《《電化學(xué)及應(yīng)用》課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《電化學(xué)及應(yīng)用》課件（46頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、高 三 化 學(xué) 總 復(fù) 習(xí)電 化 學(xué) 原 電 池 電 解 池概念能 量轉(zhuǎn) 化 借 助 氧 化 還原 反 應(yīng) 而 產(chǎn)生 的 裝置 。 借 助 引起 氧 化 還 原反 應(yīng) 的 裝 置化 學(xué) 能 轉(zhuǎn) 化為 電 能 電 能 轉(zhuǎn) 化 為化 學(xué) 能 一 、 原 電 池構(gòu) 成 原 電 池 的 基 本 條 件 是 什 么 ？ （ 1） 必 須 自 發(fā) 進(jìn) 行 氧 化 還 原 反 應(yīng) （ 3） 兩 個(gè) 電 極 必 須 插 入 電 解 質(zhì) 溶 液 中 或 熔 融 的 電 解 質(zhì) 中 ；（ 4） 兩 個(gè) 電 極 必 須 相 連 并 形 成 閉 合 回 路 。（ 2） 必 須 有 兩 種 活 潑 性 不 同 的 導(dǎo)

2、電 材 料 作 電 極 ；把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 比 較 項(xiàng) 目 正 極 負(fù) 極電 子 流 動(dòng) 方 向 電 子 流 入 電 子 流 出金 屬 活 潑 性 相 對(duì) 不 活 潑 相 對(duì) 活 潑電 極 反 應(yīng) Nm+ + me- = N(還 原 反 應(yīng) ) M - ne- = Mn+(氧 化 反 應(yīng) ) 電 極 質(zhì) 量 變 化 增 大 或 不 變 一 般 ： 減 小離 子 移 動(dòng) 方 向 陽(yáng) 離 子 移 向 該 極 陰 離 子 移 向 該 極 M-ne =Mn+ 產(chǎn) 生 電 流失 e-沿 導(dǎo) 線 轉(zhuǎn) 移 Nm+me =N負(fù)極 正極陰 離 子陽(yáng) 離 子 ee綜述 1、 負(fù) 極 失 電 子 發(fā) 生

3、氧 化 反 應(yīng) ； 溶 液 中 氧 化 性較 強(qiáng) 的 微 粒 在 正 極 上 得 電 子 發(fā) 生 還 原 反 應(yīng) ；2、 電 子 由 負(fù) 極 流 向 正 極 ， 電 流 方 向 是 由 正 極流 到 負(fù) 極 （ 外 電 路 ） 。 用 Al、 Cu作 電 極 ， 如 何 使 Cu作 負(fù) 極 ， Al作 正 極 ？濃 硝 酸 作 電 解 液用 Mg、 Al作 電 極 ， 如 何 使 Al作 負(fù) 極 ， Mg作 正 極 ？NaOH作 電 解 液思 考 原電池原理的應(yīng)用(2)比 較 金 屬 的 活 潑 性 ；構(gòu) 建 原 電 池 ， 測(cè) 出 正 負(fù) 極 ， 負(fù) 極 金 屬 活 潑 性 正 極(3)加

4、快 某 些 化 學(xué) 反 應(yīng) 的 反 應(yīng) 速 率 ；(1)制 做 化 學(xué) 電 源 ；(4)金 屬 腐 蝕 的 原 理 及 金 屬 腐 蝕 的 防 護(hù) 。 金 屬 的 電 化 學(xué) 腐 蝕（ 一 ） 金 屬 腐 蝕1.概 念 ： 金 屬 或 合 金 與 周 圍 接 觸 到 的 氣 體 或 液 體 進(jìn)行 化 學(xué) 反 應(yīng) 而 腐 蝕 損 耗 的 過(guò) 程 。2.金 屬 腐 蝕 的 本 質(zhì)金 屬 原 子 失 去 電 子 變 成 陽(yáng) 離 子 而 損 耗3.金 屬 腐 蝕 的 分 類 ： 化 學(xué) 腐 蝕 和 電 化 學(xué) 腐 蝕絕 大 多 數(shù) 金 屬 的 腐 蝕 屬 于 電 化 學(xué) 腐 蝕電 化 學(xué) 腐 蝕 通

