)明的一種由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿作為電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池,電量是現(xiàn)有鎳氫電池或鋰電池的10倍其總反應(yīng)為:2CH4O

+

3O2

+4OH-==2CO32-+

6H2O負(fù)極:2CH4O

+16OH-

-12e-==2CO32-+12H2O

正極:3O2

+

6H2O

+12e-

==

12OH-則其電極反應(yīng)式為要點(diǎn)二:原電池種類---5甲醇燃料電池甲醇燃料電池是最近摩托羅拉公司發(fā)明的一種由甲醇和氧氣19要點(diǎn)三:原電池原理的應(yīng)用金屬的腐蝕與防護(hù)金屬腐蝕化學(xué)腐蝕電化腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕負(fù)極正極負(fù)極正極Fe-2e—=Fe2+2H++2e-=H2↑O2+2H2O+4e-=4OH—總反應(yīng):Fe+2H+=Fe2++H2↑總反應(yīng)2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)22Fe-4e—=2Fe2+金屬跟非金屬單質(zhì)直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸要點(diǎn)三:原電池原理的應(yīng)用金屬的腐蝕與防護(hù)金屬腐蝕化學(xué)腐蝕電化20①改變金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu),制成合金。②在金屬表面覆蓋保護(hù)層。③電化學(xué)保護(hù)法,即將金屬作為原電池的正極或電解池的陰極而受到保護(hù)?!咎貏e提示】

在同一電解質(zhì)溶液中,金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下:電解池的陽(yáng)極>原電池的負(fù)極>含雜質(zhì)的金屬>純金屬>電解池的陰極、原電池的正極

金屬防護(hù)的幾種重要方法①改變金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu),制成合金?!咎貏e提示】21下列裝置中的純鋅棒都浸在相同濃度的稀硫酸中,鋅棒腐蝕速度從快到慢的順序是()A③④②①B②③①④C④②①③D③②①④D下列裝置中的純鋅棒都浸在相同濃度的稀硫酸中,鋅棒腐蝕速度從22Zn

鐵棒(負(fù)極)碳棒(正極)硫酸鐵溶液導(dǎo)線e-設(shè)計(jì)原電池,注明電極名稱,所用材料,電子流動(dòng)方向,寫(xiě)出電極反應(yīng)式。(1)Fe+2Fe3+=3Fe2+

電極反應(yīng)式:負(fù)極(鐵):Fe–2e-=Fe2+

發(fā)生氧化反應(yīng)正極(碳):2Fe3++2e-=2Fe2+

發(fā)生還原反應(yīng)依據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式設(shè)計(jì)原電池Zn鐵棒(負(fù)極)碳棒(正極)硫酸鐵溶液導(dǎo)線e23(05上海)關(guān)于如圖所示裝置的敘述,正確的是A、銅是陽(yáng)極,銅片上有氣泡產(chǎn)生B、銅片質(zhì)量逐漸減少C、電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片D、氫離子在銅片表面被還原D經(jīng)典例題--例1(05上海)關(guān)于如圖所示裝置的敘述,正確的是D經(jīng)典例題--例24經(jīng)典例題例2(01年廣東)鎳鎘(Ni-Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用,它的充放電反應(yīng)按下式進(jìn)行Cd(OH)2+2Ni(OH)2

Cd+2NiO(OH)+2H2O。由此可知,該電池放電時(shí)的負(fù)極材料是()A.Cd(OH)2B.Ni(OH)2C.CdD.NiO(OH)CC例3(05江蘇)高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列敘述不正確的是()A放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2B充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2OC放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3mol電子,正極有1molK2FeO4被氧化D放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)經(jīng)典例題例2(01年廣東)鎳鎘(Ni-Cd)可充電電池在現(xiàn)代25例4

(06年廣東)某可充電的鋰離子電池以LiMn2O4為正極,嵌入鋰的碳材料為負(fù)極,含Li+導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。放電時(shí)的電池反應(yīng)為:Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4。下列說(shuō)法正確的是()A.放電時(shí),LiMn2O4發(fā)生氧化反應(yīng) B.放電時(shí)正極反應(yīng)Li++LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4C.充電時(shí),LiMn2O4發(fā)生氧化反應(yīng) D.充電時(shí),陽(yáng)極反應(yīng)為:Li++e-=Li

