2020年高考化學專題復習電化學基本理論及應用ppt課件

1、化學總復習化學總復習電化學電化學主要調查點：電解池、原電池、電鍍池的構成條件及區(qū)別，電路中的電子流向、電極反響類型與電極種類關系，金屬活潑件與電極關系，陰、陽極放電順序及運用，兩電極反響式的書寫，兩電極產物間的相當量關系，兩極產物判別，電解質溶液中離子濃度變化、pH變化，根據離子、電解產物與電子相當量關系的計算，反響時的景象等?？键c歸納：了解掌握原電池和電解池(電鍍池)的構成條件和任務原理：2. 掌握電解反響產物及電解時溶液pH值的變化規(guī)律及有關電化學的計算：3. 了解金屬腐蝕的本質及不同情況，了解用電化學原理在實踐生活消費中的運用：原電池原電池電解池電解池概概念念能量能量轉化轉化借助氧化復借

2、助氧化復原反響而產原反響而產生電流的安生電流的安裝。裝。借助電流引借助電流引起氧化復原起氧化復原反響的安裝反響的安裝化學能化學能 轉化轉化為電能為電能電能轉化為電能轉化為化學能化學能一、原電池一、原電池構成原電池的根本條件是什么？構成原電池的根本條件是什么？ 1 1必需自發(fā)進展氧化復原反響必需自發(fā)進展氧化復原反響 3 3兩個電極必需插入電解質溶液中或熔融兩個電極必需插入電解質溶液中或熔融 的電解質中；的電解質中；4 4兩個電極必需相連并構成閉合回兩個電極必需相連并構成閉合回路。路。2 2必需有兩種活潑性不同的導電資料作必需有兩種活潑性不同的導電資料作電極；電極；把化學能轉化為電能的安裝。把化學

3、能轉化為電能的安裝。比較項目比較項目正極正極負極負極電子流動方向電子流動方向電子流入電子流入電子流出電子流出金屬活潑性金屬活潑性相對不活潑相對不活潑相對活潑相對活潑電極反應電極反應 Nm+ + me- = N(還原反應還原反應)M - ne- = Mn+(氧化反應氧化反應) 電極質量變化電極質量變化增大或不變增大或不變一般：減小一般：減小離子移動方向離子移動方向陽離子陽離子移向該極移向該極陰離子陰離子移向該極移向該極產生電流產生電流失失e-沿導線轉移沿導線轉移負負極極正正極極陰離子陰離子陽離子陽離子ee綜述1 1、負極失電子發(fā)生氧化反響；溶液中氧化性、負極失電子發(fā)生氧化反響；溶液中氧化性較強的

4、微粒在正極上得電子發(fā)生復原反響；較強的微粒在正極上得電子發(fā)生復原反響；2 2、電子由負極流向正極，電流方向是由正極、電子由負極流向正極，電流方向是由正極流到負極外電路。流到負極外電路。用用AlAl、CuCu作電極，如何使作電極，如何使CuCu作負極，作負極，AlAl作正極？作正極？濃硝酸作電解液濃硝酸作電解液用用MgMg、AlAl作電極，如何使作電極，如何使AlAl作負極，作負極，MgMg作正極？作正極？NaOHNaOH作電解液作電解液思索思索原電池原理的運用原電池原理的運用(2)比較金屬的活潑性；比較金屬的活潑性；構建原電池，測出正負極，負極金屬活潑性構建原電池，測出正負極，負極金屬活潑性

5、正極正極(3)加快某些化學反響的反響速率；加快某些化學反響的反響速率；(1)制做化學電源；制做化學電源；(4)金屬腐蝕的原理及金屬腐蝕的防護。金屬腐蝕的原理及金屬腐蝕的防護。金屬的電化學腐蝕金屬的電化學腐蝕一金屬腐蝕一金屬腐蝕1.1.概念：概念：金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進展化學反響而腐蝕損耗的過程。展化學反響而腐蝕損耗的過程。2.2.金屬腐蝕的本質金屬腐蝕的本質金屬原子失去電子變成陽離子而損耗金屬原子失去電子變成陽離子而損耗3.3.金屬腐蝕的分類：金屬腐蝕的分類：化學腐蝕和電化學腐蝕化學腐蝕和電化學腐蝕絕大多數金屬的腐蝕屬于電化學腐蝕絕大多數金屬的

