2022年高中化学知识点——原电池和电解池.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 原电池和电解池1原电池和电解池的比较：装置原电池电解池实例原理使氧化仍原反应中电子作使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化仍原反应定向移动,从而形成电流；的过程叫做电解；这种把电能这种把化学能转变为电能转变为化学能的装置叫做电解的装置叫做原电池；池；形成条电极：两种不同的导体相电源；电极（惰性或非连；惰性）；件电解质溶液：能与电极反电解质（水溶液或熔化态） ；应；反应类自发的氧化仍原反应非自发的氧化仍原反应型由电极本身性质打算：电极名正极：材料性质较不活泼的由外电源打算：电极；阳极：连电源的正极；称负极：材料性质较活泼的电阴极：连电源的负极

2、；极； 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 电极反负极： Zn-2e-=Zn 2+ （氧化阴极： Cu 2+ +2e- = Cu （仍原反反应）应）应正极：2H +2e-=H2 （仍原反阳极：2Cl-2e-=Cl 2（氧化电子流应）反应）电源负极阴极；阳极电源负极正极向正极电流方正极负极电源正极阳极；阴极电源向负极能量转化学能电能电能化学能化电解食盐水（氯碱工业） ；抗金属的电化腐蚀；应用电镀（镀铜）；电冶（冶炼 Na、有用电池；Mg、Al ）；精炼（精铜）；一 原电池；原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属

3、于放热的氧化仍原反应,但 区分于一般的氧化仍原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和仍 原剂之间的有效碰撞完成的,而是仍原剂在负极上失电子发生氧 化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子 发生仍原反应,从而完成仍原剂和氧化剂之间电子的转移；两极 之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 闭合回路, 使两个电极反应不断进行,产生电流,实现化学能向电能的转化；发生有序的电子转移过程,从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置；从化学反应角度看,原电池

4、的原理是氧化仍原反应中的仍原剂失 去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化仍原反应分别在两个电极 上进行；原电池的构成条件有三个：（1）电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他 导电的材料（非金属或某些氧化物等）组成；（2）两电极必需浸泡在电解质溶液中；（3）两电极之间有导线连接,形成闭合回路；只要具备以上三个条件就可构成原电池；而化学电源由于要 求可以供应连续而稳固的电流,所以除了必需具备原电池的三个 构成条件之外,仍要求有自发进行的氧化仍原反应；也就是说,化学电源必需是原电池,但原电池不肯定都能做化学电池；形成前提：总反应为自发的氧化仍原反应 电极的构成：a. 活泼性不同的金属锌铜原电池

5、,锌作负极, 铜作正极； b.金属和非金属（非金属必需能导电）锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极；c. 金属与化合物铅蓄电池,铅板作负极,二氧化 铅作正极； d. 惰性电极氢氧燃料电池,电极均为铂； 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 电解液的挑选：电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化 仍原反应；原电池正负极判定：负极发生氧化反应,失去电子；正极发生仍原反应,得到电 子；电子由负极流向正极,电流由正极流向负极；溶液中,阳离 子移向正极,阴离子移向负极 电极反应方程式的书写负极：活泼金属失电子,看阳离子能否在电解液中大

6、量存在；假如金属阳离子不能与电解液中的离子共存,就进行进一步的反应；例：甲烷燃料电池中,电解液为KOH,负极甲烷失8 个电子生成 CO2和 H2O,但 CO2不能与 OH-共存, 要进一步反应生成碳酸根；正极：当负极材料能与电解液直接反应时,溶液中的阳离子得电子；例：锌铜原电池中,电解液为HCl,正极 H+得电子生成 H2；当负极材料不能与电解液反应时,溶解在电解液中的 O2 得电子；假如电解液呈酸性,O2+4e-+4H+=2H2O；假如电解液呈中性或碱性,O2+4e-+2H2O=4OH-；特别情形 :Mg-Al-NaOH ,Al 作负极；负极：O2-+2H2O；正极： 2H2O+2e-=H2

