高考電化學(xué)復(fù)習(xí)

1、.,1,化學(xué)反應(yīng)與能量電化學(xué),原電池(化學(xué)電源)、電解池（精煉池、電鍍池）,.,2,考綱要求： 5) 了解能源是人類生存和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。了解化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用。 6）了解原電池和電解池的工作原理，能寫(xiě)出電極反應(yīng)和電池反應(yīng)方程式。了解常見(jiàn)化學(xué)電源的種類及其工作原理。 7）理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，金屬腐蝕的危害，防止金屬腐蝕的措施。,.,3,1、概念：原電池是_的裝置。 原電池反應(yīng)的本質(zhì)是_反應(yīng)。,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,氧化還原反應(yīng),例：如右圖所示，組成的原電池： （1）當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀H2SO4時(shí)： Zn電極是_（填“正”或“負(fù)”）極， 其電極反應(yīng)為_(kāi)，該反應(yīng) 是_（填“氧

2、化”或“還原”，下同）反應(yīng)； Cu電極是_極，其電極反應(yīng)為 _,該反應(yīng)是_反應(yīng)。,（2）當(dāng)電解質(zhì)溶液為CuSO4溶液時(shí)： Zn電極 是_極，其電極反應(yīng)為_(kāi)， 該反應(yīng)是_反應(yīng)；Cu電極是_極， 其電極反應(yīng)為_(kāi),該反應(yīng)_反應(yīng).,負(fù),Zn 2e - = Zn 2+,氧化,正,2H+ +2e- =H2,還原,負(fù),Zn 2e - = Zn 2+,氧化,正,Cu2+ + 2e - = Cu,還原,一、原電池,.,4,CuSO4溶液 鹽橋,失e，沿導(dǎo)線傳遞，有電流產(chǎn)生,陰離子,陽(yáng)離子,總反應(yīng)：,負(fù)極鋅,正極銅,Cu2+2e- =Cu,Zn-2e- =Zn2+,Zn+Cu2+=Zn2+Cu,Zn+CuSO4=

3、ZnSO4+Cu,(離子方程式）,（化學(xué)方程式）,電極反應(yīng),正極：,負(fù)極：,（氧化反應(yīng)）,（還原反應(yīng)）,陽(yáng)離子,2、原 電 池 原 理,外電路,內(nèi)電路,.,5,3、原電池的形成條件： 兩極一液一連線,（1）有兩種活動(dòng)性不同的金屬（或一種是非金屬單質(zhì)或金屬氧化物）作電極。, （2）電極材料均插入電解質(zhì)溶液中。, （3）兩極相連形成閉合電路。, （4）內(nèi)部條件：能自發(fā)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。,.,6,4、原電池的正負(fù)極的判斷方法,電子流出的極 電子流入的極,負(fù)極 正極,較活潑的電極材料 較不活潑的電極材料,質(zhì)量增加的電極 工作后 質(zhì)量減少的電極,負(fù)極 正極,正極 負(fù)極,工作后，有氣泡冒出的電極為正極,發(fā)

4、生氧化反應(yīng)的極 發(fā)生還原反應(yīng)的極,負(fù)極 正極,.,7,造成的主要原因：由于在銅極上很快就聚集了許多氫氣泡，把銅極跟稀硫酸逐漸隔開(kāi)，這樣就增加了電池的內(nèi)阻，使電流不能暢通。這種作用稱為極化作用。,二、對(duì)原電 池工作原理的進(jìn)一步探究,為了避免發(fā)生這種現(xiàn)象，設(shè)計(jì)如下圖所示的原電池裝置，你能解釋它的工作原理嗎？,？提出問(wèn)題： 右圖是我們?cè)诒匦?中學(xué)習(xí)過(guò)的將鋅片和銅片置于稀硫酸的原電池，如果用它做電，不但效率低，而且時(shí)間稍長(zhǎng)電流就很快減弱，因此不適合實(shí)際應(yīng)用。這是什么原因造成的呢？有沒(méi)有什么改進(jìn)措施？,.,8,此電池的優(yōu)點(diǎn)： 能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。,.,9,三、化學(xué)電源,學(xué)與問(wèn)在日常生活和學(xué)習(xí)中，你用