6、腐蝕屬于電化學腐蝕電化學腐蝕通常有析氫腐蝕和吸氧腐蝕電化學腐蝕通常有析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較項目比較項目化學腐蝕化學腐蝕電化學腐蝕電化學腐蝕發(fā)生條件發(fā)生條件共同點共同點是否構成原電池是否構成原電池有無電流有無電流實質實質化學腐蝕與電化學腐蝕的比較化學腐蝕與電化學腐蝕的比較電化學腐蝕比化學腐蝕普遍得多電化學腐蝕比化學腐蝕普遍得多金屬跟接觸到的物質金屬跟接觸到的物質直接發(fā)生化學反響直接發(fā)生化學反響不純金屬跟接觸的電解不純金屬跟接觸的電解質溶液發(fā)生原電池反響質溶液發(fā)生原電池反響無電流無電流無原電池無原電池構成無數微小原電池構成無數微小原電池有弱電流有弱電流金屬被腐蝕金屬被腐蝕較活潑金屬被腐蝕較活潑金屬

7、被腐蝕金屬原子失去電子變成陽離子而損耗金屬原子失去電子變成陽離子而損耗鋼鐵的電化學腐蝕鋼鐵的電化學腐蝕比較項目比較項目析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕發(fā)生條件發(fā)生條件電電極極反反應應負極負極正極正極總反應總反應鋼鐵外表吸附的水膜酸鋼鐵外表吸附的水膜酸性較強時性較強時Fe - 2e- = Fe2+2H+ + 2e- = H2Fe+ 2H+ = Fe2+ H2鋼鐵外表吸附的水膜酸鋼鐵外表吸附的水膜酸性較弱或呈中性時性較弱或呈中性時Fe - 2e- = Fe2+O22H2O4e-=4OH-Fe2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2 +O2+2H2O=4Fe(OH)34Fe(OH)3Fe2O3x

8、H2O(鐵銹鐵銹)+(3-x)H2O吸氧腐蝕比析氫腐蝕普遍得多吸氧腐蝕比析氫腐蝕普遍得多金屬的防護金屬的防護方方 法：法：1.改動金屬的內部組織構造如制不銹改動金屬的內部組織構造如制不銹鋼鋼2.在金屬外表覆蓋維護層：在金屬外表覆蓋維護層：1在外表刷一層油漆；在外表刷一層油漆；2在外表涂上機油；在外表涂上機油；3在外表鍍一層其他耐腐蝕金屬在外表鍍一層其他耐腐蝕金屬；4在外表燒制搪瓷在外表燒制搪瓷 ；5使金屬外表構成致密的氧化膜使金屬外表構成致密的氧化膜 。3.電化學維護法電化學維護法 ：1犧牲陽極的陰極維護法犧牲陽極的陰極維護法 2外加電流的陰極維護法外加電流的陰極維護法 電解原理引起的腐蝕原電

9、池原理引起的腐電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學腐蝕有防腐措施的腐蝕蝕化學腐蝕有防腐措施的腐蝕二、常見的化學電池二、常見的化學電池干電池干電池電極電極:Zn:Zn為負極為負極, ,碳棒為正極碳棒為正極電解液：電解液：NH4ClNH4Cl、ZnCl2ZnCl2和淀粉糊和淀粉糊 另有黑色的另有黑色的MnO2MnO2粉末，吸收正極產生的粉末，吸收正極產生的H2H2，防止產生極化景象。，防止產生極化景象。電極方程式：電極方程式：負極負極(Zn):Zn(Zn):Zn2e-2e-Zn2Zn2正極：正極：2MnO2 + 2NH4+ + 2e- 2MnO2 + 2NH4+ + 2e- = Mn2O3

10、+ 2NH3 +H2O= Mn2O3 + 2NH3 +H2O銀鋅電池銀鋅電池ZnZn為負極為負極,Ag2O,Ag2O為正極為正極 電解液電解液: KOH: KOH溶液溶液電極反響式電極反響式: : 負極負極:Zn:Zn2OH2OH2e-2e-Zn(OH)2Zn(OH)2 正極正極:Ag2O:Ag2OH2OH2O2e-2e-2Ag2Ag2OH2OH總反響式總反響式: : Zn ZnAg2OAg2OH2OH2O2Ag2AgZn(OH)2Zn(OH)2鉛蓄電池鉛蓄電池: : 電極：電極：PbPb為負極為負極, PbO2, PbO2為正極為正極. . 電解液電解液: 30%: 30%的的H2SO4H2