5、常 有 析 氫 腐 蝕 和 吸 氧 腐 蝕 比 較 項(xiàng) 目 化 學(xué) 腐 蝕 電 化 學(xué) 腐 蝕發(fā) 生 條 件共 同 點(diǎn)是 否 構(gòu) 成 原 電 池有 無(wú) 電 流實(shí) 質(zhì)化 學(xué) 腐 蝕 與 電 化 學(xué) 腐 蝕 的 比 較電 化 學(xué) 腐 蝕 比 化 學(xué) 腐 蝕 普 遍 得 多金 屬 跟 接 觸 到 的 物 質(zhì)直 接 發(fā) 生 化 學(xué) 反 應(yīng) 不 純 金 屬 跟 接 觸 的 電 解質(zhì) 溶 液 發(fā) 生 原 電 池 反 應(yīng)無(wú) 電 流無(wú) 原 電 池 構(gòu) 成 無(wú) 數(shù) 微 小 原 電 池有 弱 電 流金 屬 被 腐 蝕 較 活 潑 金 屬 被 腐 蝕金 屬 原 子 失 去 電 子 變 成 陽(yáng) 離 子 而 損 耗 鋼

6、 鐵 的 電 化 學(xué) 腐 蝕比 較 項(xiàng) 目 析 氫 腐 蝕 吸 氧 腐 蝕發(fā) 生 條 件電極反應(yīng) 負(fù) 極正 極總 反 應(yīng) 鋼 鐵 表 面 吸 附 的 水 膜 酸性 較 強(qiáng) 時(shí)Fe - 2e- = Fe2+2H+ + 2e- = H2Fe+ 2H+ = Fe2+ H 2 鋼 鐵 表 面 吸 附 的 水 膜 酸性 較 弱 或 呈 中 性 時(shí)Fe - 2e- = Fe2+O2 2H2O 4e-=4OH-Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2 +O2+2H2O=4Fe(OH)34Fe(OH)3 Fe2O3xH2O(鐵 銹 )+(3-x)H2O吸 氧 腐 蝕 比 析 氫 腐 蝕 普 遍 得 多

7、 金 屬 的 防 護(hù)方 法 ：1.改 變 金 屬 的 內(nèi) 部 組 織 結(jié) 構(gòu) （ 如 制 不 銹 鋼 ）2.在 金 屬 表 面 覆 蓋 保 護(hù) 層 ： （ 1） 在 表 面 刷 一 層 油 漆 ； （ 2） 在 表 面 涂 上 機(jī) 油 ； （ 3） 在 表 面 鍍 一 層 其 他 耐 腐 蝕 金 屬 ； （ 4） 在 表 面 燒 制 搪 瓷 ； （ 5） 使 金 屬 表 面 形 成 致 密 的 氧 化 膜 。3.電 化 學(xué) 保 護(hù) 法 ： （ 1） 犧 牲 陽(yáng) 極 的 陰 極 保 護(hù) 法 （ 2） 外 加 電 流 的 陰 極 保 護(hù) 法 不 純 的 金 屬 或 合 金 ， 在 潮 濕 空 氣

8、中 形 成 微 電 池 發(fā) 生 電 化 腐 蝕 ， 活 潑金 屬 因 被 腐 蝕 而 損 耗 ， 金 屬 腐 蝕 的 快 慢 與 下 列 二 種 因 素 有 關(guān) ：1） 與 構(gòu) 成 微 電 池 的 材 料 有 關(guān) ， 兩 極 材 料 的 活 動(dòng) 性 差 別 越 大 ，電 動(dòng) 勢(shì) 越 大 ， 氧 化 還 原 反 應(yīng) 的 速 度 越 快 ， 活 潑 金 屬 被 腐 蝕 的 速 度 就越 快 ；2） 與 金 屬 所 接 觸 的 電 解 質(zhì) 強(qiáng) 弱 有 關(guān) ， 活 潑 金 屬 在 電 解 質(zhì) 溶 液中 的 腐 蝕 快 于 在 非 電 解 質(zhì) 溶 液 中 的 腐 蝕 ， 在 強(qiáng) 電 解 質(zhì) 溶 液 中

9、的 腐 蝕快 于 在 弱 電 解 質(zhì) 溶 液 中 的 腐 蝕 。一 般 說(shuō) 來(lái) 可 用 下 列 原 則 判 斷 ：（ 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 二、常見(jiàn)的化學(xué)電池干電池電 極 :Zn為 負(fù) 極 ,碳 棒 為 正 極電 解 液 ： NH4Cl、 ZnCl2和淀 粉 糊 另 有 黑 色 的 MnO 2粉 末 ， 吸 收 正 極 產(chǎn) 生 的 H2， 防 止 產(chǎn) 生 極 化 現(xiàn) 象 。電 極 方 程 式 ： 負(fù) 極 (Zn):Zn 2e- Zn2正 極 ： 2MnO2 + 2NH4+ + 2e- =

