电化学综合复习汇编

1、 熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到 重视。重视。 可用可用Li2CO3和和Na2CO3的熔融盐混合物作电的熔融盐混合物作电 解质，解质，CO为阳极燃气，空气与为阳极燃气，空气与CO2的混和气为阴的混和气为阴 极助燃气，制得在极助燃气，制得在650下工作的燃料电池。完成下工作的燃料电池。完成 有关的电池反应式：有关的电池反应式： 电池反应式：电池反应式： 阳极反应式：阳极反应式：2CO+2CO32- 4CO2+4e 阴极反应式：阴极反应式： ， 总电池反应：总电池反应： 。 O22CO24e 2CO32 2CO+O2 2CO2 燃料电池燃料电池 (

2、1)电极电极:Pt制作的惰性电极制作的惰性电极 (2)电解质溶液电解质溶液:KOH溶液溶液 (3)装置装置 (4)反应原理反应原理: :负极负极2H2+4OH 4e-4H2O 正极正极: O22H2O 4e-4OH 总反应：总反应：2H2O22H2O 电极反应：电极反应：负极：负极：CH4 + 10OH- 8e = CO32- + 7H2O 正极：正极： 2O2 + 4H2O + 8e = 8OH- 总反应式：总反应式： CH4 + 2O2 + 2KOH = K2CO3 + 3H2O 以甲烷作燃料的燃料电池以甲烷作燃料的燃料电池 电极为金属铂，电解质为电极为金属铂，电解质为KOH，在两极分别通

3、入甲烷和氧气。，在两极分别通入甲烷和氧气。 若为酸性条件，则若为酸性条件，则 负极负极: 2H2 4e-4H+ 正极正极: O2 4e- 4H+ 2H2O 总反应：总反应：2H2O22H2O 用用AlAl、CuCu作电极，如何使作电极，如何使CuCu作负极，作负极， AlAl作正极？作正极？ 负极：负极：Cu-2e-=Cu2+ 正极：正极：2NO3-+2e-+4H+=2NO2+2H2O 用用Mg、Al作电极，如何使作电极，如何使Al作负极，作负极， Mg作正极？作正极？ 负极：负极： 2Al-6e- +8OH- = 2【Al(OH)4】- 正极：正极： 6H2O+6e- =3H2+6OH- 2

4、Al+2NaOH+6H2O =2Na【Al(OH)4】 +3H2 Cu + 2NO3 - + 4H+ =Cu2+ 2NO2+2H2O 一切从实际出发一切从实际出发 原电池原理的应用原电池原理的应用 (2)比较金属的活泼性；比较金属的活泼性； 构建原电池，测出正负极，负极金属活泼性构建原电池，测出正负极，负极金属活泼性 正极正极 (3)加快某些化学反应的反应速率；加快某些化学反应的反应速率； (1)制做化学电源；制做化学电源； (4)金属腐蚀的原理及金属腐蚀的防护。金属腐蚀的原理及金属腐蚀的防护。 金属的电化学腐蚀金属的电化学腐蚀 （一）金属腐蚀（一）金属腐蚀 1.1.概念：概念：金属表面与周围

5、的物质发生 金属表面与周围的物质发生化学反应化学反应或因或因 电化学作用电化学作用而遭到破坏，称为而遭到破坏，称为金属腐蚀金属腐蚀。 2.2.本质本质 金属原子失去电子变成阳离子而损耗金属原子失去电子变成阳离子而损耗 3.3.金属腐蚀的分类：金属腐蚀的分类： 化学腐蚀化学腐蚀和电化学腐蚀和电化学腐蚀 2Cu+O2=2CuO 2Fe+3Cl2=2FeCl3 绝大多数金属的腐蚀属于电化学腐蚀绝大多数金属的腐蚀属于电化学腐蚀 电化学腐蚀通常有析氢腐蚀和吸氧腐蚀电化学腐蚀通常有析氢腐蚀和吸氧腐蚀 比较项目比较项目化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀 发生条件发生条件 共同点共同点 是否构成原电池是否构