11、SO4溶液溶液 電極反響式電極反響式: :放電時：為原電池放電時：為原電池 負極負極(Pb) (Pb) ： Pb PbSO42-SO42-2e-2e-PbSO4PbSO4 正極正極(PbO2) PbO2(PbO2) PbO24H4HSO42SO422e-2e-PbSO4PbSO42H2O2H2O總電池反響總電池反響: : PbO2 PbO2PbPb2H2SO42H2SO42PbSO42PbSO42H2O2H2O充電時：為電解池充電時：為電解池 陰極陰極(Pb)(Pb)： PbSO4 PbSO4 2e- 2e- Pb PbSO42-SO42- 陽極陽極(PbO2) PbSO4(PbO2) PbS

12、O42H2O2H2O2e-2e-PbO2PbO24H4HSO42SO42總電解反響總電解反響: :2PbSO42PbSO42H2O 2H2O PbO2PbO2PbPb2H2SO42H2SO4通電通電鋁鋁空氣空氣海水電池海水電池負極：負極：4Al -12e- 4Al -12e- 4Al3+ 4Al3+正極：正極：3O2 + 6H20 + 12e- 3O2 + 6H20 + 12e- 120H- 120H-電池總反響式為：電池總反響式為：4Al+3O2+6H20=4Al(OH)34Al+3O2+6H20=4Al(OH)319911991年，我國首創(chuàng)以鋁年，我國首創(chuàng)以鋁- -空氣空氣- -海水為資料

13、組成的新型海水為資料組成的新型電池，用作航海標志燈以取之不盡的海水為電解質電池，用作航海標志燈以取之不盡的海水為電解質燃料電池燃料電池 (1)電極電極:Pt制造的惰性電極制造的惰性電極 (2)電解質溶液電解質溶液:KOH溶液溶液 (4)反響原理反響原理: 正極正極: 2H2+4OH 4e-4H2O 負極負極: O22H2O 4e-4OH 總反響：總反響：2H2O22H2O 電極反響：負極：電極反響：負極：CH4 + 10OH- 8e = CO32- + 7H2O 正極：正極： O2 + 2H2O + 4e = 4OH- 總反響式：總反響式： CH4 + 2O2 + 2KOH = K2CO3 +

14、 3H2O 以甲烷作燃料的燃料電池以甲烷作燃料的燃料電池 電極為金屬鉑，電解質為電極為金屬鉑，電解質為KOH，在兩極分別通入甲烷和氧氣。，在兩極分別通入甲烷和氧氣。組成電解池的條件：組成電解池的條件：(1)外接直流電源外接直流電源(2)電極電極(金屬或惰性電極金屬或惰性電極)(3)電解質溶液或熔融的電解質電解質溶液或熔融的電解質 (4)構成閉合回路構成閉合回路 陽極 氧化反響氧化反響 陰極 復原反響e-e-電解池電解池比較項目比較項目陰極陰極陽極陽極與電源連接與電源連接接電源負極接電源負極接電源正極接電源正極電子流動方向電子流動方向電子流入電子流入電子流出電子流出電極反應電極反應 Nm+ +

15、me = N(還原反應還原反應)Rn ne= RM ne= Mn+(氧化反應氧化反應) 電極質量變化電極質量變化增大或不變增大或不變減小或不變減小或不變離子移動方向離子移動方向陽離子陽離子移向該極移向該極陰離子陰離子移向該極移向該極陽陽極極陰陰極極 陰離子陰離子陽離子陽離子氧化反響氧化反響復原反響復原反響 Nm+me-=NeeRnneR4OH4e2H2OO2非惰性電極：非惰性電極：M-ne-=Mn+電極本身溶解電極本身溶解電子流電子流動方向動方向電解質溶液電解質溶液電源負極電源負極電解池陰極電解池陰極電源正極電源正極電解池陽極電解池陽極 在惰性電極上離子放電順序：在惰性電極上離子放電順序： 陰

