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1、高三化學總復(fù)習高三化學總復(fù)習電化學電化學原電池原電池電解池電解池概概念念能量能量轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化借助借助氧化還氧化還原反應(yīng)原反應(yīng)而產(chǎn)而產(chǎn)生生的裝的裝置置。借助借助引引起起氧化還原氧化還原反應(yīng)反應(yīng)的裝置的裝置化學能化學能 轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化為為電能電能電能電能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為化學能化學能一、原電池一、原電池構(gòu)成原電池的基本條件是什么？構(gòu)成原電池的基本條件是什么？ （1 1）必須自發(fā)進行氧化還原反應(yīng)必須自發(fā)進行氧化還原反應(yīng) （3 3）兩個電極必須插入兩個電極必須插入電解質(zhì)溶液中電解質(zhì)溶液中或或熔融熔融 的電解質(zhì)中的電解質(zhì)中；（4 4）兩個電極必須兩個電極必須相連相連并形成并形成閉合回路閉合回路。（2 2）必須有必須有兩

2、種活潑性不同的兩種活潑性不同的導電材料導電材料作電極；作電極；把把化學能化學能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為電能電能的裝置。的裝置。比較項目比較項目正極正極負極負極電子流動方向電子流動方向電子流入電子流入電子流出電子流出金屬活潑性金屬活潑性相對不活潑相對不活潑相對活潑相對活潑電極反應(yīng)電極反應(yīng) Nm+ + me- = N(還原反應(yīng)還原反應(yīng))M - ne- = Mn+(氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)) 電極質(zhì)量變化電極質(zhì)量變化增大或不變增大或不變一般：減小一般：減小離子移動方向離子移動方向陽離子陽離子移向該極移向該極陰離子陰離子移向該極移向該極 M-ne=Mn+產(chǎn)生電流產(chǎn)生電流失失e-沿導線轉(zhuǎn)移沿導線轉(zhuǎn)移 Nm+me=N負負極極

3、正正極極陰離子陰離子陽離子陽離子ee綜述1 1、負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；溶液中氧化性、負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；溶液中氧化性較強的微粒在正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)；較強的微粒在正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)；2 2、電子由負極流向正極，電流方向是由正極、電子由負極流向正極，電流方向是由正極流到負極（外電路）。流到負極（外電路）。用用AlAl、CuCu作電極，如何使作電極，如何使CuCu作負極，作負極，AlAl作正極？作正極？濃硝酸作電解液濃硝酸作電解液用用MgMg、AlAl作電極，如何使作電極，如何使AlAl作負極，作負極，MgMg作正極？作正極？NaOHNaOH作電解液作電解液思考思考原電池原理的應(yīng)用

4、原電池原理的應(yīng)用(2)比較金屬的活潑性；比較金屬的活潑性；構(gòu)建原電池，測出正負極，負極金屬活潑性構(gòu)建原電池，測出正負極，負極金屬活潑性 正極正極(3)加快某些化學反應(yīng)的反應(yīng)速率；加快某些化學反應(yīng)的反應(yīng)速率；(1)制做化學電源；制做化學電源；(4)金屬腐蝕的原理及金屬腐蝕的防護。金屬腐蝕的原理及金屬腐蝕的防護。金屬的電化學腐蝕金屬的電化學腐蝕（一）金屬腐蝕（一）金屬腐蝕1.1.概念：概念：金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進行化學反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。行化學反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。2.2.金屬腐蝕的本質(zhì)金屬腐蝕的本質(zhì)金屬原子失去電子變成陽離子而損耗金屬原子失去電

5、子變成陽離子而損耗3.3.金屬腐蝕的分類：金屬腐蝕的分類：化學腐蝕和電化學腐蝕化學腐蝕和電化學腐蝕絕大多數(shù)金屬的腐蝕屬于電化學腐蝕絕大多數(shù)金屬的腐蝕屬于電化學腐蝕電化學腐蝕通常有析氫腐蝕和吸氧腐蝕電化學腐蝕通常有析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較項目比較項目化學腐蝕化學腐蝕電化學腐蝕電化學腐蝕發(fā)生條件發(fā)生條件共同點共同點是否構(gòu)成原電池是否構(gòu)成原電池有無電流有無電流實質(zhì)實質(zhì)化學腐蝕化學腐蝕與與電電化學腐蝕化學腐蝕的比較的比較電化學電化學腐蝕腐蝕比比化學腐蝕化學腐蝕普遍得多普遍得多金屬跟接觸到的物質(zhì)金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學反應(yīng)直接發(fā)生化學反應(yīng)不純金屬跟接觸的電解不純金屬跟接觸的電解質(zhì)溶液發(fā)生原電池反應(yīng)質(zhì)