7、 +2OH- Cu-Al-HNO3,Cu 作负极； Al-3e-+4OH-=Al名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 留意： Fe 作负极时,氧化产物是Fe2+而不行能是Fe3+；肼（N2H4）和 NH3的电池反应产物是H2O和 N2 无论是总反应,仍是电极反应,都必需满意电子守恒、电荷守恒、质量守恒；pH 变化规律电极四周： 消耗 OH-H+,就电极四周溶液的 pH减小（增大）；反应生成 OH-H+ ,就电极四周溶液的 pH 增大（减小）；溶液：如总反应的结果是消耗 OH-H+,就溶液的 pH 减小（增大）；如总反应

8、的结果是生成 OH-H+,就溶液的 pH增大（减小） ；如总反应消耗和生成 OH-H+ 的物质的量相等,就溶液的 pH由溶液的酸碱性打算,溶液呈碱性就 pH 增大, 溶液呈酸性就 pH减小,溶液呈中性就 pH 不变；原电池表示方法原电池的组成用图示表达,未免过于麻烦；为书写简便,原电池的装置常用便利而科学的符号来表示；其写法习惯上遵循如下几点规定：1. 一般把负极（如 示式的左边,正极（如示式的右边；Zn 棒与 Zn2+离子溶液）写在电池符号表 Cu 棒与 Cu2+离子溶液）写在电池符号表2. 以化学式表示电池中各物质的组成,溶液要标上活度或浓度（ mol/L ）, 如为气体物质应注明其分压

9、Pa ,仍应标明当时的名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 温度；如不写出,就温度为298.15K, 气体分压为101.325kPa, 溶液浓度为1mol/L ；3. 以符号“ ” 表示不同物相之间的接界,用“ ” 表示盐桥；同一相中的不同物质之间用“, ” 隔开；4. 非金属或气体不导电, 因此非金属元素在不同氧化值时构成的氧化仍原电对作半电池时,需外加惰性导体 （如铂或石墨等）做电极导体；其中,惰性导体不参与电极反应,只起导电（输送或接送电子）的作用,故称为“ 惰性” 电极；按上述规定, CuZn 原电池可用如下电

10、池符号表示：（- ） Zns Zn2+ C Cu2+ C Cus （ +）理论上 , 任何氧化仍原反应都可以设计成原电池,例如反应 : Cl2+ 2I- 2Cl - +I2 此反应可分解为两个半电池反应：负极： 2I- I2+ 2e- （氧化反应）正极： C2+2e- 2Cl - （仍原反应）该原电池的符号为：（- ）Pt I2s I- C Cl - C C2PCL2 Pt （+）二 两类原电池吸氧腐蚀吸氧腐蚀金属在酸性很弱或中性溶液里,空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化腐蚀,叫吸氧腐蚀 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 30 页精选学习资料 - - - - -

11、 - - - - 例如钢铁在接近中性的潮湿的空气中腐蚀属于吸氧腐蚀,其 电极反应如下：负极（ Fe）： 2Fe - 4e = 2Fe2+ 正极（ C）： 2H2O + O2 + 4e = 4OH- 钢铁等金属的电化腐蚀主要是吸氧腐蚀吸氧腐蚀的必要条件 以氧的仍原反应为阴极过程的腐蚀,称为氧仍原腐蚀或吸氧 腐蚀；发生吸氧腐蚀的必要条件是金属的电位比氧仍原反应的电 位低：氧的阴极仍原过程及其过电位 吸氧腐蚀的阴极去极化剂是溶液中溶解的氧；随着腐蚀的进 行,氧不断消耗,只有来自空气中的氧进行补充；因此,氧从空 气中进入溶液并迁移到阴极表面发生仍原反应,这一过程包括一 系列步骤；（1） 氧穿过空气溶液

12、界面进入溶液；（2） 在溶液对流作用下,氧迁移到阴极表面邻近；（3） 在扩散层范畴内,氧在浓度梯度作用下扩散到阴极表 面；（4） 在阴极表面氧分子发生仍原反应,也叫氧的离子化反 应；吸氧腐蚀的掌握过程及特点 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 金属发生氧去极化腐蚀时,多数情形下阳极过程发生金属活 性溶解,腐蚀过程处于阴极掌握之下；氧去极化腐蚀速度主要取 决于溶解氧向电极表面的传递速度和氧在电极表面上的放电速 度；因此,可粗略地将氧去极化腐蚀分为三种情形；（1）假如腐蚀金属在溶液中的电位较高,腐蚀过程中氧的传 递速度又