16、極陰極(與電極資料無關與電極資料無關)：Ag+Fe3+ Cu2+ H+Pb2+ Fe2+ Zn2+ Al3+ Mg2+ Na+ Ca2+ K+ 得到電子得到電子 由易到難由易到難 陽極陽極(與電極資料有關與電極資料有關)：在水溶液中在水溶液中SO42-SO42-，NO3-NO3-等不會放電。等不會放電。 金屬 S2-I- Br- Cl- OH- NO3- SO42- F- 失去電子由易到難電極反響電極反響 陽極 活潑金屬作電極 由電極本身失電子 R - ne = Rn+惰性電極惰性電極 溶液中較易失電子的溶液中較易失電子的 陰離子優(yōu)先放電陰離子優(yōu)先放電陰極陰極 一定是溶液中易得電子的陽離子優(yōu)先

17、放電一定是溶液中易得電子的陽離子優(yōu)先放電 Rn+ + ne = R 電解時電極產物的判別電解時電極產物的判別Rn- - ne = R Pt、Au、石墨、石墨用惰性電極電解電解質溶液的規(guī)律用惰性電極電解電解質溶液的規(guī)律1電解水型電解水型NaOHNaOH、H2SO4H2SO4、K2SO4K2SO4等的電解等的電解陰極：陰極：4H+ + 4e- 2H2陽極：陽極：4OH- - 4e- O2 + 2H2O總反響式：總反響式： 2H2O 2H2 + O2電解電解2分解電解質型分解電解質型HCl、CuCl2等溶液的電解等溶液的電解陰極：陰極：Cu2+ + 2e- Cu陽極：陽極：2Cl- - 2e- Cl

18、2總反響式：總反響式： CuCl2 Cu + Cl2電解電解3放氫生堿型放氫生堿型NaCl、MgBr2溶液的電解溶液的電解陰極：陰極：4H+ + 4e- 2H2陽極：陽極：2Cl- - 2e- Cl22NaCl + 2H2O 2NaOH +H2 +Cl2電解電解4放氧生酸型放氧生酸型陰極；陰極；2Cu2+ + 4e- 2Cu陽極：陽極：4OH- - 4e- O2 + 2H2OCuSO4、AgNO3等溶液的電解等溶液的電解總反響：總反響：2CuSO4 + 2H2O 2Cu + O2 + 2H2SO4電解電解電解原理的運用電解原理的運用銅的電解精煉銅的電解精煉粗銅粗銅純銅純銅 CuSO4溶液溶液陽

19、極：陽極：粗銅粗銅陰極：陰極：純銅薄片純銅薄片電解質溶液：電解質溶液：CuSO4溶液參與一定量的溶液參與一定量的H2SO4Cu2e= Cu2+ 比銅活潑的雜質也會同時失去電比銅活潑的雜質也會同時失去電子而溶解：子而溶解：Zn2e= Zn2+ Fe2e= Fe2+ Ni2e= Ni2+ 比銅不活潑的雜質比銅不活潑的雜質Au、Ag不會溶解不會溶解而從陽極上零落下來而構成陽極泥。而從陽極上零落下來而構成陽極泥。Cu2+ 2e= CuCuSO4溶液的濃度根本堅持不變。溶液的濃度根本堅持不變。提煉金、銀等貴重金屬。提煉金、銀等貴重金屬。 電鍍銅電鍍銅陽極：陽極：銅片銅片陰極：陰極：待鍍鐵制品待鍍鐵制品C

20、u2e= Cu2+Cu2+ 2e= CuCuSO4溶液的濃度堅持不變。溶液的濃度堅持不變。實驗結果：實驗結果：在鐵制品上鍍上了一層銅在鐵制品上鍍上了一層銅利用電解原理在某些金屬的外表鍍上一利用電解原理在某些金屬的外表鍍上一薄層其它金屬或合金的過程叫電鍍。薄層其它金屬或合金的過程叫電鍍。電鍍電鍍電鍍的目的：電鍍的目的：1加強防銹抗腐才干；加強防銹抗腐才干；2添加美觀和外表硬度。添加美觀和外表硬度。陽極陽極鍍層金屬鍍層金屬:MneMn陰極陰極鍍件鍍件: MnneM電解液電解液:含鍍層金屬陽離子的鹽溶液含鍍層金屬陽離子的鹽溶液電鍍槽電鍍槽特特點點1陽極本身溶解；陽極本身溶解；2電解液濃度堅持不變。電

