高三化学电化学基础ppt课件

高三化学第一轮复习 电化学基础 1原电池 2化学电源 4金属的电化学腐蚀与防护 电化学基础 3电解池 氧化还原反应 化学能转化为电能 自发进行 电能转化为化学能 外界能量推动 知识结构 一 原电池原理 高考化学复习第一轮 把化学能转变为电能的装置叫原电池 要解决的问题 1 什么是原电池 2 原电池的工作原理 电子的流向 电流的流向 离子的流向 形成条件 电极的判断 电极反应的写法 原电池及其工作原理 1 定义 化学能转化为电能的装置为原电池 从理论上说 任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池 电极名称 相对活泼的电极为负极相对不活泼的电极为正极 3 电极反应 负极 正极 失电子的氧化反应得电子的还原反应 4 原电池的形成条件 4 形成闭合回路 两电极用导线连接 或接触 1 能自发地发生的氧化还原反应 电极和电解质溶液 两电极上分别有还原剂和氧化剂 燃料电池 2 电解质溶液 参与电极反应或构成内电路 3 两导体作电极 活动性不同的金属 或一种金属和一种非金属导体石墨 与电解质溶液反应的活泼金属为负极 两不活泼的导体 石墨或Pt等 燃料电池电极 5 定向移动方向 电子 离子 原电池 负极给出电子 并流向正极 必发生失电子的氧化反应 必发生得电子的还原反应 例1 下列哪几个装置能形成原电池 A B C D E F M N CuSO4 例2 在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片 下列叙述正确的是 A 正极附近的SO42 离子浓度逐渐增大 B 电子通过导线由铜片流向锌片 C 正极有O2逸出 D 铜片上有H2逸出 D 氧化反应 Zn 2e Zn2 铜锌原电池 电解质溶液盐桥 失e 沿导线传递 有电流产生 还原反应 2H 2e H2 阴离子 阳离子 总反应 负极 正极 2H 2e H2 Zn 2e Zn2 Zn 2H Zn2 H2 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 离子方程式 化学方程式 电极反应 正极 负极 氧化反应 还原反应 阳离子 外电路 内电路 强调 原电池的工作原理 1 某金属能跟稀盐酸作用发出氢气 该金属与锌组成原电池时 锌为负极 此金属是 A MgB FeC AlD Cu B 2 由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时 电解质溶液的pH A 不变B先变大后变小C逐渐变大D 逐渐变小 C 练习 例3 市场上出售的 热敷袋 其主要成分是 铁屑 炭粉 木屑与少量NaCl 水等 它在使用之前 需要塑料袋与空气隔绝 使用时开启塑料袋上的小孔 轻轻揉搓就会有热量放出 当使用完后还会发现有铁锈生成 1 热敷袋使用时 为什么会放出热量 3 试写出有关的电极反应式和化学方程式 2 碳粉的主要作用是什么 氯化钠又起了什么作用 1 热敷袋使用时 为什么会放出热量 3 试写出有关的电极反应式和化学方程式 利用铁被氧气氧化时放热反应所放出的热量 负极 2Fe 4e 2Fe2 正极 O2 2H2O 4e 4OH 总反应 4Fe 3O2 6H2O 4Fe OH 3 2 碳粉的主要作用是什么 氯化钠又起了什么作用 碳粉的主要作用是和铁粉 氯化钠溶液一起构成原电池 加速铁屑的氧化 氯化钠溶于水 形成了电解质溶液 盐桥的作用是什么 可提供定向移动的阴阳离子 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 导线的作用是传递电子 沟通外电路 而盐桥的作用则是沟通内电路 双液原电池的工作原理 有关概念 盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻 胶冻的作用是防止管中溶液流出 盐桥的作用 1 形成闭合回路 2 平衡电荷 3 双液原电池的优点 能产生持续 稳定的电流 例4 依据氧化还原反应 2Ag aq Cu s Cu2 aq 2Ag s 设计的原电池如图所示 请回答下列问题 1 电极X的材料是 电解质溶液Y是 