10、Mn2O3 + 2NH3 +H2O 銀 鋅 電 池Zn為 負(fù) 極 ,Ag2O為 正 極 電 解 液 : KOH溶 液電 極 反 應(yīng) 式 : 負(fù) 極 :Zn 2OH 2e- Zn(OH)2 正 極 :Ag2O H2O 2e- 2Ag 2OH總 反 應(yīng) 式 : Zn Ag 2O H2O 2Ag Zn(OH)2 鉛 蓄 電 池 : 電 極 ： Pb為 負(fù) 極 , PbO2為 正 極 . 電 解 液 : 30%的 H2SO4溶 液 電 極 反 應(yīng) 式 :放 電 時(shí) ： 負(fù) 極 (Pb) ： Pb SO42- 2e- PbSO4 正 極 (PbO2) PbO2 4H SO42 2e- PbSO4 2H2

11、O總 電 池 反 應(yīng) : PbO2 Pb 2H2SO4 2PbSO4 2H2O充 電 時(shí) ： 陰 極 (Pb)： PbSO 4 2e- Pb SO42- 陽(yáng) 極 (PbO2) PbSO4 2H2O 2e- PbO2 4H SO42總 電 解 反 應(yīng) : 2PbSO4 2H2O PbO2 Pb 2H2SO4通 電 鋁 空 氣 海 水 電 池負(fù) 極 ： 4Al -12e- 4Al3+正 極 ： 3O2 + 6H20 + 12e- 120H-電 池 總 反 應(yīng) 式 為 ： 4Al+3O2+6H20=4Al(OH)31991年 ， 我 國(guó) 首 創(chuàng) 以 鋁 -空 氣 -海 水 為 材 料 組 成 的 新

12、 型電 池 ， 用 作 航 海 標(biāo) 志 燈 以 取 之 不 盡 的 海 水 為 電 解 質(zhì) 燃 料 電 池 (1)電 極 :Pt制 作 的 惰 性 電 極 (2)電 解 質(zhì) 溶 液 :KOH溶 液 (4)反 應(yīng) 原 理 : 正 極 : 2H2+4OH 4e- 4H2O 負(fù) 極 : O2 2H2O 4e- 4OH 總 反 應(yīng) ： 2H2 O2 2H2O 電 極 反 應(yīng) ： 負(fù) 極 ： CH 4 + 10OH- 8e = CO32- + 7H2O 正 極 ： O2 + 2H2O + 4e = 4OH- 總 反 應(yīng) 式 ： CH4 + 2O2 + 2KOH = K2CO3 + 3H2O 以 甲 烷

13、作 燃 料 的 燃 料 電 池 電 極 為 金 屬 鉑 ， 電 解 質(zhì) 為 KOH， 在 兩 極 分 別 通 入 甲 烷 和 氧 氣 。 組 成 電 解 池 的 條 件 ：(1) 外 接 直 流 電 源(2) 電 極 (金 屬 或 惰 性 電 極 )(3) 電 解 質(zhì) 溶 液 或 熔 融 的 電 解 質(zhì) (4) 形 成 閉 合 回 路 陽(yáng)極 氧化反應(yīng) 陰極 還原反應(yīng)e- e-電 解 池 比 較 項(xiàng) 目 陰 極 陽(yáng) 極與 電 源 連 接 接 電 源 負(fù) 極 接 電 源 正 極電 子 流 動(dòng) 方 向 電 子 流 入 電 子 流 出電 極 反 應(yīng) Nm+ + me = N(還 原 反 應(yīng) ) Rn

14、ne = RM ne = Mn+(氧 化 反 應(yīng) ) 電 極 質(zhì) 量 變 化 增 大 或 不 變 減 小 或 不 變離 子 移 動(dòng) 方 向 陽(yáng) 離 子 移 向 該 極 陰 離 子 移 向 該 極 陽(yáng)極 陰極 陰 離 子陽(yáng) 離 子氧 化 反 應(yīng) 還 原 反 應(yīng) Nm+me-=NeeRn ne R4OH 4e 2H2O O2非 惰 性 電 極 ： M-ne-=Mn+（ 電 極 本 身 溶 解 ）電 子 流動(dòng) 方 向 電 解 質(zhì) 溶 液電 源 負(fù) 極 電 解 池 陰 極電 源 正 極 電 解 池 陽(yáng) 極 在 惰 性 電 極 上 離 子 放 電 順 序 ： 陰 極 (與 電 極 材 料 無(wú) 關(guān) )：A