21、解液濃度堅持不變。離子交換膜法制燒堿離子交換膜法制燒堿陽極：陽極： 鈦網涂有鈦、釕等鈦網涂有鈦、釕等氧化物涂層氧化物涂層陰極：陰極：碳鋼網碳鋼網 只允許陽離子經過，能阻止只允許陽離子經過，能阻止陰離子和氣體經過陰離子和氣體經過將電解槽隔成陰極室和陽極室。將電解槽隔成陰極室和陽極室。陽離子交換膜：陽離子交換膜：陽極室放出陽極室放出Cl2；陰極室放出陰極室放出H2并生成并生成NaOH食鹽水的精制。食鹽水的精制。粗鹽粗鹽泥沙泥沙Ca2+Ca2+、Mg2+Mg2+、Fe3+Fe3+SO42SO42等雜質等雜質混入產品，導致產品混入產品，導致產品不純不純生成生成Mg(OH)2、Fe(OH)3等沉淀，堵塞

22、膜孔。等沉淀，堵塞膜孔。如何除去粗鹽水中的雜質？如何除去粗鹽水中的雜質？ 試劑：BaCl2 溶液、Na2CO3 溶液、NaOH 溶液、HCl 溶液粗鹽水粗鹽水NaOHBaCl2Na2CO3過濾過濾適量適量HCl除除Mg2+、Fe3+除除SO42-除除Ca2+及及過量過量Ba2+濾去泥沙濾去泥沙及沉淀及沉淀除過量的除過量的OH、CO32陽離子交換樹脂陽離子交換樹脂精鹽水精鹽水少量少量Ca2+、Mg2+1、Na2CO3必需在必需在BaCl2之之后后2、參與鹽酸在過濾之后、參與鹽酸在過濾之后電解法測定阿伏加德羅常數電解法測定阿伏加德羅常數【例題】某學生【例題】某學生試圖用電解法根試圖用電解法根據電極

23、上析出物據電極上析出物質的質量來測定質的質量來測定阿佛加德羅常數阿佛加德羅常數值，其實驗方案值，其實驗方案的要點為：用的要點為：用直流電電解氯化直流電電解氯化銅溶液，所用儀銅溶液，所用儀器如右圖：在器如右圖：在電流強度為電流強度為I安安培，通電時間為培，通電時間為t秒鐘后，準確秒鐘后，準確測得某電極上析測得某電極上析出的銅的質量為出的銅的質量為m克?？恕Ｔ嚮卮穑涸嚮卮穑?1)銜接這些儀器的正確順序為用圖中標注儀器接線銜接這些儀器的正確順序為用圖中標注儀器接線柱的英文字母表示。下同柱的英文字母表示。下同E接接 ，C接接 ， 接接F。實驗線路中的電流方向為實驗線路中的電流方向為 C 。 (2)寫出

24、寫出B電極上發(fā)生反響的離子方程式電極上發(fā)生反響的離子方程式 ； G試管中淀粉試管中淀粉KI溶液變化的景象為溶液變化的景象為 ；相應；相應的離子方程式是的離子方程式是 。 D A B F B A D E 2Cl2e=Cl2 變藍色變藍色 Cl2+2I=2Cl+I2 (3)為準確測定電極上析出銅的質量，所必需的實驗為準確測定電極上析出銅的質量，所必需的實驗步驟的先后順序應是步驟的先后順序應是 。選填以下操作步驟的編號選填以下操作步驟的編號稱量電解前電極質量稱量電解前電極質量 刮下電解后電極上的銅并清洗刮下電解后電極上的銅并清洗用蒸餾水清洗電解后電極用蒸餾水清洗電解后電極 低溫烘干電極后稱量低溫烘干

25、電極后稱量 低溫烘干刮下的銅后稱量低溫烘干刮下的銅后稱量 再次低溫烘干后稱量至恒重再次低溫烘干后稱量至恒重 (4)知電子的電量為知電子的電量為1.610-19庫侖。試列出阿佛加庫侖。試列出阿佛加德羅常數的計算表達式：德羅常數的計算表達式： NA 。 19-101.62Itm64 有關電解的計算有關電解的計算原那么原那么: : 電化學的反響是氧化一復電化學的反響是氧化一復原反響原反響, ,各電極上轉移電子的物質的各電極上轉移電子的物質的量相等量相等, ,無論是單一電池還是串聯(lián)電無論是單一電池還是串聯(lián)電解池解池, ,均可抓住電子守恒計算均可抓住電子守恒計算. .關鍵關鍵: : 電極稱號要區(qū)分清楚電