6、溶液發(fā)生原電池反應(yīng)無電流無電流無原電池無原電池構(gòu)成無數(shù)微小原電池構(gòu)成無數(shù)微小原電池有弱電流有弱電流金屬被腐蝕金屬被腐蝕較活潑金屬被腐蝕較活潑金屬被腐蝕金屬原子失去電子變成陽離子而損耗金屬原子失去電子變成陽離子而損耗鋼鐵的電化學腐蝕鋼鐵的電化學腐蝕比較項目比較項目析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕發(fā)生條件發(fā)生條件電極電極反應(yīng)反應(yīng)負極負極正極正極總反應(yīng)總反應(yīng)鋼鐵表面吸附的水膜酸鋼鐵表面吸附的水膜酸性較強時性較強時Fe - 2e- = Fe2+2H+ + 2e- = H2Fe+ 2H+ = Fe2+ H2鋼鐵表面吸附的水膜酸鋼鐵表面吸附的水膜酸性較弱或呈中性時性較弱或呈中性時Fe - 2e- = Fe

7、2+O22H2O4e-=4OH-Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2 +O2+2H2O=4Fe(OH)34Fe(OH)3Fe2O3xH2O(鐵銹鐵銹)+(3-x)H2O吸氧吸氧腐蝕腐蝕比比析氫析氫腐蝕腐蝕普遍得多普遍得多金屬的防護金屬的防護方方 法：法：1.1.改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)（如制不銹鋼）改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)（如制不銹鋼）2.2.在金屬表面覆蓋保護層：在金屬表面覆蓋保護層：（1）在表面刷一層油漆；）在表面刷一層油漆；（2）在表面涂上機油；）在表面涂上機油；（3）在表面鍍一層其他耐腐蝕金屬；）在表面鍍一層其他耐腐蝕金屬；（4）在表面燒制搪瓷）在表面燒制搪瓷 ；（5）使金屬表

8、面形成致密的氧化膜）使金屬表面形成致密的氧化膜 。3 3. .電化學保護法電化學保護法 ：（1）犧牲陽極的陰極保護法）犧牲陽極的陰極保護法 （2）外加電流的陰極保護法）外加電流的陰極保護法 不純的金屬或合金，在潮濕空氣中形成微電池發(fā)生電化腐蝕，活潑不純的金屬或合金，在潮濕空氣中形成微電池發(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)：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)，）與構(gòu)成微電池的材料有關(guān)，兩極材料的活動性差別越大，兩極材料的活動性差別越大，電動勢越大，氧化還原反應(yīng)的速度越快，活潑金屬被腐蝕的速度就電動勢越大，氧化還原反

9、應(yīng)的速度越快，活潑金屬被腐蝕的速度就越快；越快；2）與金屬所接觸的電解質(zhì)強弱有關(guān)，）與金屬所接觸的電解質(zhì)強弱有關(guān)，活潑金屬在電解質(zhì)溶液活潑金屬在電解質(zhì)溶液中的腐蝕快于在非電解質(zhì)溶液中的腐蝕，在強電解質(zhì)溶液中的腐蝕中的腐蝕快于在非電解質(zhì)溶液中的腐蝕，在強電解質(zhì)溶液中的腐蝕快于在弱電解質(zhì)溶液中的腐蝕?？煊谠谌蹼娊赓|(zhì)溶液中的腐蝕。一般說來可用下列原則判斷：一般說來可用下列原則判斷：（電解原理引起的腐蝕）原電池原理引起的腐蝕（電解原理引起的腐蝕）原電池原理引起的腐蝕化學腐蝕有防腐措施的腐蝕化學腐蝕有防腐措施的腐蝕二、常見的化學電池二、常見的化學電池干電池干電池電極電極: :ZnZn為負極為負極, ,碳

10、棒為正極碳棒為正極電解液電解液：NHNH4 4ClCl、ZnClZnCl2 2和和淀粉糊淀粉糊 另有黑色的另有黑色的MnOMnO2 2粉末，吸收正極產(chǎn)生的粉末，吸收正極產(chǎn)生的H H2 2，防止產(chǎn)生極化現(xiàn)象。防止產(chǎn)生極化現(xiàn)象。電極方程式：電極方程式：負極負極( (Zn):Zn):ZnZn2e2e- -ZnZn2 2正極：正極：2 2MnOMnO2 2 + 2NH + 2NH4 4+ + + 2e + 2e- - = Mn = Mn2 2O O3 3 + 2NH + 2NH3 3 +H +H2 2O O銀鋅電池銀鋅電池ZnZn為負極為負極, ,AgAg2 2O O為正極為正極 電解液電解液: :