5、過(guò)哪些電池，你知道電池的其它應(yīng)用嗎？,電池,化學(xué)電池,太陽(yáng)能電池,原子能電池,將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置,將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能的裝置,將放射性同位素自然衰變時(shí)產(chǎn)生的熱能通過(guò)熱能轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,.,10,知識(shí)點(diǎn)1：化學(xué)電池,1)概念:,將化學(xué)能變成電能的裝置,2)分類:,一次電池又稱不可充電電池如：干電池 二次電池又稱充電電池蓄電池 燃料電池,3)優(yōu)點(diǎn):,4)電池優(yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn):,能量轉(zhuǎn)換效率高，供能穩(wěn)定可靠。,可以制成各種形狀和大小、不同容量和電壓的電池和電池組，使用方便。,易維護(hù)，可在各種環(huán)境下工作。,比能量,符號(hào)(Ah/kg)，(Ah/L),指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少,

6、比功率,符號(hào)是W/kg，W/L),指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出功率的大小,電池的儲(chǔ)存時(shí)間的長(zhǎng)短,.,11,鋰電池,干電池,疊層電池,紐扣電池,各類電池,知識(shí)點(diǎn)2：各類電池,.,12,1、干電池(普通鋅錳電池）,干電池用鋅制桶形外殼作負(fù)極，位于中央的頂蓋有銅帽的石墨作正極，在石墨周?chē)畛銷(xiāo)H4Cl、ZnCl2和淀粉作電解質(zhì)溶液，還,填充MnO2的黑色粉末吸收正極放出的H2，防止產(chǎn)生極化現(xiàn)象。電極總的反應(yīng)式為：,2NH4Cl+2Zn+2MnO2=ZnCl2+2NH3 + Mn2O3 +H2O,請(qǐng)寫(xiě)出各電極的電極反應(yīng)。,(一) 一次電池,.,13,練：寫(xiě)出鋅錳干電池的電極反應(yīng)和總化學(xué)反應(yīng)方程式。

7、 負(fù)極 正極 總反應(yīng) 通常我們可以通過(guò)干電池的外觀上的哪些變化判斷它已經(jīng)不能正常供電了？_我們?cè)谑褂酶呻姵氐倪^(guò)程中并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有氣體產(chǎn)生，請(qǐng)推測(cè)可能是干電池中的什么成分起了作用？,Zn-2e-=Zn2+,2NH4+2e-=2NH3+H2,Zn+2NH4+=Zn2+2NH3+H2,鋅筒變軟，電池表面變得不平整,2MnO2+H2=Mn2O3+H2O,.,14,負(fù)極（鋅筒）：Zn-2e- + 2OH - =Zn(OH)2 正極（石墨）：2MnO2+ 2e - +2H2O=2Mn O(OH) +2 OH 總反應(yīng)：Zn+ 2MnO2+2 H2O =2 Mn O(OH)+ Zn(OH)2,堿性鋅錳干電池,金

8、屬棒,.,15,2、迷你型電池,優(yōu)點(diǎn)：電壓高、穩(wěn)定，低污染。,用途：手表、相機(jī)、心率調(diào)節(jié)器,HgO（S）+Zn（S）=Hg（l）+ZnO（S）,Ag2O（S）+Zn（S）=2Ag（l）+ZnO（S）,.,16,電池鉛蓄電池,1、電極材料及原料 2、電解質(zhì)溶液 3、電極反應(yīng)式：,正極：PbO2 負(fù)極：Pb,H2SO4溶液,負(fù)極（Pb）: Pb- 2e-+ SO4 2 - =PbSO4,Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O,正極（PbO2）: PbO2+4H+SO42 -+ 2e-= PbSO4 +2H2O,總反應(yīng)：,(放電時(shí)),(二)二次電池(可充電),轉(zhuǎn)移1mol e-消耗

9、多少molH2SO4,.,17,2PbSO4(s)+2H2O(l) Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq),充電過(guò)程,PbSO4 (s) +2e- =Pb(s) + SO42- (aq),還原反應(yīng),陰極：,陽(yáng)極：,PbSO4 (s)+2H2O(l) -2e- = PbO2(s) + 4H+(aq) + SO42-(aq),氧化反應(yīng),接電源負(fù)極,接電源正極,充電過(guò)程總反應(yīng)：,2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq),鉛蓄電池的充放電過(guò)程：,.,18,3)鉛蓄電池優(yōu)缺點(diǎn)簡(jiǎn)析,缺點(diǎn)：,比能量低、笨重、廢棄電池污染環(huán)境,優(yōu)點(diǎn)：,可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定