15、g+Fe3+ Cu2+ H+Pb2+ Fe2+ Zn2+ Al3+ Mg2+ Na+ Ca2+ K+ 得 到 電 子 由 易 到 難 陽(yáng) 極 (與 電 極 材 料 有 關(guān) )：在 水 溶 液 中 SO 42-， NO3-等 不 會(huì) 放 電 。 金 屬 S2- I- Br- Cl- OH- NO3- SO42- F- 失 去 電 子 由 易 到 難 電 極 反 應(yīng) 陽(yáng) 極 活 潑 金 屬 作 電 極 由 電 極 本 身 失 電 子 R - ne = Rn+惰 性 電 極 溶 液 中 較 易 失 電 子 的 陰 離 子 優(yōu) 先 放 電陰 極 一 定 是 溶 液 中 易 得 電 子 的 陽(yáng) 離 子

16、優(yōu) 先 放 電 Rn+ + ne = R 電 解 時(shí) 電 極 產(chǎn) 物 的 判 斷 Rn- - ne = R （ Pt、 Au、 石 墨 ） 用 惰 性 電 極 電 解 電 解 質(zhì) 溶 液 的 規(guī) 律（ 1） 電 解 水 型 （ NaOH、 H2SO4、 K2SO4等 ） 的 電 解陰 極 ： 4H+ + 4e- 2H2陽(yáng) 極 ： 4OH- - 4e- O2 + 2H2O總 反 應(yīng) 式 ： 2H2O 2H2 + O2電 解（ 2） 分 解 電 解 質(zhì) 型 （ HCl、 CuCl 2等 ） 溶 液 的 電 解陰 極 ： Cu2+ + 2e- Cu陽(yáng) 極 ： 2Cl- - 2e- Cl2總 反 應(yīng)

17、式 ： CuCl2 Cu + Cl2電 解 （ 3） 放 氫 生 堿 型 （ NaCl、 MgBr2） 溶 液 的 電 解陰 極 ： 4H+ + 4e- 2H2陽(yáng) 極 ： 2Cl- - 2e- Cl22NaCl + 2H2O 2NaOH +H2 +Cl2電 解（ 4） 放 氧 生 酸 型陰 極 ； 2Cu 2+ + 4e- 2Cu陽(yáng) 極 ： 4OH- - 4e- O2 + 2H2O（ CuSO4、 AgNO3等 ） 溶 液 的 電 解總 反 應(yīng) ： 2CuSO4 + 2H2O 2Cu + O2 + 2H2SO4電 解 電 解 原 理 的 應(yīng) 用銅 的 電 解 精 煉 粗 銅 純 銅 CuSO4

18、溶 液陽(yáng) 極 ： 粗 銅陰 極 ： 純 銅 薄 片電 解 質(zhì) 溶 液 ： CuSO 4溶 液 （ 加 入 一 定 量 的 H2SO4） Cu 2e = Cu2+ 比 銅 活 潑 的 雜 質(zhì) 也 會(huì) 同 時(shí) 失 去 電子 而 溶 解 ：Zn 2e = Zn2+ Fe 2e = Fe2+ Ni 2e = Ni2+ 比 銅 不 活 潑 的 雜 質(zhì) （ Au、 Ag） 不 會(huì) 溶 解而 從 陽(yáng) 極 上 脫 落 下 來(lái) 而 形 成 陽(yáng) 極 泥 。Cu2+ 2e = CuCuSO 4溶 液 的 濃 度 基 本 保 持 不 變 。提 煉 金 、 銀 等 貴 重 金 屬 。 電 鍍 銅陽(yáng) 極 ： 銅 片陰 極