B

例4(06年廣東)某可充電的鋰離子電池以LiMn2O4為正26例5(06年江蘇)鋰離子電池已成為新一代實(shí)用化的蓄電池,該電池具有能量密度大、電壓高的特性。鋰離子電池放電時(shí)的電極反應(yīng)式為:負(fù)極反應(yīng):C6Li-xe-=C6Li1-x+xLi+(C6Li表示鋰原子嵌入石墨形成的復(fù)合材料)正極反應(yīng):Li1-xMO2+xLi++xe-=LiMO2(LiMO2表示含鋰的過(guò)渡金屬氧化物)下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()鋰離子電池充電時(shí)電池反應(yīng)為C6Li+Li1-xMO2=LiMO2+C6Li1-xB.電池反應(yīng)中鋰、鋅、銀、鉛各失1mol電子,金屬鋰所消耗的質(zhì)量最小C.鋰離子電池放電時(shí)電池內(nèi)部Li+向負(fù)極移動(dòng)D.鋰離子電池充電時(shí)陰極反應(yīng)C6Li1-x+xLi++xe-=C6LiBD例5(06年江蘇)鋰離子電池已成為新一代實(shí)用化的蓄電池,該電27要點(diǎn)四:電解時(shí)的電極反應(yīng)方程式及電解規(guī)律1、首先看電極材料:若陽(yáng)極是活性電極,則電解質(zhì)溶液中的陰離子不再失去電子。2、若是惰性電極:先考慮電解質(zhì)溶液中的離子種類,再考慮溶液中離子的放電順序陰離子失電子順序(陽(yáng)極上的電極反應(yīng))

金屬電極>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-陽(yáng)離子得電子順序(陰極上的電極反應(yīng))Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>…>K+要點(diǎn)四:電解時(shí)的電極反應(yīng)方程式及電解規(guī)律1、首先看電極材料:28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(shí)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(wú)氧酸HCl

不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽CuCl2

溶質(zhì)和水同時(shí)電解活潑金屬的無(wú)氧酸鹽NaCl

不活潑金屬的含氧酸鹽CuSO4

3.電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的規(guī)律小結(jié):

陽(yáng)極:4OH—-4e—=O2↑+2H2O陰極:4H++4e—=2H2↑陽(yáng)極2Cl—-2e—=Cl2↑陰極:4H++4e—=2H2↑陽(yáng)極2Cl—-2e-

=Cl2↑陰極:Cu2++2e—=Cu陽(yáng)極2Cl—-2e—=Cl2↑陰極:2H++2e—=H2↑陽(yáng)極:4OH—-4e—=O2↑+2H2O陰極:2Cu2++4e—=2Cu減小增大不變?cè)龃笤龃鬁p小H2OHClCuCl2

HClCuO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(shí)例水含氧酸29典型例題pH=a的某電解質(zhì)溶液中,插入兩支惰性電極通直流電一段時(shí)間后,溶液的pH>a,則該電解質(zhì)可能是04廣東化學(xué)A、NaOHB、H2SO4C、AgNO3D、Na2SO4A典型例題把鋅片和鐵片放在有稀食鹽水的酚酞溶液的表面皿中,如圖所示經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,最先觀察到變紅的區(qū)域是 ()A.Ⅰ和Ⅲ B.Ⅰ和Ⅳ C.Ⅱ和Ⅲ D.Ⅱ和ⅣB解析:這是有關(guān)金屬腐蝕、原電池和電解的微型實(shí)驗(yàn)試題,左邊圖示發(fā)生的是吸氧腐蝕,其中Fe電極作陰極,電極反應(yīng)式是:O2+4e-+2H2O=4OH-;右邊圖示是電解裝置,所以Zn電極發(fā)生還原反應(yīng):2H2O+4e-=H2↑+2OH-。

典型例題pH=a的某電解質(zhì)溶液中,插入兩支惰性電極通直流電30

典型例題、用石墨作電極電解AlCl3溶液時(shí),圖示的電解液變化曲線合理的是(純水導(dǎo)電忽略不記)pH7ApH7B時(shí)間時(shí)間沉淀量C沉淀量D時(shí)間時(shí)間AD典型例題、用石墨作電極電解AlCl3溶液時(shí),圖示的電解液變31陽(yáng)極(純銅):Cu-2e—=Cu2+,陰極(鍍件):Cu2++2e—=Cu,電解液:可溶性銅鹽溶液,如CuSO4電解原理應(yīng)用1、電鍍?cè)怼冦~

陽(yáng)極(純銅):Cu-2e—=Cu2+,電解原理應(yīng)用32(2)避免生成物H2和Cl2混合因?yàn)?

.(1)避免Cl2接觸NaOH溶液反應(yīng)致使產(chǎn)品不純的反應(yīng)方程:

.第一個(gè)問(wèn)題:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O混合遇火或遇強(qiáng)光爆炸解決方法:使用離子交換膜第二個(gè)問(wèn)題:精制食鹽水2、氯堿工業(yè)反應(yīng)原理陽(yáng)極:2Cl--2e-=Cl2↑,陰極:2H++2e-=H2↑

2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑通電(2)避免生成物H2和Cl2混合(1)避免Cl2接觸NaOH33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(guò)量BaCl2溶液除SO42-略過(guò)量Na2CO3溶液除Ca2+.

