电化学基础单元复习课件.ppt

第四章电化学基础单元复习,例1：在一个U形管里盛有氯化铜溶液，并插入两块Zn片作电极，按右图连接。（1）如果开关K接A，该装置应是Zn为极，Zn的电极反应为。（2）上述反应进行5分钟后，转换开关K接到B，则这一装置是，Zn为极，Zn的电极反应式为。（3）将Zn换成铁片，电解质溶液换成ZnCl2饱和溶液,K接A，此时装置为池，阴极电极反应式为。,电解池,阳,Cu2+2e-=Cu,原电池,正,Zn2e-=Zn2+,电镀,Zn2+2e-=Zn,一、原电池、电解池、电镀池的区别,两电极接直流电源电解质溶液形成闭合回路,活性不同的两电极电解质溶液形成闭合回路自发反应,形成条件,将电能转变成化学能的装置,将化学能转变成电能的装置,定义,装置实例,电解池,原电池,装置,镀层金属接电源正极,待镀金属接电源负极电镀液必须含有镀层金属的离子,应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属的装置,电镀池,反应特征,自发反应,自发或非自发反应,非自发反应,一、原电池、电解池、电镀池的区别,装置实例,电解池,原电池,装置,电镀池,装置特征,无电源，两极活性不同,有电源，两极可同可不同,有电源,电极名称,负极：较活泼金属正极：较不活泼金属（或能导电的非金属）,阳极：与电源正极相连阴极：与电源负极相连,阳极：镀层金属阴极：镀件,电极反应,负极：氧化反应正极：还原反应，,阳极：氧化反应阴极：还原反应，,阳极：氧化反应阴极：还原反应,思考与练习,如图所示装置，指出A、B池的名称、电极名称、电极反应式、二池pH值的变化情况。,A池:原电池,B池:电解池,a负极:Zn-2e-=Zn2+b正极:2H+2e-=H2,工作一段时间后溶液pH增大,c阳极:4OH-4e-=2H2O+O2d阴极:2Cu2+4e-=2Cu,工作一段时间后溶液pH减小,原电池电解池,负极正极,阳极阴极,实验探究,例2：请根据反应：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu设计一个原电池,（1）、将氧化还原反应拆成两个半反应（氧化反应、还原反应）确定原电池正负极电极反应,氧化反应：,还原反应：,Zn-2e-=Zn2+,Cu2+2e-=Cu,-负极电极反应,-正极电极反应式,（2）、选择电极材料及电解质溶液,负极材料：正极材料：电解质溶液：,（3）、设计原电池装置,Zn,Cu,CuSO4溶液,盐桥的作用是什么？可使由它连接的两溶液保持电中性，盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。,二、分析原电池的一般思路：,确定原电池的正负极,写出电极反应式及原电池反应式，根据题意分析电极反应现象、PH值变化等,确定正负极上电极反应物和生成物,例3：分析下图A，写出有关反应式：,（1）铁棒上的电极反应：_碳棒上的电极反应：_溶液中的反应：_(2)作图回答：如何使上图B中的铁棒上有H2析出而铁棒不溶解,2Fe4e-=2Fe2+,O2+4e-+2H2O=4OH-,Fe2+2OH-=Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,方法一,方法二,正极(Fe):2H+2e-=H2负极(Zn)：Zn-2e-=Zn2+,阴极(Fe):2H+2e-=H2阳极(Cu):Cu-2e-=Cu2,三、电解问题分析方法：,确定电解池的阴、阳极及电极活性,写出电极反应式及电解池反应式，根据题意分析电解结果。（如：电极反应现象溶液的酸碱性，PH值变化等）,确定电极反应物及生成物,练习：下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是()AX是正极，Y是负极BX是负极，Y是正极CCuSO4溶液的PH值逐渐减小DCuSO4溶液的PH值不变,a,b,Pt,Cu,CuSO4溶液,NaCl和酚酞溶液,AC,阳极阴极,-,+,阳极阴极,例4：从H+、Cu2+、Na+、Cl-、SO42-五种离子中选出两种离子组成电解质，按下列要求进行电解，用电解质的化学式填空（使用惰性电极电解）（1）电解过程中溶液的pH增大的有_.（2）电解过程中溶液的pH减小的有_.