13、很大,就金属腐蚀速度主要由氧在电极上的放电速度决 定；（2）假如腐蚀金属在溶液中的电位特别低,不论氧的传输速 度大小,阴极过程将由氧去极化和氢离子去极化两个反应共同组 成；（3）假如腐蚀金属在溶液中的电位较低,处于活性溶解状态,而氧的传输速度又有限,就金属腐蚀速度由氧的极限扩散电流密 度打算；扩散掌握的腐蚀过程中,由于腐蚀速度只打算于氧的扩散速 度,因而在肯定范畴内,腐蚀电流将不受阳极极化曲线的斜率和 起始电位的影响；扩散掌握的腐蚀过程中,金属中不同的阴极性杂质或微阴极 数量的增加,对腐蚀速度的增加只起很小的作用； 解题过程 影响吸氧腐蚀的因素 1. 溶解氧浓度的影响 2温度的影响 名师归纳总

14、结 - - - - - - -第 8 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3盐浓度的影响4溶液搅拌和流速的影响阴极掌握缘由 主要是活化极化：=2.3RT lgiC/i / nF 主要是浓差极化：=2.3RT/nFlg1-iC/iL 阴极反应产物以氢气泡逸出,电极表面溶液得到附加搅拌 产物 OH只能靠扩散或迁移离开,无气泡逸出,得 不到附加搅拌 析氢腐蚀 在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氢气,这种腐蚀叫 做析氢腐蚀；在钢铁制品中一般都含有碳；在潮湿空气中,钢铁 表面会吸附水汽而形成一层薄薄的水膜；水膜中溶有二氧化碳后就变成一种电解质溶液,使水里的H+增多；是就构

15、成很多个以铁为负极、碳为正极、酸性水膜为电解质溶液的微小原电池；这些 原电池里发生的氧化仍原反应是：负极（铁）：铁被氧化 Fe-2e=Fe2+；正极（碳）：溶液中的H+被仍原 2H+2e=H2 这样就形成很多的微小原电池；最终氢气在碳的表面放出,铁被腐蚀,所以叫析氢腐蚀；析氢腐蚀定义金属在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出 氢气,这种腐蚀叫做析氢腐蚀；析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 比 较析氢腐蚀吸氧腐蚀项目去极带电氢离子,迁移中性氧分子,只能靠扩散和对流传输化剂速度和扩散才能中性或碱性

16、溶液中H2O作去极化剂浓性质都很大去极浓度大,酸性溶液化剂中 H+放电度不大,其溶解度通常随温度上升和盐浓度浓度增大而减小常用原电池方程式1Cu H2SO4 Zn 原电池 正极： 2H+ + 2e- H2 负极： Zn - 2e- Zn2+ 总反应式： Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 2Cu FeCl3 C 原电池正极： 2Fe3+ + 2e- 2Fe2+ 负极： Cu - 2e- Cu2+ 总反应式： 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+ 3钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀 正极： O2 + 2H2O + 4e- 4OH- 负极： 2Fe - 4e- 2Fe2+ 名师归

17、纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 总反应式： 2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe（OH2 4氢氧燃料电池（中性介质）正极： O2 + 2H2O + 4e- 4OH- 负极： 2H2 - 4e- 4H+ 总反应式： 2H2 + O2 = 2H2O 5氢氧燃料电池（酸性介质）正极： O2 + 4H+ + 4e- 2H2O 负极： 2H2 - 4e- 4H+ 总反应式： 2H2 + O2 = 2H2O 6氢氧燃料电池（碱性介质）正极： O2 + 2H2O + 4e- 4OH- 负极： 2H2 - 4e- + 4OH-

18、 4H2O 总反应式： 2H2 + O2 = 2H2O 7铅蓄电池（放电）正极 PbO2 ：PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+ PbSO4 + 2H2O 负极 Pb ：Pb- 2e-+ SO42- PbSO4 总反应式：Pb+PbO2+4H+ 2SO42- = 2PbSO4 + 2H2O 8Al NaOH Mg 原电池正极： 6H2O + 6e- 3H2 + 6OH - 负极： 2Al - 6e- + 8OH- 2AlO2 - + 4H2O 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 总反应式： 2Al+2O