6、成原电池 有无电流有无电流 实质实质 化学腐蚀化学腐蚀与与电电化学腐蚀化学腐蚀的比较的比较 电化学电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多腐蚀比化学腐蚀普遍得多 金属跟接触到的物质金属跟接触到的物质 直接发生化学反应直接发生化学反应 不纯金属跟接触的电解不纯金属跟接触的电解 质溶液发生原电池反应质溶液发生原电池反应 无电流无电流 无原电池无原电池 构成无数微小原电池构成无数微小原电池 有弱电流有弱电流 金属被腐蚀金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀 金属原子失去电子变成阳离子而损耗金属原子失去电子变成阳离子而损耗 钢铁的电化学腐蚀钢铁的电化学腐蚀 比较项目比较项目析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀 发

7、生条件发生条件 电电 极极 反反 应应 负极负极 正极正极 总反应总反应 钢铁表面吸附的水膜酸钢铁表面吸附的水膜酸 性较強时性较強时 Fe - 2e- = Fe2+ 2H+ + 2e- = H2 Fe+2H+=Fe2+H2 钢铁表面吸附的水膜酸钢铁表面吸附的水膜酸 性较弱或呈中性时性较弱或呈中性时 Fe - 2e- = Fe2+ O22H2O4e-=4OH- Fe2+2OH-=Fe(OH)2 4Fe(OH)2 +O2+2H2O=4Fe(OH)3 4Fe(OH)3Fe2O3xH2O(铁锈铁锈)+(3- x)H2O 吸氧吸氧腐蚀比析氢腐蚀比析氢腐蚀腐蚀普遍得多普遍得多 金属的防护金属的防护 方方

8、法：法： 1.1.改变金属的内部组织结构（如制不锈钢）改变金属的内部组织结构（如制不锈钢） 2.2.在金属表面覆盖保护层：在金属表面覆盖保护层： （1）在表面刷一层油漆；）在表面刷一层油漆； （2）在表面涂上机油；）在表面涂上机油； （3）在表面镀一层其他耐腐蚀金属；）在表面镀一层其他耐腐蚀金属； （4）在表面烧制搪瓷）在表面烧制搪瓷 ； （5）使金属表面形成致密的氧化膜）使金属表面形成致密的氧化膜 。 3 3. .电化学保护法电化学保护法 ： （1）牺牲阳极的阴极保护法）牺牲阳极的阴极保护法 （2）外加电流的阴极保护法）外加电流的阴极保护法 1.池型的判断池型的判断 有外加电源一定为电解池，

9、无外加电源一定为原电池；有外加电源一定为电解池，无外加电源一定为原电池； 多池组合时，一般含活泼金属的池为原电池，其余都是多池组合时，一般含活泼金属的池为原电池，其余都是 在原电池带动下的电解池。在原电池带动下的电解池。 原电池与电解池的比较及判断：原电池与电解池的比较及判断： 3.电解池放电顺序的判断电解池放电顺序的判断 阳极放电：阳极放电： 1）惰性电极：）惰性电极：则溶液中则溶液中阴离子放电。阴离子放电。 2）非）非惰性电极惰性电极：电极材料首先失电子。：电极材料首先失电子。 阴极放电：阴极放电：电极材料受保护，溶液中电极材料受保护，溶液中阳离子放电阳离子放电。 2.电极的判断电极的判断

10、 原电池，看电极材料，电解池看电源的正负极。原电池，看电极材料，电解池看电源的正负极。 1 1. .右图中右图中x x、y y分别是直分别是直 流电源的两极流电源的两极, ,通电后发通电后发 现现a a极板质量增加极板质量增加,b,b极板极板 处有无色无臭气体放出处有无色无臭气体放出, , 符合这一情况的符合这一情况的 A 2.下列图一、图二是铁钉在水中被腐蚀的实验 数天后数天后 数天后数天后 图一图一图二图二 （1）上述两装置中铁钉发生变化的共性是：）上述两装置中铁钉发生变化的共性是： （2）图一说明原溶液呈）图一说明原溶液呈 性，铁钉发生性，铁钉发生 腐蚀，腐蚀， 电极反应为：电极反应为：