26、極稱號要區(qū)分清楚. . 電極產物要判別準確電極產物要判別準確. . 各產物間量的關系遵照電子得失各產物間量的關系遵照電子得失守恒守恒. . 例例 用以下圖安裝進展電解實驗用以下圖安裝進展電解實驗(a、b、c、d均為鉑電極均為鉑電極),供選供選擇的有擇的有4組電解液組電解液,要滿足以下要求要滿足以下要求: 任務一段時間后任務一段時間后A槽槽pH值上升值上升,B槽的槽的pH下降下降.b、c兩極上反響的離子的物質的量相等兩極上反響的離子的物質的量相等(1)應選擇的電解質是上述四組中的第應選擇的電解質是上述四組中的第_組組(2)該組電解過程中各電極上的電極反響為該組電解過程中各電極上的電極反響為a極極

27、_ _ b極極_ _ c極極_ _ d極極_ _(3)當當b極上析出極上析出7.1g電解產物時電解產物時,a極上析出產物的質量為極上析出產物的質量為_g;假設假設B槽電解質溶液槽電解質溶液500mL，且忽略電解前后電解液的，且忽略電解前后電解液的體積變化，那么此時體積變化，那么此時B槽中的槽中的H比電解前添加了比電解前添加了_mol/L.44H4e2H24Cl4e2Cl24Ag4e4Ag4OH4e2H2OO20.20.4例：用兩支惰性電極插入例：用兩支惰性電極插入1000mL CuSO4溶液，通電電解，當電解液的溶液，通電電解，當電解液的PH由由6.0變變?yōu)闉?.0時，以下表達正確的選項是時，

28、以下表達正確的選項是 A、陰極上析出、陰極上析出11.2mL氫氣標況氫氣標況 B、陰極上析出、陰極上析出32mg銅銅 C、陽極和陰極質量都沒有變化、陽極和陰極質量都沒有變化 D、陽極上析出、陽極上析出5.6mL氧氣標況氧氣標況 BD 例：按右圖安裝進展電解均是惰性電例：按右圖安裝進展電解均是惰性電極，知極，知A燒杯中裝有燒杯中裝有500 mL20的的NaOH溶液，溶液，B燒杯中裝有燒杯中裝有500 mL pH為為6的的CuSO4溶液。通電一段時間后，在溶液。通電一段時間后，在b電電極上搜集到極上搜集到28mL氣體規(guī)范情況，那氣體規(guī)范情況，那么么B燒杯中溶液燒杯中溶液pH變?yōu)槿芤后w積變化忽變?yōu)槿?/p>

29、液體積變化忽略不計略不計 A4 B3 C2 D1C C例：將例：將1L一定濃度的一定濃度的CuSO4溶液，用溶液，用a、b兩個石墨兩個石墨電極電解，當電極電解，當a極上產生極上產生22.4L(標標)氣體時，氣體時，b極上只需極上只需固體析出。然后將固體析出。然后將a、b兩電板反接，繼續(xù)通直流電，兩電板反接，繼續(xù)通直流電，b板上又產生板上又產生22.4L(標標)氣體，溶液質量共減少氣體，溶液質量共減少227g。(1)a極上產生極上產生22.4L(標標)氣體時，氣體時，b極添加的質量；極添加的質量；(2)原溶液的物質的量濃度。原溶液的物質的量濃度。(1)解：解：2CuSO4 + 2H2O = 2C

30、u + 2H2SO4 + O2陽極：陽極：mO2=1mol32g/mol=32g；陰極添加：陰極添加：mb=2mol64g/mol=128g；溶液減少：溶液減少：m(1)=160g(2)電源反接后，電源反接后，b為陽極：先為陽極：先Cu放電，后放電，后OH-(水電水電)放電，放電， a 為陰極：先為陰極：先Cu2+放電，后放電，后H+ (水電水電)放電，放電，可細分為三個階段：可細分為三個階段： 電鍍銅，此階段電鍍銅，此階段m=0電解硫酸銅溶液，設有電解硫酸銅溶液，設有xmolO2生成：生成： 2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + 2H2SO4 + O2 2xmol 2xmol xmol

