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文档简介

电化学原理及应用专题四1.氧化反应Zn-2e=Zn2+

铜锌原电池电解质溶液H2SO4失e,沿导线传递,有电流产生还原反应2H++2e-=H2↑阴离子阳离子总反应:负极正极2H++2e-=H2↑Zn-2e-=Zn2+Zn+2H+=Zn2++H2↑Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(离子方程式)(化学方程式)电极反应正极:负极:(氧化反应)(还原反应)阳离子一.原电池原理外电路内电路2.判断下列哪些是原电池?稀H2SO4CuCu酒精ZnCuCuSO4CuFeAgNO3CuCCFeZnABCFGED稀H2SO4稀H2SO4形成原电池的条件?ZnCu稀H2SO4醋酸Pb3.

构成条件:①有两个活动性不同的电极②电极材料均插入电解质溶中③两极相连形成闭合电路④一个自发进行的氧化还原反应

4.X、Y、Z、W四种金属片进入稀盐酸中,用导线连接,可以组成原电池,实验结果如下图所示:则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为Z>Y>X>W5.CuSO4

溶液思考:如何才能得到持续稳定的电流?

Zn原子把电子直接给Cu2+

,被氧化成Zn2+,进入溶液;Cu2+在Zn片上直接得到电子,被还原成Cu,相当短路,得不到电流。6.设计如教材P71图4-1所示:Cu2++Zn=Zn2++CuZnSO4溶液中Zn片逐渐溶解,失去电子被氧化成Zn2+,进入溶液负极(锌电极):Zn-2e-=Zn2+CuSO4溶液中Cu2+从Cu片上得到电子还原成Cu沉积在Cu片上正极(铜电极):Cu2++2e-=Cu

有盐桥存在时电流计指针发生偏转,即有电流通过电路。取出盐桥,电流计指针即回到零点,说明没有电流通过。此电池的优点:能产生持续、稳定的电流。7.什么是盐桥?

盐桥中装有饱和的KCl溶液和琼脂制成的胶冻,胶冻的作用是防止管中溶液流出。

盐桥的作用是什么?

可使由它连接的两溶液保持电中性,否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电,铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移,使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。

导线的作用是传递电子,沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。盐桥8.此装置是原电池吗?锌半电池铜半电池电极反应:负极:

;正极:

;总反应:

。Cu2++2e--=CuZn-2e-=Zn2+Zn+Cu2+=Zn2++CuZnSO4溶液CuZnCuSO4溶液盐桥提供电子的物质接受电子的物质铜锌原电池(盐桥)9.知识拓展:

原电池是由两个半电池组成的;半电池中的反应就是半反应,即电极反应。所以半电池又叫电极。12

原电池的表示方法:

(-)Zn|Zn2+(C1)‖

Cu2+(C2)|Cu(+)“|”表示液-固相有一界面;“‖”表示盐桥。在有气体参加的电池中还要表明气体的压力,溶液要表明浓度。10.

1、(07海南)依据氧化还原反应:

2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)

设计的原电池如图所示。

⑴电极X的材料是

;电解质溶液Y是

;⑵银电极为电池的

极,发生的电极反应为

;X电极上发生的电极反应为

;⑶外电路中的电子是从

电极流向

电极。CuAgNO3正Ag++e-=AgCu

-2e-=Cu2+CuAg课堂练习11.2、依探究实验4的原理,按以下反应设计一个能持续产生电流的原电池装置,画出装置图。

Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2AgAgNO3AgCuCu(NO3)2A12.3、根据上述原理,为获得较长时间的稳定电流,如何将“Zn-稀H2SO4-Cu”组成的原电池(如左下图)进行简单改装?A稀H2SO4锌片铜片ZnSO4ZnCuH2SO4A13.判断右边原电池的正、负极,并写出电极反应式。CuCFeCl3溶液负极:Cu

失电子Cu-2e-=Cu2+正极:Fe3+得电子2Fe3++2e-=2Fe2+A

Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2先写出总反应:即负极与电解质溶液反应拆成离子方程式:Cu+2Fe3+

=Cu2+

+2Fe2+根据化合价升降判断正负极二、电极方程式的书写简单原电池电极方程式的写法14.1.写出Mg、Al与NaOH溶液组成原电池的总反应和电极反应式。电极的正负与金属活泼性有关外,还与电解质溶液有关总反应:离子方程式负极:正极:NaOHMgAl2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O2H2O+2e-=2OH-+H2↑2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑15.2.写出Al

