二轮复习--电化学课件

1、河北承德实验中学化学组【考纲要求【考纲要求】 1、理解原电池原理。了解化学电源及工作、理解原电池原理。了解化学电源及工作原理原理 2、理解电解原理。了解铜的电解精炼、镀、理解电解原理。了解铜的电解精炼、镀 铜、氯碱工业等反应原理。铜、氯碱工业等反应原理。 3、能写出电极反应式及总反应方程式、能写出电极反应式及总反应方程式 4、熟记金属活动顺序表和离子放电顺序。、熟记金属活动顺序表和离子放电顺序。 5、理解金属发生电化学腐蚀的原因，腐蚀、理解金属发生电化学腐蚀的原因，腐蚀的危害，防的危害，防 止金属腐蚀的措施。止金属腐蚀的措施。【复习重点【复习重点】 原电池、电解池工作原理及有关计算。原电池、电

2、解池工作原理及有关计算。思考思考1 1下列装置中属于下列装置中属于原电池原电池的是的是 （ ） 属于属于电解池电解池的是的是 （ ） 属于属于电镀池电镀池的是的是 （ ）A 稀稀H H2 2SOSO4 4 CuSO CuSO4 4 A B CA B C CBC你是如何区分这些装置的？你是如何区分这些装置的？要点一：原电池、电解池（电镀池）的比较要点一：原电池、电解池（电镀池）的比较1、定义：、定义：把化学能转化为电能的装置把化学能转化为电能的装置原电池原电池2、组成原电池的条件、组成原电池的条件a.a.有两种活泼性不同的金属（其中一有两种活泼性不同的金属（其中一种是非金属导体也可）作电极种是非

3、金属导体也可）作电极; ;b.b.电极插入电解质溶液形成电极插入电解质溶液形成闭合回路闭合回路; ;c.c.电极间须用导线连接或直接接触电极间须用导线连接或直接接触不能不能稀硫酸ZnC (石墨)能ZnZn稀硫酸酒精ZnCu不能不能稀硫酸ZnCuZnCu稀硫酸稀硫酸硫酸铜ZnCu能思考：下列装置那些是原电池？思考：下列装置那些是原电池？3、电极名称及电极反应、电极名称及电极反应负极：负极：活泼的活泼的金属金属 （失去电子，发生氧化反应）（失去电子，发生氧化反应）燃料电池：燃料电池：燃料燃料在负极反应在负极反应 ；O2在正极反应在正极反应负极负极(Zn) Zn-2e(Zn) Zn-2e- - =Z

4、n =Zn2+2+正极：不太活泼的正极：不太活泼的金属金属或或非金属非金属 （得到电子，发生还原反应）（得到电子，发生还原反应）正极正极(Cu) 2H(Cu) 2H+ + +2e +2e- - = H = H2 2电池反应式电池反应式 Zn+ 2HZn+ 2H+ + =Zn =Zn2+2+ +H +H2 2 在考虑电极的正、负极时，有时要考虑负在考虑电极的正、负极时，有时要考虑负极能否与电解质溶液反应极能否与电解质溶液反应负极负极 2 2Al+ 8OHAl+ 8OH-6e-6e- - =2AlO=2AlO2 2- -+4H+4H2 2O O 正极正极 6H6H2 2O +6eO +6e- -

5、=3H=3H2 2+6OH+6OH 总总 2Al+2OH2Al+2OH- -+2H+2H2 2O=2AlOO=2AlO2 2+3H+3H2 2 负极负极 Mg-2eMg-2e- - = Mg= Mg2+ 2+ 正极正极 4H4H+ + +2NO +2NO3 3- -+2e+2e- - =2NO=2NO2 2+2H+2H2 2O O总总 Mg+4HMg+4H+ +2NO+2NO3 3- -=2NO=2NO2 2+Mg+Mg2+ 2+ +2H+2H2 2O O思考：在下列两种情况下，镁、铝用导线连接后思考：在下列两种情况下，镁、铝用导线连接后插入不同的电解质溶液组成原电池，它们的电极插入不同的电解

