《第四章電化學(xué)基礎(chǔ)》復(fù)習(xí)課件

第四章電化學(xué)基礎(chǔ)單元復(fù)習(xí)2/3/20231網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)一、歸納整理原電池電解池電鍍池定義形成條件將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其他金屬的裝置①兩個電極；②電解質(zhì)溶液；③形成閉合回路④直流電流①鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬接負(fù)極②電鍍液含待鍍金屬離子①活潑性不同的兩電極②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路④自發(fā)反應(yīng)2.三池比較電子得失得失電子數(shù)相等電極電極反應(yīng)電子流向能量轉(zhuǎn)變相對活潑金屬作負(fù)極,較不活潑的金屬或非金屬為正極與直流電源負(fù)極相連是陰極,與正極相連是陽極同電解池正極：得電子還原反應(yīng)負(fù)極：失電子氧化反應(yīng)陽極：電極金屬或溶液中的陰離子失電子,氧化反應(yīng)陰極：溶液中的陽離子得電子,還原反應(yīng)陽極：鍍層金屬失電子,氧化反應(yīng)陰極：溶液中的陽離子或鍍層金屬離子得電子,還原反應(yīng)負(fù)極正極導(dǎo)線電源負(fù)極陰極導(dǎo)線陽極電源正極導(dǎo)線同電解池化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,反應(yīng)由外界輸入的能量推動同電解池陽(離子)朝正（極）三池內(nèi)電解質(zhì)溶液中離子的流向陰(離子)朝負(fù)（極）原電池電解池陽(離子)向陰（極）陰(離子)向陽（極）3、三池的判定1)若無外界電源，可能是原電池，然后依據(jù)原電池的形成條件分析判定，主要思路是“三看”先看電極：兩極為導(dǎo)體且活潑性不同再看溶液：兩極插入電解質(zhì)溶液中后看回路：形成閉合回路或兩極接觸2)若有外界電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中，則可能是電解池或電鍍池。當(dāng)陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬離子相同時，則為電鍍池，其余情況為電解池。負(fù)極(Zn)：Zn–2e-=Zn2+正極(MnO2和C)：

2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O總Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O1、普通鋅錳電池(酸性）二、化學(xué)電源負(fù)極(Zn)：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正極(MnO2)：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-電池總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2堿性鋅錳電池：3、鋰電池負(fù)極：Li-e-=Li+正極：Li++MnO2+e-=LiMnO2

總反應(yīng)：Li+MnO2=LiMnO22、鋅銀電池—紐扣電池負(fù)極(Zn)：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O正極(Ag2O)：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-總反應(yīng)：Zn+Ag2O=ZnO+2Ag2PbSO4(s)+2H2O(l)Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)充電放電負(fù)極：氧化反應(yīng)

Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s)正極：還原反應(yīng)PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=PbSO4(s)+2H2O(l)②充電過程陰極(接電源負(fù)極)：還原反應(yīng)

PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)陽極(接電源正極)：氧化反應(yīng)PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)4、鉛蓄電池5、燃料電池——?dú)溲跞剂想姵?1)酸性氫氧燃料電池負(fù)極(Pt)：2H2-4e-=4H+正極(Pt)：O2+4H++4e-=2H2O電池總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O(2)堿性氫氧燃料電池負(fù)極(Pt)：2H2-4e-+4OH-=4H2O正極(Pt)：O2+2H2O+4e-=4OH-電池總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O正極：2O2+2H2O+8e-=8OH-負(fù)極：CH4+10OH-–8e-=CO32-+7H2O

甲烷燃料電池，負(fù)極通甲烷，正極通氧氣，氫氧化鉀溶液為電解質(zhì)溶液總反應(yīng)式:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O寫出其電極方程式6、熔融鹽燃料電池可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，CO為陽極燃?xì)猓諝馀cCO2的混合氣為陰極燃?xì)庳?fù)極反應(yīng)式：2CO+2CO32--4e=4CO2正極反應(yīng)式：總反應(yīng)式：O2+4e-+2CO2=2CO32-2CO+O2=2CO2書寫電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1．電極反應(yīng)是離子反應(yīng)，遵循書寫離子反應(yīng)的所有規(guī)則（如“拆”、“平”）；2．將兩極反應(yīng)的電子得失數(shù)配平后，相加得到總反應(yīng)，總反應(yīng)減去一極反應(yīng)即得到另一極反應(yīng)；3．負(fù)極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物，與溶液的酸堿性有關(guān)(如＋4價的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在堿性溶液中以CO32-形式存在)；4．溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它與H＋結(jié)合成H2O、在堿性或中性溶液中它與水結(jié)合成OH-。三、電解池陽極放電：