、Cu与浓HNO3组成原电池的总反应和电极反应式。总反应:负极:正极:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2

+2H2OCu-2e-=Cu2+2H++NO3-+e-=NO2+H2O16.练习判断下列哪些装置构成了原电池?若不是,请说明理由;若是,请指出正负极名称,并写出电极反应式.①②③(×)(×)(∨)2H++2e-=H2↑负极:总反应:正极:Zn-2e-=Zn2+Zn+2H+=Zn2++H2↑17.⑤④(∨)(∨)负极:正极:总反应:正极:负极:总反应:Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑Zn+2H+=Zn2++H2↑Fe-2e-=Fe2+Cu2++2e-=CuFe+Cu2+=Fe2++CuFe+CuSO4=Cu+FeSO418.⑦⑥(×)(∨)负极:正极:总反应:Zn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=CuZn+Cu2+=Zn2++Cu或Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu19.⑧⑨(×)(∨)负极:正极:总反应:Fe-2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑或Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑20.(1)以自发进行的氧化还原反应为基础(2)把氧化还原反应分解为氧化反应和还原反应两个半反应,从而确定电极反应(3)以两极反应为原理,确定电极材料及电解质溶液(4)画出装置简图三、设计原电池思路21.1、利用下列氧化还原反应设计原电池,写出电极反应式。并画出装置图(盐桥)Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2化合价降低得2e-Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+化合价升高失2e-22.CuCCuCl2FeCl3装置图:(Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2)能把碳改为铁吗?23.2、根据下式所表示的氧化还原反应设计一个原电池:Zn(s)+Fe2+(aq)=Zn2+(aq)+Fe(s)⑴装置可采用烧杯和盐桥,画出此原电池的装置简图;⑵注明原电池的正极和负极;⑶注明外电路中电子的流向;⑷写出两个电极上的电极反应。FeZn盐桥ZnSO4FeSO4(—)(+)负极:Zn-2e-=Zn2+正极:Fe2++2e-=Fe24.化学电源25.在现代生活、生产和国防中使用的电池

用于“神六”的太阳能电池“嫦娥二号”的太阳能电池小型高性能燃料电池原子能电池运用在飞船上铅蓄电池26.问题探究一:已知碱性锌锰电池总反应方程式为Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2(电解质溶液为KOH溶液)正极电极反应方程式为则负极电极反应方程式为

碱性锌锰电池构造示意图碱性电池

一:一次电池Zn+2OH--2e-=Zn(OH)22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-27.归纳总结:根据化学方程式书写电极反应式注意点:

①、找出

反应和

反应的物质,确定正负极反应的物质;②、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

性有关③、验证:两电极反应式

所得式子和原化学方程式相同,则书写正确。还原氧化酸碱相加28.问题探究二:

试根据反应Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O写出铅蓄电池的电极方程式负极(Pb):Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极(PbO2):PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O

二、二次电池29.充电过程总反应:

2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)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)电源?用电器?30.31.32.目前汽车上使用的电池,有很多是铅蓄电池。由于它的电压稳定,使用方便、安全、可靠,又可以循环使用,因此广泛应用于国防、科研、交通、生产和生活中。但是比较笨重。因此出现了大有发展前景的燃料电池33.燃料电池与一般电池不同的是,其所需的化学燃料并不储存在电池内部,而是从外部供应,便于燃料的补充,从而电池可以长时间甚至不间断地工作。三、燃料电池34.问题探究三:利用

2H2+O2=2H2O的反应,设计成燃料电池的电极方程式为(电解质为KOH溶液)负极(Pt):2H2-4e-+4OH-=4H2O正极(Pt):O2+2H2O+4e-=4OH-思考:若该电池的电解质溶液换作稀硫酸时,电极方程式又是什么?APt(-)Pt(+)e-e-H2O2KOH溶液氢氧燃料电池工作原理35.A.质子交换膜燃料电池质子交换膜燃料电池的关键材料与部件为:1)电催化剂;2)电极;3)质子交换膜;4)双极板。工作时,氢在负极被转变成氢离子的同时释放出电子,电子通过外电路回到电池正极,与此同时,氢离子则通过电池内部高分子膜电解质到达正极。在正极,氧气转变为氧原子,氧原子得到从负极传过来的电子变成氧离子,和氢离子结合生成水。右图是质子交换膜燃料电池工作原理示意图负极正极36.B.固体氧化物燃料电池固体氧化物燃料电池采用固体氧化物作为电解质,除了高效,环境友好的特点外,它无材料腐蚀和电解液腐蚀等问题;在高的工作温度下电池排出的高质量余热可以充分利用,使其综合效率可由50%提高到70%以上;它的燃料适用范围广,不仅能用H2