6、质溶液组成原电池，它们的电极名称及电极反应式名称及电极反应式MgMgCu2+oooooooooooooooooooo 阴极阴极阳极阳极CuCl2ClCloooooooooooooooooooooooe-单击电子流动单击电子流动e-电解池电解池阳极阳极2Cl2Cl- -2e2e- - = Cl = Cl2 2（氧化反应）（氧化反应）阴极阴极CuCu2+2+2e2e- - =Cu =Cu （还原反应）（还原反应）总反应式：总反应式：CuClCuCl2 2=Cu + Cl=Cu + Cl2 2通电通电电解氯化铜溶电解氯化铜溶液实验装置液实验装置1.1.定义定义2 2、构成电解池的条件、构成电解池的条

7、件是电能转变为化学能的装置！是电能转变为化学能的装置！直流电源直流电源与电源负极相连的电极为与电源负极相连的电极为阴极阴极与电源正极相连的电极为与电源正极相连的电极为阳极阳极阴、阳电极阴、阳电极（两个电极）（两个电极）电解质溶液或熔融电解质电解质溶液或熔融电解质电解池电解池 : : 直流电通过电解质溶液（或熔化状态）直流电通过电解质溶液（或熔化状态）而在阴、阳两极上引起的氧化还原反应过程而在阴、阳两极上引起的氧化还原反应过程4.4.惰性电极与活性电极惰性电极与活性电极惰性电极惰性电极( (铂、金、石墨铂、金、石墨) )：仅导电，不参与反应：仅导电，不参与反应活性电极活性电极：除：除铂、金铂、金

8、外的金属外的金属；参与电极反应参与电极反应3.3.电子的流向和电极反应电子的流向和电极反应: : 电子从外加电源的负极流出，流到电解池电子从外加电源的负极流出，流到电解池的阴极，的阴极，阳离子阳离子运动到运动到 阴极阴极,得到电子得到电子。阴阴离子离子运动到运动到 阳极阳极，失去电子，电子，失去电子，电子再从阳再从阳极流回电源正极。极流回电源正极。电镀池电镀池、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属或合金的过程。其它金属或合金的过程。、电镀池形成条件、电镀池形成条件、镀件作阴极、镀件作阴极、镀层金属作阳极、镀层金属作阳极、含镀层金属阳离子、含

9、镀层金属阳离子的盐溶液作电解液的盐溶液作电解液、电镀的特点、电镀的特点电镀液的组成及酸碱性保持不变电镀液的组成及酸碱性保持不变CuSOCuSO4 4总结总结:原电池、电解池、电镀池的比较原电池、电解池、电镀池的比较原电池原电池电解池电解池电镀池电镀池定义定义形成形成条件条件电极电极名称名称电极电极反应反应化学能转变成化学能转变成电能的装置。电能的装置。将电能转变成将电能转变成化学能的装置化学能的装置应用电解原理在某应用电解原理在某些金属表面镀上一些金属表面镀上一层其它金属的装置层其它金属的装置活动性不同两活动性不同两电极电极电解质溶液电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路两电极接直流电源两电极接直

10、流电源电极入电解质溶液电极入电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路镀层金属接电源正极镀层金属接电源正极待镀金属接电源负极待镀金属接电源负极电镀液须含有镀层金电镀液须含有镀层金属的离子属的离子负极：较活泼金属负极：较活泼金属正极：较不活泼金正极：较不活泼金属属( (或能导电的非金或能导电的非金属等属等) )阳阳:电源正极相连电源正极相连阴阴:电源负极相连电源负极相连阳极：镀层金属阳极：镀层金属阴极：镀件阴极：镀件负极：氧化反应负极：氧化反应正极：还原反应正极：还原反应阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阴极：还原反应阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阴极：还原反应要点二要点二:原电池种

11、类原电池种类-1锌锰干电池锌锰干电池金属棒金属棒锌锰干电池锌锰干电池负极（锌筒）负极（锌筒）Zn-2e- =Zn2+正极（石墨）正极（石墨）2MnO2+ 2NH4+ +2e- =Mn2O3+2NH3 +H2O 总反应：总反应： Zn+ 2MnO2+ 2NH4+ =Mn2O3+ Zn2+2NH3+H2O碱性锌锰干电池碱性锌锰干电池负极（锌筒）负极（锌筒）Zn-2e- + 2OH- =Zn(OH)2正极（石墨）正极（石墨）2MnO2+2e- +H2O=Mn2O3 +2OH总反应：总反应：Zn+2MnO2+H2O =Mn2O3+Zn(OH)2ZnZn生成生成Zn(NHZn(NH3 3) )2 2 2