Ba2+

略過(guò)量NaOH溶液除Fe3+,

Mg2+

適量HCl溶液調(diào)節(jié)PH除CO32-、OH-粗鹽成分:由于粗鹽中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、

Fe3+、SO42—等雜質(zhì),會(huì)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?泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、34

關(guān)于電解NaCl水溶液,下列敘述正確的是A.電解時(shí)在陽(yáng)極得到氯氣,在陰極得到金屬鈉B.若在陽(yáng)極附近的溶液中滴入KI試液,溶液呈棕色C.若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液,溶液呈無(wú)色D.電解一段時(shí)間后,將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中,充分?jǐn)嚢韬笕芤撼手行裕?5全國(guó)卷I)B關(guān)于電解NaCl水溶液,下列敘述正確的是(05全國(guó)卷I)B353、電解精煉反應(yīng)原理(電解精煉銅)

粗銅中含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等陽(yáng)極(粗銅):Cu-2e-=Cu2+,(Zn-2e-=Zn2+,F(xiàn)e-2e-=Fe2+等)陰極(精銅):Cu2++2e-=Cu電解液:可溶性銅鹽溶液,如CuSO4。

Zn2+、Ni2+等陽(yáng)離子得電子能力小于Cu2+而留在電解質(zhì)溶液中。金屬活動(dòng)順序排在Cu后的Ag、Pt、Au等失電子能力小于Cu,以金屬單質(zhì)沉積于陽(yáng)極,成為“陽(yáng)極泥”。4.電冶金—電解氧化鋁制鋁:陰極:4Al3++12e-=4Al陽(yáng)極:6O2--12e-=3O2↑總反應(yīng):2Al2O3==4Al+3O2↑通電Zn2+、Ni2+等陽(yáng)離子得電子能力小于Cu2+而留在36(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(yáng)極發(fā)生還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式:Ni2++2e—=NiB.電解過(guò)程中,陽(yáng)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(yáng)離子只有Fe2+和Zn2+D.電解后,電解槽底部的陽(yáng)極泥中只有Cu和PtD(05天津高考12)金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe37電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個(gè)電解池,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。請(qǐng)回答以下問(wèn)題:2如要用電解方法精煉粗銅,電解液a選用CuSO4溶液,則①X電極的材料是

,電極反應(yīng)式是

。②Y電極的材料是

,電極反應(yīng)式是

。04福浙理綜電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個(gè)電解池,裝有電解38例(1996年全國(guó),21)實(shí)驗(yàn)室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制取氯氣,已知鉛蓄電池放電時(shí)發(fā)生如下反應(yīng):負(fù)極:Pb+SO42-==PbSO4+2e-,正極:PbO2+4H++SO42-+2e-==PbSO4+2H2O今若制得Cl20.050mol,這時(shí)電池內(nèi)消耗的H2SO4的物質(zhì)的量至少是()A.0.025molB.0.050molC.0.10molD.0.20molC要點(diǎn)五:有關(guān)電解的計(jì)算例(1996年全國(guó),21)實(shí)驗(yàn)室用鉛蓄電池作電源電解飽和39鉑電極電解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液通電一段時(shí)間,兩極均產(chǎn)生11.2L(標(biāo)狀)氣體.求電解后溶液的pH,并確定析出銅的物質(zhì)的量.解析:陽(yáng)極4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極Cu2++2e-=Cu↓2H++2e-=H2↑陽(yáng)極轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為:0.5×4=2mol,陰極生成0.5molH2,消耗H+1mol;所以溶液中C(H+)=1mol/LpH=0可析出銅為0.5mol.

要點(diǎn)五:有關(guān)電解的計(jì)算鉑電極電解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液通電一段時(shí)間40電解池與原電池有哪些異同①兩電極接直流電源②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路①活潑性不同的兩電極②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路形成條件將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置定義裝置實(shí)例電解池原電池裝置電解池與原電池有哪些異同①兩電極接直流電源①活潑性不同的兩電41電解池與原電池有哪些異同(續(xù))電源負(fù)極→電解池陰極電解池陽(yáng)極→電源正極電子流向陽(yáng)極:氧化反應(yīng),溶液中的陰離子失電子或電極金屬失電子陰極:還原反應(yīng),溶液中的陽(yáng)離子得電子負(fù)極:氧化反應(yīng),金屬失電子正極:還原反應(yīng),溶液中的陽(yáng)離子得電子電極反應(yīng)陽(yáng)極:與電源正極相連陰極:與電源負(fù)極相連負(fù)極:較活潑金屬正極:較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金屬)電極名稱電解池原電池裝置負(fù)極正極導(dǎo)線電解池與原電池有哪些異同(續(xù))電源負(fù)極→電解池陰極電解池陽(yáng)極42BB43鎳氫(MH-Ni)電池電池總反應(yīng):1/2H2+NiO(OH)=Ni(OH)2