11、 （3）图二说明原溶液呈）图二说明原溶液呈 性，铁钉发生性，铁钉发生 腐蚀，腐蚀， 电极反应为电极反应为： 发生了原电池反应 中性或弱碱吸氧 负极：Fe -2e = FeFe -2e = Fe2+ 2+ ； 正极：2H 2H2 2O +OO +O2 2 +2e +2e =4OH =4OH- - 负极：Fe -2e = FeFe -2e = Fe2+ 2+ ；正极：2H 2H+ + +2e = H +2e = H2 2 较强酸性析氢 3.3.汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状灰铅的铅板和另一组汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状灰铅的铅板和另一组 结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用结构相似的

12、充满二氧化铅的铅板组成，用H H2 2SOSO4 4作电解液。总作电解液。总 反应式为：反应式为：Pb+PbOPb+PbO2 2+2H+2H2 2SOSO4 4 2PbSO 2PbSO4 4+2H+2H2 2O O （1 1）试写出放电时的正、负极反应式）试写出放电时的正、负极反应式 正极正极:_:_ 负极负极:_:_ （2 2）试写出充电时的阳、阴极反应式）试写出充电时的阳、阴极反应式 阳极阳极:_:_ 阴极阴极:_:_ PbOPbO2 2+4H+4H+ +SO+SO4 42- 2- +2e +2e- - =PbSO =PbSO4 4+2H+2H2 2O O Pb+Pb+ SOSO4 42-

13、 2- 2e2e- - =PbSO =PbSO4 4 PbSOPbSO4 4+2H+2H2 2O-2eO-2e- - =PbO =PbO2 2 + + 4H 4H+ +SO+SO4 42- 2- PbSOPbSO4 4 +2e+2e- - =Pb + SO =Pb + SO4 42- 2- 此电池放电时，负极发生反应的物质为此电池放电时，负极发生反应的物质为 AAg BZn(OH)2 CAg2O DZn 充电充电 放电放电 2Ag + Zn(OH)2Ag2O + Zn + H2O 4银锌电池广泛用于电子仪器的电源，它的充电银锌电池广泛用于电子仪器的电源，它的充电 和放电过程可表示为：和放电过程

14、可表示为： D 负极负极: Zn -2e-+2H2O= Zn(OH)2+2H+ 正极正极: Ag2O +2e-+2H+ = 2Ag+H2O 5如图为一种钮扣微型电池，其电极分别为如图为一种钮扣微型电池，其电极分别为Ag2O和和Zn电解质电解质 溶液是溶液是KOH溶液，俗称银锌电池，该电池反应式为：溶液，俗称银锌电池，该电池反应式为： Zn +Ag2O= ZnO+2Ag 根据以上提供的资料，判断下列说法正确的是根据以上提供的资料，判断下列说法正确的是 A、锌为负极，、锌为负极，Ag2O为为 正极；正极； B、放电时正极附近溶液的、放电时正极附近溶液的PH升高；升高； C、放电时负极附近溶液的、放

15、电时负极附近溶液的PH升高；升高； D、溶液中阴离子向正极方向移动，阳离子向负极方向移动。、溶液中阴离子向正极方向移动，阳离子向负极方向移动。 AB 负极负极: Zn -2e-+2OH-= ZnO+H2O 正极正极: Ag2O +2e-+H2O = 2Ag+ 2OH- 6如上图所示，通电后如上图所示，通电后A极上析出极上析出Ag， 对该装置的有关叙述正确的是对该装置的有关叙述正确的是 A.P是电源的正极是电源的正极 B.F极上发生的反应为：极上发生的反应为：4OH- - 4e-=2H2O+O2 C.电解时，甲、乙、丙三池中，除电解时，甲、乙、丙三池中，除E、F两极外，其余电极均参两极外，其余电

16、极均参 加了反应加了反应 D.通电后，甲池的通电后，甲池的PH减小，而乙、丙两池溶液的减小，而乙、丙两池溶液的PH不变不变 B 7为下图所示装置中，为下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通都是惰性电极，通 电一段时间后，电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法正极附近溶液呈红色。下列说法正 确的是确的是 AX是正极，是正极，Y是负极是负极 BX是负极，是负极，Y是正极是正极 CCuSO4溶液的溶液的PH值逐渐减小值逐渐减小 DCuSO4溶液的溶液的PH值不变值不变 a X Y bPt Cu CuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液 AC 8.下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示