12、+2+ 碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为ZnZn s s 2MnO2MnO2 2 s s H H2 2O O l l ZnZn OHOH 2 2 s s MnMn2 2O O3 3 s s 下列说法错误的是下列说法错误的是 0404江苏化学江苏化学 A A 电池工作时，锌失去电子电池工作时，锌失去电子 B B 电池正极的电极反应式为：电池正极的电极反应式为： 2MnO2MnO2 2 s s H H2 2O O l l

13、 2 2e e MnMn2 2O O3 3 s s 2OH2OH aqaq C C 电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D D 外电路中每通过外电路中每通过0 0 2 mol2 mol电子，锌的质量理论电子，锌的质量理论上减小上减小6 6 5 g5 gC1、电极材料、电极材料2、电解质溶液、电解质溶液3、电极反应式：、电极反应式：(放电时放电时)负极：负极：Pb 正极：正极：PbO2H2SO4溶液溶液负极负极（Pb） Pb-2ePb-2e- -+SO+SO4 42 2 - -=PbSO=PbSO4 4 正极（正极（PbOPbO2 2） PbOPbO

14、2 2+4H+4H+ +SO+SO4 42 2 - -+2e+2e- -=PbSO=PbSO4 4+2H+2H2 2O O要点二要点二:原电池种类原电池种类-2铅蓄电铅蓄电池池总反应总反应Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4 +2H2O 介质介质电池反应：电池反应： 2H2 +O2 = 2H2O 酸性酸性负极负极正极正极中性中性负极负极 正极正极碱性碱性负极负极正极正极2H2 - 4e- = 4H+ O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O2H2 - 4e- = 4H+O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-2H2 +4OH- 4e- = 4H2O O2 + 2H2O + 4e- =

15、 4OH-要点二要点二:原电池种类原电池种类-3氢氧燃料电池氢氧燃料电池固体电解质介质固体电解质介质电池反应电池反应： 2H2 +O2 = 2H2O 负极正极负极 正极2H2H2 2 - 4e - 4e- - +2O +2O2- 2- =2H=2H2 2O O O O2 2 + 4e + 4e- -= 2O= 2O2-2- 2H2H2 2 - 4e - 4e- - = 4H = 4H+ +O O2 2 + 4H + 4H+ + + 4e+ 4e- - = 2H= 2H2 2O O 要点二要点二:原电池种类原电池种类-4氢氧固体燃料电池氢氧固体燃料电池 下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提

16、下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是示，下列叙述不正确的是 A.A.a a电极是负极电极是负极 B. bB. b电极的电极反应为：电极的电极反应为： 4OH4OH 4 4e e 2H2H2 2O O2 2 C. C. 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D. D. 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置全部储藏在电池内的新型发电装置04天津理综B要点二要点二:原电池种类原电池种类-甲烷燃料电池甲烷燃料电池它是以两根金属铂片插入它是以两根金属铂片插入KO

17、HKOH溶液中作电极，又溶液中作电极，又在两极上分别通入甲烷和氧气。电极反应为：在两极上分别通入甲烷和氧气。电极反应为：负极：负极：正极：正极：CH4+ 10OH- -8e-= CO32- - + 7H2O2O2+ 4H2O +8e-= 8OH- -CHCH4 4+ 2O+ 2O2 2 + 2KOH = K + 2KOH = K2 2COCO3 3 + + 3H3H2 2O O电池总反应：电池总反应： 甲醇燃料电池是最近摩托罗拉公司发明的一甲醇燃料电池是最近摩托罗拉公司发明的一种由甲醇和氧气以及强碱作为电解质溶液的新型种由甲醇和氧气以及强碱作为电解质溶液的新型手机电池，电量是现有镍氢电池或锂电

18、池的手机电池，电量是现有镍氢电池或锂电池的1010倍倍其总反应为：其总反应为： 2CH2CH4 4O O + + 3O3O2 2 +4OH+4OH- -=2CO=2CO3 32-2- + + 6H6H2 2O O 负极：负极：2CH2CH4 4O O +16OH+16OH- - -12e-12e- -=2CO=2CO3 32-2- +12H +12H2 2O O 正极：正极：3O3O2 2 + + 6H6H2 2O O +12e+12e- - = 12OH12OH- -则其电极反应式为则其电极反应式为要点二要点二:原电池种类原电池种类-5甲醇燃料电池甲醇燃料电池要点三要点三:原电池原理的应用原