10、、使用方便、安全可靠、價(jià)格低廉,其它二次電池,鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子蓄電池,.,19,2、銀鋅蓄電池,1970-1975, 開(kāi)發(fā)了先進(jìn)的銀鋅、鎳鎘電池技術(shù)。 1975-1983, 為美國(guó)海軍生產(chǎn)潛水艇用銀鋅電池。 1979-1987,為美國(guó)國(guó)家能源部發(fā)展電動(dòng)車(chē)用的鎳鋅電池。 1998-1992, 為美國(guó)海軍發(fā)展世界上最大的鎳鎘電池用于核潛水艇。,.,20,銀-鋅蓄電池廣泛用作各種電子儀器的電源，它的充電和放電過(guò)程可以表示為：,2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O,此電池放電時(shí)，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是（ ）,A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn,D

11、,電極反應(yīng)：,負(fù)極：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,正極：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-,.,21,3、鎘鎳電池,負(fù)極材料：Cd； 正極材料：涂有NiO2， 電解質(zhì)：KOH溶液。 反應(yīng)式如下：,寫(xiě)出電極反應(yīng)式。,特點(diǎn)：比鉛蓄電池耐用，可密封反復(fù)使用。,.,22,鎳鎘可充電電池可發(fā)生如下反應(yīng)：,Cd+2NiO(OH)+2H2O,由此可知，該電池的負(fù)極材料是,Cd(OH)2+2Ni(OH)2,A. Cd,（ A ）,B. NiO(OH),D. Ni(OH)2,C. Cd(OH)2,電極反應(yīng)：,負(fù)極：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2,正極：2NiO(OH)+2e-+2H2O

12、=2Ni(OH)2+2OH-,.,23,大有發(fā)展前景的燃料電池 燃料電池是利用氫氣、天然氣、甲醇等燃料與氧氣或空氣進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)時(shí)釋放出來(lái)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的一類原電池。目前燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率可達(dá)近80%，約為火力發(fā)電的2倍。這是因?yàn)榛鹆Πl(fā)電中放出的廢熱太多。燃料電池的噪聲及硫氧化物、氮氧化物等廢氣污染都接近零；燃料電池發(fā)明于19世紀(jì)30年代末，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)、改進(jìn)，到20世紀(jì)60年代才開(kāi)始進(jìn)入實(shí)用階段。第一代燃料電池的大致情況如下：,(三)燃料電池,.,24,鎳氫（MH-Ni) 電池 堿性,電池總反應(yīng)：1/2H2 + NiO(OH) = Ni(OH)2,負(fù)極： 1/2H2 + OH- -

13、e- = H2O,正極： NiOOH + H2O + e-= Ni(OH)2 + OH-,.,25,氫氧燃料電池工作原理,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 4H+ + 4e-= 4H2O,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,2H2 +4OH- 4e- = 4H2O,O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,.,26,固體氫氧燃料電池,2H2 - 4e- +2O2= 2H2O,O2 + 4e-= 2O2,2H2 - 4e- = 4H+,O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O,.,27,它是以兩根金屬鉑片插入KOH溶液中作電極，又在兩極上分別通入

14、甲烷 和氧氣。電極反應(yīng)為： 負(fù)極： 正極： 電池總反應(yīng)：,2O2+ 4H2O +8e-= 8OH -,CH4+ 10OH -8e-= CO32- + 7H2O,CH4+ 2O2 + 2KOH = K2CO3 + 3 H2O,甲烷新型燃料電池,分析溶液的pH變化。電解質(zhì)為KOH溶液 若用C2H6、CH3OH呢？,.,28,C2H6燃料電池、電解質(zhì)為KOH溶液 負(fù)極： 正極： 電池總反應(yīng)： CH3OH燃料電池、電解質(zhì)為KOH溶液 負(fù)極： 正極： 電池總反應(yīng)：,7O2+ 14H2O +28e-=28OH -,2C2H6+ 36OH -28e-= 4CO32- + 24H2O,2C2H6+ 7O2 +

15、8KOH = 4K2CO3 + 10 H2O,3O2+6H2O +12e-= 12OH -,2CH3OH+ 16OH -12e-= 2CO32- + 12H2O,2CH3OH+ 3O2 + 4KOH = 2K2CO3 + 6 H2O,.,29,C4H10、空氣燃料電池、電解質(zhì)為熔融K2CO3, 用稀土金屬材料作電極（具有催化作用） 負(fù)極： 正極： 電池總反應(yīng)：,13O2 +52e- + 26CO2 =26CO3 2-,2C4H10 -52e- + 26CO32- = 34 CO2+ 10H2O,2C4H10+ 13O2 = 8CO2 + 10 H2O,.,30,鋁空氣燃料電池（海水）： 負(fù)極：