17、，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下列叙述不正确的是 Aa电极是负极电极是负极 Bb电极的电极反应为：电极的电极反应为：4OH-4e 2H2O+O2 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氢氧燃料电池是一种只能将氧化剂和燃料全部氢氧燃料电池是一种只能将氧化剂和燃料全部 储藏在电池内的发电装置储藏在电池内的发电装置 BD 用惰性电极电解电解质溶液的规律用惰性电极电解电解质溶液的规律 （1）盐的离子盐的离子都不放电都不放电（NaOHNaOH、H H2 2SOSO4 4、K K2 2SOSO4 4等）的电解等）的电解

18、阴极：阴极：4H+ + 4e- 2H2 阳极：阳极：4OH- - 4e- O2 + 2H2O 总反应式：总反应式： 2H2O 2H2 + O2 电解电解 （2）盐的离子盐的离子都放电都放电（HCl、CuCl2等）溶液的电解等）溶液的电解 阴极：阴极：Cu2+ + 2e- Cu 阳极：阳极：2Cl- - 2e- Cl2 总反应式：总反应式： CuCl2 Cu + Cl2 电解电解 （3）酸根离子单放电酸根离子单放电（NaCl、MgBr2）溶液的电解）溶液的电解 阴极：阴极：4H+ + 4e- 2H2 阳极：阳极：2Cl- - 2e- Cl2 2NaCl + 2H2O 2NaOH +H2 +Cl2

19、 电解电解 （4）金属离子单放电金属离子单放电 阴极；阴极；2Cu2+ + 4e- 2Cu 阳极：阳极：4OH- - 4e- O2 + 2H2O （CuSO4、AgNO3等）溶液的电解等）溶液的电解 总反应：总反应：2CuSO4 + 2H2O 2Cu + O2 + 2H2SO4 电解电解 电解原理的应用电解原理的应用 铜的电解精炼铜的电解精炼 粗铜粗铜纯铜纯铜 CuSO4溶液溶液 阳极：阳极：粗铜粗铜 阴极：阴极：纯铜薄片纯铜薄片 电解质溶液：电解质溶液：CuSO4溶液（加入一定量的溶液（加入一定量的H2SO4） Cu2e = Cu2+ 比铜活泼的杂质也会同时失去电比铜活泼的杂质也会同时失去电

20、 子而溶解：子而溶解： Zn2e = Zn2+ Fe2e = Fe2+ Ni2e = Ni2+ 比铜不活泼的杂质（比铜不活泼的杂质（Au、Ag）不会溶解）不会溶解 而从阳极上脱落下来而形成而从阳极上脱落下来而形成阳极泥阳极泥。 Cu2+ 2e = Cu CuSO4溶液的浓度基本保持不变。溶液的浓度基本保持不变。 提炼金、银等贵重金属。提炼金、银等贵重金属。 电镀铜电镀铜 阳极：阳极：铜片铜片 阴极：阴极：待镀铁制品待镀铁制品 Cu2e = Cu2+ Cu2+ 2e = Cu CuSO4溶液的浓度保持不变。溶液的浓度保持不变。 实验结果：实验结果：在铁制品上镀上了一层铜在铁制品上镀上了一层铜 利

21、用电解原理在某些金属的表面镀上一利用电解原理在某些金属的表面镀上一 薄层其它金属或合金的过程叫薄层其它金属或合金的过程叫电镀电镀。电镀电镀 电镀的目的：电镀的目的：（1）增强防锈抗腐能力；）增强防锈抗腐能力； （2）增加美观和表面硬度。）增加美观和表面硬度。 阳极阳极镀层金属镀层金属:MneMn 阴极阴极镀件镀件: Mn neM 电解液电解液:含镀层金属阳离子的盐溶液含镀层金属阳离子的盐溶液 电镀槽电镀槽 特特 点点 （1）阳极本身溶解；）阳极本身溶解； （2）电解液浓度保持不变。）电解液浓度保持不变。 离子交换膜法制烧碱离子交换膜法制烧碱 阳极：阳极： 钛网（涂有钛、钌等钛网（涂有钛、钌等