19、 ： 待 鍍 鐵 制 品Cu 2e = Cu2+Cu2+ 2e = CuCuSO4溶 液 的 濃 度 保 持 不 變 。實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果 ： 在 鐵 制 品 上 鍍 上 了 一 層 銅利 用 電 解 原 理 在 某 些 金 屬 的 表 面 鍍 上 一薄 層 其 它 金 屬 或 合 金 的 過(guò) 程 叫 電 鍍 。電 鍍電 鍍 的 目 的 ： （ 1） 增 強(qiáng) 防 銹 抗 腐 能 力 ；（ 2） 增 加 美 觀 和 表 面 硬 度 。 陽(yáng) 極 鍍 層 金 屬 : M ne Mn陰 極 鍍 件 : Mn ne M電 解 液 :含 鍍 層 金 屬 陽(yáng) 離 子 的 鹽 溶 液電 鍍 槽特點(diǎn) （ 1） 陽(yáng)

20、極 本 身 溶 解 ；（ 2） 電 解 液 濃 度 保 持 不 變 。 離 子 交 換 膜 法 制 燒 堿陽(yáng) 極 ： 鈦 網(wǎng) （ 涂 有 鈦 、 釕 等氧 化 物 涂 層 ）陰 極 ： 碳 鋼 網(wǎng) 只 允 許 陽(yáng) 離 子 通 過(guò) ， 能 阻 止陰 離 子 和 氣 體 通 過(guò)將 電 解 槽 隔 成 陰 極 室 和 陽(yáng) 極 室 。陽(yáng) 離 子 交 換 膜 ： 陽(yáng) 極 室 放 出 Cl2；陰 極 室 放 出 H2并 生 成 NaOH 食 鹽 水 的 精 制 。粗 鹽 泥 沙Ca2+、 Mg2+、 Fe3+SO42 等 雜 質(zhì) 混 入 產(chǎn) 品 ， 導(dǎo) 致 產(chǎn) 品不 純 生 成 Mg(OH)2、 Fe(O

21、H)3等 沉 淀 ， 堵 塞 膜 孔 。如 何 除 去 粗 鹽 水 中 的 雜 質(zhì) ？ 試 劑 ： BaCl2 溶 液 、 Na2CO3 溶 液 、 NaOH 溶 液 、 HCl 溶 液粗 鹽 水 NaOH BaCl2 Na2CO3 過(guò) 濾 適 量 HCl除 Mg 2+、 Fe3+除 SO42- 除 Ca2+及 過(guò)量 Ba2+ 濾 去 泥 沙及 沉 淀 除 過(guò) 量 的OH 、CO32陽(yáng) 離 子 交 換 樹(shù) 脂 精 鹽 水少 量 Ca2+、 Mg2+ 1、 Na2CO3必 須 在 BaCl2之 后2、 加 入 鹽 酸 在 過(guò) 濾 之 后 電 解 法 測(cè) 定 阿 伏 加 德 羅 常 數(shù)【 例 題

22、】 某 學(xué) 生 試圖 用 電 解 法 根 據(jù) 電 極上 析 出 物 質(zhì) 的 質(zhì) 量 來(lái)測(cè) 定 阿 佛 加 德 羅 常 數(shù)值 ， 其 實(shí) 驗(yàn) 方 案 的 要點(diǎn) 為 ： 用 直 流 電 電解 氯 化 銅 溶 液 ， 所 用儀 器 如 右 圖 ： 在 電流 強(qiáng) 度 為 I安 培 ， 通電 時(shí) 間 為 t秒 鐘 后 ，精 確 測(cè) 得 某 電 極 上 析出 的 銅 的 質(zhì) 量 為 m克 。 試 回 答 ：(1)連 接 這 些 儀 器 的 正 確 順 序 為 （ 用 圖 中 標(biāo) 注 儀 器 接 線柱 的 英 文 字 母 表 示 。 下 同 ）E接 ， C接 ， 接 F。實(shí) 驗(yàn) 線 路 中 的 電 流 方

23、向 為 C 。 (2)寫(xiě) 出 B電 極 上 發(fā) 生 反 應(yīng) 的 離 子 方 程 式 ； G試 管 中 淀 粉 KI溶 液 變 化 的 現(xiàn) 象 為 ； 相 應(yīng)的 離 子 方 程 式 是 。 D A B F B A D E 2Cl 2e =Cl2 變 藍(lán) 色 Cl2+2I =2Cl +I2 (3)為 精 確 測(cè) 定 電 極 上 析 出 銅 的 質(zhì) 量 ， 所 必 需 的 實(shí) 驗(yàn)步 驟 的 先 后 順 序 應(yīng) 是 。（ 選 填 下 列 操 作 步 驟 的 編 號(hào) ） 稱 量 電 解 前 電 極 質(zhì) 量 刮 下 電 解 后 電 極 上 的 銅 并 清 洗 用 蒸 餾 水 清 洗 電 解 后 電 極 低