19、电池原理的应用金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护金属腐蚀金属腐蚀化学腐蚀化学腐蚀电化腐蚀电化腐蚀析析氢氢腐腐蚀蚀吸吸氧氧腐腐蚀蚀Fe-2eFe-2e = Fe= Fe2+2+2H2H+ +2e+2e- - =H=H2 2O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e- - =4OH =4OH总反应总反应:Fe+2H:Fe+2H+ +=Fe=Fe2+2+H+H2 2总反应总反应2Fe+O2Fe+O2 2+2H+2H2 2O=2Fe(OH)O=2Fe(OH)2 22Fe-4e2Fe-4e =2Fe=2Fe2+2+金属跟非金属跟非金属单质金属单质直接接触直接接触不纯金属不纯金属或合金跟或合金跟电解质溶

20、电解质溶液接触液接触 改变金属内部的组织结构，制成合金。改变金属内部的组织结构，制成合金。 在金属表面覆盖保护层。在金属表面覆盖保护层。 电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。池的阴极而受到保护。【特别提示【特别提示】 在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：律如下：电解池的阳极原电池的负极含杂质的金电解池的阳极原电池的负极含杂质的金属属纯金属纯金属电解池的阴极、原电池的正极电解池的阴极、原电池的正极 金属防护的几种重要方法金属防护的几种重要方法 下列装置中的纯锌棒都浸在相同浓度的稀硫

21、酸下列装置中的纯锌棒都浸在相同浓度的稀硫酸中，锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是中，锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是（ ） A A B B C C D D DZn 铁棒（负极）铁棒（负极）碳棒（正极）碳棒（正极） 硫酸铁溶液硫酸铁溶液 导线导线e- 设计原电池，注明电极名称，所用材料，电设计原电池，注明电极名称，所用材料，电子流动方向，写出电极反应式。子流动方向，写出电极反应式。（1）Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+ 电极反应式：电极反应式：负极负极( (铁铁):):Fe2eFe2e- - =Fe =Fe2+ 2+ 发生氧化反应发生氧化反应正极正极( (碳碳):):2Fe2Fe3+3+2e+2e-

22、-=2Fe=2Fe2+2+ 发生还原反应发生还原反应依据化学反应方程式设计原电池依据化学反应方程式设计原电池(05(05上海上海) )关于如图所示装置的叙述，关于如图所示装置的叙述，正确的是正确的是vA A、铜是阳极，铜片上有气泡产生、铜是阳极，铜片上有气泡产生vB B、铜片质量逐渐减少、铜片质量逐渐减少vC C、电流从锌片经导线流向铜片、电流从锌片经导线流向铜片vD D、氢离子在铜片表面被还原、氢离子在铜片表面被还原D D经典例题经典例题-例例1经典例题经典例题例例2(2(0101年广东年广东) )镍镉镍镉( (NiNiCdCd) )可充电电池在现代可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放

23、电反应按下式进行生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行Cd(OH)Cd(OH)2 22Ni(OH)2Ni(OH)2 2 CdCd2NiO(OH)2NiO(OH)2H2H2 2O O。由此可知，该电池放电时的负极材料是（由此可知，该电池放电时的负极材料是（ ）A ACd(OH)Cd(OH)2 2 B BNi(OH)Ni(OH)2 2 C CCdCd D DNiO(OHNiO(OH) )CC例例3 3（0505江苏）高铁电池是一种新型可充电电池，与普江苏）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池

24、的总反应为铁电池的总反应为3Zn3Zn2K2K2 2FeOFeO4 48H8H2 2O 3Zn(OH)O 3Zn(OH)2 22Fe(OH)2Fe(OH)3 34KOH4KOH，下列叙述不正确的是（，下列叙述不正确的是（ ）A A放电时负极反应为放电时负极反应为ZnZn2e2e2OH2OHZn(OH)Zn(OH)2 2B B充电时阳极反应为充电时阳极反应为Fe(OH)Fe(OH)3 33e3e- -5OH5OH- -FeOFeO4 42-2-4H4H2 2O OC C放电时每转移放电时每转移3mol3mol电子，正极有电子，正极有1mol K1mol K2 2FeOFeO4 4被氧化被氧化D