16、 正極： 電池總反應(yīng)：,3O2 +12e- + 6H2O =12OH-,4Al -12e- = 4Al3+,4Al +3O2 +6H2O = 4Al(OH)3,.,31,1.利用原電池原理設(shè)計(jì)新型化學(xué)電池；,2.改變化學(xué)反應(yīng)速率，如實(shí)驗(yàn)室用粗鋅與硫酸反應(yīng)制取氫氣；,3.進(jìn)行金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱比較；,4.電化學(xué)保護(hù)法，即將金屬作為原電池的正極而受到保護(hù)。如在鐵器表面鍍鋅。,三、原電池的主要應(yīng)用：,5.解釋某些化學(xué)現(xiàn)象,.,32,(1)比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。,例1：,下列敘述中，可以說(shuō)明金屬甲比乙活潑性強(qiáng)的是,C.將甲乙作電極組成原電池時(shí)甲是負(fù)極；,A.甲和乙用導(dǎo)線連接插入稀鹽酸溶液中，乙溶解，甲 上有

17、H2氣放出；,B.在氧化還原反應(yīng)中，甲比乙失去的電子多；,D.同價(jià)態(tài)的陽(yáng)離子，甲比乙的氧化性強(qiáng)；,（C）,(四)原電池原理應(yīng)用：,.,33,(2)比較反應(yīng)速率,例2 ：,下列制氫氣的反應(yīng)速率最快的是,粗鋅和 1mol/L 鹽酸；,B.,A.,純鋅和1mol/L 硫酸；,純鋅和18 mol/L 硫酸；,C.,粗鋅和1mol/L 硫酸的反應(yīng)中加入幾滴CuSO4溶液。,D.,（ D ）,原電池原理應(yīng)用：,.,34,(3)比較金屬腐蝕的快慢,例3：,下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是,(5),(2),(1),(3),(4),原電池原理應(yīng)用：,.,35,例4：,下列裝置中四塊相同的Zn片，放置

18、一段時(shí)間后腐蝕速 率由慢到快的順序是,(4),(2),(1),(3),.,36,(4)判斷溶液pH值變化,例5：,在Cu-Zn原電池中，200mLH2SO4 溶液的濃度為0.125mol/L , 若工作一段時(shí)間后，從裝置中共收集到 0.168L升氣體，則流過(guò)導(dǎo)線的電子為 mol,溶液的pH值變_？（溶液體積變化忽略不計(jì)）,0.2,解得：,y 0.015 (mol),x 0.015 (mol),0.175(mol/L ),pH -lg0.175,答：,0.015,根據(jù)電極反應(yīng)：,正極：,負(fù)極：,Zn2e-Zn2+,2H+2e- H2,得：,2 2 22.4,x y 0.168,解：,0.20.1

19、252,c(H+)余,2H+ 2eH2,大,0.015,原電池原理應(yīng)用：,.,37,(5)原電池原理的綜合應(yīng)用,例6：市場(chǎng)上出售的“熱敷袋”的主要成分為鐵屑、炭粉、木屑、少量氯化鈉和水等。 “熱敷袋”啟用之前用塑料袋使其與空氣隔絕，啟用時(shí)，打開(kāi)塑料袋輕輕揉搓就會(huì)放出熱量。使用完后，會(huì)發(fā)現(xiàn)有大量鐵銹存在。 “熱敷袋”是利用 放出熱量。 2)炭粉的主要作用是 。 3)加入氯化鈉的主要作用是 。 4)木屑的作用是 。,鐵被氧化,與鐵屑、氯化鈉溶液構(gòu)成原電池，加速鐵屑的氧化,氯化鈉溶于水、形成電解質(zhì)溶液,使用“熱敷袋”時(shí)受熱均勻,原電池原理應(yīng)用：,.,38,（廣東）9科學(xué)家近年來(lái)研制出一種新型細(xì)菌燃料