負(fù)極:

1/2H2+OH--e-=H2O正極:

NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-鎳氫(MH-Ni)電池電池總反應(yīng):1/2H2+NiO(44

一種新燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷氣體;電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體,在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2-。下列對(duì)該燃料說(shuō)法正確的是A、在熔融電解質(zhì)中,O2-由負(fù)極移向正極B、電池的總反應(yīng)是2C4H10+13O2=8CO2+10H2OC、通入空氣的一極是正極,電極反應(yīng)為:O2+4e-=2O2—D、通入丁烷的一極是正極,電極反應(yīng)為:C4H10+26e-+13O2=4CO2+5H2O(05廣東)C一種新燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷氣體;電解質(zhì)45電解原理28.14分

04湖川吉在玻璃圓筒中盛有兩種無(wú)色的互不相溶的中性液體。上層液體中插入兩根石墨電極,圓筒內(nèi)還放有一根下端彎成環(huán)狀的玻璃攪棒,可以上下攪動(dòng)液體,裝置如右圖。接通電源,陽(yáng)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,取出電極,用攪棒上下劇烈攪動(dòng),靜置后液體又分成兩層,下層液體呈紫紅色,上層液體幾乎無(wú)色。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答:電解原理28.14分04湖川吉在玻璃圓筒中盛有兩461陽(yáng)極上的電極反應(yīng)式為

。2陰極上的電極反應(yīng)式為

。3原上層液體是

。4原下層液體是

。5攪拌后兩層液體顏色發(fā)生變化的原因是

。6要檢驗(yàn)上層液體中含有金屬離子,其方法是

,現(xiàn)象是

。28

12I-2e=I2

22H++2e=H23KI或NaI水溶液 4CCl4或CHCl3等5I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,所以絕大部分I2都轉(zhuǎn)移到CCl4中。6焰色反應(yīng);透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察火焰呈紫色其它合理答案同樣給分。例如,若3中答NaI水溶液,這里答火焰呈紫色。1陽(yáng)極上的電極反應(yīng)式為47下圖中能驗(yàn)證氯化鈉溶液(含酚酞)電解產(chǎn)物的裝置是04上?;瘜W(xué)(D)下圖中能驗(yàn)證氯化鈉溶液(含酚酞)電解產(chǎn)物的裝置是04上海48高三化學(xué)復(fù)習(xí)電化學(xué)專題河北承德實(shí)驗(yàn)中學(xué)化學(xué)組高三化學(xué)復(fù)習(xí)電化學(xué)專題河北承德實(shí)驗(yàn)中學(xué)化學(xué)組49【考綱要求】

1、理解原電池原理。了解化學(xué)電源及工作原理2、理解電解原理。了解銅的電解精煉、鍍銅、氯堿工業(yè)等反應(yīng)原理。3、能寫(xiě)出電極反應(yīng)式及總反應(yīng)方程式4、熟記金屬活動(dòng)順序表和離子放電順序。5、理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因,腐蝕的危害,防止金屬腐蝕的措施?!緩?fù)習(xí)重點(diǎn)】原電池、電解池工作原理及有關(guān)計(jì)算?!究季V要求】【復(fù)習(xí)重點(diǎn)】50思考1下列裝置中屬于原電池的是()屬于電解池的是()屬于電鍍池的是()A

稀H2SO4CuSO4

ABC

CBC你是如何區(qū)分這些裝置的?思考1下列裝置中屬于原電池的是()A稀H2S51要點(diǎn)一:原電池、電解池(電鍍池)的比較1、定義:把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置原電池2、組成原電池的條件a.有兩種活潑性不同的金屬(其中一種是非金屬導(dǎo)體也可)作電極;b.電極插入電解質(zhì)溶液形成閉合回路;c.電極間須用導(dǎo)線連接或直接接觸要點(diǎn)一:原電池、電解池(電鍍池)的比較1、定義:把化學(xué)能轉(zhuǎn)化52不能不能稀硫酸ZnC(石墨)能ZnZn稀硫酸酒精ZnCu不能不能稀硫酸ZnCuZnCu稀硫酸稀硫酸硫酸銅ZnCu能思考:下列裝置那些是原電池?不能不能稀硫酸ZnC(石墨)能ZnZn稀硫酸酒精ZnCu不533、電極名稱及電極反應(yīng)負(fù)極:活潑的金屬

(失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng))燃料電池:燃料在負(fù)極反應(yīng);O2在正極反應(yīng)負(fù)極(Zn)Zn-2e-==Zn2+正極:不太活潑的金屬或非金屬(得到電子,發(fā)生還原反應(yīng))正極(Cu)2H++2e-==H2↑電池反應(yīng)式Zn+2H+==Zn2++H2↑