25、D放电时正极附近溶液的碱性增强放电时正极附近溶液的碱性增强例例4 （06年广东）某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极,含Li+导电固体为电解质。放电时的电池反应为：Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4。下列说法正确的是（ ） A放电时，LiMn2O4发生氧化反应 B放电时正极反应Li+LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4 C充电时，LiMn2O4发生氧化反应 D充电时，阳极反应为：Li+ + e- =Li B 例例5(06年江苏)锂离子电池已成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为：负极反应：C6Lixe-C6

26、Li 1xxLi+（C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）正极反应：Li1xMO2xLi+xe-LiMO2（LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物）下列有关说法正确的是（ ）A.A.锂离子电池充电时电池反应为锂离子电池充电时电池反应为C C6 6LiLiLiLi1 1x xMOMO2 2 LiMOLiMO2 2C C6 6LiLi1 1x xB. B. 电池反应中锂、锌、银、铅各失电池反应中锂、锌、银、铅各失1mol1mol电子，电子，金属锂所消耗的质量最小金属锂所消耗的质量最小C.C.锂离子电池放电时电池内部锂离子电池放电时电池内部LiLi向负极移动向负极移动D.D.锂离子电池充电时阴极反应

27、锂离子电池充电时阴极反应C C6 6LiLi1 1x xxLixLixexe- -C C6 6LiLiBD要点四要点四:电解时的电极反应方程式及电解规律电解时的电极反应方程式及电解规律1、首先看电极材料：若、首先看电极材料：若阳极阳极是是活性电极活性电极，则电解，则电解质溶液中的阴离子不再失去电子。质溶液中的阴离子不再失去电子。2、若是惰性电极：先考虑电解质溶液中的离子种、若是惰性电极：先考虑电解质溶液中的离子种类，再考虑溶液中离子的放电顺序类，再考虑溶液中离子的放电顺序阴离子失电子顺序（阳极上的电极反应）阴离子失电子顺序（阳极上的电极反应）金属电极金属电极SS2-2-II- -BrBr- -

28、ClCl- -OHOH- - 含氧酸根含氧酸根FF- -阳离子得电子顺序阳离子得电子顺序 （阴极（阴极 上的电极反应）上的电极反应） 电解电解类型类型 举举 例例 电极反应电极反应 溶液溶液pHpH变化变化 溶液复溶液复原方法原方法 物质类别物质类别 实例实例 水水电电解解含氧酸含氧酸H H2 2SOSO4 4 强碱强碱NaOHNaOH 活泼金属的活泼金属的含氧酸盐含氧酸盐 NaNa2 2SOSO4 4 溶溶质质电电解解无氧酸无氧酸 HClHCl 不活泼金属不活泼金属的无氧酸盐的无氧酸盐 CuClCuCl2 2 溶质和溶质和水同时水同时电解电解活泼金属的活泼金属的无氧酸盐无氧酸盐 NaClNa

29、Cl 不活泼金属不活泼金属的含氧酸盐的含氧酸盐 CuSOCuSO4 4 3.3.电解质溶液用电解质溶液用惰性电极惰性电极电解的规律小结：电解的规律小结： 阳极：阳极：4OH4OH-4e-4e=O=O2 2+2H+2H2 2O O阴极：阴极：4H4H+ +4e+4e =2H=2H2 2阳极阳极2Cl2Cl-2e-2e =Cl=Cl2 2阴极：阴极：4H4H+ +4e+4e=2H=2H2 2阳极阳极2Cl2Cl-2e-2e- =Cl=Cl2 2阴极：阴极：CuCu2+2+2e+2e=Cu=Cu阳极阳极2Cl2Cl-2e-2e = Cl = Cl2 2阴极：阴极：2H2H+ +2e+2e =H=H2

30、 2阳极：阳极：4OH4OH-4e-4e=O=O2 2+2H+2H2 2O O阴极：阴极：2Cu2Cu2+2+4e+4e=2Cu=2Cu减小减小增大增大不变不变增大增大增大增大减小减小H H2 2O OHClHClCuClCuCl2 2 HClHClCuOCuO典型例题典型例题 pHpHa a的某电解质溶液中，插入两支惰的某电解质溶液中，插入两支惰性电极通直流电一段时间后，溶液的性电极通直流电一段时间后，溶液的pHpHa a，则，则该电解质可能是该电解质可能是 0404广东化学广东化学 A A、NaOHNaOH B B、H H2 2SOSO4 4 C C 、AgNOAgNO3 3 D D、Na