,还可直接用CO、天然气(甲烷)、煤汽化气,碳氢化合物、NH3

、H2S等作燃料。这类电池最适合于分散和集中发电。37.38.C.熔融碳酸盐燃料电池熔融碳酸盐燃料电池是由多孔陶瓷阴极、多孔陶瓷电解质隔膜、多孔金属阳极、金属极板构成的燃料电池。其电解质是熔融态碳酸盐。

反应原理示意图如下:

正极:O2+2CO2+4e-=2CO32-

负极:2H2+2CO32-

﹣4e-=2CO2+2H2O

总反应:O2+2H2=2H2O

熔融碳酸盐燃料电池是一种高温电池(600~700℃),具有效率高(高于40%)、噪音低、无污染、燃料多样化(氢气、煤气、天然气等)、

39.40.五、电池与其它能源相比有哪些优点?四、判断电池的优劣标准主要是什么?能量转换效率高,供能稳定可靠,可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组,使用方便,易于维护,并可在各种环境下工作

①、比能量:[符号(A·h/kg),(A·h/L)]电池优劣的判断标准:②、比功率:[符号是W/kg,W/L)]③、比时间:电池的储存时间的长短除特殊情况外,质量轻、体积小而输出电能多、功率大、储存时间长的电池,其质量好。41.减少污染节约资源42.总结设想如果你是电池厂厂长,你想生产什么样的电池?43.

电解池

1/26/202444.电解:使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。电解池:

借助氧化还原反应,把电能转化为化学能的装置.构成条件:

(1)外加直流电源

(2)与电源相连的两个电极:

接电源正极的为阳极,发生氧化反应接电源负极的为阴极,发生还原反应

(3)电解质溶液或熔化的电解质

45.电子的流向:

电子从外加电源的负极流出,流到电解池的阴极,再从阳极流回电源正极。(注:电子只在外电路定向移动,不能从溶液中移动)离子定向移动的方向:

阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动.惰性电极与活性电极:

惰性电极(铂、金、石墨):仅仅导电,不参与反应活性电极(除铂、金外的金属):既可以导电、又可以参与电极反应46.电解过程不仅可以在熔融电解质中进行,也可以在电解质溶液中进行。以电解氯化铜为例实验:用惰性(石墨)电极电解氯化铜溶液现象:

阳极:有气泡,有刺激性气味,并能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝(Cl2)阴极:碳棒上有一层红色的铜析出阴极阳极氯气铜CuCl2溶液47.实验分析:通电前:分析电解质溶液中的离子情况

阳离子:H+、Cu2+

阴离子:OH-、Cl-

做无规则运动通电后:(必须直流电)(1)确定电极名称:

阳极(接电源正极)

阴极(接电源负极)与电极材料无关

48.(3)判断电极产物并书写电极反应:

阳离子移向阴极放电,阴离子移向阳极放电

阳极:2Cl-→Cl2↑+

2e-氧化反应

阴极:Cu2++2e-→Cu还原反应

总式:(2)判断离子的放电顺序:

阳离子:Cu2+>H+

阴离子:Cl->OH-(4)分析电解质溶液的变化情况:氯化铜溶液浓度降低

CuCl2Cu+Cl2↑电解49.离子放电顺序:阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。

①活性材料作电极时:金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液,阴离子不容易在电极上放电。

②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时:溶液中阴离子的放电顺序(由难到易)是:S

2->SO32->I

->Br

->Cl

->OH

->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+注:当离子浓度相差较大时,放电顺序要发生变化,相同时按H+,不同时按(H+)

无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应,发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是:阳极:阴极:50.电解规律阴极阳极氯气铜实例电极反应

浓度PH值复原CuCl2

阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:Cu2++2e-=2Cu↓减小减小CuCl2CuCl2溶液

CuCl2Cu+Cl2↑电解51.阳极阴极氧气氢气实例电极反应

浓度PH值复原Na2SO4

实例电极反应

浓度PH值复原Na2SO4

阳极:4OH-→4e-+2H2O+O2↑阴极:

4H++4e-→2H2↑变大不变

加H2ONa2SO4溶液2H2O2H2↑

+O2↑电解52.阳极阴极氯气氢气实例电极反应

浓度PH值复原NaCl

阳极:2Cl-→2e-+Cl2↑阴极:2H++2e-→H2↑2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑

+Cl2↑电解减小增大

加HClNaCl溶液53.实例电极反应浓度PH值复原CuSO4阳极阴极氧气铜阳极:4OH--

4e-→

2H2O+O2↑阴极:Cu2++2e-→

Cu减小减小

加CuOCuSO4溶液

2CuSO4+

2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4电解54.电解规律(惰性电极)小结

阳极:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-

ⅠⅡⅢⅣⅠ与Ⅲ区:电解本身型如CuCl2

、HClⅠ与Ⅳ区:放氢生碱型如NaClⅡ与Ⅲ区:放氧生酸型如CuSO4、AgNO3Ⅱ与Ⅳ区:电解水型如Na2SO4、H2SO4

、NaOH阴极:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+55.

电解质溶液用惰性电极电解的示例:电解类型举例电极反应溶液PH变化溶液复原方法物质类别实例仅溶剂水电解

仅溶质电解

溶质和溶剂同时电解

含氧酸H2SO4强碱NaOH活泼金属的含氧酸盐Na2SO4无氧酸HCl阳极:4OH-→4e-+O2+2H2O阴极:4H++4e-→2H2↑减小增大不变H2O阳极:2Cl-→

2e-+Cl2↑阴极:2H++2e-→

H2↑增大HCl不活泼金属的无氧酸盐CuCl2阳极:2Cl-→

2e-+Cl2↑阴极:Cu2++2e-→

Cu↓减少CuCl2活泼金属的无氧酸盐NaCl阳极:2Cl-→

2e-+Cl2↑阴极:2H++2e-→

H2↑增大HCl不活泼金属的含氧酸盐CuSO4阳极:4OH-→

4e-

+O2↑+2H2O阴极:2Cu2++4e-→

2Cu↓减小CuO56.(A)(B)(C)(D)CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe1.写出下列装置的电极反应式,并判断A、B、C溶液PH值的变化。巩固练习57.2.如上图所示,通电后A极上析出Ag,对该装置的有关叙述正确的是

A.P是电源的正极B.F极上发生的反应为:4OH--4e-=2H2O+O2↑C.电解时,甲、乙、丙三池中,除E、F两极外,其余电极均参加了反应D.通电后,甲池的PH减小,而乙、丙两池溶液的PH不变

B58.3.用铂电极电解下表中各组物质的水溶液,电解一段时间以后,甲、乙两池中溶液的pH值均减小,而在①和④两极,电极产物的物质的量之比为1︰2的是甲乙

ABCD甲KOHH2SO4Na2SO4CuSO4乙CuSO4AgNO3HClHNO3

D59.4.为下图所示装置中,a、b都是惰性电极,通电一段时间后,b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是A.X是正极,Y是负极B.X是负极,Y是正极C.CuSO4溶液的PH值逐渐减小D.CuSO4溶液的PH值不变

a

•XY•bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AC60.5.用两支惰性电极插入50mLAgNO3溶液中,通电电解。当电解液的PH值从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出,且电解液在电解前后体积变化可以忽略),电极上析出银的质量大约是:

A、27mgB、54mgC、108mgD、216mgB61.电解原理的应用62.电解饱和食盐水反应原理

思考:(1)电解池的两极各产生什么现象?若在两极附近均滴加酚酞试液,会有什么现象?(2)怎样初步检验两极产物的生成?(3)结合教材,分析产生这种现象的原因。在U型管里装入饱和食盐水,用一根碳棒作阳极,一根铁棒作阴极。接通直流电源实验装置63.1.电解食盐水现象:阳极:有气泡产生,使湿润的淀粉-KI溶液变蓝阴极:有气泡产生,滴加酚酞溶液变红阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:2H++2e-=H2↑总式:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑(条件:通电)实验装置64.(1)生产设备名称:离子交换膜电解槽阴极:碳钢阳极:钛阳离子交换膜:只允许阳离子通过(Cl-、OH-离子和气体不能通过),把电解槽隔成阴极室和阳极室。(2)离子交换膜的作用:a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸;b、避免氯气和氢氧化钠反应生成,而影响氢氧化钠的产量。氯碱工业:离子交换膜法制烧碱65.-+Cl2Cl2Cl—H2Na+H+OH—淡盐水NaOH溶液精制饱和NaCl溶液H2O(含少量NaOH)离子交换膜阳极金属钛网阴极碳钢网阳极室阴极室66.粗盐的成份:

泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-杂质,会与碱性物质反应产生沉淀,损坏离子交换膜精制食盐水杂质的除去过程:粗盐水含少量Ca2+.Mg2+精制盐水67.2.铜的电解精炼

一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质(如锌、铁、镍、银、金等),这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求,如果用以制电线,就会大大降低电线的导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。粗铜含杂质(ZnFeNiAgAu等)纯铜粗铜阳极:

Zn→Zn2++2e-Fe→Fe2++2e-

Ni

→Ni2++2e-Cu→Cu2++2e-

ZnFeNiCuAgAu阴极:

Cu2++2e-→Cu阳极泥问:电解完后,CuSO4溶液的浓度有何变化?CuSO4溶液68.3.电镀电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程,它是电解原理的又一重要应用。电镀可以使金属更加美观耐用,增强防锈抗腐能力。例如,钢铁是人们最常用的金属,但钢铁有个致命的缺点,就是它们易被腐蚀。防止钢铁发生腐蚀的一种最常用方法就是在其表面镀上其他金属,如锌、铜、铬、镍等。电镀:电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程,铁片铜片硫酸铜溶液①电极:阳极——镀层金属或惰性电极阴极——待镀金属制品②电镀液:含有镀层金属离子的电解质溶液。溶液中CuSO4的浓度保持不变或变小69.阳极:6O2--12e-=3O2↑阴极:4Al3++12e-=4Al4.冶炼铝通电总式:2Al2O34Al+3O2↑原理:助熔剂:冰晶石(Na3AlF6

六氟合铝酸钠)阳极材料(碳)和熔融氧化铝需要定期补充思考:工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而不用AlCl3?70.冶炼铝设备图阳极C电解质烟罩熔融态铝钢壳钢导电棒阴极C耐火材料71.5.金属的防护1)金属腐蚀快慢的判断①电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐蚀措施的腐蚀②同一种金属的腐蚀:强电解质>弱电解质>非电解质2)金属的防护方法①改变金属内部结构②覆盖保护层③电化学保护法外加电源的阴极保护法牺牲负极的正极保护法72.电解池、电解精炼池、电镀池的比较电解池电解精炼池电镀池定义形成条件电极名称电极反应将电能转变成化学能的装置。应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。①两电极接直流电源②电极插人电解质溶液③形成闭合回路①镀层金属接电源正极待镀金属接电源负极②电镀液须含有镀层金属的离子阳极:电源正极相连阴极:电源负极相连阳极:镀层金属;阴极:镀件阳极:氧化反应阴极:还原反应阳极:氧化反应阴极:还原反应应用电解原理将不纯的金属提纯的装置。①不纯金属接电源正极纯的金属接电源负极②电解质溶液须待提纯金属的离子阳极:不纯金属;阴极:纯金属阳极:氧化反应阴极:还原反应73.电解计算——电子守恒法例一:铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(S.T.P)气体.求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物质的量.解析:阳极4OH--4e-=2H2O+O2↑

阴极Cu2++2e-=Cu↓2H++2e-=H2↑

阳极转移电子的物质的量为:0.5×4=2mol,消耗4OH-2mol,即产生H+2mol.

阴极生成0.5molH2,消耗H+1mol;所以溶液中C(H+)=1mol/LpH=0

生成H2转移的电子:0.5×2=1mol,故还有1mole-

用于还原Cu2+,可析出铜为0.5mol.74.O2~2Cu~4Ag~4H+~2H2~2Cl2~4OH-计算关系式:例二:用石墨电极电解100mLH2SO4与CuSO4的混合液,通电一段时间后,两极均收集到2.24L(标况)气体,则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为()

A.1mol/LB.2mol/LC.3mol/LD.4mol/LA阳极O2为0.1mol,电子为0.4mol则H2为0.1mol,所以Cu为0.1mol,浓度为A75.例三:某硝酸盐晶体化学式为M(NO3)x·nH2O,式量为242,将1.21g该晶体溶于水配成100mL溶液,用惰性电极进行电解。当有0.01mol电子转移时,溶液中金属离子全部析出,此时阴极增重0.32g。求:①金属M的相对原子质量及x、n值;②电解溶液的pH(溶液体积仍为100mL)。

Mx++xe-=M0.005mol0.01mol0.32g所以:x=2;M=64;n=3产生H+为0.01mol,pH=176.