1）活性電極：金屬電極首先失電子。

2）惰性電極：則溶液中陰離子放電。陰極放電：電極材料受保護(hù)，溶液中陽離子放電。陰離子放電（失電子）由易到難:S2-I-Br-Cl-OH-ROmn-F-Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+

>

Pb2+>

Sn2+>

Fe2+1、放電順序的判斷2、電解規(guī)律(用惰性電極電解時)⑴、電解含氧酸、強(qiáng)堿溶液、活潑金屬的含氧酸鹽溶液時，如電解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液陽極：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑陰極：4H++4e－＝2H2↑總反應(yīng)：2H2OO2↑+2H2↑

電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

，若要恢復(fù)原來的濃度，只需加入一定量的

即可。實質(zhì)：電解水例如：電解硫酸鈉溶液增大水——————電解⑵、電解無氧酸溶液(氫氟酸除外)、不活潑金屬的無氧酸鹽溶液，如電解鹽酸、CuCl2溶液等電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

，若要恢復(fù)原來的組成和濃度，需加入一定量的

(通入一定量的HCl氣體)陽極：2Cl－－2e－＝Cl2↑陰極：2H++2e－＝H2↑總反應(yīng)：2HClCl2↑+H2↑電解鹽酸實質(zhì)：電解質(zhì)本身被電解減小溶質(zhì)——————電解⑶、電解不活潑金屬的含氧酸鹽時，電解質(zhì)和水都有一部分被電解，如電解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。陽極：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑陰極：2Cu2++4e－＝2Cu總反應(yīng)：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4

電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來的組成和濃度，需加入一定量金屬氧化物。電解CuSO4溶液——————電解⑷、電解活潑金屬的含氧酸鹽溶液時，電解質(zhì)和水都有一部分被電解，如電解NaCl溶液等。電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來的組成和濃度，需通入一定量的HCl。陽極(C)：2Cl－－2e－＝Cl2↑陰極(C)：2H++2e－＝H2↑總反應(yīng)：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑——————電解3、分析電解題的思路方法先看陽極材料，再看電解質(zhì)類型，由此判斷電極產(chǎn)物和電解后溶液的酸堿性用惰性電極電解鹽溶液時溶液的酸堿性一般陽(極)顯酸(H+)(陽極放O2生酸)陰(極)顯堿(OH-)(陰極放H2生堿)如電解Na2SO4溶液，陽極附近呈酸性，陰極附近呈堿性，電解后整個溶液呈中性4、判斷溶液的pH變化：先分析原溶液的酸堿性，再看電極產(chǎn)物。（1）如果只產(chǎn)生氫氣而沒有氧氣，只pH變大；

（2）如果只產(chǎn)生氧氣而沒有氫氣，只pH變小；（3）如果既產(chǎn)生氫氣又產(chǎn)生氧氣

①若原溶液呈酸性則pH減小；②若原溶液呈堿性pH增大；③若原溶液呈中性pH不變。1.金屬腐蝕:(1)化學(xué)腐蝕

(2)電化腐蝕a.析氫腐蝕

b.吸氧腐蝕2.防護(hù)方法:

(1)在金屬表面覆蓋保護(hù)

(2)改變金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)

(3)電化學(xué)保護(hù)法(犧牲陽極的陰極保護(hù)法)

三、金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)說明：①電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防腐措施的腐蝕②同一種金屬的腐蝕:強(qiáng)電解質(zhì)>弱電解質(zhì)>非電解質(zhì)例1

鉑電極電解2LCu(NO3)2和NaNO3混合溶液,通電一段時間,兩極均產(chǎn)生2.24L(S.T.P)氣體.求電解后溶液的pH.

Cu2+得電子數(shù)+H+得電子數(shù)=OH-失電子總數(shù)

n(Cu2+)×2+1×0.2=0.1×4n(Cu2+)=0.1molCu2+～2H+

C(H+)=0.1mol/LpH=1解析：陽極4OH--4e-=2H2O+O2↑

陰極Cu2++2e-=Cu2H++2e-=H2↑四、電解計算——電子守恒法練習(xí)1、將兩支惰性電極插入100mlAgNO3溶液中，通電一會，電解液的pH值由6.0變?yōu)?.0(設(shè)電解時沒有氫氣放出且電解液體積不變)，則電極上析出銀的質(zhì)量為多少克?解:∵

n(H+)的增加量等于n(OH-)的減少量4AgNO3+2H2O4HNO3+O2(陽極)+4Ag(陰極)1mol108g(10-2-10-6)×0.1m∴m(Ag)=0.108g電解思考與練習(xí)2、如圖所示裝置，指