2 银电极为电池的 极 发生的电极反应为 X电极上发生的电极反应为 3 外电路中的电子是从 电极流向 电极 铜 或Cu AgNO3溶液 正 Ag e Ag Cu 2e Cu2 负 Cu 正 Ag 利用反应Zn 2FeCl3 2FeCl2 ZnCl2 设计一个单液原电池 一个双液原电池 使用盐桥 画出原电池的示意图 并写出电极反应 负极 Zn Zn 2e Zn2 氧化反应 正极 Pt或C 2Fe3 2e 2Fe2 还原反应 强调 原电池的设计 请将氧化还原反应Cu 2Ag Cu2 2Ag 设计成一个能产生持续 稳定电流的原电池装置 Cu CuSO4 Ag AgNO3 例5 判断右边原电池的正 负极 并写出电极反应式 强调 电极的判断及电极反应式的书写 FeCl3溶液 负极 Cu 2e Cu2 正极 2Fe3 2e 2Fe2 CuC MgAl A 稀硫酸溶液 NaOH溶液 稀硫酸 负极 Mg 2e Mg2 正极 2H 2e H2 NaOH溶液 负极 2Al 8OH 6e 2AlO2 4H2O 2Al 2OH 2H2O 2AlO2 3H2 正极 6H2O 6e 3H2 6OH 方法一 根据电极材料的性质确定 1 对于金属 金属电极 活泼金属是负极 不活泼金属是正极 2 对于金属 非金属电极 金属是负极 非金属是正极 如干电池等 3 对于金属 化合物电极 金属是负极 化合物是正极 方法二 根据电极反应的本身确定 失电子的反应 氧化反应 负极 得电子的反应 还原反应 正极 强调 电极的判断及电极反应式的书写 练习 宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池 其电池反应为2H2 O2 2H2O 电解质溶液为KOH 反应保持在高温下 使H2O蒸发 正确叙述正确的是 A H2为正极反应物 O2为负极反应物B 电极反应 正极 O2 2H2O 4e 4OH C 电极反应 负极 2H2 4OH 4e 4H2OD 负极发生氧化反应 正极发生还原反应 BD 二 化学电源及电极反应式 高考化学复习第一轮 Zn 2OH 2e Zn OH 2 2MnO 2H O 2e 2MnO OH 2OH Zn 2MnO 2H O Zn OH 2 2MnO OH 负极 正极 总反应 1 碱性锌锰电池 负极 锌筒 Zn 2e Zn2 正极 石墨 2NH4 2MnO2 2e 2NH3 Mn2O3 H2O总反应 Zn 2NH4 2MnO2 Zn2 2NH3 Mn2O3 H2O 干电池 NH4Cl糊状物为电解质 2 铅蓄电池 PbO2 4H SO42 2e PbSO4 2H2O Pb PbO2 2H2SO4 2PbSO4 2H2O 总反应式为 Pb SO42 2e PbSO4 负极 正极 放电 当向外提供0 5mol电子时 消耗硫酸的物质的量为 0 5mol 2PbSO4 2H2O Pb PbO2 2H2SO4 PbSO4 2H2O 2e PbO2 4H SO42 PbSO4 2e Pb SO42 阳极 阴极 总反应 充电 补 2 铅蓄电池 电解液H2O 3 氢氧燃料电池 2e 2e 氢气 氧气 H OH A 负极正极 O2 H2 H2O 3 氢氧燃料电池 2H2 4OH 4e 4H2O O2 2H2O 4e 4OH 总反应式 2H2 O2 2H2O 碱性燃料电池 负极 正极 2H2 4e 4H O2 4e 4H 2H2O 总反应式 2H2 O2 2H2O 酸性 负极 正极 3 氢氧燃料电池 4 甲烷燃料电池 电解质为KOH 负极 CH4 10OH 8e CO32 7H2O正极 2O2 4H2O 8e 8OH 总反应 CH4 2O2 2OH CO32 3H2O 思考 甲醇燃料电池 电解质为KOH 5 锂电池 非水有机溶剂电解液 负极 2Li 2e 2Li 正极 I2 2e 2I 总反应 2Li I2 2LiI 跟其它金属作负极相比 使用寿命延长 高能 质轻 电压高 工作效率高 储存寿命长 为什么 与作负极材料的金属相比较 相同质量时锂提供电子数最多 6 银锌电池 电解质为KOH 负极 Zn 2OH 2e Zn OH 2正极 Ag2O H2O 2e 2Ag 2OH 总反应 Zn Ag2O H2O