19、H-+2H2O=2AlO2- + 3H2 9CH4燃料电池 碱性介质 正极： 2O2 + 4H2O + 8e- 8OH- 负极： CH4 -8e- + 10OH- CO32 - + 7H2O 总反应式： CH4 + 2O2 + 2OH- = CO32- + 3H2O 10熔融碳酸盐燃料电池（Li2CO3 和 Na2CO3熔融盐作电解液,CO作燃料）：正极： O2 + 2CO2 + 4e- 2CO32 - 连续补充CO2气体 负极： 2CO + 2CO32- - 4e- 4CO2 总反应式： 2CO + O2 = 2CO2 11银锌纽扣电池 碱性介质 正极 Ag2O ： Ag2O + H2O +

20、 2e- 2Ag + 2OH - 负极 Zn ：Zn + 2OH- -2e- ZnO + H2O 总反应式： Zn + Ag2O = ZnO + 2Ag 常见的原电池 常用原电池有锌锰干电池、锌汞电池、锌银扣式电池 及锂电池等；1 锌锰干电池：锌锰电池具有原材料来源丰富、工艺简 单,价格廉价、使用便利等优点,成为人们使用最多、最广泛的 电池品种；锌锰电池以锌为负极,以二氧化锰为正极；依据基 本结构,锌锰电池可制成圆筒形、扣式和扁形,扁形电池不能 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 单个使用,可组合叠层电池（组）；依

21、据所用电解液的差别将锌锰电池分为三个类型：1 铵型锌锰电池：电解质以氯化铵为主,含少量氯化锌；电池符号 :- Zn NH4Cl ZnCl2MnO2 + 总电池反应： Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnNH32Cl2+2MnOOH 2 锌型锌锰电池：又称高功率锌锰电池,电解质为氯 化锌,具有防漏性能好,能大功率放电及能量密度较高等优点,是锌锰电池的其次代产品,20 世纪 70 岁月初第一由德国推出；与铵型电池相比锌型电池长时间放电不产生水,因此电池不易漏 液；电池符号： - Zn ZnCl2 MnO2 + 总电池反应（长时间放电）：Zn+2ZnOHCl+6MnOOH=ZnCl2 2ZnO 4H

22、2O+2Mn3O4 3 碱性锌锰电池：这是锌锰电池的第三代产品,具有 大功率放电性能好、能量密度高和低温性能好等优点；电池符号： - Zn KOH MnO2 + 总电池反应： Zn+2H2O+2MnO2=2MnOOH+ZnOH2 锌锰电池额定开路电压为1.5V ,实际开路电压1.5 1.8V,其工作电压与放电负荷有关,负荷越重或放电电阻越小,闭路电压越低；用于手电筒照明时,典型终止电压为 机答应电压降至 0.75V ； 0.9V ,某些收音名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2锂原电池：又称锂电池,是以金属锂为负极

23、的电池总称；锂的电极电势最负相对分子质量最小,导电性良好,可制成一系列贮存寿命长,工作温度范畴宽的高能电池；依据电解液和正极物质的物理状态,锂电池有三种不同的类型,即：固体正极有机电解质电池、液体正极液体电解质电池、固体正极固体电解质电池；Li CFn 的开路电压为 3.3V ,比能量为480W h L -1 ,工作温度在-5570 间,在 20下可贮存 10 年之久！它们都是近年来研制的新产品,目前主要用于军事、空间技术等特别领域,在心脏起搏器等微、小功率场合也有应用；二 电解池电解原理1、电解和电解池：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化仍原反应的过程叫做电解； 把电能转变为化学能