在考慮電極的正、負(fù)極時(shí),有時(shí)要考慮負(fù)極能否與電解質(zhì)溶液反應(yīng)3、電極名稱及電極反應(yīng)負(fù)極:活潑的金屬燃料電池:燃料在負(fù)極反54負(fù)極2Al+8OH--6e-=2AlO2-+4H2O正極6H2O+6e-=3H2↑+6OH-

總2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2

↑負(fù)極Mg-2e-=Mg2+正極4H++2NO3-+2e-=2NO2↑+2H2O總Mg+4H++2NO3-=2NO2↑+Mg2++2H2O思考:在下列兩種情況下,鎂、鋁用導(dǎo)線連接后插入不同的電解質(zhì)溶液組成原電池,它們的電極名稱及電極反應(yīng)式Mg負(fù)極2Al+8OH--6e-=2AlO2-+4H2O55Cu2+oooooooooooooooooooo

-+-+陰極陽(yáng)極CuCl2oooooooooooooooooooooooe-單擊電子流動(dòng)e-電解池陽(yáng)極2Cl--2e-=Cl2(氧化反應(yīng))陰極Cu2++2e-=Cu(還原反應(yīng))總反應(yīng)式:CuCl2=========Cu+Cl2↑通電電解氯化銅溶液實(shí)驗(yàn)裝置Cu2+oooooooooooooooooooo-561.定義2、構(gòu)成電解池的條件是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置?、僦绷麟娫磁c電源負(fù)極相連的電極為陰極與電源正極相連的電極為陽(yáng)極②陰、陽(yáng)電極(兩個(gè)電極)③電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)電解池

:

直流電通過(guò)電解質(zhì)溶液(或熔化狀態(tài))而在陰、陽(yáng)兩極上引起的氧化還原反應(yīng)過(guò)程4.惰性電極與活性電極惰性電極(鉑、金、石墨):僅導(dǎo)電,不參與反應(yīng)活性電極:除鉑、金外的金屬;參與電極反應(yīng)3.電子的流向和電極反應(yīng):

電子從外加電源的負(fù)極流出,流到電解池的陰極,陽(yáng)離子運(yùn)動(dòng)到陰極,得到電子。陰離子運(yùn)動(dòng)到陽(yáng)極,失去電子,電子再?gòu)年?yáng)極流回電源正極。1.定義2、構(gòu)成電解池的條件是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置?、僦绷?7電鍍池⑴、概念:應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬或合金的過(guò)程。⑵、電鍍池形成條件①、鍍件作陰極②、鍍層金屬作陽(yáng)極③、含鍍層金屬陽(yáng)離子的鹽溶液作電解液⑶、電鍍的特點(diǎn)電鍍液的組成及酸堿性保持不變CuSO4電鍍池⑴、概念:應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層⑵、電鍍池58總結(jié):原電池、電解池、電鍍池的比較原電池電解池電鍍池定義形成條件電極名稱電極反應(yīng)化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬的裝置①活動(dòng)性不同兩電極②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路①兩電極接直流電源②電極入電解質(zhì)溶液③形成閉合回路①鍍層金屬接電源正極待鍍金屬接電源負(fù)極②電鍍液須含有鍍層金屬的離子負(fù)極:較活潑金屬正極:較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金屬等)陽(yáng):電源正極相連陰:電源負(fù)極相連陽(yáng)極:鍍層金屬陰極:鍍件負(fù)極:氧化反應(yīng)正極:還原反應(yīng)陽(yáng)極:氧化反應(yīng)陰極:還原反應(yīng)陽(yáng)極:氧化反應(yīng)陰極:還原反應(yīng)總結(jié):原電池、電解池、電鍍池的比較原電池電解池電鍍池定義形成59要點(diǎn)二:原電池種類-----1鋅錳干電池金屬棒鋅錳干電池負(fù)極(鋅筒)Zn-2e-=Zn2+正極(石墨)2MnO2+2NH4++2e-

=Mn2O3+2NH3

+H2O總反應(yīng):Zn+2MnO2+2NH4+

=Mn2O3+Zn2++2NH3+H2O堿性鋅錳干電池負(fù)極(鋅筒)Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2正極(石墨)2MnO2+2e-+H2O=Mn2O3+2OH–總反應(yīng):Zn+2MnO2+H2O

=Mn2O3+Zn(OH)2{Zn生成[Zn(NH3)2]2+要點(diǎn)二:原電池種類-----1鋅錳干電池金屬棒鋅錳干電池堿性60

堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn),因而得到廣泛應(yīng)用。鋅—錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液,電池總反應(yīng)式為Zns+2MnO2s+H2Ol=ZnOH2s+Mn2O3s下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是04江蘇化學(xué)A電池工作時(shí),鋅失去電子B電池正極的電極反應(yīng)式為:

2MnO2s+H2Ol+2e=Mn2O3s+2OHaq

C電池工作時(shí),電子由正極通過(guò)外電路流向負(fù)極D

外電路中每通過(guò)02mol電子,鋅的質(zhì)量理論上減小65gC堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn),因而得到廣泛應(yīng)用。鋅611、電極材料2、電解質(zhì)溶液3、電極反應(yīng)式:(放電時(shí))負(fù)極:Pb正極:PbO2H2SO4溶液負(fù)極(Pb)

Pb-2e-+SO42

-=PbSO4

正極(PbO2)

PbO2+4H++SO42

-+2e-=PbSO4+2H2O要點(diǎn)二:原電池種類---2鉛蓄電池總反應(yīng)Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O1、電極材料負(fù)極:Pb正極:PbO2H2SO4溶液62介質(zhì)電池反應(yīng):2H2+O2=2H2O

酸性負(fù)極正極中性負(fù)極

正極堿性負(fù)極正極2H2-4e-=4H+

O2+4H+

+4e-=2H2O2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-要點(diǎn)二:原電池種類---3氫氧燃料電池介質(zhì)電池反應(yīng):2H2+O2=2H2O酸性負(fù)極正極中63固體電解質(zhì)介質(zhì)電池反應(yīng):2H2+O2=2H2O

負(fù)極正極負(fù)極

正極2H2-4e-+2O2-=2H2O

O2+4e-=2O2-

2H2-4e-=4H+O2+4H+

+4e-=2H2O

要點(diǎn)二:原電池種類---4氫氧固體燃料電池固體電解質(zhì)介質(zhì)電池反應(yīng):2H2+O2=2H2O負(fù)極64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

a電極是負(fù)極B.b電極的電極反應(yīng)為:4OH-4e=2H2O+O2C.氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源D.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部?jī)?chǔ)藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置04天津理綜B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65要點(diǎn)二:原電池種類---甲烷燃料電池它是以兩根金屬鉑片插入KOH溶液中作電極,又在兩極上分別通入甲烷和氧氣。電極反應(yīng)為:負(fù)極:正極:CH4+10OH--8e-=CO32-

+

7H2O2O2+4H2O+8e-=8OH-CH4+2O2+2KOH=K2CO3

+

3H2O電池總反應(yīng):要點(diǎn)二:原電池種類---甲烷燃料電池它是以兩根金屬鉑片插入66甲醇燃料電池是最近摩托羅拉公司發(fā)明的一種由甲醇和氧氣以及強(qiáng)堿作為電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池,電量是現(xiàn)有鎳氫電池或鋰電池的10倍其總反應(yīng)為:2CH4O

+

3O2

+4OH-==2CO32-+

6H2O負(fù)極:2CH4O

+16OH-

-12e-==2CO32-+12H2O

正極:3O2

+

6H2O

+12e-

==

12OH-則其電極反應(yīng)式為要點(diǎn)二:原電池種類---5甲醇燃料電池甲醇燃料電池是最近摩托羅拉公司發(fā)明的一種由甲醇和氧氣67要點(diǎn)三:原電池原理的應(yīng)用金屬的腐蝕與防護(hù)金屬腐蝕化學(xué)腐蝕電化腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕負(fù)極正極負(fù)極正極Fe-2e—=Fe2+2H++2e-=H2↑O2+2H2O+4e-=4OH—總反應(yīng):Fe+2H+=Fe2++H2↑總反應(yīng)2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)22Fe-4e—=2Fe2+金屬跟非金屬單質(zhì)直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸要點(diǎn)三:原電池原理的應(yīng)用金屬的腐蝕與防護(hù)金屬腐蝕化學(xué)腐蝕電化68①改變金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu),制成合金。②在金屬表面覆蓋保護(hù)層。③電化學(xué)保護(hù)法,即將金屬作為原電池的正極或電解池的陰極而受到保護(hù)。【特別提示】

在同一電解質(zhì)溶液中,金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下:電解池的陽(yáng)極>原電池的負(fù)極>含雜質(zhì)的金屬>純金屬>電解池的陰極、原電池的正極

金屬防護(hù)的幾種重要方法①改變金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu),制成合金。【特別提示】69下列裝置中的純鋅棒都浸在相同濃度的稀硫酸中,鋅棒腐蝕速度從快到慢的順序是()A③④②①B②③①④C④②①③D③②①④D下列裝置中的純鋅棒都浸在相同濃度的稀硫酸中,鋅棒腐蝕速度從70Zn

鐵棒(負(fù)極)碳棒(正極)硫酸鐵溶液導(dǎo)線e-設(shè)計(jì)原電池,注明電極名稱,所用材料,電子流動(dòng)方向,寫(xiě)出電極反應(yīng)式。(1)Fe+2Fe3+=3Fe2+

