2011届高三电化学复习课件 原电池 电解池

原电池及金属腐蚀,【10年浙江省理综考试说明要求】1、理解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见的化学电源及其工作原理2、理解金属发生电化学腐蚀的原因，了解金属腐蚀的危害和防止金属腐蚀的措施。,（2010福建卷）11铅蓄电池的工作原理为：研读下图，下列判断不正确的是AK闭合时，d电极反应式：B当电路中转移02mol电子时，I中消耗的H2SO4为02molCK闭合时，II中SO42-向c电极迁移DK闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正极,C、F,E放电时该蓄电池的负极质量不断减小,F充电时该蓄电池中的硫酸浓度不断减小,一、电解池原理,还可能会有哪些方法判断电极？,除了连接电源正负极外，还,可以从两电极上产生的现象等来判断,电解池中两电极材料应该如何选择？,根据具体电解实验进行判断选择，一般在电极不参与反应时选用惰性电极,电解池工作时溶液中离子如何移动？,根据静电作用原理定向移动，即阳离子全移向阴极，阴离子全移向阳极,电解池工作时电路中电子如何移动？,即一般出现如下效果：,阳离子,阴离子,还原反应,氧化反应,电子流出,电子流入,e-,e-,如果电解质溶液为CuCl2溶液时，两极的电极反应如何？电解反应方程式如何？,要有如上效果的前提是什么？,使用惰性电极,电解池进行工作时，除了极上产生气体，极上出现红色固体外，还可能看到什么？,阳,阴,阴极区溶液颜色要深于阳极区,Cu,Fe,阳极：S2-I-Br-Cl-OH-,注意:阳极如果是活性电极,那么金属首先失去电子,电解过程中放电顺序,阴极：Ag+Hg2+Cu2+H+,失电子-还原性,含氧酸酸根离子放电必须在熔融电解质中进行,活泼金属离子放电在熔融电解质中进行,得电子-氧化性,如果电解质溶液为CuCl2溶液时，两极的电极反应如何？电解反应方程式如何？,1、如果电解质溶液为CuSO4溶液时，两极的电极反应如何？电解反应方程式如何？溶液的pH如何变化？,C,C,2、如果电解质溶液为NaCl溶液时，两极的电极反应如何？电解反应方程式如何？溶液的pH如何变化？,若在1中要得到较纯净的硫酸溶液，则在装置上作如何改进？,阴,若在2中要得到较纯净的烧碱溶液，则在装置上作如何改进？,阳,1、如果电解质溶液为Na2SO4溶液时，将装置作如何设计，可以得到较纯净的NaOH溶液和H2SO4溶液？,C,C,阳离子交换膜,阴离子交换膜,4H2O+4e-=2H2+4OH-,2H2O+4e-=O2+4H+,2、如果在实验室中要用电解的方法来制备Fe(OH)2，该装置应该如何设计？,Fe,电解质溶液可用NaOH溶液或NaCl溶液等。,阴极（纯铜）:Cu2+2e-=Cu(还原反应)阳极（粗铜）:Cu-2e-=Cu2+(氧化反应),Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+,溶液中铜离子浓度怎么变?,二、电解池的应用-铜的电解精练,1、画图,2、电极反应式（粗铜中含铁、锌、银、金）,(AuAg沉积下来,形成阳极泥),电极：阳极镀层金属阴极待镀金属制品电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。,二、电解池的应用-电镀,溶液中CuSO4的浓度?,画图(铁片表面镀铜),1、活泼金属的制备,特别活泼的金属钠、镁、铝等只能通过电解的方法制取,AlCl3？,MgO？,二、电解池的应用,2、氯碱工业,+,-,精制饱和NaCl,淡盐水,Cl2,H2,NaOH溶液,H2O含少量NaOH,Cl-,Cl2,H2,OH-,Na+,Na+交换膜,电解饱和食盐水的原理示意图,2H+2e-=H2,2Cl-2e-=Cl2,阳阴,H+从何来？,二、电解池的应用铝阳极氧化的一般原理,阳极：铝或铝合金制品阴极：在电解质溶液中化学稳定性高的材料在阴极上在阳极上,2H+2e-=H2,Al-3e-=Al3+,Al3+3H2O=Al(OH)3+3H+,2Al(OH)3=Al2O3+3H2O,所以需要将电解质溶液（硫酸）酸度控制在弱酸性范围中。,铝的阳极氧化过程,装饰材料的制备过程：,中国阳极氧化与染色网,表面处理,茜素,钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较,Fe2O3nH2O,（铁锈）,通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,条件,水膜呈较强酸性,水膜呈中性或较弱酸性或碱性,电极反应,负极Fe(-),Fe-2e-=Fe2+,2Fe-4e-=2Fe2+,正极C(+),2H+2e-=H2,O2+2H2O+4e-=4OH-,总反应:,Fe+2H+=Fe2+H2,2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,联系,金属的防护方法：,1、改变金属的内部结构，如：将钢铁制成不锈钢。2、在金属表面覆盖保护层，如：涂油漆、镀Zn、镀Sn、镀Cr等。3、牺牲阳极的阴极保护法4、外加直流电源的阴极保护法,10山东29-（3）利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于_处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为_。,N,牺牲阳极的阴极保护法,Mg/H2O2酸性燃料电池采用海水作电解质（加入一定量的酸），下列说法正确的是（）A、电池总反应为：Mg+H2O2=Mg(OH)2B、正极发生的电极反应为：H2O2+2H+2e-=2H2OC、工作时，正极周围海水的pH增大D、电池工作时，溶液中的H+向负极移动,.将质量相等的铜片