11、KOHKOH溶液溶液電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式: : 負極負極: :ZnZn2OH2OH2e2e- -Zn(OH)Zn(OH)2 2 正極正極: :AgAg2 2O OH H2 2O O2e2e- -2Ag2Ag2OH2OH總反應(yīng)式總反應(yīng)式: : ZnZnAgAg2 2O OH H2 2O O2Ag2AgZn(OH)Zn(OH)2 2鉛蓄電池鉛蓄電池: : 電極：電極：PbPb為負極為負極, , PbOPbO2 2為正極為正極. . 電解液電解液: : 30%30%的的H H2 2SOSO4 4溶液溶液 電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式: :放電時：放電時： 負極負極( (PbPb) ) ： PbPbSOSO4

12、 42-2-2e2e- -PbSOPbSO4 4 正極正極( (PbOPbO2 2) ) PbOPbO2 24H4HSOSO4 42 22e2e- -PbSOPbSO4 42H2H2 2O O總電池反應(yīng)總電池反應(yīng): : PbOPbO2 2PbPb2H2H2 2SOSO4 42PbSO2PbSO4 42H2H2 2O O充電時：充電時： 陰極陰極( (PbPb) )： PbSOPbSO4 4 2e2e- - PbPbSOSO4 42-2- 陽極陽極( (PbOPbO2 2) ) PbSOPbSO4 42H2H2 2O O2e2e- -PbOPbO2 24H4HSOSO4 42 2總電解反應(yīng)總電解

13、反應(yīng): :2 2PbSOPbSO4 42H2H2 2O O PbOPbO2 2PbPb2H2H2 2SOSO4 4通電通電鋁鋁空氣空氣海水電池海水電池負極：負極：4 4Al -12eAl -12e- - 4Al 4Al3+3+正極：正極：3 3O O2 2 + 6H+ 6H2 20 + 12e0 + 12e- - 120H 120H- -電池總反應(yīng)式為：電池總反應(yīng)式為：4 4Al+3OAl+3O2 2+6H+6H2 20=4Al0=4Al( (OHOH) )3 319911991年，我國首創(chuàng)以鋁年，我國首創(chuàng)以鋁- -空氣空氣- -海水為材料組成的新型海水為材料組成的新型電池，用作航海標志燈以取

14、之不盡的海水為電解質(zhì)電池，用作航海標志燈以取之不盡的海水為電解質(zhì)燃料電池燃料電池 (1)電極電極:Pt制作的惰性電極制作的惰性電極 (2)電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液:KOH溶液溶液 (4)反應(yīng)原理反應(yīng)原理: 正極正極: 2H2+4OH 4e-4H2O 負極負極: O22H2O 4e-4OH 總反應(yīng)：總反應(yīng)：2H2O22H2O 電極反應(yīng)：負極：電極反應(yīng)：負極：CH4 + 10OH- 8e = CO32- + 7H2O 正極：正極： O2 + 2H2O + 4e = 4OH- 總反應(yīng)式：總反應(yīng)式： CH4 + 2O2 + 2KOH = K2CO3 + 3H2O 以甲烷作燃料的燃料電池以甲烷作燃料的燃料電

15、池 電極為金屬鉑，電解質(zhì)為電極為金屬鉑，電解質(zhì)為KOH，在兩極分別通入甲烷和氧氣。在兩極分別通入甲烷和氧氣。組成電解池的條件組成電解池的條件：(1)外接直流電源外接直流電源(2)電極電極(金屬或惰性電極金屬或惰性電極)(3)電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì)電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì) (4)形成閉合回路形成閉合回路 陽極陽極 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 陰極陰極 還原反應(yīng)還原反應(yīng)e-e-電解池電解池比較項目比較項目陰極陰極陽極陽極與電源連接與電源連接接電源負極接電源負極接電源正極接電源正極電子流動方向電子流動方向電子流入電子流入電子流出電子流出電極反應(yīng)電極反應(yīng) Nm+ + me = N(還原反應(yīng)還原反應(yīng))Rn ne

16、= RM ne= Mn+(氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)) 電極質(zhì)量變化電極質(zhì)量變化增大或不變增大或不變減小或不變減小或不變離子移動方向離子移動方向陽離子陽離子移向該極移向該極陰離子陰離子移向該極移向該極陽陽極極陰陰極極 陰離子陰離子陽離子陽離子氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)還原反應(yīng) Nm+me-=NeeRnneR4OH4e2H2OO2非惰性電極：非惰性電極：M-ne-=Mn+（電極本身溶解）電極本身溶解）電子流電子流動方向動方向電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液電源負極電源負極電解池陰極電解池陰極電源正極電源正極電解池陽極電解池陽極 在惰性電極上離子放電順序：在惰性電極上離子放電順序： 陰極陰極(與電極材料無關(guān)與電極材料無關(guān)