20、電池，利用細(xì)菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為氫氣，氫氣進(jìn)入以磷酸為電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電。電池負(fù)極反應(yīng)為： A . H22OH2H2O2e B. O24H4e2H2O C. H22H2e D. O22H2O4e4OH,C,高考真題,（廣東）12為了避免青銅器生成銅綠，以下方法正確的是 A. 將青銅器放在銀質(zhì)托盤(pán)上 B. 將青銅器保存在干燥的環(huán)境中 C. 將青銅器保存在潮濕的空氣中 D. 在青銅器的表面覆蓋一層防滲的高分子膜,BD,.,39,7、在理論上不能用于設(shè)計(jì)原電池的化學(xué)反應(yīng)是（ ） AHCl（aq）+NaOH（aq）NaCl(aq)+H2O（l） H0 B4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)

21、 4Fe(OH)3（s） H0 C3Cu(s)+8HNO3(aq)=3Cu(NO3)2(aq)+2NO(g)+4H2O(l) H0 D2CH3OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+4H2O(l)H0,A,.,40,（廣東）20三氧化二鎳（Ni2O3）可用于制造高能電池，其電解法制備過(guò)程如下：用NaOH調(diào)NiCl2溶液pH至7.5，加放適量硫酸鈉后進(jìn)行電解。電解過(guò)程中產(chǎn)生的Cl2在弱堿性條件下生成ClO，把二價(jià)鎳氧化為三價(jià)鎳。以下說(shuō)法正確的是 A. 可用鐵作陽(yáng)極材料 B. 電解過(guò)程中陽(yáng)極附近溶液的pH升高 C. 陽(yáng)極反應(yīng)方程式為：2Cl2eCl2 D. 1mol二價(jià)鎳全部轉(zhuǎn)化為三價(jià)鎳時(shí)，

22、外電路中通過(guò)了 1mol電子。,CD,.,41,8、一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2。下列對(duì)該燃料電池說(shuō)法正確的是 A電池的總反應(yīng)是：2C4H10+13O28CO2+10H2O B在熔融電解質(zhì)中，O2由負(fù)極移向正極 C通入空氣的一極是正極，電極反應(yīng)為： O2+4e =2 O2 D通入丁烷的極是正極，電極反應(yīng)為： C4H10+26e+13O2=4CO2+5H2O,AC,.,42,CuCl2溶液,陰離子移向,陽(yáng)極,陰極,氧化反應(yīng),還原反應(yīng),電子流向,陽(yáng)離子移向,Cu2+ 2e-=2Cu,2Cl-2 e

23、- =Cl2,電解池,1.電解原理,.,43,2.離子放電順序 （要記?。?陰離子失去電子而陽(yáng)離子得到電子的過(guò)程叫放電。,活性材料作電極時(shí)：金屬在陽(yáng)極失電子被氧化成陽(yáng)離子進(jìn)人溶液，陰離子不放電。 用惰性電極(Pt、Au、石墨、鈦等)時(shí)：溶液中陰離子的失電子順序（由難到易）是：,金屬材料S 2- SO32- I -Br -Cl -OH -NO3 -SO42-(等含氧酸根離子）F-,活性電極不參與電極反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽(yáng)離子。,陽(yáng)極：,陰極:,陽(yáng)離子在陰極上得電子順序是：,Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+(H+) Al3+Mg2+Na+Ca+K+ 注：當(dāng)離子濃度相

24、差較大時(shí)，放電順序要發(fā)生變化，相同時(shí)按H+,不同時(shí)按（H+）,.,44,3.電解規(guī)律,陰極,陽(yáng)極,氯 氣,銅,陽(yáng)極：2Cl-2 e- =Cl2,陰極：Cu2+ 2e-=2Cu,CuCl2 Cu+Cl2 ,減小,增大,CuCl2,CuCl2溶液,.,45,陽(yáng)極,陰極,氧氣,氫 氣,陽(yáng)極: 4OH- 4e- = 2H2O+O2 ,陰極: 4H + 4e- = 2H2 ,變大,不 變,加 H2O,Na2SO4溶液,.,46,陽(yáng)極,陰極,氯氣,氫 氣,陽(yáng)極: 2Cl- 2e- = Cl 2,陰極: 2H + 2e- = H2 ,2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 + Cl2 ,減小,增 大,加 H

