电解及原电池.ppt(恢复)

1、原电池与电解专题课原电池与电解专题课北安局第一高级中学北安局第一高级中学 吴晓宇吴晓宇 20052005年年5 5月月原电池与电解池的区别原电池与电解池的区别原电池电解池形成条件判断依据电极名称电极反应电子流向离子流向能量转化相互联系活动性不同的两种电极活动性不同的两种电极 两极（可同可不同）两极（可同可不同）电解质溶液电解质溶液 电解质溶液电解质溶液闭合回路闭合回路 直流电源直流电源无外电源无外电源 有外电源有外电源负极：较活泼金属负极：较活泼金属 阳极阳极:与外电源正极相接与外电源正极相接正极正极:不活泼金属或非金属不活泼金属或非金属 阴极阴极:与外电源负极相接与外电源负极相接负极：失电子

2、被氧化负极：失电子被氧化 阳极阳极:失电子被氧化反应失电子被氧化反应正极正极:得电子被还原得电子被还原 阴极阴极:得电子被还原得电子被还原负极经外电路流向正极负极经外电路流向正极 负极到阴极，阳极再到正极负极到阴极，阳极再到正极化学能转化为电能化学能转化为电能 电能转化为化学能电能转化为化学能原电池可作电解池的电源原电池可作电解池的电源阳离子移向正极，阴离子移向负极阳离子移向正极，阴离子移向负极 阳离子移向阴极，阴离子移向阳极阳离子移向阴极，阴离子移向阳极一、原电池典型习题一、原电池典型习题二、电解池典型习题二、电解池典型习题三、原电池与电解池与其它知识点相三、原电池与电解池与其它知识点相 联

3、系的综合题联系的综合题 处理方法处理方法一原电池原理的应用1、判断金属的活泼性、判断金属的活泼性生活实际中生活实际中典型习题：典型习题：2 2、判断反应速率判断反应速率3 3、原电池的设计方法、原电池的设计方法金属的腐蚀与防护制作各种电池4 4、原电池正负极电极式的书写方法、原电池正负极电极式的书写方法 （9696年高考题）年高考题） A A、B B、C C、D D、E E五种金属，五种金属，A A、B B与与硫酸铜溶液组成原电池后，硫酸铜溶液组成原电池后，B B上析出红色铜；上析出红色铜；B B、C C与与硫酸铜溶液组成原电池后，硫酸铜溶液组成原电池后，B B的质量逐渐减小；的质量逐渐减小；

4、A A、D D与硫酸铜溶液组成原电池后，与硫酸铜溶液组成原电池后，A A极上发生还原反应；极上发生还原反应；D D、E E与稀硫酸组成原电池后，与稀硫酸组成原电池后，E E溶解，则五种金属活动性溶解，则五种金属活动性由大到小的顺序是由大到小的顺序是_E、D、A、B、C1 1（0101年上海）年上海）比较下列原电池中比较下列原电池中ZnZn在哪一极腐蚀最快？在哪一极腐蚀最快？HClHClHClA BCDMgZnZnZnCuZnC C中中ZnZn极腐蚀最快极腐蚀最快原电池原理应用原电池原理应用2 2（9999年高考）年高考）在不改变酸的浓度及用量和锌粒大在不改变酸的浓度及用量和锌粒大小的情况下，常

5、温下要加快锌与盐酸反应的速率，小的情况下，常温下要加快锌与盐酸反应的速率，可以采取的措施可以采取的措施_要减慢锌要减慢锌与盐酸反应的速率，可以采取的措施与盐酸反应的速率，可以采取的措施_。加入少量硫酸铜晶体加入少量硫酸铜晶体加入少量醋酸钠晶体加入少量醋酸钠晶体3.原电池的设计方法：原电池的设计方法：例题：例题：依据：依据：2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2 设计原电池。设计原电池。电极：电极：电解质溶液电解质溶液: : 电极反应：电极反应：正极：石墨；负极：铜 FeCl3溶液 负极： Cu 2e- = Cu2 正极：2Fe3 2e- = Fe2实验设计：实验设计：（000