17、)：Ag+Fe3+ Cu2+ H+Pb2+ Fe2+ Zn2+ Al3+ Mg2+ Na+ Ca2+ K+ 得到電子得到電子 由易到難由易到難 陽極陽極(與電極材料有關(guān)與電極材料有關(guān))：在水溶液中在水溶液中SOSO4 42-2-，NONO3 3- -等不會放電。等不會放電。 金屬金屬 S2-I- Br- Cl- OH- NO3- SO42- F- 失去電子由易到難失去電子由易到難電極反應(yīng)電極反應(yīng) 陽極陽極 活潑金屬作電極活潑金屬作電極 由電極本身失電子由電極本身失電子 R - ne = Rn+惰性電極惰性電極 溶液中較易失電子的溶液中較易失電子的 陰離子優(yōu)先放電陰離子優(yōu)先放電陰極陰極 一定是溶

18、液中易得電子的陽離子優(yōu)先放電一定是溶液中易得電子的陽離子優(yōu)先放電 Rn+ + ne = R 電解時電極產(chǎn)物的判斷電解時電極產(chǎn)物的判斷Rn- - ne = R （Pt、Au、石墨）石墨）用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律（1）電解水型）電解水型（NaOHNaOH、H H2 2SOSO4 4、K K2 2SOSO4 4等）的電解等）的電解陰極：陰極：4H+ + 4e- 2H2陽極：陽極：4OH- - 4e- O2 + 2H2O總反應(yīng)式：總反應(yīng)式： 2H2O 2H2 + O2電解電解（2）分解電解質(zhì)型）分解電解質(zhì)型（HCl、CuCl2等）溶液的電解等）溶液的電解陰極：陰極：

19、Cu2+ + 2e- Cu陽極：陽極：2Cl- - 2e- Cl2總反應(yīng)式：總反應(yīng)式： CuCl2 Cu + Cl2電解電解（3）放氫生堿型）放氫生堿型（NaCl、MgBr2）溶液的電解溶液的電解陰極：陰極：4H+ + 4e- 2H2陽極：陽極：2Cl- - 2e- Cl22NaCl + 2H2O 2NaOH +H2 +Cl2電解電解（4）放氧生酸型）放氧生酸型陰極；陰極；2Cu2+ + 4e- 2Cu陽極：陽極：4OH- - 4e- O2 + 2H2O（CuSO4、AgNO3等）溶液的電解等）溶液的電解總反應(yīng)：總反應(yīng)：2CuSO4 + 2H2O 2Cu + O2 + 2H2SO4電解電解電解

20、原理的應(yīng)用電解原理的應(yīng)用銅的電解精煉銅的電解精煉粗銅粗銅純銅純銅 CuSO4溶液溶液陽極：陽極：粗銅粗銅陰極：陰極：純銅薄片純銅薄片電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液：CuSO4溶液（加入一定量的溶液（加入一定量的H2SO4）Cu2e= Cu2+ 比銅活潑的雜質(zhì)也會同時失去電比銅活潑的雜質(zhì)也會同時失去電子而溶解：子而溶解：Zn2e= Zn2+ Fe2e= Fe2+ Ni2e= Ni2+ 比銅不活潑的雜質(zhì)（比銅不活潑的雜質(zhì)（Au、Ag）不會溶解不會溶解而從陽極上脫落下來而形成而從陽極上脫落下來而形成陽極泥陽極泥。Cu2+ 2e= CuCuSO4溶液的濃度基本保持不變。溶液的濃度基本保持不變。提煉金、銀等貴重

21、金屬。提煉金、銀等貴重金屬。 電鍍銅電鍍銅陽極：陽極：銅片銅片陰極：陰極：待鍍鐵制品待鍍鐵制品Cu2e= Cu2+Cu2+ 2e= CuCuSO4溶液的濃度保持不變。溶液的濃度保持不變。實驗結(jié)果：實驗結(jié)果：在鐵制品上鍍上了一層銅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程叫薄層其它金屬或合金的過程叫電鍍電鍍。電鍍電鍍電鍍的目的：電鍍的目的：（1）增強防銹抗腐能力；）增強防銹抗腐能力；（2）增加美觀和表面硬度。）增加美觀和表面硬度。陽極陽極鍍層金屬鍍層金屬:MneMn陰極陰極鍍件鍍件: MnneM電解液電解液:含鍍層金屬陽離子

