二轮复习电化学课件.ppt

进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记忆中的故那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热怎么这么热”，于是三五成群，聚在大树，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你看热的，跑什么？你看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！蒲扇是中国传统工艺品，在是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，圆，轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅长的时间隧道，袅二轮复习电化学课件【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、电解池工作原理及有关计算。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-=Zn=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+2H Zn+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 2Al+8OH 2Al+8OH-6e-6e-=2AlO=2AlO2 2-+4H+4H2 2O O 正极正极 6H 6H2 2O+6eO+6e-=3H=3H2 2+6OH+6OH 总总 2Al+2OH 2Al+2OH-+2H+2H2 2O=2AlOO=2AlO2 2+3H+3H2 2 负极负极 Mg-2e Mg-2e-=Mg=Mg2+2+正极正极 4H 4H+2NO+2NO3 3-+2e+2e-=2NO=2NO2 2+2H+2H2 2O O总总 Mg+4H Mg+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、铝用导线连接后插思考：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，它们的电极名称入不同的电解质溶液组成原电池，它们的电极名称及电极反应式及电极反应式MgMgCu2+oooooooooooooooooooo 阴极阴极阳极阳极CuCl2oooooooooooooooooooooooe-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定义义形成形成条件条件电电极极名称名称电电极极反反应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镀层金属接金属接电电源正极源正极待待镀镀金属接金属接电电源源负负极极电镀电镀液液须须含有含有镀层镀层金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：正极：还还原反原反应应阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：阴极：还还原反原反应应阳极：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+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 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，锌的质量理电子，锌的质量理论上减小论上减小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）PbOPbO2 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铅蓄电池铅蓄电池总反应总反应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-=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.B.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KOHKOH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种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手机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池的电池，电量是现有镍氢电池或锂电池的1010倍其总反倍其总反应为：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电池原理的应用金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护金金属属腐腐蚀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负极负极正极正极负极负极正极正极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 B A B C D C 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，电子设计原电池，注明电极名称，所用材料，电子流动方向，写出电极反应式。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-=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(012(01年广东年广东)镍镉镍镉(Ni(NiCd)Cd)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 CCd DCd DNiO(OH)NiO(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 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-=LiB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-C6Li 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-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）AgAg+FeFe3+3+CuCu2+2+HH+PbPb2+2+SnSn2+2+FeFe2+2+ZnZn2+2+AlAl3+3+KK+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NaOH NaOH 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 HCl HCl 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 NaClNaCl 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 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、NaOH BNaOH B、H H2 2SOSO4 4 C C、AgNOAgNO3 3 D D、NaNa2 2SOSO4 4A A典典型型例例题题把把锌锌片片和和铁铁片片放放在在有有稀稀食食盐盐水水的的酚酚酞酞溶溶液液的的表表面面皿皿中中，如如图图所所示示经经过过一一段段时时间间后后，最最先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：这是有关金属腐蚀、原电池和电解的微型实验试题，解析：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+2NaOH=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=2NaOH+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+、Cl Cl-、MgMg2+2+、Ca Ca2+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+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，会在碱液等杂质，会在碱液中形成沉淀从而损坏离子交中形成沉淀从而损坏离子交换膜，那么如何除去这些杂换膜，那么如何除去这些杂质呢？