6、0年天津）年天津） 现有石墨、镁条、铝片、稀硫酸、烧碱溶液、现有石墨、镁条、铝片、稀硫酸、烧碱溶液、干电流计、导线若干，你能设计出几种原电池，负干电流计、导线若干，你能设计出几种原电池，负极是哪种物质？极是哪种物质？练习：练习：（97年上海）年上海）将铜片与铝片用导线相连，分别插入浓硝酸、烧碱将铜片与铝片用导线相连，分别插入浓硝酸、烧碱溶液中，能否形成原电池，若可以形成原电池，负溶液中，能否形成原电池，若可以形成原电池，负极是哪种物质？极是哪种物质？（03年黄岗）年黄岗）据报道最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧据报道最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱气以及强碱 作电解质溶液的新型

7、手机电池，电量可达现用镍氢作电解质溶液的新型手机电池，电量可达现用镍氢或锂电池或锂电池 的十倍，可连续使用一个月才充一次电。据此回答的十倍，可连续使用一个月才充一次电。据此回答:(1)电池反应的离子方程式电池反应的离子方程式_(2)甲醇是甲醇是_极，电极反应是极，电极反应是_负CH3OH6e8OH=CO32+6H2O2CH3OH3O24OH=2CO32+6H2O二、电解池原理应用二、电解池原理应用1 1铜的精练铜的精练2 2氯碱工业氯碱工业典型习题典型习题电极反应式的书写电极反应式的书写2电解质溶液如何恢复原状态电解质溶液如何恢复原状态3实验设计与计算实验设计与计算写出右图各装置的电极反应（电

8、解质溶液均为写出右图各装置的电极反应（电解质溶液均为CuClCuCl2 2 溶液）溶液）CCCCuCuCuCuC练习：(A) ( B) (C ) ( D)（9696年高考）年高考）用铂电极电解一定浓度的下列溶液，一段时间后向剩用铂电极电解一定浓度的下列溶液，一段时间后向剩余液中加入适量物质（括号中余液中加入适量物质（括号中),),能使溶液与电解前相同的是（能使溶液与电解前相同的是（ ） A. HA. H2 2SOSO4 4( (水）水） B. CuClB. CuCl2 2 ( (水）水） C. CuSOC. CuSO4 4Cu(OH)Cu(OH)2 2 D.NaCl D.NaCl（盐酸）（盐酸

9、）A 练练 ： 电解盐酸电解盐酸 （加（加HCl气体）气体）电解硝酸银溶液电解硝酸银溶液 (加加Ag2O或或Ag2CO3固体固体)(联考模拟题联考模拟题)蓄电池使用时间长后蓄电池使用时间长后,正负极标志模糊正负极标志模糊,请根下列条件设计实验来判断正负极请根下列条件设计实验来判断正负极(1)氯化铜溶液氯化铜溶液,两带有铜导线的碳棒两带有铜导线的碳棒:_(2)硫酸铜溶液硫酸铜溶液,两铜导线两铜导线:_计算计算: 与外电源两极相连的两块锌板各重与外电源两极相连的两块锌板各重100g 100g 平平行插入行插入CuSOCuSO4 4溶液中通电一段时间后，两极差溶液中通电一段时间后，两极差12.85g

10、12.85g，与电源负极相，与电源负极相 连的锌板质量变为多连的锌板质量变为多少克？（少克？（CuCu相对原子质量相对原子质量63.563.5）106.35g指出下图装置的名称，说出可能观察到的现象，指出下图装置的名称，说出可能观察到的现象，写出电极名称及电极反应的化学方程式。写出电极名称及电极反应的化学方程式。铁棒石墨棒石墨棒石墨棒稀硫酸CuCl2 溶液(正极正极)(负极负极)(阴极阴极)(阳极阳极)电化学综合题电化学综合题00年高考题已知：蓄电池在放电时起原电池作用，充电时起电解池的作用。铅蓄电池发生反应的化学方程式：Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O 放电时

11、负极上发生的电极反应：充电时阳极上发生的电极反应：用此蓄电池电解CuSO4溶液时，通电半小时后生成3.2克Cu，蓄电池内消耗硫酸的物质的量为：_.放电充电Pb + SO42- 2e- = PbSO40.1molPbSO4 + 2H2O 2e- = PbO2 + 4H+ + SO4 2-（04年理综高考题）年理综高考题）在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不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，圆筒相溶的中性液体。上层液体中插入两根石墨电极，圆筒内还有一根下端弯成环状的玻璃搅棍，可以上下搅动液内还有一根下端弯成环状的玻璃搅棍，可以上下搅动液体，装置如图。接通电源，阳极