22、的鹽溶液含鍍層金屬陽離子的鹽溶液電鍍槽電鍍槽特特點點（1）陽極本身溶解；）陽極本身溶解；（2）電解液濃度保持不變。）電解液濃度保持不變。離子交換膜法制燒堿離子交換膜法制燒堿陽極：陽極： 鈦網(wǎng)（涂有鈦、釕等鈦網(wǎng)（涂有鈦、釕等氧化物涂層）氧化物涂層）陰極：陰極：碳鋼網(wǎng)碳鋼網(wǎng) 只允許陽離子通過，能阻止只允許陽離子通過，能阻止陰離子和氣體通過陰離子和氣體通過將電解槽隔成陰極室和陽極室。將電解槽隔成陰極室和陽極室。陽離子交換膜：陽離子交換膜：陽極室放出陽極室放出Cl2；陰極室放出陰極室放出H2并生成并生成NaOH食鹽水的精制。食鹽水的精制。粗鹽粗鹽泥沙泥沙CaCa2+2+、MgMg2+2+、FeFe3+

23、3+SOSO4 42 2等雜質(zhì)等雜質(zhì)混入產(chǎn)品，導致產(chǎn)品混入產(chǎn)品，導致產(chǎn)品不純不純生成生成Mg(OH)2、Fe(OH)3等沉淀，堵塞膜孔。等沉淀，堵塞膜孔。如何除去粗鹽水中的雜質(zhì)？如何除去粗鹽水中的雜質(zhì)？ 試劑：試劑：BaCl2 溶液、溶液、Na2CO3 溶液、溶液、NaOH 溶液、溶液、HCl 溶液溶液粗鹽水粗鹽水NaOHBaCl2Na2CO3過濾過濾適量適量HCl除除Mg2+、Fe3+除除SO42-除除Ca2+及過及過量量Ba2+濾去泥沙濾去泥沙及沉淀及沉淀除過量的除過量的OH、CO32陽離子交換樹脂陽離子交換樹脂精鹽水精鹽水少量少量Ca2+、Mg2+1、Na2CO3必須在必須在BaCl2之

24、后之后2、加入鹽酸在過濾之后、加入鹽酸在過濾之后電解法測定阿伏加德羅常數(shù)電解法測定阿伏加德羅常數(shù)【例題】【例題】某學生試某學生試圖用電解法根據(jù)電極圖用電解法根據(jù)電極上析出物質(zhì)的質(zhì)量來上析出物質(zhì)的質(zhì)量來測定阿佛加德羅常數(shù)測定阿佛加德羅常數(shù)值，其實驗方案的要值，其實驗方案的要點為：用直流電電點為：用直流電電解氯化銅溶液，所用解氯化銅溶液，所用儀器如右圖：在電儀器如右圖：在電流強度為流強度為I安培，通安培，通電時間為電時間為t秒鐘后，秒鐘后，精確測得某電極上析精確測得某電極上析出的銅的質(zhì)量為出的銅的質(zhì)量為m克。克。試回答：試回答：(1)連接這些儀器的正確順序為（用圖中標注儀器接線連接這些儀器的正確順

25、序為（用圖中標注儀器接線柱柱的英文字母表示。下同）的英文字母表示。下同）E接接 ，C接接 ， 接接F。實驗線路中的電流方向為實驗線路中的電流方向為 C 。 (2)寫出寫出B電極上發(fā)生反應(yīng)的離子方程式電極上發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 ； G試管中淀粉試管中淀粉KI溶液變化的現(xiàn)象為溶液變化的現(xiàn)象為 ；相應(yīng)；相應(yīng)的離子方程式是的離子方程式是 。 D A B F B A D E 2Cl2e=Cl2 變藍色變藍色 Cl2+2I=2Cl+I2 (3)為精確測定電極上析出銅的質(zhì)量，所必需的實驗為精確測定電極上析出銅的質(zhì)量，所必需的實驗步驟的先后順序應(yīng)是步驟的先后順序應(yīng)是 。（選填下列操作步驟的編號）（選填下列操作

26、步驟的編號）稱量電解前電極質(zhì)量稱量電解前電極質(zhì)量 刮下電解后電極上的銅并清洗刮下電解后電極上的銅并清洗用蒸餾水清洗電解后電極用蒸餾水清洗電解后電極 低溫烘干電極后稱量低溫烘干電極后稱量 低溫烘干刮下的銅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再次低溫烘干后稱量至恒重 (4)已知電子的電量為已知電子的電量為1.610-19庫侖。試列出阿佛庫侖。試列出阿佛加德羅常數(shù)的計算表達式：加德羅常數(shù)的計算表達式： NA 。 19-101.62Itm64 有關(guān)電解的計算有關(guān)電解的計算原則原則: 電化學的反應(yīng)是氧化一還原反應(yīng)電化學的反應(yīng)是氧化一還原反應(yīng),各電各電極上轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相等極上轉(zhuǎn)移電