電極反應(yīng)式:負(fù)極(鐵):Fe–2e-=Fe2+

發(fā)生氧化反應(yīng)正極(碳):2Fe3++2e-=2Fe2+

發(fā)生還原反應(yīng)依據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式設(shè)計(jì)原電池Zn鐵棒(負(fù)極)碳棒(正極)硫酸鐵溶液導(dǎo)線e71(05上海)關(guān)于如圖所示裝置的敘述,正確的是A、銅是陽(yáng)極,銅片上有氣泡產(chǎn)生B、銅片質(zhì)量逐漸減少C、電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片D、氫離子在銅片表面被還原D經(jīng)典例題--例1(05上海)關(guān)于如圖所示裝置的敘述,正確的是D經(jīng)典例題--例72經(jīng)典例題例2(01年廣東)鎳鎘(Ni-Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用,它的充放電反應(yīng)按下式進(jìn)行Cd(OH)2+2Ni(OH)2

Cd+2NiO(OH)+2H2O。由此可知,該電池放電時(shí)的負(fù)極材料是()A.Cd(OH)2B.Ni(OH)2C.CdD.NiO(OH)CC例3(05江蘇)高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列敘述不正確的是()A放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2B充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2OC放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3mol電子,正極有1molK2FeO4被氧化D放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)經(jīng)典例題例2(01年廣東)鎳鎘(Ni-Cd)可充電電池在現(xiàn)代73例4

(06年廣東)某可充電的鋰離子電池以LiMn2O4為正極,嵌入鋰的碳材料為負(fù)極,含Li+導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。放電時(shí)的電池反應(yīng)為:Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4。下列說(shuō)法正確的是()A.放電時(shí),LiMn2O4發(fā)生氧化反應(yīng) B.放電時(shí)正極反應(yīng)Li++LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4C.充電時(shí),LiMn2O4發(fā)生氧化反應(yīng) D.充電時(shí),陽(yáng)極反應(yīng)為:Li++e-=Li

B

例4(06年廣東)某可充電的鋰離子電池以LiMn2O4為正74例5(06年江蘇)鋰離子電池已成為新一代實(shí)用化的蓄電池,該電池具有能量密度大、電壓高的特性。鋰離子電池放電時(shí)的電極反應(yīng)式為:負(fù)極反應(yīng):C6Li-xe-=C6Li1-x+xLi+(C6Li表示鋰原子嵌入石墨形成的復(fù)合材料)正極反應(yīng):Li1-xMO2+xLi++xe-=LiMO2(LiMO2表示含鋰的過(guò)渡金屬氧化物)下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()鋰離子電池充電時(shí)電池反應(yīng)為C6Li+Li1-xMO2=LiMO2+C6Li1-xB.電池反應(yīng)中鋰、鋅、銀、鉛各失1mol電子,金屬鋰所消耗的質(zhì)量最小C.鋰離子電池放電時(shí)電池內(nèi)部Li+向負(fù)極移動(dòng)D.鋰離子電池充電時(shí)陰極反應(yīng)C6Li1-x+xLi++xe-=C6LiBD例5(06年江蘇)鋰離子電池已成為新一代實(shí)用化的蓄電池,該電75要點(diǎn)四:電解時(shí)的電極反應(yīng)方程式及電解規(guī)律1、首先看電極材料:若陽(yáng)極是活性電極,則電解質(zhì)溶液中的陰離子不再失去電子。2、若是惰性電極:先考慮電解質(zhì)溶液中的離子種類,再考慮溶液中離子的放電順序陰離子失電子順序(陽(yáng)極上的電極反應(yīng))

金屬電極>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-陽(yáng)離子得電子順序(陰極上的電極反應(yīng))Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>…>K+要點(diǎn)四:電解時(shí)的電極反應(yīng)方程式及電解規(guī)律1、首先看電極材料:76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(shí)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(wú)氧酸HCl

不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽CuCl2

溶質(zhì)和水同時(shí)電解活潑金屬的無(wú)氧酸鹽NaCl

不活潑金屬的含氧酸鹽CuSO4

3.電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的規(guī)律小結(jié):

陽(yáng)極:4OH—-4e—=O2↑+2H2O陰極:4H++4e—=2H2↑陽(yáng)極2Cl—-2e—=Cl2↑陰極:4H++4e—=2H2↑陽(yáng)極2Cl—-2e-

=Cl2↑陰極:Cu2++2e—=Cu陽(yáng)極2Cl—-2e—=Cl2↑陰極:2H++2e—=H2↑陽(yáng)極:4OH—-4e—=O2↑+2H2O陰極:2Cu2++4e—=2Cu減小增大不變?cè)龃笤龃鬁p小H2OHClCuCl2