1.右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的A练习77.2.根据金属活动顺序表,Cu不能发生如下反应:

Cu+2H2O=Cu(OH)2↓+H2↑。但选择恰当电极材料和电解液进行电解,这个反应就能变为现实。下列四种电极材料和电解液中,能实现该反应最为恰当的是ABCD阳极石墨CuCuCu阴极石墨石墨FePt电解液CuSO4溶液Na2SO4溶液H2SO4溶液H2OB78.3.按照下图接通线路,反应一段时间后,回答下列问题(假设所提供的电能可以保证电解反应的顺利进行):(1)U型管内发生什么现象?写出有关反应的化学方程式(2)在Ab烧杯中发生什么现象(3)如果小烧杯中有0.508克碘析出,问大烧杯中,负极减轻多少克?79.4.按下图的装置进行电解实验:A极是铜锌合金,B极为纯铜,电解质中含有足量的铜离子。通电一段时间后,若A极恰好全部溶解,此时B极质量增加7.68克,溶液质量增加0.03克,则A合金中Cu、Zn原子个数比为A4︰1B3︰1C2︰1D任意比80.(A)(B)(C)(D)CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe5、写出下列装置的极反应,并判断A、B、C溶液PH值的变化。81.6.如图为一种钮扣微型电池,其电极分别为Ag2O和Zn电解质溶液是KOH溶液,俗称银锌电池,该电池的电极反应式为:Zn+Ag2O==ZnO+2Ag根据以上提供的资料,判断下列说法正确的是A、锌为负极,Ag2O为正极;B、放电时正极附近溶液的PH值升高;C、放电时负极附近溶液的PH值升高;D、溶液中阴离子向正极方向移动,阳离子向负极方向移动。AB82.1、池型的判断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,其余都是在原电池带动下的电解池。小结:一、原电池与电解池的比较及判断:3、电解池放电顺序的判断阳极放电:

1)惰性电极:则溶液中阴离子放电。

2)非惰性电极:电极材料首先失电子。阴极放电:电极材料受保护,溶液中阳离子放电。2、电极的判断原电池,看电极材料,电解池看电源的正负极。83.4、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。84.小结:二、原电池电解池的应用----可充电电池阴极:正极:还原反应极→得电子极→电子流入极放电:原电池充电:电解池负极:阳极:氧化反应极→电子流出极失电子极→氧化反应极失电子极→电子流出极→还原反应极得电子极电子流入极→85.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H2SO4作电解液。总反应式为:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O(1)试写出放电时的正、负极反应式正极:______________________________________负极:______________________________________(2)试写出充电时的阳、阴极反应式阳极:______________________________________阴极:______________________________________PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2OPb+

SO42--2e-=PbSO4练习PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+

4H++SO42-PbSO4

+2e-=Pb+SO42-86.金属的电化学腐蚀

与防护87.金属腐蚀我国作为世界上钢铁产量最多的国家(2005年全国生产钢材37117.02万吨),每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一,因为金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值的2%~4%;约合人民币:3000亿元(2005年我国国内生产总值将达15万亿元)。根据各国调查结果,一般说来,金属腐蚀所造成的经济损失大致为该国国民生产总值的4%左右。另据国外统计,金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震(平均值)损失的总和,在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。阅读:你有何感想?88.金属腐蚀的主要害处,不仅在于金属本身的损失,更严重的是金属制品结构损坏所造成的损失比金属本身要大到无法估量。腐蚀不仅造成经济损失,也经常对安全构成威胁。国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故,如飞机因某一零部件破裂而坠毁;桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷;油管因穿孔或裂缝而漏油,引起着火爆炸;化工厂中储酸槽穿孔泄漏,造成重大环境污染;管道和设备跑、冒、滴、漏,破坏生产环境,有毒气体如Cl2、H2S、HCN等的泄漏,更会危及工作人员和附近居民的生命安全。89.面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害事实,大家有没有想过,铁怎么会被腐蚀?怎样防腐?90.知识总结金属阳离子失e-氧化反应(三)金属腐蚀的类型化学腐蚀电化腐蚀一、金属的电化学腐蚀金属原子(二)金属腐蚀的本质:(一)金属腐蚀:是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。M–ne-→Mn+91.1、化学腐蚀:金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。影响因素:和接触物质的氧化性及温度有关

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