Zn OH 2 2Ag 7 海水电池 电解质溶液为海水 负极 4Al 12e 4Al3 正极 3O2 6H2O 12e 12OH 总反应 4Al 3O2 6H2O 4Al OH 3 1 银器皿日久表面逐渐变黑色 这是由于生成硫化银 有人设计用原电池原理加以除去 其处理方法为 将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中 再将变黑的银器浸入溶液中 放置一段时间后 黑色会褪去而银不会损失 试回答 在此原电池反应中 负极发生的反应为 正极发生的反应为 反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体 原电池总反应方程式为 Al 3e Al3 Ag2S 2e 2Ag S2 3Ag2S 2Al 6H2O 6Ag 2Al OH 3 3H2S 思考 2 熔融盐燃料电池具有高的发电效率 因而受到重视 可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质 CO为阳极燃气 空气与CO2的混合气为阴极助燃气 制得在650 下工作的燃料电池 完成有关的电池反应式 负极反应式 2CO 2CO32 4CO2 4e 正极反应式 总电池反应 2CO2 O2 4e 2CO32 2CO O2 2CO2 3 氢镍电池是近年开发出来的可充电电池 它可以取代会产生镉污染的镉镍电池 氢镍电池的总反应式是 1 2H2 NiO OH Ni OH 2据此反应判断 下列叙述中正确的是 A 电池放电时 负极周围溶液的pH不断增大B 电池放电时 镍元素被氧化C 电池充电时 氢元素被还原D 电池放电时 H2是负极 CD 4 有人设计出利用CH4和O2的反应 用铂电极在KOH溶液中构成原电池 电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧 则下列说法正确的是 每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole 负极上CH4失去电子 电极反应式 CH4 10OH 8e CO32 7H2O 正极上是O2获得电子 电极反应式为 O2 2H2O 4e 4OH 电池放电后 溶液pH升高A B C D A 5 嫦娥一号 的成功发射 标志着我国航天技术已达到了一个新的领域 在航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能 轻便 无污染的优点 氢氧燃料电池有酸式和碱式两种 它们放电时的总反应都可以表示为2H2 O2 2H2O 酸式电池中电解质是酸 其负极反应可表示为2H2 4e 4H 则其正极反应式为 碱式电池的电解质是碱 其正极反应式为O2 2H2O 4e 4OH 则其负极反应可表示为 O2 4e 4H 2H2O 2H2 4e 4OH 4H2O 思维拓展 以镁条 铝片为电极 以稀NaOH溶液为电解质溶液构成的原电池 人们普遍认为铝是负极 某研究性学习小组为探究该原电池究竟谁是负极 发生怎样的电极反应 进行了如下实验 如图 剪取约8cm的镁条及大小相近的铝片 用砂纸去膜 使镁条与铝片分别与量程为500 A的教学演示电表的 端相连接 迅速将两电极插入盛有1mol LNaOH溶液的烧杯中 开始 电表指针向右偏移约500 A 铝片表面有许多气泡 很快电流逐渐减小至0 随后 指针向左偏移 且电流逐渐增大至约400 A 此时 铝片表面气泡有所减少 但镁条表面只有极少量的气泡产生 根据以上实验现象 回答下列问题 1 开始阶段 原电池的正极是 填 Mg 或 Al 片 铝片表面产生的气泡是 负极发生的反应是 2 随后阶段 铝片发生的电极反应式是 镁条表面只有极少量的气泡产生 其原因是 2H2O 2e H2 2OH 极少 试判断此电极发生的主要反应是 铝片表面气泡有所减少 但未消失 产生这一现象的可能原因是 Al H2 Mg 2OH 2e Mg OH 2 Al 4OH 3e AlO2 2H2O O2 2H2O 4e 4OH 铝片中含有杂质 构成原电池 三 金属的腐蚀与防护 高考化学复习第一轮 1 