12、周围的液体呈现棕色，体，装置如图。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。静置后液体右分成两层，电极，用搅棒上下剧烈搅动。静置后液体右分成两层，下层液体呈现紫红色，上层液体几乎无色，根据上述实下层液体呈现紫红色，上层液体几乎无色，根据上述实验回答：验回答：阳极上的电极反应：阳极上的电极反应：阴极上的电极反应：阴极上的电极反应：原上层液体是：原上层液体是：原下层液体是：原下层液体是：搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是:要检验上层液体中含有的金属阳离

13、子的方法是：要检验上层液体中含有的金属阳离子的方法是：KIKI或或NaINaI水溶液水溶液CCl4或或CHCl3等等22e=22H+ + 2e = H2碘在碘在CClCCl4 4中溶解度大于在水中的溶解度，中溶解度大于在水中的溶解度，因此绝大部分碘转移到因此绝大部分碘转移到CClCCl4 4中中焰色反应焰色反应0505年高考展望年高考展望设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一，设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一，最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸气，最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一个电

14、极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了电池的电解质是掺杂了Y2O3的的ZrO2晶体，他在高温下能传导晶体，他在高温下能传导O2-，回答如下问，回答如下问题：题：（1）以丁烷代表汽油，这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是：）以丁烷代表汽油，这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是：_（2）这个电池的负极发生的反应是：）这个电池的负极发生的反应是：_ 正极发生的反应是：正极发生的反应是：_固体电解质里的固体电解质里的O2-的移动方向是：的移动方向是：_向外电路释放电子的电极是：向外电路释放电子的电极是：_（3）人们追求燃料电池氧化汽油而不在内燃机里燃烧汽油产生的动力主要原因）人们追求燃料电池

15、氧化汽油而不在内燃机里燃烧汽油产生的动力主要原因是什么？是什么？_（4）汽油燃料电池最大的障碍是氧化不完全产生）汽油燃料电池最大的障碍是氧化不完全产生_堵塞电极的堵塞电极的气体通道，有人估计，完全避免这种副反应至少还需气体通道，有人估计，完全避免这种副反应至少还需10年时间，这正是新一代年时间，这正是新一代化学家的历史使命。化学家的历史使命。 炭或炭粒炭或炭粒燃料电池具有很高的能量利用率燃料电池具有很高的能量利用率向负极移动向负极移动负极负极2C4H10+13O2 8CO2+10H2O13O2+52e-=26O2-2C4H10+26O2-_52e-=8CO2+10H20在在2000年奥运会男女

16、马拉松比赛中，主办者首次采用了由美国通用汽车年奥运会男女马拉松比赛中，主办者首次采用了由美国通用汽车公司制造的引导车公司制造的引导车“氢动一号氢动一号”燃料电池车，让人们看到了未来汽车燃料电池车，让人们看到了未来汽车革命的曙光，燃料电池作为一种新型能源，由于其电极材料丰富，电解革命的曙光，燃料电池作为一种新型能源，由于其电极材料丰富，电解质多种多样（可以是固态、液态、气态等），将渗透到我们生活的各个质多种多样（可以是固态、液态、气态等），将渗透到我们生活的各个领域。领域。（1）碱性燃料电池（）碱性燃料电池（AFG）是采用）是采用30%50%KOH溶液作电解质溶液，溶液作电解质溶液，以以H-2为

17、燃料在一定条件下使其发生反应，试用方程式表示该电池的电极为燃料在一定条件下使其发生反应，试用方程式表示该电池的电极反应，负极：反应，负极：_，正极：，正极：_（2）燃料电池的电解质溶液可以是碱性，也可以是酸性。下列物质最适）燃料电池的电解质溶液可以是碱性，也可以是酸性。下列物质最适合作实用型氢氧燃料电池的是：合作实用型氢氧燃料电池的是：( )A、浓盐酸、浓盐酸 B、98%的硫酸的硫酸 C、磷酸、磷酸 D、碳酸、碳酸(3)燃料电池除了用燃料电池除了用H2外，还可以用其他气体如外，还可以用其他气体如CO、CH4等，若用等，若用CH3OH作燃料，则它将在作燃料，则它将在_极反应，若使甲醇在电池中的反应极反应，若使甲醇在电池中的反应顺序进行，在该电池中除了电极材料外，可能还需要的条件是：顺序进行，在该电池中除了电极材料外，可能还需要的