（3）电解过程中溶液的pH不变的有。,电解时有何规律？请小结,NaCl、HCl,CuSO4、H2SO4,Na2SO4,四、判断溶液的pH变化：,先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物。,（1）如果只产生氢气而没有氧气，只pH变大；,（2）如果只产生氧气而没有氢气，只pH变小；,（3）如果既产生氢气又产生氧气,若原溶液呈酸性则pH减小；,若原溶液呈碱性pH增大；,若原溶液呈中性pH不变。,1.金属腐蚀:(1)化学腐蚀(2)电化腐蚀a.析氢腐蚀b.吸氧腐蚀2.防护方法:(1)在金属表面覆盖保护(2)改变金属内部组织结构(3)电化学保护法(牺牲阳极的阴极保护法和外接电源的阴极保护法),五、金属的电化学腐蚀与防护,说明：电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀同一种金属的腐蚀:强电解质弱电解质非电解质,六、电解计算电子守恒法例5：铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(标态)气体.求电解后溶液的pH.,Cu2+得电子数+H+得电子数=OH-失电子总数n(Cu2+)2+0.52=0.54n(Cu2+)=0.5mol2Cu2+2H2O=2Cu+O2+4H+C(H+)=1mol/LpH=0,解析：阳极4OH-4e-=2H2O+O2阴极Cu2+2e-=Cu2H+2e-=H2,1、判断下列组合中各是什么装置,写出的电极反应，并判断溶液PH的变化。,A是原电池,B是电解池,C是电解池,D是电镀池,课堂练习：,负极：Zn-2e-=Zn2+正极：2Ag+2e=2Ag,阳极：4OH-4e-=O2+2H2O阴极：2Cu2+4e-=2Cu,阳极：4OH-4e-=O2+2H2O阴极：4H+4e-=2H2,阳极：Ag-e-=Ag+阴极：Ag+e-=Ag,练习2:,(2004广东、广西)PH=a的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的PHa，则该电解质可能是（）A.NaOHB.H2SO4C.AgNO3D.Na2SO4,A,3、将两支惰性电极插入500mlAgNO3溶液中，通电一会，电解液的pH值由6.0变为3.0(设电解时没有氢气放出且电解液体积不变)，则电极上析出银的质量为多少克?,4AgNO3+2H2O=4HNO3+O2(阳极)+4Ag(阴极),1mol,108g,(10-3-10-6)0.5,m(Ag),m(Ag)=0.054(g),通电,原电池正负极判断方法：（1）根据电极材料判断：较活泼的金属作负极，较不活泼的金属作、金属氧化物、非金属单质作正极。（2）根据电极反应判断：负极发生氧化反应（失电子），正极发生还原反应（得电子）（3）根据粒子流向判断：电子：负极导线正极；电流：正极导线负极阴离子向负极区移动；阳离子向正极区移动（4）根据电极反应现象判断：负极：电极溶解或质量减轻；正极：产生气体或金属单质析出（增重）（5）燃料电池正负极判断：通入可燃性气体的电极为负极；通入空气（氧气）的电极为正极,返回,原电池正负极电极反应物和生成物判断：负极：电极（活性电极）材料失电子或溶液中还原性离子失电子。正极：溶液中氧化性离子或溶解在溶液中少量氧气得电子，判断依据：发生的反应为自发进行的氧化还原反应。电极产物判断：根据电解质溶液环境确定氧化产物和还原产物存在形态,例：铜和铁制品在经常下酸雨的地区电化学腐蚀非常严重，写出铁和铜制品在酸性环境中发生电化学腐蚀的电极反应式？铁制品：负极：正极：铜制品：负极：正极：,Fe-2e-=Fe2+,2H+2e-=H2,2Cu4e-=2Cu2+,O2+4e-+4H+=2H2O,返回,判断电解池阴极和阳极方法：（1）根据电源正负极判断：接电源正极的为阳极；接电源负极的为阴极。（2）根据电极反应类型判断：阴极：得电子发生还原反应；阳极：失电子发生氧化反应。（3）根据电极反应现象判断：阴极：电极增重或电极附近呈碱性；阳极：电极溶解或电极附近呈酸性。,电极活性判断方法：活性电极：Ag及Ag以前金属（参与阳极电极反应）惰性电极：不活泼金属（Pt、Au）及石墨电极（不参与电极反应）,返回,电解池放电顺序的判断,阳极