金属的腐蚀金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程 其本质是金属原子失去电子被氧化的过程 1 化学腐蚀与电化腐蚀 1 金属的腐蚀 金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程 其本质是金属原子失去电子被氧化的过程 1 化学腐蚀与电化腐蚀 2H 2e H2 Fe 2e Fe2 Fe 2H Fe2 H2 思考与交流 析氢腐蚀 负极 正极 电池反应 当钢铁处于酸性环境中 析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀 练习 请你根据原电池原理 写出钢铁吸氧腐蚀的电极反应式及电池反应方程式 2Fe 4e 2Fe2 O2 2H2O 4e 4OH 2Fe O2 2H2O 2Fe OH 2 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 32Fe OH 3 Fe2O3 xH2O 3 x H2O 进一步反应 负极 正极 电池反应 2 析氢腐蚀与吸氧腐蚀 以Fe为例 电极反应 负极 正极 总反应式 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或中性 Fe 2e Fe2 2H 2e H2 O2 2H2O 4e 4OH Fe 2H Fe2 H2 2Fe O2 2H2O 2Fe OH 2 金属的腐蚀金属或合金跟周围到的气体或液体进行而腐蚀的过程 其本质是金属原子失去电子被氧化的过程 接触 化学反应 损耗 2 金属防护的几种重要方法 1 改变金属内部的组成结构 将金属制成合金 增强抗腐蚀能力 2 在金属表面覆盖保护层 使金属和周围物质隔离开来 3 电化学保护法 利用电解池反应将需要保护的金属作为电解池的阴极而受到保护或者利用原电池反应将需要保护的金属作为电池的正极而受到保护 还可以利用化学反应使金属钝化而受到保护 上述各情况下 其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 讨论与交流 3 在同一电解质溶液中 金属腐蚀的快慢规律如下 电解池阳极的腐蚀 原电池阴极的腐蚀 化学腐蚀 有防腐措施的腐蚀 5 2 1 3 4 思考与练习 1 保利集团在香港拍卖会上购回在火烧圆明园时流失的国宝 铜铸的牛首 猴首和虎首 普通铜器时间稍久容易出现铜绿 其主要成分是 Cu2 OH 2CO3 这三件1760年铜铸的国宝在240年后看上去仍然熠熠生辉不生锈 下列对起原因的分析 最可能的是 A 它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金 B 环境污染日趋严重 它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去 C 铜的金属活动性比氢小 因此不宜被氧化 D 它们是含一定比例金 银 锡 锌的合金 D 2 下列叙述中 可以说明金属甲比乙活泼性强的是 A 甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中 乙溶解 甲上有H2气放出 B 在氧化 还原反应中甲比乙失去的电子多 C 将甲乙作电极稀硫酸作电解质溶液组成原电池时甲是负极 D 同价态的阳离子 甲比乙的氧化性强 C 3 有M N两种金属 分别与盐酸反应 产生H2速率相近 试设计一个实验比较M N两种金属的活泼性 M N 盐酸 若N产生气泡 则活泼性M N 4 将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸溶液中 下列各叙述正确性的是 A 锌片做负极 锌发生还原反应B 铜片做正极 铜得电子C 溶液中的PH值增大D 锌片 铜片同时有气泡冒出 说明锌片不纯 5 把a b c三种金属片浸泡在稀H2SO4中 若a b相连时 a为负极 b c相连时 c为负极 a c相连时 c上有气泡冒出 则这三种金属的活动性顺序 A a b c B a c bC c a b D b a c CD B 5 a今有2H2 O2 2H2O反应 