22、氧化物涂层）氧化物涂层） 阴极：阴极：碳钢网碳钢网 只允许阳离子通过，能阻止只允许阳离子通过，能阻止 阴离子和气体通过阴离子和气体通过 将电解槽隔成阴极室和阳极室。将电解槽隔成阴极室和阳极室。 阳离子交换膜：阳离子交换膜： 阳极室放出阳极室放出Cl2； 阴极室放出阴极室放出H2并生成并生成NaOH 食盐水的精制。食盐水的精制。 粗盐粗盐 泥沙泥沙 CaCa2+ 2+、 、MgMg2+ 2+、 、FeFe3+ 3+ SOSO4 42 2 等杂质 等杂质 混入产品，导致产品混入产品，导致产品 不纯不纯 生成生成Mg(OH)2、Fe(OH)3 等沉淀，堵塞膜孔。等沉淀，堵塞膜孔。 如何除去粗盐水中的

23、杂质？如何除去粗盐水中的杂质？ 试剂：试剂：BaCl2 溶液、溶液、Na2CO3 溶液、溶液、NaOH 溶液、溶液、HCl 溶液溶液 粗盐水粗盐水 NaOHBaCl2 Na2CO3过滤过滤 适量适量HCl 除除Mg2+、Fe3+除 除SO42- 除除Ca2+及过及过 量量Ba2+ 滤去泥沙滤去泥沙 及沉淀及沉淀 除过量的除过量的 OH、 CO32 阳离子交换树脂阳离子交换树脂 精盐水精盐水 少量少量Ca2+、Mg2+ 1、Na2CO3必须在必须在BaCl2之后之后 2、加入盐酸在过滤之后、加入盐酸在过滤之后 电解法测定阿伏加德罗常数电解法测定阿伏加德罗常数 【例题例题】某学生试某学生试 图用电

24、解法根据电极图用电解法根据电极 上析出物质的质量来上析出物质的质量来 测定阿佛加德罗常数测定阿佛加德罗常数 值，其实验方案的要值，其实验方案的要 点为：用直流电电点为：用直流电电 解氯化铜溶液，所用解氯化铜溶液，所用 仪器如右图：在电仪器如右图：在电 流强度为流强度为I安培，通安培，通 电时间为电时间为t秒钟后，秒钟后， 精确测得某电极上析精确测得某电极上析 出的铜的质量为出的铜的质量为m克。克。 试回答：试回答： (1)连接这些仪器的正确顺序为（用图中标注仪器接线连接这些仪器的正确顺序为（用图中标注仪器接线 柱柱的英文字母表示。下同）的英文字母表示。下同） E接接 ，C接接 ， 接接F。 实

25、验线路中的电流方向为实验线路中的电流方向为 C 。 (2)写出写出B电极上发生反应的离子方程式电极上发生反应的离子方程式 ； G试管中淀粉试管中淀粉KI溶液变化的现象为溶液变化的现象为 ；相应；相应 的离子方程式是的离子方程式是 。 D A B F B A D E 2Cl 2e =Cl2 变蓝色变蓝色 Cl2+2I =2Cl+I2 (3)为精确测定电极上析出铜的质量，所必需的实验为精确测定电极上析出铜的质量，所必需的实验 步骤的先后顺序应是步骤的先后顺序应是 。 （选填下列操作步骤的编号）（选填下列操作步骤的编号） 称量电解前电极质量称量电解前电极质量 刮下电解后电极上的铜并清洗刮下电解后电极

26、上的铜并清洗 用蒸馏水清洗电解后电极用蒸馏水清洗电解后电极 低温烘干电极后称量低温烘干电极后称量 低温烘干刮下的铜后称量低温烘干刮下的铜后称量 再次低温烘干后称量至恒重再次低温烘干后称量至恒重 (4)已知电子的电量为已知电子的电量为1.610-19库仑。试列出阿佛库仑。试列出阿佛 加德罗常数的计算表达式：加德罗常数的计算表达式： NA 。 19- 101.62 It m 64 有关电解的计算有关电解的计算 原则原则: 电化学的反应是氧化一还原反应电化学的反应是氧化一还原反应,各电各电 极上转移电子的物质的量相等极上转移电子的物质的量相等,无论是单一电无论是单一电 池还是串联电解池池还是串联电解