HClCuO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(shí)例水含氧酸77典型例題pH=a的某電解質(zhì)溶液中,插入兩支惰性電極通直流電一段時(shí)間后,溶液的pH>a,則該電解質(zhì)可能是04廣東化學(xué)A、NaOHB、H2SO4C、AgNO3D、Na2SO4A典型例題把鋅片和鐵片放在有稀食鹽水的酚酞溶液的表面皿中,如圖所示經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,最先觀察到變紅的區(qū)域是 ()A.Ⅰ和Ⅲ B.Ⅰ和Ⅳ C.Ⅱ和Ⅲ D.Ⅱ和ⅣB解析:這是有關(guān)金屬腐蝕、原電池和電解的微型實(shí)驗(yàn)試題,左邊圖示發(fā)生的是吸氧腐蝕,其中Fe電極作陰極,電極反應(yīng)式是:O2+4e-+2H2O=4OH-;右邊圖示是電解裝置,所以Zn電極發(fā)生還原反應(yīng):2H2O+4e-=H2↑+2OH-。

典型例題pH=a的某電解質(zhì)溶液中,插入兩支惰性電極通直流電78

典型例題、用石墨作電極電解AlCl3溶液時(shí),圖示的電解液變化曲線合理的是(純水導(dǎo)電忽略不記)pH7ApH7B時(shí)間時(shí)間沉淀量C沉淀量D時(shí)間時(shí)間AD典型例題、用石墨作電極電解AlCl3溶液時(shí),圖示的電解液變79陽(yáng)極(純銅):Cu-2e—=Cu2+,陰極(鍍件):Cu2++2e—=Cu,電解液:可溶性銅鹽溶液,如CuSO4電解原理應(yīng)用1、電鍍?cè)怼冦~

陽(yáng)極(純銅):Cu-2e—=Cu2+,電解原理應(yīng)用80(2)避免生成物H2和Cl2混合因?yàn)?

.(1)避免Cl2接觸NaOH溶液反應(yīng)致使產(chǎn)品不純的反應(yīng)方程:

.第一個(gè)問(wèn)題:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O混合遇火或遇強(qiáng)光爆炸解決方法:使用離子交換膜第二個(gè)問(wèn)題:精制食鹽水2、氯堿工業(yè)反應(yīng)原理陽(yáng)極:2Cl--2e-=Cl2↑,陰極:2H++2e-=H2↑

2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑通電(2)避免生成物H2和Cl2混合(1)避免Cl2接觸NaOH81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(guò)量BaCl2溶液除SO42-略過(guò)量Na2CO3溶液除Ca2+.

Ba2+

略過(guò)量NaOH溶液除Fe3+,

Mg2+

適量HCl溶液調(diào)節(jié)PH除CO32-、OH-粗鹽成分:由于粗鹽中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、

Fe3+、SO42—等雜質(zhì),會(huì)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?泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、82

關(guān)于電解NaCl水溶液,下列敘述正確的是A.電解時(shí)在陽(yáng)極得到氯氣,在陰極得到金屬鈉B.若在陽(yáng)極附近的溶液中滴入KI試液,溶液呈棕色C.若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液,溶液呈無(wú)色D.電解一段時(shí)間后,將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中,充分?jǐn)嚢韬笕芤撼手行裕?5全國(guó)卷I)B關(guān)于電解NaCl水溶液,下列敘述正確的是(05全國(guó)卷I)B833、電解精煉反應(yīng)原理(電解精煉銅)

粗銅中含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等陽(yáng)極(粗銅):Cu-2e-=Cu2+,(Zn-2e-=Zn2+,F(xiàn)e-2e-=Fe2+等)陰極(精銅):Cu2++2e-=Cu電解液:可溶性銅鹽溶液,如CuSO4。

Zn2+、Ni2+等陽(yáng)離子得電子能力小于Cu2+而留在電解質(zhì)溶液中。金屬活動(dòng)順序排在Cu后的Ag、Pt、Au等失電子能力小于Cu,以金屬單質(zhì)沉積于陽(yáng)極,成為“陽(yáng)極泥”。4.電冶金—電解氧化鋁制鋁:陰極:4Al3++12e-=4Al陽(yáng)極:6O2--12e-=3O2↑總反應(yīng):2Al2O3==4Al+3O2↑通電Zn2+、Ni2+等陽(yáng)離子得電子能力小于Cu2+而留在84(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(yáng)極發(fā)生還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式:Ni2++2e—=NiB.電解過(guò)程中,陽(yáng)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(yáng)離子只有Fe2+和Zn2+D.電解后,電解槽底部的陽(yáng)極泥中只有Cu和PtD(05天津高考12)金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe85電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個(gè)電解池,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。請(qǐng)回答以下問(wèn)題:2如要用電解方法精煉粗銅,電解液a選用CuSO4溶液,則①X電極的材料是

,電極反應(yīng)式是

。②Y電極的材料是

,電極反應(yīng)式是

。04福浙理綜電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個(gè)電解池,裝

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