KOH为电解质溶液构成燃料电池 则负极应通入 气 正极通入 气 电极反应为 负极 正极 b如把KOH改为H2SO4作导电物质则电极反应 负极 正极 a和b的电池液不同 反应进行后溶液的PH值各有何变化 c 如把H2改CH4 KOH作导电物质则电极反应为 负极 正极 总反应式 氢 氧 2H2 4OH 4e 4H2O O2 2H2O 4e 4OH 2H2 4e 4H O2 4H 4e 2H2O a变小b变大 CH4 10OH 8e CO32 7H2O 2O2 4H2O 8e 8OH CH4 2O2 2OH CO32 3H2O 四 电解原理的应用 高考化学复习第一轮 一 电解池的定义 构成条件 1 直流电源 2 两个电极 活性或惰性 3 电解质溶液 或熔融电解质 4 闭合回路 1 概念 电能转化为化学能的装置为电解池 它是一个非自发的氧化还原反应 2 构成条件 3 电极名称 与电源负极相连的电极为阴极与电源正极相连的电极为阳极 电极的判断方法 4 带电粒子定向移动方向 负极出电子 电子回正极 电解池 必发生得电子的还原反应 必发生失电子的氧化反应 例1 判断下列装置的性质 现象 产物 1 通电前 溶液中有哪些离子 运动情况如何 思考 3 当离子定向移动到电极表面时 发生的是什么类型的反应 2 通电时 离子的运动情况有什么改变 CuCl2 Cu2 2Cl H2OH OH 阳离子 Cu2 H 移向阴极阴离子 SO42 OH 移向阳极 无规则运动 定向运动 氧化还原反应 4 离子放电顺序 活泼金属阳极 S2 I Br Cl OH 含氧酸根 1 阳极上 氧化反应 2 阴极上 还原反应 无论是惰性电极还是金属电极都不参与电极反应 发生反应的是溶液中的阳离子 阳离子在阴极上放电顺序是 上述顺序基本上是金属活动性顺序 越活泼的金属其阳离子越难得到电子 但Fe3 氧化性较Cu2 强 K Na Mg2 Al3 Zn2 Fe2 H Cu2 Ag 阳离子放电能力 得电子能力 逐渐增强 阴离子放电 失电子 能力 逐渐减弱 分析电解反应的一般思路 惰性电极电解时 明确溶液中存在哪些离子 根据阳极氧化 阴极还原分析得出产物 阴阳两极附近有哪些离子 说出下列装置中电解池的阴阳极 写出电极反应式及总反应的化学方程式 离子方程式 阳极 阴极 总反应 2Cl 2e Cl2 2H 2e H2 二 电极反应书写 HCl溶液 阳极 阴极 4H 4e 2H2 H2SO4溶液 总反应 4OH 4e 2H2O O2 4H 4e 2H2 NaOH溶液 阳极 阴极 总反应 4OH 4e 2H2O O2 阳极 阴极 4H 4e 2H2 总反应 Na2SO4溶液 4OH 4e 2H2O O2 阳极 阴极 总反应 2Cl 2e Cl2 2H 2e H2 阳极 4OH 4e 2H2O O2 阴极 Cu2 2e Cu 总反应 三 电解质溶液发生电解的类型 1 分解溶质型例 CuCl2HCl2 电解水型例 NaOHH2SO4Na2SO43 放氢生碱型例 NaClKBr4 放氧生酸型例 CuSO4AgNO3 1 电解时 只生成H2而不生成O2 则溶液的pH 2 电解时 只生成O2而不生成H2 则溶液的pH 3 电解时 既生成H2又生成O2 则实际为电解水 若为酸性pH 若碱性溶液 则溶液的pH 若为中性 则pH 增大 减小 减小 增大 不变 四 电解过程中溶液pH的变化规律 电解水型 分解电解质型 放氧生酸型 放氢生碱型 思考 实验派 经过反复 多次 精确的实验测定 证明电解氯化铜溶液时pH值的变化如下图曲线 1 电解前氯化铜溶液的pH值处于A点位置的原因是什么 2 实验派 的实验结论是 该观点的理由是 从化学原理上加以简述 随着电解的进行 溶液的pH下降 生成的氯气溶于水使溶液酸性增强 氯化铜为强酸弱碱盐 铜离子水解使溶液呈酸性 电解质溶于水或受热融化状态 电解质电离后 再通直流电 电解质电离成为自由移动的离子 CuCl2 Cu2 2Cl 只产生自由移动的离子 发生氧化还原反应生成了新物质 电解必须建立在电离的基础上 小结1 电解与电离的区别与联系 电解池与原电池的比较 较活泼金属做负极 阴极 连接电源负极的一极 负极发生氧化反应 阳极氧化 负极流向正极 阳极流向阴极 化学能变为电能 