24、的装置叫做电解池或电解槽；CuCl2 CuCl 22、电解池的组成：有两个电极插入电解质溶液（或熔融状态的电解质）中；两极连外接直流电源； 3、离子的放电次序：阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电； 电解电解质溶液时, 在阴阳两极上第一发生放电反应的离子分别是溶液里最简单放电的阳离子和最简单放电的阴离子；（1）阳极：（仍原性强的先放电）惰性电极（ Pt 、Au、石墨、钛等）时：S 2IBrClOH（水） NOSO 2F活性电极时：电极本身溶解放电；（2）阴极：（氧化性强的先放电）无论是惰性电极仍是活性电极都不参与电极反应,溶液中的阳离子；阳离子在阴极上的放电次序是：发生反应的是 +Ag

25、+Hg 2+Cu 2+H +（水） Pb 2+Fe 2+ Na +Ca 2+ K4、电解规律：（惰性电极） 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - （1）电解电解质：阳离子和阴离子放电才能均强于水电离出 和 OH ；如无氧酸和不活泼金属的无氧酸盐；+ HHCl（aq）阳极（ ClOH）2Cl2eCl 2阴极（ H） 2H2eH2电解总方程式 2HCl H2 Cl2CuCl2（aq）阳极（ ClOH）2Cl2eCl 2阴极（ Cu 2H）Cu 22eCu 电解总方程式 CuCl2 CuCl 2（2）电解水：阳离子和阴离子

26、放电才能均弱于水电离出 H +和 OH ；如含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐；H2SO4（aq）阳极（ SO4 2OH 4OH4e2H2OO2阴极（ H）2H2eH2电解总方程式 2H2O 2H2 O2NaOH（aq）阳极（ OH）4OH4e2H2OO2阴极：（NaH2H2eH2电解总方程式 2H2O 2H2 O2Na2SO 4（aq）阳极（ SO4 2OH4OH4e2H2OO2阴极：（NaH2H2eH2电解总方程式 2H2O 2H2 O2（3）电解水和电解质：阳离子放电才能强于水电离出 H +,阴离子放电才能弱于水电离出 OH,如活泼金属的无氧酸盐；阳离子放电才能弱于水电离出 H +,阴离子

27、放电才能强于水电离出 OH ,如不活泼金属的含氧酸盐；NaCl（aq）阳极（ ClOH）2Cl2eCl 2阴极：（NaH2H2eH2电解总方程式 2NaCl2H2O 2NaOHH2 Cl2CuSO 4（aq） 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 阳极（ SO4 2OH阴极（ Cu 2H）4OH4e2H2OO2Cu 22eCu 总方程式 2CuSO42H2O电解2Cu2H2SO 4O2【归纳总结】（1）电解的四种类型（惰性电极） ：（2）电解质溶液浓度复原：加入物质与电解产物的反应必需符 合电解方程式生成物的化学计量

28、数；（3）电解时 pH的变化：电极区域：阴极 H +放电产生 H2,破坏水的电离平稳云集 OH,阴放电产生 O2,破坏水的电离平稳云集 H +,极区域 pH变大；阳极 OH 阳极区域 pH变小；电解质溶液：电解过程中,既产生H2,又产生 O2,就原溶液呈酸性的 pH变小,原溶液呈碱性的 pH变大,原溶液呈中性的 pH不变（浓度变大）；电解过程中,无 H2 和 O2产生, pH几乎不变；如电解 CuCl2溶液（ CuCl2溶液由于 Cu 2+水解显酸性）,一旦 CuCl2全部电解完, pH值会变大,成中性溶液；电解过程中,只产生 程中,只产生 O2,pH变小；H2,pH变大；电解过（4）电极方程

29、式的书写：先看电极；再将溶液中的离子放 电次序排队,依次放电；留意要遵循电荷守恒,电子得失的数目要 相等；（二）电解原理的应用 1、铜的电解精炼 2、2阳极（粗铜棒）：Cu2eCu 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 阴极（精铜棒）：Cu 22eCu 电解质溶液：含铜离子的可溶性电解质分析：由于粗铜中含有金、银、锌、铁、镍等杂质,电解时,比铜活泼的锌、 铁、镍会在阳极放电形成阳离子进入溶液中,Zn2e = Zn 2+ 、Fe2e = Fe 2+ 、Ni 2e =Ni 2+,Fe 2+、Zn 2+、Ni 2+不会在阴