25、Cl,NaCl溶液,.,47,陽(yáng)極,陰極,氧 氣,銅,陽(yáng)極: 4OH- 4e- = 2H2O+O2 ,陰極：Cu2+ 2e-=Cu,2CuSO4+ 2H2O = 2Cu +O2 + 2H2SO4,電解,減小,減小,加 CuO,CuSO4溶液,.,48,電解規(guī)律（惰性電極）小結(jié),陽(yáng)極：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根 F-,+區(qū)：電解本身型 如CuCl2 +區(qū)：放氫生堿型 如NaCl +區(qū)：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3 +區(qū)：電解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH,陰極：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+,.,49,3.電解質(zhì)溶液

26、用惰性電極電解的規(guī)律小結(jié)：,陽(yáng)極：4OH-4e=O2+2H2O,陰極：4H+4e=2H2,陽(yáng)極2Cl-2e =Cl2,陰極：4H+4e=2H2,陽(yáng)極2Cl-2e- =Cl2,陰極：Cu2+2e=Cu,陽(yáng)極2Cl-2e = Cl2,陰極：2H2O+2e=H2+2OH-,陽(yáng)極：4OH-4e=O2+2H2O,陰極：2Cu2+4e=2Cu,減小,增大,不變,增大,增大,減小,H2O,HCl,CuCl2,HCl,CuO,電解水型！,電解電解質(zhì)型！,放氧生酸型！,放氫生堿型！,.,50,只放氫pH升；,只放氧pH降；,放氫放氧濃度增；,無(wú)氫無(wú)氧少本身。,.,51,電解原理的應(yīng)用,1、鍍銅反應(yīng)原理 陽(yáng)極(純

27、銅)：Cu-2e=Cu2+， 陰極(鍍件)：Cu2+2e=Cu， 電解液：可溶性銅鹽溶液，如CuSO4 . 2、氯堿工業(yè)反應(yīng)原理 陽(yáng)極：2Cl-2e- =Cl2，陰極：2H+2e- =H2 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2 3、電解精煉反應(yīng)原理(電解精煉銅) 粗銅中含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等 陽(yáng)極(粗銅)：Cu-2e- = Cu2+， （Zn-2e- = Zn2+， Fe-2e- = Fe2+，等） 陰極(精銅)： Cu2+2e- =Cu， 電解液：可溶性銅鹽溶液，如CuSO4。 Zn2、Ni2等 陽(yáng)離子得電子能力小于Cu2+而留在電解質(zhì)溶液中。金屬活動(dòng)順序排在Cu后

28、的Ag、Pt、Au等失電子能力小于Cu，以金屬單質(zhì)沉積于陽(yáng)極，成為“陽(yáng)極泥”。,.,52,08廣東22（4）黃銅礦熔煉后得到的粗銅含少量Fe、Ag、Au等金屬雜質(zhì)，需進(jìn)一步采用電解法精制。請(qǐng)簡(jiǎn)述粗銅電解得到精銅的原理：。,以硫酸銅硫酸溶液為電解液。電解時(shí)，粗銅（陽(yáng)極）中的銅以及比銅活潑的金屬失去電子進(jìn)入溶液，不如銅活潑的金屬沉入電解槽形成“陽(yáng)極泥”；溶液中的Cu2+得到電子沉積在純銅（陰極）上。,.,53,總結(jié):原電池、電解池、電鍍池的比較 *,化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。,將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置。,應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬的裝置。,活動(dòng)性不同兩電極 電解質(zhì)溶液 形成閉合回路,

29、兩電極接直流電源 電極插入電解質(zhì)溶液 形成閉合回路,鍍層金屬接電源正極待鍍金屬接電源負(fù)極 電鍍液須含有鍍層金屬的離子,負(fù)極：較活潑金屬； 正極：較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金屬等),陽(yáng)極：電源正極相連 陰極：電源負(fù)極相連,陽(yáng)極：鍍層金屬； 陰極：鍍件,負(fù)極：氧化反應(yīng) 正極：還原反應(yīng),陽(yáng)極：氧化反應(yīng) 陰極：還原反應(yīng),陽(yáng)極：氧化反應(yīng) 陰極：還原反應(yīng),評(píng)講習(xí)題,.,54,三、考 點(diǎn) 分 析,.,55,典型例題1 下列裝置中屬于原電池的是 （ ） 屬于電解池的是 （ ）,稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 硫酸銅 A B C D,CD,B,考點(diǎn)1.原電池與電解池比較,.,56,稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 硫酸銅 A B

