《第四章电化学基础》复习课件

第四章电化学基础单元复习2/3/20231网络建构一、归纳整理原电池电解池电镀池定义形成条件将电能转化为化学能的装置将化学能转化为电能的装置应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属的装置①两个电极；②电解质溶液；③形成闭合回路④直流电流①镀层金属接电源正极，待镀金属接负极②电镀液含待镀金属离子①活泼性不同的两电极②电解质溶液③形成闭合回路④自发反应2.三池比较电子得失得失电子数相等电极电极反应电子流向能量转变相对活泼金属作负极,较不活泼的金属或非金属为正极与直流电源负极相连是阴极,与正极相连是阳极同电解池正极：得电子还原反应负极：失电子氧化反应阳极：电极金属或溶液中的阴离子失电子,氧化反应阴极：溶液中的阳离子得电子,还原反应阳极：镀层金属失电子,氧化反应阴极：溶液中的阳离子或镀层金属离子得电子,还原反应负极正极导线电源负极阴极导线阳极电源正极导线同电解池化学能转变为电能,反应自发进行电能转变为化学能,反应由外界输入的能量推动同电解池阳(离子)朝正（极）三池内电解质溶液中离子的流向阴(离子)朝负（极）原电池电解池阳(离子)向阴（极）阴(离子)向阳（极）3、三池的判定1)若无外界电源，可能是原电池，然后依据原电池的形成条件分析判定，主要思路是“三看”先看电极：两极为导体且活泼性不同再看溶液：两极插入电解质溶液中后看回路：形成闭合回路或两极接触2)若有外界电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池。当阳极金属与电解质溶液中的金属离子相同时，则为电镀池，其余情况为电解池。负极(Zn)：Zn–2e-=Zn2+正极(MnO2和C)：

2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O总Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O1、普通锌锰电池(酸性）二、化学电源负极(Zn)：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正极(MnO2)：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-电池总反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2碱性锌锰电池：3、锂电池负极：Li-e-=Li+正极：Li++MnO2+e-=LiMnO2

总反应：Li+MnO2=LiMnO22、锌银电池—纽扣电池负极(Zn)：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O正极(Ag2O)：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-总反应：Zn+Ag2O=ZnO+2Ag2PbSO4(s)+2H2O(l)Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)充电放电负极：氧化反应

Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s)正极：还原反应PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=PbSO4(s)+2H2O(l)②充电过程阴极(接电源负极)：还原反应

PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)阳极(接电源正极)：氧化反应PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)4、铅蓄电池5、燃料电池——氢氧燃料电池(1)酸性氢氧燃料电池负极(Pt)：2H2-4e-=4H+正极(Pt)：O2+4H++4e-=2H2O电池总反应：2H2+O2=2H2O(2)碱性氢氧燃料电池负极(Pt)：2H2-4e-+4OH-=4H2O正极(Pt)：O2+2H2O+4e-=4OH-电池总反应：2H2+O2=2H2O正极：2O2+2H2O+8e-=8OH-负极：CH4+10OH-–8e-=CO32-+7H2O

甲烷燃料电池，负极通甲烷，正极通氧气，氢氧化钾溶液为电解质溶液总反应式:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O写出其电极方程式6、熔融盐燃料电池可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极燃气负极反应式：2CO+2CO32--4e=4CO2正极反应式：总反应式：O2+4e-+2CO2=2CO32-2CO+O2=2CO2书写电极反应式应注意以下几点：1．电极反应是离子反应，遵循书写离子反应的所有规则（如“拆”、“平”）；2．将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；3．负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关(如＋4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32-形式存在)；4．溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它与H＋结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH-。三、电解池阳极放电：

1）活性电极：金属电极首先失电子。

2）惰性电极：则溶液中阴离子放电。阴极放电：电极材料受保护，溶液中阳离子放电。阴离子放电（失电子）由易到难:S2-I-Br-Cl-OH-ROmn-F-Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+

>

Pb2+>

Sn2+>

Fe2+1、放电顺序的判断2、电解规律(用惰性电极电解时)⑴、电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液阳极：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑阴极：4H++4e－＝2H2↑总反应：2H2OO2↑+2H2↑

电解后溶液中溶质的质量分数

，若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的

即可。实质：电解水例如：电解硫酸钠溶液增大水——————电解⑵、电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的无氧酸盐溶液，如电解盐酸、CuCl2溶液等电解后溶液中溶质的质量分数

，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的

(通入一定量的HCl气体)阳极：2Cl－－2e－＝Cl2↑阴极：2H++2e－＝H2↑总反应：2HClCl2↑+H2↑电解盐酸实质：电解质本身被电解减小溶质——————电解⑶、电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都有一部分被电解，如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。阳极：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑阴极：2Cu2++4e－＝2Cu总反应：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4

电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。电解CuSO4溶液——————电解⑷、电解活泼金属的含氧酸盐溶液时，电解质和水都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。电解后原溶液中溶质的质量分数减小，若要恢复原来的组成和浓度，需通入一定量的HCl。阳极(C)：2Cl－－2e－＝Cl2↑阴极(C)：2H++2e－＝H2↑总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑——————电解3、分析电解题的思路方法先看阳极材料，再看电解质类型，由此判断电极产物和电解后溶液的酸碱性用惰性电极电解盐溶液时溶液的酸碱性一般阳(极)显酸(H+)(阳极放O2生酸)阴(极)显碱(OH-)(阴极放H2生碱)如电解Na2SO4溶液，阳极附近呈酸性，阴极附近呈碱性，电解后整个溶液呈中性4、判断溶液的pH变化：先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物。（1）如果只产生氢气而没有氧气，只pH变大；

（2）如果只产生氧气而没有氢气，只pH变小；（3）如果既产生氢气又产生氧气

①若原溶液呈酸性则pH减小；②若原溶液呈碱性pH增大；③若原溶液呈中性pH不变。1.金属腐蚀:(1)化学腐蚀

(2)电化腐蚀a.析氢腐蚀

b.吸氧腐蚀2.防护方法:

(1)在金属表面覆盖保护

(2)改变金属内部组织结构

(3)电化学保护法(牺牲阳极的阴极保护法)

三、金属的电化学腐蚀与防护说明：①电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀②同一种金属的腐蚀:强电解质>弱电解质>非电解质例1

铂电极电解2LCu(NO3)2和NaNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生2.24L(S.T.P)气体.求电解后溶液的pH.

Cu2+得电子数+H+得电子数=OH-失电子总数

n(Cu2+)×2+1×0.2=0.1×4n(Cu2+)=0.1molCu2+～2H+

C(H+)=0.1mol/LpH=1解析：阳极4OH--4e-=2H2O+O2↑

阴极Cu2++2e-=Cu2H++2e-=H2↑四、电解计算——电子守恒法练习1、将两支惰性电极插入100mlAgNO3溶液中，通电一会，电解液的pH值由6.0变为2.0(设电解时没有氢气放出且电解液体积不变)，则电极上析出银的质量为多少克?解:∵

n(H+)的增加量等于n(OH-)的减少量4AgNO3+2H2O4HNO3+O2(阳极)+4Ag(阴极)1mol108g(10-2-10-6)×0.1m∴m(Ag)=0.108g电解思考与练习2、如图所示装置，指