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-2e Fe-2e-=Fe=Fe2+2+等）等）阴极阴极(精铜精铜)：Cu Cu2+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，通是两块电极板，通过导线与直流电源相连。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年年全全国国，21)21)实实验验室室用用铅铅蓄蓄电电池池作作电电源源电电解解饱饱和和食食盐盐水水制制取取氯氯气气，已已知知铅铅蓄蓄电电池池放电时发生如下反应：放电时发生如下反应：负极：负极：Pb+SOPb+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 今今若若制制得得ClCl2 2 0.050mol0.050mol，这这时时电电池池内内消消耗耗的的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-=2H2O+O2阴极阴极Cu2+2e-=Cu2H+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/LpH=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电解池与原电池有哪些异同电解池与原电池有哪些异同两电极接直流电源两电极接直流电源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电解质溶液电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路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电解质溶液电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路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将电能将电能转变成化学能的装置转变成化学能的装置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将化学能将化学能转变成电能的装置转变成电能的装置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解池与原电池有哪些异同电解池与原电池有哪些异同(续续)电源负极电源负极电源负极电源负极电解池阴极电解池阴极电解池阴极电解池阴极电解池阳极电解池阳极电解池阳极电解池阳极电源正极电源正极电源正极电源正极电子电子流向流向阳极：阳极：阳极：阳极：氧化反应，溶液氧化反应，溶液氧化反应，溶液氧化反应，溶液中的阴离子失电子或电中的阴离子失电子或电中的阴离子失电子或电中的阴离子失电子或电极金属失电子极金属失电子极金属失电子极金属失电子阴极：阴极：阴极：阴极：还原反应，溶液还原反应，溶液还原反应，溶液还原反应，溶液中的阳离子得电子中的阳离子得电子中的阳离子得电子中的阳离子得电子负极：负极：负极：负极：氧化反应，金属氧化反应，金属氧化反应，金属氧化反应，金属失电子失电子失电子失电子正极：正极：正极：正极：还原反应，溶液还原反应，溶液还原反应，溶液还原反应，溶液中的阳离子得电子中的阳离子得电子中的阳离子得电子中的阳离子得电子电极电极反应反应阳极：阳极：阳极：阳极：与电源正极相连与电源正极相连与电源正极相连与电源正极相连阴极：阴极：阴极：阴极：与电源负极相连与电源负极相连与电源负极相连与电源负极相连负极：负极：负极：负极：较活泼金属较活泼金属较活泼金属较活泼金属正极：正极：正极：正极：较不活泼金属较不活泼金属较不活泼金属较不活泼金属（或能导电的非金属）（或能导电的非金属）（或能导电的非金属）（或能导电的非金属）电极电极名称名称电解池电解池原电池原电池装置装置负极负极负极负极正极正极正极正极导线导线导线导线B镍氢（镍氢（MH-Ni)电池电池电池总反应电池总反应：1/2H2+NiO(OH)=Ni(OH)2 负极：负极：1/2H2+OH-e-=H2O 正极：正极：NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-一种新燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁一种新燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y Y2 2O O3 3）的氧化锆）的氧化锆（ZrOZrO2 2）晶体，在熔融状态下能传导）晶体，在熔融状态下能传导O O2-2-。下列对。下列对该燃料说法正确的是该燃料说法正确的是 A A、在熔融电解质中，、在熔融电解质中，O O2 2由负极移向正极由负极移向正极 B B、电池的总反应是、电池的总反应是2C2C4 4H H1010+13O+13O2 2=8CO=8CO2 2+10H+10H2 2O O C C、通入空气的一极是正极，电极反应为：、通入空气的一极是正极，电极反应为：O O2 2+4e-=2O+4e-=2O22 D D、通入丁烷的一极是正极，电极反应为：、通入丁烷的一极是正极，电极反应为：C C4 4H H1010+26e-+13O+26e-+13O2 2=4CO=4CO2 2+5H2O（0505广东）广东）C C电解原理电解原理2814分 04湖川吉在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相溶的中性液体。上层液体中插入两根石墨电极，圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅棒，可以上下搅动液体，装置如右图。接通电源，阳极周围的液体呈现棕色，且颜色由浅变深，阴极上有气泡生成。停止通电，取出电极，用搅棒上下剧烈搅动，静置后液体又分成两层，下层液体呈紫红色，上层液体几乎无色。根据上述实验回答：v1 阳极上的电极反应式为 。v2 阴极上的电极反应式为 。v3 原上层液体是 。v4 原下层液体是 。v5 搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是 v 。v6 要检验上层液体中含有金属离子，其方法是 ，现象是 。28 1 2I 2e I2 2 2H+2e H23 KI或NaI水溶液 4 CCl4或CHCl3等5 I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度，所以绝大部分I2都转移到CCl4中。6 焰色反应；透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色其它合理答案同样给分。例如，若3中答NaI水溶液，这里答火焰呈紫色。下图中能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解产物下图中能验证氯化钠溶液（含酚酞）电解产物的装置是的装置是 0404上海化学上海化学 (D D )结束结束