24、 溫 烘 干 電 極 后 稱 量 低 溫 烘 干 刮 下 的 銅 后 稱 量 再 次 低 溫 烘 干 后 稱 量 至 恒 重 (4)已 知 電 子 的 電 量 為 1.6 10-19庫(kù) 侖 。 試 列 出 阿 佛加 德 羅 常 數(shù) 的 計(jì) 算 表 達(dá) 式 ： N A 。 19-101.62 Itm64 有 關(guān) 電 解 的 計(jì) 算原 則 : 電 化 學(xué) 的 反 應(yīng) 是 氧 化 一 還 原 反 應(yīng) ,各 電極 上 轉(zhuǎn) 移 電 子 的 物 質(zhì) 的 量 相 等 ,無(wú) 論 是 單 一 電池 還 是 串 聯(lián) 電 解 池 ,均 可 抓 住 電 子 守 恒 計(jì) 算 .關(guān) 鍵 : 電 極 名 稱 要 區(qū) 分 清

25、 楚 . 電 極 產(chǎn) 物 要 判 斷 準(zhǔn) 確 . 各 產(chǎn) 物 間 量 的 關(guān) 系 遵 循 電 子 得 失 守 恒 . 例 用 下 圖 裝 置 進(jìn) 行 電 解 實(shí) 驗(yàn) (a、 b、 c、 d均 為 鉑 電 極 ),供 選 擇的 有 4組 電 解 液 ,要 滿 足 下 列 要 求 : 工 作 一 段 時(shí) 間 后 A槽 pH值 上 升 ,B槽 的 pH下 降 . b、 c兩 極 上 反 應(yīng) 的 離 子 的 物 質(zhì) 的 量 相 等(1)應(yīng) 選 擇 的 電 解 質(zhì) 是 上 述 四 組 中 的 第 _組(2)該 組 電 解 過(guò) 程 中 各 電 極 上 的 電 極 反 應(yīng) 為a極 _ _ b極 _ _ c極

26、 _ _ d極 _ _(3)當(dāng) b極 上 析 出 7.1g電 解 產(chǎn) 物 時(shí) ,a極 上 析 出 產(chǎn) 物 的 質(zhì) 量 為 _g;若 B槽 電 解 質(zhì) 溶 液 500mL， 且 忽 略 電 解 前 后 電 解 液 的 體積 變 化 ， 則 此 時(shí) B槽 中 的 H 比 電 解 前 增 加 了 _mol/L.44H 4e 2H2 4Cl 4e 2Cl24Ag 4e 4Ag 4OH 4e 2H2O O20.20.4 例 ： 用 兩 支 惰 性 電 極 插 入 1000mL CuSO4溶 液 ， 通 電 電 解 ， 當(dāng) 電 解 液 的 PH由 6.0變?yōu)?3.0時(shí) ， 下 列 敘 述 正 確 的 是

27、A、 陰 極 上 析 出 11.2mL氫 氣 （ 標(biāo) 況 ） B、 陰 極 上 析 出 32mg銅 C、 陽(yáng) 極 和 陰 極 質(zhì) 量 都 沒(méi) 有 變 化 D、 陽(yáng) 極 上 析 出 5.6mL氧 氣 （ 標(biāo) 況 ） BD 例 ： 按 右 圖 裝 置 進(jìn) 行 電 解 （ 均 是 惰 性 電極 ） ， 已 知 A燒 杯 中 裝 有 500 mL20 的NaOH溶 液 ， B燒 杯 中 裝 有 500 mL pH為 6的 CuSO4溶 液 。 通 電 一 段 時(shí) 間 后 ， 在 b電極 上 收 集 到 28mL氣 體 （ 標(biāo) 準(zhǔn) 狀 況 ） ， 則B燒 杯 中 溶 液 pH變 為 （ 溶 液 體 積