31、Na2 2SOSO4 4A A典型例题典型例题把锌片和铁片放在有稀食盐水的酚酞溶把锌片和铁片放在有稀食盐水的酚酞溶液的表面皿中，如图所示经过一段时间后，最先液的表面皿中，如图所示经过一段时间后，最先观察到变红的区域是观察到变红的区域是（ ）A A和和B B和和C C和和D D和和B B解析：解析：这是有关金属腐蚀、原电池和电解的微型实验试题，这是有关金属腐蚀、原电池和电解的微型实验试题，左边图示发生的是吸氧腐蚀，其中左边图示发生的是吸氧腐蚀，其中Fe电极作阴极，电极反应电极作阴极，电极反应式是：式是：O2+4e-+2H2O = 4OH-；右边图示是电解装置，所以；右边图示是电解装置，所以Zn电

32、极发生还原反应：电极发生还原反应：2H2O+4e-=H2+2OH-。 典型例题、典型例题、用石墨作电极电解用石墨作电极电解AlClAlCl3 3溶液时溶液时, ,图示图示的电解液变化曲线合理的是的电解液变化曲线合理的是( (纯水导电忽略不记纯水导电忽略不记) )pH7ApH7B时间时间时间时间沉沉淀淀量量C沉沉淀淀量量D时间时间时间时间AD 阳极阳极( (纯铜纯铜) )：Cu - 2eCu - 2e = Cu= Cu2+2+， 阴极阴极( (镀件镀件) )：CuCu2+ 2+ + 2e+ 2e = Cu= Cu， 电解液：可溶性铜盐溶液，如电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSOCuSO4 4 电解

33、原理应用电解原理应用1 1、电镀原理、电镀原理镀铜镀铜 (2)避免生成物H2和Cl2混合因为: .(1)避免Cl2接触NaOH溶液反应致使产品不纯的反应方程: .第一个问题:Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O混合遇火或遇强光爆炸混合遇火或遇强光爆炸解决解决方法:使用离子交换膜使用离子交换膜第二个问题：第二个问题：精精制制食盐水食盐水2 2、氯碱工业反应原理、氯碱工业反应原理 阳极：阳极：2Cl2Cl- -2e-2e- - =Cl=Cl2 2，阴极：，阴极：2H2H+ +2e+2e- - =H=H2 2 2NaCl+2H 2NaCl+2H2 2O=2NaOH+HO=2

34、NaOH+H2 2+Cl+Cl2 2通电通电泥沙泥沙、Na+、 Cl-、Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、SO42-Na+、 Cl-、 Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、 SO42-NaNa+ +、 ClCl- -、 MgMg2+2+、 CaCa2+2+、 FeFe3+3+ 、引入引入BaBa2+2+ Na+、 Cl-、 Ca2+ 、 Ba2+ 、引入引入OH-Na+、 Cl-、CO32-、OH-Na+、 Cl-沉降沉降除泥沙除泥沙略过量略过量BaCl2 溶液溶液除除SO42-略过量略过量Na2CO3 溶液溶液除除Ca2+. Ba2+ 略过量略过量NaOH 溶液溶液除除Fe3+ , Mg2

35、+ 适量适量HCl溶液溶液调节调节PH 除除CO32- 、OH- 粗盐成分：粗盐成分：由于由于粗盐粗盐中含中含有泥沙、有泥沙、Ca2+ 、Mg2+、 Fe3+ 、SO42等杂质，会在等杂质，会在碱液中形成沉淀从而损坏离碱液中形成沉淀从而损坏离子交换膜，那么如何除去这子交换膜，那么如何除去这些杂质呢？些杂质呢？v 关于电解关于电解NaClNaCl水溶液，下列叙述正确的是水溶液，下列叙述正确的是vA A电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠vB B若在阳极附近的溶液中滴入若在阳极附近的溶液中滴入KIKI试液，溶液呈试液，溶液呈棕色棕色vC C若在阴极附近的溶液

