第七节电解和电镀第5课时

1、第七节 电解和电镀 第5课时一、知识点1、原电池与电解池综合问题。2、电化学信息题。二、复习1、原电也与电解池的比较原电池 电解池原理 化学能转变成电能 电能转化为化学能电极 负极 活泼金属 阴极 接电源（一）极 正极 不活泼金属 非金属 ，化合物 阳极 接电源（+）极电极反应 负极活泼金属被氧化 阳极 发生氧化反应 正极 发生还原反应 阴极 发生还原反应原电池的正负极由电极本身决定电解池的阴、阳极由连接的电源（+）（）极决定。2、形形色色的电池 （1）燃料电池，热电厂中是把燃烧获得的热能转变为机械能，然后再带动发电机转变成电能，但是，在上述的转变过程中，通常燃料的能源利用效率很低，还不到20

2、%。如果能把燃料燃烧的化学反应组成一个原电池，让化学能直接变为电能，其效率将大大提高。如氢-氧燃料电池的热效率为83%。若氢-氧燃料电池中的，则电极反应为正极反应：负极反应：电池的总反应为：该电池的标准电动势为1.229V。新型电池中，电极的导电材料一般多孔的金属板（如镍等），负极是通入还原剂的一方，正极是通人氧化剂的一方。如氢氧燃料电池，用多孔镍板浸入30%，通的是正极，通的是负极，总反应为：。两极反应为：正极：负极：又如甲烷、空气以多孔镍板为电极浸于氢氧化钾溶液中的燃料电池，其电极反应是：正极：负极：总反应为：（2）蓄电池 蓄电池在工业上的用途极广，如汽车、发电站、火箭等，每年均需要大量蓄

3、电池。所以，蓄电池工业是一项很大，也很重的工业。蓄电池主要有以下几种：酸式铅蓄电池。使用历史最久，较成熟；但重量大，保养要求较严，容易损坏。碱式Fe-Ni或Cd-Ni蓄电池。Fe-Ni蓄电池能经受剧烈振动，比较经得起放电，保藏维护要求不高，本身重量轻，低温性能好。但结构复杂，制费用较高。Ag-Zn蓄电池。Ag-Zn蓄电池单位质量，单位容积蓄电能高，电容量最大，故常被称为高能电池。能大电流放电，能经受机械振动，所以特别适合于宇宙卫星的要求。但设备费用昂贵，充电、放电次数为100105次。这三种蓄电池各具优缺点，互为补充。现将其构造与反应归纳比较于表4-8中。表4-8电池名称构造 电池反应铅蓄电池

4、负极 海绵状铅 负极正极 涂有的铅板 正极电解质 硫酸水溶液 （比重约1.28） 总反应 Fe-Ni蓄电池负极正极电池反应Ag |Zn蓄电池负极正极电池反应二、例题剖析例11991年，我国首创“Al 空气海水”新型“海水电池”，该电池以海水为电解液，靠空气中的使Al 不断氧化而产生电源。它比干电池能量高2050倍，电池总反应式表示为：.(1)写出电极反应式_（2）写出总的电池反应式_分析此题属原电池信息题，据“负极氧化，正极还原”，负极必选Al，正极上得电子。解（1）负极（Al）：正极（O）：（2）例2生活中常常有这样的现象：一件普通的铁器，如不精心保管，便会生锈；、若不引起注意，锈斑蔓延开来

5、，就会吞筮整个铁器使之变成废物。人们称这种现象为“锈吃铁”请用相关学科知识解释“锈吃铁”这一自然现象。根据上面提供的材料，联系现实生活，自拟题目写一篇不少于600字的议论文。题目解析铁在干燥的空气中不易生锈，但在潮湿的空气中发生了电化学腐蚀，腐蚀后生成的铁锈是一种海绵状的物质，具有保湿的作用，电解质水的存在促使铁器电化学腐蚀持续进行，直到铁器全部锈腐。具体解释如下：首先是原电原池的构成，铁器中铁作负极，其中杂质碳作正极，铁器表面的水膜构成电解液。析氢腐蚀（一）（+）析氢腐蚀后pH升高，从而进入吸氧腐蚀。吸氧腐蚀（一）（+）增大，生成，它很易被空气中的氧气所氧化，部分失水后生成海绵状物质，它具有