30、 C D,解析:直接根據(jù)原電池、電解池的形成條件來(lái)判斷。 A中兩電極均為碳，活性相同，不能構(gòu)成原電池。 B符合原電池形成條件活動(dòng)性不同兩電極電解質(zhì)溶液形成閉合回路。 C、D均符合電解池形成條件兩電極接直流電源電極插入電解質(zhì)溶液形成閉合回路,.,57,典型例題2 下列裝置中的純鋅棒都浸在相同濃度的稀硫酸中，鋅棒腐蝕速度從快到慢的順序是（ ） A B C D ,D,.,58,解析:根據(jù)金屬的腐蝕規(guī)律:電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐措施的腐蝕。 顯然中鋅作為電解池的陽(yáng)極腐蝕速率最快；中鋅作為原電池的的負(fù)極腐蝕速率快于；中鋅作為電解池的陰極受到保護(hù)，所以腐蝕速率最慢。 所以鋅棒腐

31、蝕速度從快到慢的順序是。 選（D）,.,59,對(duì)于下列裝置中的反應(yīng)，寫(xiě)出相應(yīng)的電極反應(yīng)式并注明反應(yīng)類型： (1)甲裝置中，Zn極： Ag極： (2)乙裝置中，Cu極： Ag極： (3)丙裝置中，F(xiàn)e極： C極： (4)丁裝置中，Pt極： Fe極：,Zn -2 e-=Zn2+,Ag+ e- =Ag,Ag- e- = Ag+,Fe -2 e- =Fe2+,2H+ 2 e- =H2,2H+ 2 e- =H2,2I- -2 e- =I2,2H+ 2 e- =H2,考點(diǎn)2.電極反應(yīng)的判斷,典型例題1,.,60,解析:,甲、丙為原電池， Zn、Fe分別為兩原電池的負(fù)極。 乙、丁為電解池， 乙陽(yáng)極為活性電極

32、，所以陽(yáng)極Ag 失電子，陰極Ag +得電子； 丁中陽(yáng)極I失電子，陰極H+得電子。,.,61,（江蘇高考14 ）高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 下列敘述不正確的是（ ） A放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：Zn2e +2OH= Zn(OH)2 B充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為： Fe(OH)3 3e + 5 OH = FeO42+ 4H2O C放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3 mol電子，正極有1mol K2FeO4 被氧化 D放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng),放電,典型例題2,充

33、電,C,.,62,放電時(shí)為原電池，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，充電時(shí)為電解池，陽(yáng)極發(fā)生還原反應(yīng)。 結(jié)合電極總反應(yīng)式可判斷A、B正確； 放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3 mol電子，正極應(yīng)該有1mol K2FeO4被還原（Fe的價(jià)態(tài)由+6降為+3） 放電時(shí)由于正極生成KOH所以堿性增強(qiáng)。 選（C）,解析：,.,63,考點(diǎn)3.電解產(chǎn)物的判斷,（05天津高考12 ）金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是（ ） （已知：氧化性Fe2+Ni2+Cu2+） A陽(yáng)極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式： Ni2+ + 2e = Ni B電解過(guò)程中，陽(yáng)極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加

34、 相等 C電解后，溶液中存在的金屬陽(yáng)離子只有Fe2+ 和 Zn2+ D電解后，電解槽底部的陽(yáng)極泥中只有Cu和Pt,典型例題1,D,.,64,解析：,電解池陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)， 所以陽(yáng)極反應(yīng)為 Ni 2e = Ni2+； 電解過(guò)程中，陽(yáng)極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加 不相等，因?yàn)榇宙囍泻猩倭縁e、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，當(dāng)陽(yáng)極溶解Fe而陰極析出Ni時(shí)，陽(yáng)極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加就不相等； 電解后，溶液中存在的金屬陽(yáng)離子除了Fe2+ 和 Zn2+還可能存在Ni2+； 電解后，電解槽底部的陽(yáng)極泥中不可能存在Fe、 Zn，因?yàn)镕e、Zn比Ni活潑，所以只存在Cu和Pt。,（ Fe、Zn、Cu、Pt已

35、知：氧化性Fe 2+Ni 2+Cu 2+）,.,65,考點(diǎn)4.電解計(jì)算電子守恒法 鉑電極電解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液通電一段時(shí)間，兩極均產(chǎn)生11.2L(S.T.P)氣體.求電解后溶液的pH，并確定析出銅的物質(zhì)的量.,解析：陽(yáng)極 4OH-4e-=2H2O+O2 陰極 Cu2+2e- =Cu 2H+2e- =H2 陽(yáng)極轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為: 0.54 = 2mol, 消耗OH- 2mol,即產(chǎn)生H+ 2mol. 陰極生成0.5molH2,消耗H+ 1mol;所以溶液中 C(H+)=1mol/L pH=0 生成H2轉(zhuǎn)移的電子:0.5 2=1mol,故還有 1mole- 用于還原Cu2+