28、變 化 忽 略不 計(jì) ） （ ） A 4 B 3 C 2 D 1 C 例：將1L一定濃度的CuSO4溶液，用a、b兩個(gè)石墨電極電解，當(dāng)a極上產(chǎn)生22.4L(標(biāo))氣體時(shí)，b極上只有固體析出。然后將a、b兩電板反接，繼續(xù)通直流電，b板上又產(chǎn)生22.4L(標(biāo))氣體，溶液質(zhì)量共減少227g。(1)a極上產(chǎn)生22.4L(標(biāo))氣體時(shí)，b極增加的質(zhì)量；(2)原溶液的物質(zhì)的量濃度。(1)解：2CuSO4 + 2H 2O = 2Cu + 2H 2SO4 + O2陽(yáng)極：mO2=1mol32g/mol=32g；陰極增加：m b=2mol64g/mol=128g；溶液減少：m(1)=160g (2)電源反接后，b為陽(yáng)

29、極：先Cu放電，后OH-(水電)放電， a 為陰極：先Cu2+放電，后H+ (水電)放電，可細(xì)分為三個(gè)階段： 電鍍銅，此階段m =0電解硫酸銅溶液，設(shè)有xmolO2生成： 2CuSO4 + 2H 2O = 2Cu + 2H 2SO4 + O2 2xmol 2xmol xmol此階段溶液減少： m=160 x g 電解硫酸溶液，其本質(zhì)是水電解： 2H 2O = 2H 2 + O2 2ymol 2ymol ymol，溶液減少：m=36y gx+y=1，160+160 x+36y=227 X=0.25，y=0.75 CCuSO4=(2+20.25)mol1L=2.5molL-1 例 5 工 業(yè) 上

30、為 了 處 理 含 有 Cr2O72- 酸 性 工 業(yè) 廢 水 ， 采 用 下 面 的 處 理 方 法 ， 往 工 業(yè) 廢 水 中 加 入 適 量 的 NaCl， 以 鐵 為 電 極 進(jìn) 行 電 解 ， 經(jīng) 過(guò) 一 段 時(shí) 間 后 ， 有 Cr(OH)3 和 Fe(OH)3 沉 淀 生 成 ， 工 業(yè) 廢 水 中 鉻 的 含 量 已 低 于 排 放 標(biāo) 準(zhǔn) , 請(qǐng) 回 答 下 面 問(wèn) 題 ：1. 兩 極 發(fā) 生 的 電 極 反 應(yīng) ：2. 寫(xiě) 出 Cr2O72-變 為 Cr3+的 離 子 方 程 式 ：3 工 業(yè) 廢 水 由 酸 性 變 為 堿 性 的 原 因 ：4 能 否 改 用 石 墨 電

31、 極 ？ 說(shuō) 明 原 因 。 陽(yáng) 極 ： Fe 2e =Fe2+, 陰 極 ： 2H+ + 2e = H2Cr 2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6 Fe3+ + 7H2OH+不 斷 放 電 , Cr2O72- 與 Fe2+反 應(yīng) 中 消 耗 H+, 打 破 了 水 的 電 離 平 衡 , 使 溶 液 中 OH- H+不 能 , 陽(yáng) 極 產(chǎn) 生 Cl2, 得 不 到Fe2+， 缺 少 還 原 劑 , 不 能 使 Cr2O72- 變 為 Cr3+生 成 Cr(OH)3沉 淀 而 除 去 電 解 一 段 時(shí) 間 ， 如 何 恢 原 到 電 解 前 的 溶 液既 要 考

32、慮 “ 質(zhì) ” 又 要 考 慮“ 量 ” .例 如 :電 解 CuSO4溶 液 ： 抓 住 溶 液 的 變 化若 加 入 CuO、 Cu(OH)2， 均 能 與 H2SO4反 應(yīng) 生 成 CuSO4. CuO H2SO4 CuSO4 H2O Cu(OH) 2 H2SO4 CuSO4 2H2O比 較 、 消 耗 的 H2SO4、 生 成 的 CuSO4、 H2O即 可 知 道 :加入 1mol Cu(OH)2能 與 1mol H2SO4反 應(yīng) 能 生 成 1mol CuSO4和 2molH2O.不 符 合 電 解 時(shí) 的 相 關(guān) 物 質(zhì) 的 比 例 .若 改 加 CuO，則 很 合 適 . 思