6、保湿作用，水膜的存在加速了铁器的腐蚀。（3）锌空气电池 电池的负极是锌，正极是活性炭。电解液为30%的氢氧化钾溶液，用玻璃纸，维尼纶纸或者水化纤维素纸等作隔膜，用塑料做外壳。该电极反应为负极正极总反应锌空气电池的工作电压在1.01.2V左右。其优点是单位质量的电能较高，可以在较大的电流下工作百电压仍保持稳定，并且价廉，近年来比较注意这种电池的研制及使用。判断原电池中电极反应的主要思路基本点是正极一定发生还原反应，负极一定发生氧化反应。一般的原电池反应，在负极是电极本身被氧化；在正极常见的是溶液中的被还原或氧气得电子被还原。1、铜、锌、稀硫酸组成的原电池。负极反应：；正极反应：。2、钢铁的腐蚀。

7、在酸性条件下，负极反应：，正极反应：，即析氢腐蚀。在微酸或中性条件下，发生吸氧腐蚀。负极反应：，正极反应：。3、锌铁放在食盐水里的原电池。因溶液中浓度大的和不会与负极金属反应，所以不会是的还原，应该是类似于钢铁腐蚀的吸氧腐蚀。负极反应：，正极反应：。铅蓄电池铅蓄电池在放电时为原电池原理反应，在充电时相当于电解池。它的正极是，负极是Pb，电解液是稀硫酸。放电时的负极反应是，但因与生成沉淀，所以反应应该是。正极反应是二氧化铅得电子被还原成+2价铅，其也与反应生成沉淀，所以其反应为：。总反应是：充电时则是放电的逆反应。由此可见铅蓄电池放电时硫酸变稀，充电时硫酸变浓。另外可知对于较复杂的电池反应，还要

8、考虑电极因氧化还原产生的离子是否与电解质溶液发生反应。例3有人设计Pt和Zn为电极材料，埋入人体作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、和进行工作，试写出两极的电极反应式。解析 根据题意，Zn、Pt和人体体液构成原电池作为心脏起搏器的能源。由于Zn的失电子能力比Pt强，故Zn用原电池负极，Pt作原电池正极，因为体液不可能呈较酸性，故应发生吸氧腐蚀。电极反应式为：负极：正极：例4将等质量的两份锌粉a、b分别加入过量的稀硫酸，同时向a中加入少量溶液，下列各图中产生的体积VL与时间tmin关系基本正确的是（ ）。解析，由于过量所以产生的体积决定参加上述反应的锌的量

9、，a中由于：，故a中跟稀反应的锌少一些，产生的氢气的体积也小一些。由于a中锌的表面上附有很多小颗粒铜，又构成无数微型CuZn原电池，加快了锌与稀的反应。本题应选A。例5有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来浸入电解质溶液中，B不易被腐蚀。将A、D分别投入等浓度的盐酸中，D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐酸溶液中，无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液里，有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是（ ）A、DCAB B、DABC C、DBAC D、BADC（上海市高考题）解析 A与B构成原电池，B不易腐蚀，即B为正极，A为负极，可知金属性A比B活泼；A、D分别与等浓度的盐酸反应，D比比

10、A剧烈，说明D的金属性比A活泼；由于Cu 不能跟B盐溶液反应而能跟C盐溶液反应生成C，说明金属性：BCuC，所以其金属性强弱关系为DABC；正确答案为B。例6A、B、C、D、E五种物质之间的关系如图14-2所示，其中E为黑色物质，B为气体，C为金属，反应III是C在D的稀溶液中进行的，则A为_B为_D为_。写出反应I的离子方程式_解析 由于电解A溶液得到金属C，并有三种产物，故说明气体为，D为含氧酸。C跟氧气反应生成黑色氧化物E，则E为CuO，能跟铜反应的稀酸应为稀，由上述可知：A为，B为，D为。反应I的离子方程式为：课外知识补充：负极 盐桥 正极Zn、Cu 还原型 、氧化型 此原电池是是由两个半电池组成，锌和锌盐溶液组成一个半电池、铜和铜盐溶液组成一个半电池。组成半电池的导电体叫电极，失去电子的电极为负极，得到电子的极的正极。练习1、已知反应是可逆反应。现设计如下图所示实验装置（装置中盐桥的作用是使整个装置形成一个闭合的回路）进行下述操作：（I）向（B）烧杯中逐滴加入浓盐酸，发现微安表指针偏转；（II）若改向（B）烧杯中滴加40%NaOH溶液，发现微安表指针向前述相反方偏转。试回答下列问题：（1）两次操作过程中微安表指针为什么会发生偏转？（2）两次操作过程中指针偏转方向为什么相反？（3）（I）操作过程中，棒发生的反