36、,可析出銅為0.5mol.,典型例題1,.,66,典型例題2陷阱設(shè)在電極材料中,解題過(guò)程中要注意題設(shè)的陷阱,25時(shí)，將兩銅電極插入一定量的硫酸鈉飽和溶液中進(jìn)行電解。通電一段時(shí)間后，陰極析出了a mol氣體，同時(shí)有 gNa2SO410H2O晶體析出。溫度不變時(shí)剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 （ ）,B,D,A,100%,C,100%,C,.,67,解題時(shí)電極易被當(dāng)成惰性電極，誤認(rèn)為是電解水，并根據(jù)2H2O =2H2+O2 算出產(chǎn)生a molH2時(shí)即電解了a mol水，而導(dǎo)致誤選（D）。 但題目中的電極材料銅是參與反應(yīng)的，電解的總反應(yīng)式為Cu+2H2O = Cu（OH）2+H2， 顯然，產(chǎn)生a mol

37、H2時(shí)減少了2a mol水。 正確答案應(yīng)為（C）。,解析：,.,68,、,典型例題3陷阱設(shè)在離子反應(yīng)中,C,向水中加入等物質(zhì)的量的Ag+、Pb2+、Na+、Cl， SO42-、NO3- 將該溶液倒入惰性材料作電極的電解槽中， 通電片刻。氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比為（ ） （A）35.5：108 （B）16：207 （C）8：1 （D）108：35.5,.,69,、,易誤認(rèn)為Ag+在陰極上放電析出Ag，Cl在陽(yáng)極上放電析出Cl2，從而誤選（A）。 稍加分析后則不難看出，將等物質(zhì)的量的Ag+、Pb2+、Na+、 、 、Cl放入水中，Ag+與Cl要生成不溶性的AgCl，Pb2+與 要生成微溶性的Pb

38、SO4，最終得到的是NaNO3溶液， 用惰性電極電解此溶液的產(chǎn)物是H2和O2。 正確答案是（C）。,解析：,.,70,（南通二模17）右圖是某空間站能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的局部示意圖，其中燃料電池采用KOH為電解液，下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是 （ ） A該能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)中的水也是可以循環(huán)的 B燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)生的能量實(shí)際上來(lái)自于水 C水電解系統(tǒng)中的陽(yáng)極反應(yīng)：4OH4e2H2OO2 D燃料電池放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)：H22e2OH2H2O,考點(diǎn)5.新能源新電池,典型例題1,B,.,71,燃料電池系統(tǒng)中生成的水可循環(huán)至水電解系統(tǒng)； 燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)生的能量實(shí)際上來(lái)自于太陽(yáng)能； 電解水陽(yáng)極反應(yīng)：4OH4e2H2OO2 燃料

39、電池放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)： H22e2OH2H2O （因其在堿性介質(zhì)條件下）,解析：,.,72,1.圖中p、q為電源兩極，A為2價(jià)金屬X制成，B、C、D為鉑電極，接通電源，金屬X沉積于B，同時(shí)C、D產(chǎn)生氣泡。試回答：,(1)p為 極(2)A極發(fā)生了 反應(yīng);C為 極，試管里收集 ;D為 極，試管里收集 ; (3)C極的電極反應(yīng)式 (4)當(dāng)電路中通過(guò)0.004mol電子時(shí)，B電極沉積金屬X為0.128g，此金屬原子量為:,.,73,鞏固練習(xí)2.按照下圖接通線路，反應(yīng)一段時(shí)間后，回答下列問(wèn)題(假設(shè)所提供的電能可以保證電解反應(yīng)的順利進(jìn)行)：,(1).U型管內(nèi)發(fā)生什么現(xiàn)象? (2)寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式： (3)在a、b燒杯中發(fā)生什么現(xiàn)象： (4)如果小燒杯中有0.508g碘析出，問(wèn)大燒杯中，負(fù)極減輕 克?,.,74,4. (長(zhǎng)郡月考)用石墨作電極電解AlCl3溶液時(shí),圖示的電解液變化曲線合理的是:,pH,7,A,pH,7,B,時(shí)間,