27、子的物質(zhì)的量相等,無論是單一電無論是單一電池還是串聯(lián)電解池池還是串聯(lián)電解池,均可抓住均可抓住電子守恒電子守恒計算計算.關(guān)鍵關(guān)鍵: 電極名稱要區(qū)分清楚電極名稱要區(qū)分清楚. 電極產(chǎn)物要判斷準確電極產(chǎn)物要判斷準確. 各產(chǎn)物間量的關(guān)系遵循電子得失守恒各產(chǎn)物間量的關(guān)系遵循電子得失守恒. 例例 用下圖裝置進行電解實驗用下圖裝置進行電解實驗(a、b、c、d均為鉑電極均為鉑電極),供選擇供選擇的有的有4組電解液組電解液,要滿足下列要求要滿足下列要求: 工作一段時間后工作一段時間后A槽槽pH值上升值上升,B槽的槽的pH下降下降.b、c兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量相等兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量相等(1)應(yīng)選擇的電解

28、質(zhì)是上述四組中的第應(yīng)選擇的電解質(zhì)是上述四組中的第_組組(2)該組電解過程中各電極上的電極反應(yīng)為該組電解過程中各電極上的電極反應(yīng)為a極極_ _ b極極_ _ c極極_ _ d極極_ _(3)當當b極上析出極上析出7.1g電解產(chǎn)物時電解產(chǎn)物時,a極上析出產(chǎn)物的質(zhì)量為極上析出產(chǎn)物的質(zhì)量為_g;若若B槽電解質(zhì)溶液槽電解質(zhì)溶液500mL，且忽略電解前后電解液的體且忽略電解前后電解液的體積變化，則此時積變化，則此時B槽中的槽中的H比電解前增加了比電解前增加了_mol/L.44H4e2H24Cl4e2Cl24Ag4e4Ag4OH4e2H2OO20.20.4例：例：用兩支惰性電極插入用兩支惰性電極插入1000

29、mL CuSO4溶液，通電電解，當電解液的溶液，通電電解，當電解液的PH由由6.0變變?yōu)闉?.0時，下列敘述正確的是時，下列敘述正確的是 A、陰極上析出陰極上析出11.2mL氫氣（標況）氫氣（標況） B、陰極上析出陰極上析出32mg銅銅 C、陽極和陰極質(zhì)量都沒有變化陽極和陰極質(zhì)量都沒有變化 D、陽極上析出陽極上析出5.6mL氧氣（標況）氧氣（標況） BD 例：例：按右圖裝置進行電解（均是惰性電按右圖裝置進行電解（均是惰性電極），已知極），已知A燒杯中裝有燒杯中裝有500 mL20的的NaOH溶液，溶液，B燒杯中裝有燒杯中裝有500 mL pH為為6的的CuSO4溶液。通電一段時間后，在溶液。通

30、電一段時間后，在b電電極上收集到極上收集到28mL氣體（標準狀況），則氣體（標準狀況），則B燒杯中溶液燒杯中溶液pH變?yōu)椋ㄈ芤后w積變化忽略變?yōu)椋ㄈ芤后w積變化忽略不計）不計） （ ） A4 B3 C2 D1C C例：例：將將1L一定濃度的一定濃度的CuSO4溶液，用溶液，用a、b兩個石墨兩個石墨電極電解電極電解，當當a極上產(chǎn)生極上產(chǎn)生22.4L(標標)氣體時氣體時，b極上只有極上只有固體析出。然后將固體析出。然后將a、b兩電板反接，繼續(xù)通直流電，兩電板反接，繼續(xù)通直流電，b板上又產(chǎn)生板上又產(chǎn)生22.4L(標標)氣體，溶液質(zhì)量共減少氣體，溶液質(zhì)量共減少227g。(1)a極上產(chǎn)生極上產(chǎn)生22.4L(