27、池,均可抓住均可抓住电子守恒电子守恒计算计算. 关键关键: 电极名称要区分清楚电极名称要区分清楚. 电极产物要判断准确电极产物要判断准确. 各产物间量的关系遵循电子得失守恒各产物间量的关系遵循电子得失守恒. 例例 用下图装置进行电解实验用下图装置进行电解实验(a、b、c、d均为铂电极均为铂电极),供选择供选择 的有的有4组电解液组电解液,要满足下列要求要满足下列要求: 工作一段时间后工作一段时间后A槽槽pH值上升值上升,B槽的槽的pH下降下降. b、c两极上反应的离子的物质的量相等两极上反应的离子的物质的量相等 (1)应选择的电解质是上述四组中的第应选择的电解质是上述四组中的第_组组 (2)该

28、组电解过程中各电极上的电极反应为该组电解过程中各电极上的电极反应为 a极极_ _ b极极_ _ c极极_ _ d极极_ _ (3)当当b极上析出极上析出7.1g电解产物时电解产物时,a极上析出产物的质量为极上析出产物的质量为 _g;若若B槽电解质溶液槽电解质溶液500mL，且忽略电解前后电解液的体，且忽略电解前后电解液的体 积变化，则此时积变化，则此时B槽中的槽中的H 比电解前增加了 比电解前增加了_mol/L. 4 4H 4e2H24Cl 4e2Cl2 4Ag 4e4Ag4OH 4e2H2OO2 0.2 0.4 例：例：用两支惰性电极插入用两支惰性电极插入1000mL CuSO4 溶液，通电

29、电解，当电解液的溶液，通电电解，当电解液的PH由由6.0变变 为为3.0时，下列叙述正确的是时，下列叙述正确的是 A、阴极上析出、阴极上析出11.2mL氢气（标况）氢气（标况） B、阴极上析出、阴极上析出32mg铜铜 C、阳极和阴极质量都没有变化、阳极和阴极质量都没有变化 D、阳极上析出、阳极上析出5.6mL氧气（标况）氧气（标况） BD 例：例：按右图装置进行电解（均是惰性电按右图装置进行电解（均是惰性电 极），已知极），已知A烧杯中装有烧杯中装有500 mL20的的 NaOH溶液，溶液，B烧杯中装有烧杯中装有500 mL pH为为6 的的CuSO4溶液。通电一段时间后，在溶液。通电一段时间

30、后，在b电电 极上收集到极上收集到28mL气体（标准状况），则气体（标准状况），则 B烧杯中溶液烧杯中溶液pH变为（溶液体积变化忽略变为（溶液体积变化忽略 不计）不计） （ ） A4 B3 C2 D1 C C 例：例：将将1L一定浓度的一定浓度的CuSO4溶液，用溶液，用a、b两个石墨两个石墨 电极电解电极电解，当当a极上产生极上产生22.4L(标标)气体时气体时，b极上只有极上只有 固体析出。然后将固体析出。然后将a、b两电板反接，继续通直流电，两电板反接，继续通直流电， b板上又产生板上又产生22.4L(标标)气体，溶液质量共减少气体，溶液质量共减少227g。 (1)a极上产生极上产生22

31、.4L(标标)气体时，气体时，b极增加的质量；极增加的质量； (2)原溶液的物质的量浓度。原溶液的物质的量浓度。 (1)解：解：2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + 2H2SO4 + O2 阳极：阳极：mO2=1mol32g/mol=32g； 阴极阴极增加增加：mb=2mol64g/mol=128g； 溶液减少：溶液减少：m(1)=160g (2)电源反接后，电源反接后，b为阳极为阳极：先：先Cu放电，后放电，后OH-(水电水电)放电，放电， a 为阴极为阴极：先：先Cu2+放电，后放电，后H+ (水电水电)放电，放电， 可细分为三个阶段：可细分为三个阶段： 电镀铜电镀铜，此阶段，此阶段