30、极析出,最终留存溶液中,所以电解质溶液的浓度、质量、pH均会转变；仍原性比铜差的银、 金等不能失去电子, 它们以单质的形式沉积在电解槽溶液中,成为阳极泥；阳极泥可再用于提炼金、银等珍贵金属；2、电镀2阳极（镀层金属）：Cu2eCu阴极（镀件）：Cu 22eCu 电镀液：含镀层金属的电解质分析：由于由得失电子数目守恒可知,阳极放电形成的 Cu 2离子和阴极 Cu 2离子放电的量相等,所以电解质溶液的浓度、质量、pH均不会转变；（1）电镀是电解的应用；电镀是以镀层金属为阳极,待镀金属制品为阴极,含镀层金属离子为电镀液；（2）电镀过程的特点：牺牲阳极；电镀液的浓度（严格说是镀 层金属离子的浓度）保持

31、不变；在电镀的条件下,水电离产生的 OH一般不放电；H +、电解饱和食盐水氯碱工业氯碱工业所得的NaOH、Cl 2 、H2 都是重要的化工生产原料,进一步加工可得多种化工产品,涉及多种化工行业,如：有机合成、医 药、农药、造纸、纺织等,与人们的生活息息相关； 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2Cl2eCl 22H2eH2阳极：石墨或金属钛阴极：铁网电解质溶液：饱和食盐水电解总方程式： 2NaCl2H2O 2NaOHH2 Cl2分析：在饱和食盐水中接通直流电源后,溶液中带负电的 OH和Cl向阳极移动, 由于 Cl

32、比 OH简单失去电子, 在阳极被氧化成氯原子,氯原子结合成氯分子放出； 溶液中带正电的 Na +和 H +向阴极移动,由于 H +比 Na +简单失去电子,在阴极被仍原成氢原子,氢原子结合成氢分子放出；在阴极上得到 NaOH；（1）饱和食盐水的精制：缘由：除去 NaCl 中的 MCl 2、Na2SO4 等杂质,防止生成氢氧化镁沉淀影响溶液的导电性,防止氯化钠中混有硫酸钠影响烧碱的质量；试剂加入的次序：先加过量的BaCl2和过量的 NaOH（次序可换）,再加入过量的 Na2CO 3,过滤,加盐酸调剂 pH为 7；（2）隔膜的作用：防止氢气和氯气混合发生爆炸；防止氯气和氢氧化钠反应影响烧碱的质量；

33、4、电解法冶炼活泼金属：（1）电解熔融的氯化钠制金属钠：2NaCl（熔融）电解2NaCl 2（2）电解熔融的氯化镁制金属镁：电解MgCl2（熔融）MgCl2（3）电解熔融的氧化铝制金属铝：电解2Al 2O3（熔融）4Al 3O2分析：在金属活动次序表中 K、Ca、Na、Mg、Al 等金属的仍原性很强,这些金属都很简单失电子, 因此不能用一般的方法和仍原剂使 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 其从化合物中仍原出来,只能用电解其化合物熔融状态方法来冶炼；留意：电解熔融 NaCl 和饱和 NaCl 溶液的区分；不能用

34、MgO替代 MgCl2的缘由；不能用 AlCl 3 替代 Al 2O3 的缘由；三原电池、电解池和电镀池的比较典型例题分析例 1、下图中 x、y 分别是直流电源的两极,通电后发觉 a 极板质量增加, b 极板处有无色无臭气体放出,符合这一情形的是（）a 极板 b 极板 x 电极 Z 溶液A 锌石墨负极CuSOB 石墨石墨负极NaOH C 银铁正极AgNO 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - D 铜 石墨 负极 CuCl2分析：通电后 a 极板增重, 说明溶液中金属阳离子在 a 极板上放电,发生仍原反应析出了金属单质

35、,因此可确定 a 极板是电解池的阴极,与它相连接的直流电源的 x 极是负极；选项 C中 x 极为正极,故 C不正确； A中电解液为 CuSO 4溶液,阴极 a 板上析出 Cu而增重,阳 极 b 板上由于 OH离子放电而放出无色无臭的 O2,故 A正确；B 中电 解液为 NaOH溶液,通电后阴极 a 上应放出 H2,a 极板不会增重,故 B 不正确； D中电解液为 CuCl2溶液,阴极 a 板上因析出 Cu而增重,但 阳板 b 板上因 Cl离子放电,放出黄绿色有刺激性气味的 Cl2,故 D 不正确；答案为 A；例 2、高铁电池是一种新型可充电电池,与一般高能电池相比,该电池能长时间保持稳固的放电