31、標標)氣體時，氣體時，b極增加的質(zhì)量；極增加的質(zhì)量；(2)原溶液的物質(zhì)的量濃度。原溶液的物質(zhì)的量濃度。(1)解：解：2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + 2H2SO4 + O2陽極：陽極：mO2=1mol32g/mol=32g；陰極陰極增加增加：mb=2mol64g/mol=128g；溶液減少：溶液減少：m(1)=160g(2)電源反接后，電源反接后，b為陽極為陽極：先：先Cu放電，后放電，后OH-(水電水電)放電，放電， a 為陰極為陰極：先：先Cu2+放電，后放電，后H+ (水電水電)放電，放電，可細分為三個階段：可細分為三個階段： 電鍍銅電鍍銅，此階段，此階段m=0電解硫酸銅溶液電

32、解硫酸銅溶液，設(shè)有，設(shè)有xmolO2生成：生成： 2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + 2H2SO4 + O2 2xmol 2xmol xmol此階段溶液減少：此階段溶液減少： m=160 x g 電解硫酸溶液，其本質(zhì)電解硫酸溶液，其本質(zhì)是水電解是水電解： 2H2O = 2H2 + O2 2ymol 2ymol ymol，溶液減少：溶液減少：m=36y gx+y=1，160+160 x+36y=227 X=0.25，y=0.75CCuSO4=(2+20.25)mol1L=2.5molL-1例例5工業(yè)上為了處理含有工業(yè)上為了處理含有Cr2O72- 酸性工業(yè)廢水，采用下面的處理酸性工業(yè)廢水，

33、采用下面的處理 方法，往工業(yè)廢水中加入適量的方法，往工業(yè)廢水中加入適量的NaCl，以鐵為電極進行以鐵為電極進行 電解，經(jīng)過一段時間后，有電解，經(jīng)過一段時間后，有Cr(OH)3 和和Fe(OH)3 沉淀生成，沉淀生成， 工業(yè)廢水中鉻的含量已低于排放標準工業(yè)廢水中鉻的含量已低于排放標準, 請回答下面問題：請回答下面問題：1. 兩極發(fā)生的電極反應(yīng)：兩極發(fā)生的電極反應(yīng)：2. 寫出寫出Cr2O72-變?yōu)樽優(yōu)镃r3+的離子方程式：的離子方程式：3工業(yè)廢水由酸性變?yōu)閴A性的原因：工業(yè)廢水由酸性變?yōu)閴A性的原因：4能否改用石墨電極？說明原因。能否改用石墨電極？說明原因。 陽極：陽極：Fe 2e =Fe2+, 陰極

34、：陰極：2H+ + 2e = H2Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6 Fe3+ + 7H2OH+不斷放電不斷放電, Cr2O72- 與與Fe2+反應(yīng)中消耗反應(yīng)中消耗H+, 打破了水的電離平衡打破了水的電離平衡, 使溶液中使溶液中OH- H+不能不能, 陽極產(chǎn)生陽極產(chǎn)生Cl2, 得不到得不到Fe2+，缺少還原劑缺少還原劑, 不能使不能使Cr2O72- 變?yōu)樽優(yōu)镃r3+生成生成Cr(OH)3沉淀而除去沉淀而除去電解一段時間，如何恢原到電解前的溶液電解一段時間，如何恢原到電解前的溶液既要考慮既要考慮“質(zhì)質(zhì)”又要考慮又要考慮“量量”.例如例如:電解電解CuSO4溶液：

35、溶液： 抓住溶液的變化抓住溶液的變化若加入若加入CuO、Cu(OH)2，均能與均能與H2SO4反應(yīng)生成反應(yīng)生成CuSO4. CuOH2SO4CuSO4H2O Cu(OH)2H2SO4CuSO42H2O比較、消耗的比較、消耗的H2SO4、生成的生成的CuSO4、H2O即可知道即可知道:加加入入1mol Cu(OH)2能與能與1mol H2SO4反應(yīng)能生成反應(yīng)能生成1mol CuSO4和和2molH2O.不符合電解時的相關(guān)物質(zhì)的比例不符合電解時的相關(guān)物質(zhì)的比例.若改加若改加CuO，則很合適則很合適.思考思考2： 如何確定所加物質(zhì)的量如何確定所加物質(zhì)的量?(惰性電極惰性電極)分析：分析： 由于兩極上

36、通過的電子數(shù)相等由于兩極上通過的電子數(shù)相等,故陰、陽兩故陰、陽兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量間一定滿足確定的關(guān)系極產(chǎn)物的物質(zhì)的量間一定滿足確定的關(guān)系.因而加入因而加入物與其也有一定關(guān)系物與其也有一定關(guān)系.例如例如: 電解含電解含0.4mol CuSO4溶液一段時間后，陽極溶液一段時間后，陽極上生成上生成2.24L氣體氣體(S.T.P),則應(yīng)加入則應(yīng)加入CuO多少克？多少克？(用用惰性電極惰性電極) 解析解析 O2 2CuO 1mol 2mol 0.1mol 0.2mol m(CuO)0.28016(g) 故加入故加入16g CuO即能恢復(fù)即能恢復(fù)例用陽極例用陽極X和陰極和陰極Y電解電解Z的水溶液的水溶液,