电能变为化学能 小结2 例 2008江苏13 用惰性电极实现电解 下列说法正确的是 A 电解稀硫酸溶液 实质上是电解水 故溶液pH不变B 电解稀氢氧化钠溶液 要消耗OH 故溶液pH减小C 电解硫酸钠溶液 在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1 2D 电解氯化铜溶液 在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1 1 D 想一想 如果要在某铁制品表面镀上一层银 请你选择合适的电极材料和电镀液 并写出电极反应方程式 阴极 某铁制品阳极 金属银电镀液 含有硝酸银的溶液 阳极 Ag Ag e 阴极 Ag e Ag 电解原理的应用 电镀 1 定义 利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金的过程 2 目的 4 电镀的特点 3 电镀材料的选择 阴极 镀件 电镀液 含有镀层金属离子的溶液 阳极 镀层金属 使金属增强抗腐蚀的能力 增加美观和表面硬度 1 阳极本身参加电极反应2 电解质溶液的浓度保持不变 电解原理的应用 铜的电解精炼 阳极 Cu Cu2 2e 阴极 Cu2 2e Cu 杂质比铜活泼的Zn Fe等 Zn Zn2 2e Fe Fe2 2e 活泼性在铜之后的银 金等 还原性比铜差的 不能失去电子 它们以单质的形式留在溶液中 成为阳极泥 电解质溶液硫酸铜的浓度略有减小 08天津高考12 金属镍有广泛的用途 粗镍中含有少量Fe Zn Cu Pt等杂质 可用电解法制备高纯度的镍 下列叙述正确的是 已知 氧化性Fe2 Ni2 Cu2 A 阳极发生还原反应 其电极反应式 Ni2 2e NiB 电解过程中 阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C 电解后 溶液中存在的金属阳离子只有Fe2 和Zn2 D 电解后 电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt D 工业上利用这一反应 制取烧碱 氯气和氢气 电解原理的应用 氯碱工业 想一想 在左面的电解饱和食盐水的实验中 电解产物之间可能发生哪些化学反应 1 NaCl溶液中 NaCl电离出 H2O电离出 通电后 在电场的作用下 向阴极移动 向阳极移动 在阳极 由于容易失去电子 被氧化生成 阳极方程式 2 在阴极 由于容易得到电子被还原生成 使H2O电离向右移动 因此阴极浓度增大PH 阴极方程式 2Cl 2e Cl2 2H 2e H2 Na Cl H OH Cl OH Cl Cl2 H H2 OH 增大 Na H 氯碱工业 总化学方程式 总离子方程式 3 电解前向溶液中滴加酚酞 通电后现象为 两极极板上都有气体产生 如何检验气体的种类 阴极附近的溶液无色变为红色 阳极 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极附近 产生气体可以使湿润KI淀粉试纸变蓝色 2 避免生成物H2和Cl2混合 因为 1 避免Cl2接触NaOH溶液会反应 使产品不纯 反应方程式 第一个问题 Cl2 2NaOH NaCl NaClO H2O 混合遇火或遇强光爆炸 解决方法 使用离子交换膜 电解饱和食盐水必须解决两个主要问题 1 生产设备名称 阳离子交换膜电解槽阳离子交换膜 只允许阳离子通过 把电解槽隔成阴极室和阳极室 2 离子交换膜的作用 a 防止Cl2和H2混合而引起爆炸b 避免Cl2与NaOH反应生成NaClO影响NaOH的产量 提示 第二个问题 精制食盐水 电解饱和食盐水必须解决两个主要问题 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 OH 引入CO32 Na Cl 沉降 除泥沙 略过量BaCl2溶液 除SO42 略过量Na2CO3溶液 除Ca2 Ba2 略过量NaOH溶液 除Fe3 Mg2 过滤 加适量HCl溶液 调节PH除CO32 OH 电解原理的应用 电冶金 1 制取金属钠 电解熔融氯化钠 阳极 2Cl 2e Cl2 阴极 2Na 2e 2Na 