33、考 2： 如 何 確 定 所 加 物 質(zhì) 的 量 ?(惰 性 電 極 )分 析 ： 由 于 兩 極 上 通 過(guò) 的 電 子 數(shù) 相 等 ,故 陰 、 陽(yáng) 兩極 產(chǎn) 物 的 物 質(zhì) 的 量 間 一 定 滿 足 確 定 的 關(guān) 系 .因 而 加 入物 與 其 也 有 一 定 關(guān) 系 .例 如 : 電 解 含 0.4mol CuSO4溶 液 一 段 時(shí) 間 后 ， 陽(yáng) 極上 生 成 2.24L氣 體 (S.T.P),則 應(yīng) 加 入 CuO多 少 克 ？ (用惰 性 電 極 ) 解 析 O2 2CuO 1mol 2mol 0.1mol 0.2mol m(CuO) 0.2 80 16(g) 故 加 入

34、16g CuO即 能 恢 復(fù) 例 用 陽(yáng) 極 X和 陰 極 Y電 解 Z的 水 溶 液 , 電 解 一 段 時(shí) 間 后 , 再 加 入 W, 能 使 溶 液 恢 復(fù) 到 電 解 前 的 狀 態(tài) , 符 合 題 意 的 組 是 ( ) X Y Z W A C Fe NaCl H2O B Pt Cu CuSO4 CuSO4溶 液 C C C H2SO4 H2O D Ag Fe AgNO3 AgNO3晶 體 CA、 NaCl電 解 后 生 成 NaOH, 再 加 水 后 不 能 恢 復(fù) 電 解 前 的 狀 態(tài)B、 電 解 CuSO 4溶 液 中 的 SO42-物 質(zhì) 的 量 沒(méi) 變 ,再 加 CuS

35、O4也 不 能 恢 復(fù)C、 實(shí) 質(zhì) 是 水 的 電 解 ,再 加 適 量 水 , 可 使 H2SO4溶 液 恢 復(fù)D、 實(shí) 質(zhì) 是 電 鍍 , AgNO3溶 液 濃 度 不 變 , 不 需 加 AgNO3晶 體 練 習(xí) 、 化 學(xué) 電 池 在 通 訊 、 交 通 及 日 常 生 活 中 有 著 廣 泛 的應(yīng) 用 。1.目 前 常 用 的 鎳 （ Ni） 鎘 （ Cd） 電 池 ， 其 電 池 總 反 應(yīng) 可以 表 示 為 ：Cd 2NiO(OH) 2H2O 2Ni(OH)2 Cd(OH)2已 知 Ni(OH)2和 Cd(OH)2均 難 溶 于 水 但 能 溶 于 酸 ， 以 下 說(shuō)法 中 正

36、確 的 是 ( ) 以 上 反 應(yīng) 是 可 逆 反 應(yīng) 以 上 反 應(yīng) 不 是 可 逆 反 應(yīng) 充 電 時(shí) 化 學(xué) 能 轉(zhuǎn) 變 為 電 能 放 電 時(shí) 化 學(xué) 能 轉(zhuǎn) 變 為電 能A B C D B 練 習(xí) 、 熔 融 鹽 燃 料 電 池 具 有 高 的 發(fā) 電 效 率 ， 因 而 受到 重 視 。 可 用 Li2CO3和 Na2CO3的 熔 融 鹽 混 合 物 作電 解 質(zhì) ， CO為 陽(yáng) 極 燃 氣 ， 空 氣 與 CO2的 混 和 氣 為陰 極 助 燃 氣 ， 制 得 在 650 下 工 作 的 燃 料 電 池 。 完成 有 關(guān) 的 電 池 反 應(yīng) 式 ： 電 池 反 應(yīng) 式 ： 陽(yáng) 極

37、 反 應(yīng) 式 ： 2CO+2CO32- 4CO2+4e 陰 極 反 應(yīng) 式 ： ， 總 電 池 反 應(yīng) ： 。O2 2CO2 4e 2CO32 2CO+O2 2CO2 練 習(xí) 、 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 8H2O 3Zn(OH)22Fe(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

38、應(yīng) 為 ： FeOH3 3e 5OH 4H2OC. 放 電 時(shí) 每 轉(zhuǎn) 移 3 mol電 子 ， 正 極 有 1 molK2FeO4被 氧 化 D. 放 電 時(shí) 正 極 附 近 溶 液 的 堿 性 增 強(qiáng) C 練 習(xí) 、 一 種 新 型 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 料電 池 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 10H2O C 通 入 空 氣 的 一 極 是 正 極 ， 電 極 反 應(yīng) 為 ： O2 4e 2O2D 通 入 丁 烷 的 一 極 是 正 極 ， 電 極 反 應(yīng) 為 ： 2C 4H10 26e 13O2 4CO2 5H2OBC