36、中滴入酚酞试液，溶液若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色呈无色vD D电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性中，充分搅拌后溶液呈中性（05全国卷I）B3 3、电解精炼反应原理、电解精炼反应原理( (电解精炼铜电解精炼铜) ) 粗铜中含粗铜中含ZnZn、FeFe、NiNi、AgAg、PtPt、AuAu等等 阳极阳极( (粗铜粗铜) )：Cu-2eCu-2e- - = Cu= Cu2+2+， （Zn-2eZn-2e- - = Zn = Zn2+2+， Fe-2eFe-2e- - = Fe = Fe2+2+等）等） 阴极阴极( (

37、精铜精铜) )： CuCu2+2+2e+2e- - =Cu =Cu 电解液：可溶性铜盐溶液，如电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSOCuSO4 4。 ZnZn2 2、NiNi2 2等等 阳离子得电子能力小于阳离子得电子能力小于CuCu2+2+而而留在电解质溶液中。金属活动顺序排在留在电解质溶液中。金属活动顺序排在CuCu后后的的AgAg、PtPt、AuAu等失电子能力小于等失电子能力小于CuCu，以金属，以金属单质沉积于阳极，成为单质沉积于阳极，成为“阳极泥阳极泥”。4.4.电冶金电冶金电解氧化铝制铝电解氧化铝制铝: :阴极阴极:4Al:4Al3+3+12e+12e- -=4Al =4Al 阳极阳

38、极:6O:6O2-2-12e-12e- -=3O=3O2 2总反应总反应:2Al:2Al2 2O O3 3=4Al+3O=4Al+3O2 2 通电通电（05天津高考天津高考12 ）金属镍有广泛的用途。粗镍金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（ ） （已知：氧化性（已知：氧化性Fe2+Ni2+Cu2+）A阳极发生还原反应，其电极反应式：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电解过程中，阳极质量的减少与阴

39、极质量的增加相等增加相等C电解后，溶液中存在的金属阳离子只有电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+ 和和Zn2+D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和和PtDv电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液个电解池，装有电解液a a；X X、Y Y是两块电极板，是两块电极板，通过导线与直流电源相连。通过导线与直流电源相连。v请回答以下问题：请回答以下问题：v 2 2 如要用电解方法精炼粗铜，如要用电解方法精炼粗铜，v电解液电解液a a选用选用CuSOCuSO4 4溶液，则溶液，则v X X电极的材料

40、是电极的材料是 ，v电极反应式是电极反应式是 。v Y Y电极的材料是电极的材料是 ，v 电极反应式是电极反应式是 。04福浙理综例例 (1996(1996年全国，年全国，21)21)实验室用铅蓄电池作实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电电源电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：池放电时发生如下反应： 负极：负极：PbPb+ SO+ SO4 42 2 =PbSO=PbSO4 4+2e+2e， 正极：正极：PbOPbO2 2+4H+4H+ +SO+SO4 42 2+2e+2e=PbSO=PbSO4 4+2H+2H2 2O O 今若制得今若制得ClCl2 2

41、0.050mol 0.050mol，这时电池内消耗的，这时电池内消耗的H H2 2SOSO4 4的物质的量至少是的物质的量至少是( )( ) A0.025 mol B0.050 mol C0.10 mol D0.20 molC要点五要点五:有关电解的计算有关电解的计算铂电极电解铂电极电解1LCu(NO1LCu(NO3 3) )2 2和和KNOKNO3 3混合溶液通电一段时混合溶液通电一段时间，两极均产生间，两极均产生11.2L(11.2L(标状标状) )气体气体. .求电解后溶液求电解后溶液的的pHpH，并确定析出铜的物质的量，并确定析出铜的物质的量. .解析：解析：阳极阳极 4OH-4e-=

42、2H2O+O2 阴极阴极 Cu2+2e- =Cu 2H+2e- =H2 阳极转移电子的物质的量为阳极转移电子的物质的量为: 0.54 = 2mol,阴极生成阴极生成0.5molH2,消耗消耗H+ 1mol;所以溶液中所以溶液中 C(H+)=1mol/L pH=0可析出铜为可析出铜为0.5mol. 要点五要点五:有关电解的计算有关电解的计算两电极接直流电源两电极接直流电源电解质溶液电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路活泼性不同的两电极活泼性不同的两电极电解质溶液电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路形成形成条件条件将电能将电能 转变成化学能的装置转变成化学能的装置将化学能将化学能 转变成电能的装置转变成电能的装置定义定义装置装置实例实例电解池电解池原电池原电池装置装置电源负极电源负极电解池阴极电解池阴极电解池阳