总反应 2 制取金属铝 电解熔融氧化铝 阳极 6O2 12e 3O2 阴极 4Al3 12e 4Al 总反应 通电 注意 反应过程中使用冰晶石 Na3AlF6 作为熔剂 使Al2O3在较低的温度下熔化 2Al2O3 4Al 3O2 例1 如图装置 用离子交换膜法电解饱和食盐水制烧碱 若X电极材料为金属钛网 表面有氧化物涂层 Y电极材料为碳钢网 阳离子交换膜只允许阳离子通过 而阻止阴离子和气体通过 分别收集两极产生的气体并通入淀粉KI溶液中 请回答下列问题 能使淀粉KI溶液变蓝的是 填 a 或 b 气体 电极反应式为 X极 Y极 总反应的化学方程式为 a 2Cl 2e Cl2 2H 2e H2 例2 2007年高考全国理综卷 以惰性电极电解CuSO4溶液 若阳极上产生气体的物质的量为0 0100mol 则阴极上析出Cu的质量为 A 0 64g B 1 28g C 2 56g D 5 12g B 例3工业上采用Fe C为电极电解K2MnO4溶液制KMnO4 1 电解时 应以作阴极 电解过程中阴极附近溶液pH将会 2 阳极反应式为 3 总电解反应式为 Fe 增大 MnO42 e MnO4 2K2MnO4 2H2O 2KMnO4 2KOH H2 通电 1 用两只惰性电极插入100mLCuSO4溶液中 通电电解 当溶液的pH值由6下降到2 电解过程中溶液体积变化忽略不计 阴极析出铜的质量 16 32 64 1282 用惰性电极电解M NO3 的水溶液 当阴极上增重ag时 在阳极上同时产生bL氧气 标况 从而可知M的相对原子质量是 A B C D 强调 电子守恒规律应用 3 1LK2SO4 CuSO4的混合溶液中c SO42 2mol L 1 用石墨作电极电解此溶液 当通电一段时间后 两极均收集到 标准状况下 22 4L气体 则原溶液中c K 为 A 0 5mol L 1B 1mol L 1C 1 5mol L 1D 2mol L 1 D 4 用两支惰性电极插入50mLAgNO3溶液中 通电电解 当电解液的PH值从6 0变为3 0时 设电解时阴极没有氢气析出 且电解液在电解前后体积变化可以忽略 电极上析出银的质量大约是 A 27mgB 54mgC 108mgD 216mg B 5 下图A为直流电源 B为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸 C为电镀槽 接通电路后发现B上的c点显红色 为实现铁上镀锌 接通K后使c d两点短路 下列叙述正确的是 A a为直流电源的负极B c极发生的反应为 2H 2e H2 C f电极为锌板D e极发生氧化反应 BD 6 如上图所示 通电后A极上析出Ag 对该装置的有关叙述正确的是 A P是电源的正极B F极上发生的反应为 4OH 4e 2H2O O2 C 电解时 甲 乙 丙三池中 除E F两极外 其余电极均参加了反应D 通电后 甲池的PH减小 而乙 丙两池溶液的PH不变 B 7 为下图所示装置中 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 A X是正极 Y是负极B X是负极 Y是正极C CuSO4溶液的PH值逐渐减小D CuSO4溶液的PH值不变 AC 全真模拟演练 高考化学复习第一轮 2 写出电极反应 A中 B中 C中 D中 1 标出电源的正 负极 X为 Y为 由电极产物判断电源电极 4H 4 2H 4OH 2H O O 4e C 2H 2e H D 2Cl 2e Cl 1 如图装置中 E为一只盛有AlCl3溶液的烧杯 C为铂棒 D为铁棒 X与Y为电源的电极 A B中插入多孔的惰性电极 切断开关K1 闭合开关K2 通直流电一端时间后 A B中液面如图所示 请回答 正极 负极 3 电解AlCl3溶液时 下图所示的电解变化曲线合理的是 忽略烧杯中阳极产生气体与溶液的反应 A B C D A 如图装置中 E为一只盛有AlCl3溶液的烧杯 C为铂棒 D为铁棒 X与Y为电源的电极 A B中插入多孔的惰性电极 切断开关K1 闭合开关K2 通直流电一端时间后 A B中液面如图所示 请回答 依据阴阳两极得失电子守恒 以及铝元素的性质特点 结合图表分析 Al3 3Cl 3e 3