37、 電解一段時間后電解一段時間后, 再加入再加入W, 能使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)能使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài), 符合題意的組是符合題意的組是 ( ) X Y Z W A C FeNaCl H2O B Pt CuCuSO4CuSO4溶液溶液 C C CH2SO4 H2O D Ag FeAgNO3AgNO3晶體晶體 CA、NaCl電解后生成電解后生成NaOH, 再加水后不能恢復(fù)電解前的狀態(tài)再加水后不能恢復(fù)電解前的狀態(tài)B、電解電解CuSO4溶液中的溶液中的SO42-物質(zhì)的量沒變物質(zhì)的量沒變,再加再加CuSO4也不能恢復(fù)也不能恢復(fù)C、實質(zhì)是水的電解實質(zhì)是水的電解,再加適量水再加適量水, 可使可使H2SO4

38、溶液恢復(fù)溶液恢復(fù)D、實質(zhì)是電鍍實質(zhì)是電鍍, AgNO3溶液濃度不變?nèi)芤簼舛炔蛔? 不需加不需加AgNO3晶體晶體練習、化學電池在練習、化學電池在通訊通訊、交通及日常生活中有著廣泛的、交通及日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。應(yīng)用。1.1.目前常用的鎳（目前常用的鎳（Ni）鎘（鎘（Cd）電池，其電池總反應(yīng)可電池，其電池總反應(yīng)可以表示為：以表示為：Cd2NiO(OH)2H2O 2Ni(OH)2Cd(OH)2已知已知Ni(OH)2和和Cd(OH)2均難溶于水但能溶于酸，以下說均難溶于水但能溶于酸，以下說法中正確的是法中正確的是 ( ) 以上反應(yīng)是可逆反應(yīng)以上反應(yīng)是可逆反應(yīng) 以上反應(yīng)不是可逆反應(yīng)以上反應(yīng)不是可逆

39、反應(yīng) 充電時化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艹潆姇r化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?放電時化學能轉(zhuǎn)變?yōu)榉烹姇r化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茈娔蹵 B C D B練習、熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受練習、熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視。到重視。 可用可用Li2CO3和和Na2CO3的熔融鹽混合物作的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，電解質(zhì)，CO為陽極燃氣，空氣與為陽極燃氣，空氣與CO2的混和氣為的混和氣為陰極助燃氣，制得在陰極助燃氣，制得在650下工作的燃料電池。完下工作的燃料電池。完成有關(guān)的電池反應(yīng)式：成有關(guān)的電池反應(yīng)式： 電池反應(yīng)式：電池反應(yīng)式： 陽極反應(yīng)式：陽極反應(yīng)式：2CO+2CO32- 4CO2+4e 陰極反應(yīng)式：陰極反

40、應(yīng)式： ， 總電池反應(yīng)：總電池反應(yīng)： 。O22CO24e 2CO32 2CO+O2 2CO2 練習、高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池練習、高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總相比，該電池長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為：反應(yīng)為：3Zn2K2FeO48H2O 3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，下列敘述不正確的是下列敘述不正確的是 A. 放電時負極反應(yīng)為：放電時負極反應(yīng)為：Zn2e 2OH Zn(OH)2B 充電時陽極反應(yīng)為：充電時陽極反應(yīng)為：Fe OH 33e 5OH 4H2OC. 放電時每轉(zhuǎn)移放電時每轉(zhuǎn)移

41、3 mol電子，正極有電子，正極有1 molK2FeO4被氧化被氧化 D. 放電時正極附近溶液的堿性增強放電時正極附近溶液的堿性增強C練習、一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通練習、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)是摻雜氧化釔入丁烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔 Y2O3 的氧化鋯的氧化鋯 ZrO2 晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導O2 。下列對該燃料下列對該燃料電池說法正確的是電池說法正確的是 （ ）A 在熔融電解質(zhì)中，在熔融電解質(zhì)中，O2 由負極移向正極由負極移向正極B 電池的總反應(yīng)是：電池的總反應(yīng)是：2C4H1013O2 8CO210H2O C 通入空氣的一極是正極，電極反應(yīng)為：通入空氣的一極是正極，電極反應(yīng)為：O24e 2O2 D 通入丁烷的一極是正極，電極反應(yīng)為：通入丁烷的一極是正極，電極反應(yīng)為：2C4H10 26e 13O2 4CO25H2OBC