32、m =0 电解硫酸铜溶液电解硫酸铜溶液，设有，设有xmolO2生成：生成： 2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + 2H2SO4 + O2 2xmol 2xmol xmol 此阶段溶液减少：此阶段溶液减少： m=160 x g 电解硫酸溶液，其本质电解硫酸溶液，其本质是水电解是水电解： 2H2O = 2H2 + O2 2ymol 2ymol ymol，溶液减少：溶液减少：m=36y g x+y=1，160+160 x+36y=227 X=0.25，y=0.75 CCuSO4=(2+20.25)mol1L=2.5molL-1 例例5工业上为了处理含有工业上为了处理含有Cr2O72- 酸性工业

33、废水，采用下面的处理酸性工业废水，采用下面的处理 方法，往工业废水中加入适量的方法，往工业废水中加入适量的NaCl，以铁为电极进行，以铁为电极进行 电解，经过一段时间后，有电解，经过一段时间后，有Cr(OH)3 和和Fe(OH)3 沉淀生成，沉淀生成， 工业废水中铬的含量已低于排放标准工业废水中铬的含量已低于排放标准, 请回答下面问题：请回答下面问题： 1. 两极发生的电极反应：两极发生的电极反应： 2. 写出写出Cr2O72-变为变为Cr3+的离子方程式：的离子方程式： 3工业废水由酸性变为碱性的原因：工业废水由酸性变为碱性的原因： 4能否改用石墨电极？说明原因。能否改用石墨电极？说明原因。

34、 阳极：阳极：Fe 2e =Fe2+, 阴极：阴极：2H+ + 2e = H2 Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6 Fe3+ + 7H2O H+不断放电不断放电, Cr2O72- 与与Fe2+反应中消耗反应中消耗H+, 打破了水的电离平衡打破了水的电离平衡, 使溶液中使溶液中OH- H+ 不能不能, 阳极产生阳极产生Cl2, 得不到得不到 Fe2+，缺少还原剂，缺少还原剂, 不能使不能使Cr2O72- 变为变为Cr3+生成生成Cr(OH)3沉淀而除去沉淀而除去 电解一段时间，如何恢原到电解前的溶液电解一段时间，如何恢原到电解前的溶液 既要考虑既要考虑“质质”又

35、要考虑又要考虑 “量量”. 例如例如:电解电解CuSO4溶液：溶液： 抓住溶液的变化抓住溶液的变化 若加入若加入CuO、Cu(OH)2，均能与，均能与H2SO4反应生成反应生成CuSO4. CuOH2SO4CuSO4H2O Cu(OH)2H2SO4CuSO42H2O 比较、消耗的比较、消耗的H2SO4、生成的、生成的CuSO4、H2O即可知道即可知道:加加 入入1mol Cu(OH)2能与能与1mol H2SO4反应能生成反应能生成1mol CuSO4 和和2molH2O.不符合电解时的相关物质的比例不符合电解时的相关物质的比例.若改加若改加CuO， 则很合适则很合适. 思考思考2： 如何确定

36、所加物质的量如何确定所加物质的量?(惰性电极惰性电极) 分析：分析： 由于两极上通过的电子数相等由于两极上通过的电子数相等,故阴、阳两故阴、阳两 极产物的物质的量间一定满足确定的关系极产物的物质的量间一定满足确定的关系.因而加入因而加入 物与其也有一定关系物与其也有一定关系. 例如例如: 电解含电解含0.4mol CuSO4溶液一段时间后，阳极溶液一段时间后，阳极 上生成上生成2.24L气体气体(S.T.P),则应加入则应加入CuO多少克？多少克？(用用 惰性电极惰性电极) 解析解析 O2 2CuO 1mol 2mol 0.1mol 0.2mol m(CuO)0.28016(g) 故加入故加入16g CuO即能恢复即能恢复 例用阳极例用阳极X和阴极和阴极Y电解电解Z的水溶液的水溶液, 电解一段时间后电解一段时间后, 再加入再加入W, 能使溶液恢复到电解前的状态能使溶液恢复到电解前的状态, 符合题意的组是符合题意的组是 ( ) X Y Z W A C FeNaCl H2O B Pt CuCuSO4CuSO4溶液溶液 C C CH2SO4 H2O D Ag