36、电压；高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn（OH） 2+2Fe（OH） 3+4KOH 以下表达不正确选项 A、放电时负极反应为： Zn2e +2OH= Zn（OH） 2B、充电时阳极反应为： Fe（OH）33e + 5 OH = FeO 4 + 4H2O C、放电时每转移 3 mol 电子,正极有 1mol K 2FeO4 被氧化 D、放电时正极邻近溶液的碱性增强 分析： A是关于负极反应式的判定,判定的要点是：抓住总方程 式中“ 放电” 是原电池、 “ 充电” 是电解池的规律,再分析清晰价态的变化趋势,从而快速精确的判定,A是正确的； B是充电时的阳极方程式,第一判定应当

37、从右向左,再判定阳极应当是失去电子,就应 该是元素化合价上升的元素所在的化合物参与反应,然后留意电子、电荷以及元素三个守恒,B正确； C主要是分析原总方程式即可,应该是 1mol K2FeO4被仍原,而不是氧化； D选项中关于放电时正极邻近 的溶液状况,主要是分析正极参与反应的物质以及其电极反应式即 可,本答案是正确的；答案选 C；例 5、通以相等的电量,分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚 汞的化合价为 +1价）溶液,如被仍原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的 量之比 n（硝酸银） n（硝酸亚汞） =21,就以下表述正确选项（）n（Ag）n（Hg）A、在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比=21 B

38、、在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等 C、硝酸亚汞的分子式为 HgNO D、硝酸亚汞的分子式为 Hg2（NO 3） 2 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,共 30 页精选学习资料 - - - - - - - - - 分析：通以相等的电量即是通过相同的电子数,银和亚汞都是 +1价,因此,得到的单质银和汞的物质的量也应相等；又因电解的 n（硝酸银） n（硝酸亚汞） =21,硝酸银的化学式为 AgNO 3,故硝酸亚汞的化学式不行能为 HgNO 3,只能为 Hg2（NO 3）2；答案为 D；例 6、下图中电极 a、b 分别为 Ag 电极和 Pt 电极,电极 c、d 都是石墨电极

39、；通电一段时间后,只在 准状态）气体；回答：c、d 两极上共收集到 336mL（标（1）直流电源中, M为极；（2）Pt 电极上生成的物质是,其质量为 g（3）电源输出的电子,其物质的量与电极b、c、d 分别生成的物质的物质的量之比为：2；（4）AgNO 3 溶液的浓度（填增大、减小或不变；下同）,AgNO 3溶液的 pH ,H2SO4 溶液的浓度（5）如 H2SO 4 溶液的质量分数由的 H2SO4溶液为多少 g；,H2SO 4溶液的 pH ；5.00%变为 5.02%,就原有 5.00%分析：电解 5.00%的稀 H2SO 4,实际上是电解其中的水；因此在该电解池的阴极产生 H2,阳极产生

40、 O2,且 V（H2）：V（O2）=2：1；据此可确定 d 极为阴极,就电源的N极为负极, M极为正极；在 336mL气体中, V（H2）=2/3 336ml=224ml,为 0.01mol ,V（O2）=1/3 336ml=112ml,为 0.005mol ；说明电路上有0.02mol 电子,因此在 b极（Pt、阴极）产生：0.02 108=2.16g,即 0.02mol 的 Ag；就 n（e） n（Ag） n（O2） n（H2）= 0.02 0.02 0.005 0.01=4：4：1：2；由 Ag（阳）电极、 Pt （阴）电极和 AgNO 3 溶液组成的电镀池,在通电肯定时间后,在 Pt 电极上放电所消耗溶液中 Ag +离子的物质的量,等于 Ag电极被仍原给溶液补充的 Ag +离子的物质的量,因此 AgNO3不变,溶液的 pH也不变；电解 5.00%的 H2SO4溶液,由于其中的水发生电解,因此 H2SO4 增大