31、此階段溶液減少：此階段溶液減少： m=160 x g 電解硫酸溶液，其本質是水電解：電解硫酸溶液，其本質是水電解： 2H2O = 2H2 + O2 2ymol 2ymol ymol，溶液減少：，溶液減少：m=36y gx+y=1，160+160 x+36y=227 X=0.25，y=0.75CCuSO4=(2+20.25)mol1L=2.5molL-1例例5工業(yè)上為了處置含有工業(yè)上為了處置含有Cr2O72- 酸性工業(yè)廢水，采用下面的處酸性工業(yè)廢水，采用下面的處置置 方法，往工業(yè)廢水中參與適量的方法，往工業(yè)廢水中參與適量的NaCl，以鐵為電極進展，以鐵為電極進展 電解，經過一段時間后，有電解，經

32、過一段時間后，有Cr(OH)3 和和Fe(OH)3 沉淀生成，沉淀生成， 工業(yè)廢水中鉻的含量已低于排放規(guī)范工業(yè)廢水中鉻的含量已低于排放規(guī)范, 請回答下面問題：請回答下面問題：1. 兩極發(fā)生的電極反響：兩極發(fā)生的電極反響：2. 寫出寫出Cr2O72-變?yōu)樽優(yōu)镃r3+的離子方程式：的離子方程式：3工業(yè)廢水由酸性變?yōu)閴A性的緣由：工業(yè)廢水由酸性變?yōu)閴A性的緣由：4能否改用石墨電極？闡明緣由。能否改用石墨電極？闡明緣由。 陽極：Fe 2e =Fe2+, 陰極：2H+ + 2e = H2Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6 Fe3+ + 7H2OH+不斷放電不斷放電, Cr2

33、O72- 與與Fe2+反響中耗費反響中耗費H+, 突破了水的電離平衡突破了水的電離平衡, 使溶液中使溶液中OH- H+不能不能, 陽極產生陽極產生Cl2, 得不得不到到Fe2+，短少復原劑，短少復原劑, 不能使不能使Cr2O72- 變?yōu)樽優(yōu)镃r3+生成生成Cr(OH)3沉淀而沉淀而除去除去電解一段時間，如何恢原到電解前的溶液電解一段時間，如何恢原到電解前的溶液既要思索既要思索“質又要思索質又要思索“量量.例如例如:電解電解CuSO4溶液：溶液： 抓住溶液的變化抓住溶液的變化假設參與假設參與CuO、Cu(OH)2，均能與，均能與H2SO4反響生成反響生成CuSO4. CuOH2SO4CuSO4H

34、2O Cu(OH)2H2SO4CuSO42H2O比較、耗費的比較、耗費的H2SO4、生成的、生成的CuSO4、H2O即可知道即可知道:參與參與1mol Cu(OH)2能與能與1mol H2SO4反響能生成反響能生成1mol CuSO4和和2molH2O.不符合電解時的相關物質的比例不符合電解時的相關物質的比例.假設假設改加改加CuO，那么很適宜，那么很適宜.思索思索2： 如何確定所加物質的量如何確定所加物質的量?(惰性電極惰性電極)分析：分析： 由于兩極上經過的電子數相等由于兩極上經過的電子數相等,故陰、陽兩故陰、陽兩極產物的物質的量間一定滿足確定的關系極產物的物質的量間一定滿足確定的關系.因

35、此參與因此參與物與其也有一定關系物與其也有一定關系.例如例如: 電解含電解含0.4mol CuSO4溶液一段時間后，陽極溶液一段時間后，陽極上生成上生成2.24L氣體氣體(S.T.P),那么應參與那么應參與CuO多少克？多少克？(用惰性電極用惰性電極) 解析解析 O2 2CuO 1mol 2mol 0.1mol 0.2mol m(CuO)0.28016(g) 故參與故參與16g CuO即能恢復即能恢復例用陽極例用陽極X和陰極和陰極Y電解電解Z的水溶液的水溶液, 電解一段時間后電解一段時間后, 再參與再參與W, 能使溶液恢復到電解前的形狀能使溶液恢復到電解前的形狀, 符合題意的組是符合題意的組是

36、 ( ) X Y Z W A C FeNaCl H2O B Pt Cu CuSO4CuSO4溶溶液液 C C CH2SO4 H2O D Ag FeAgNO3AgNO3晶晶體體 CA、NaCl電解后生成電解后生成NaOH, 再加水后不能恢復電解前的形狀再加水后不能恢復電解前的形狀B、電解、電解CuSO4溶液中的溶液中的SO42-物質的量沒變物質的量沒變,再加再加CuSO4也不能恢也不能恢復復C、本質是水的電解、本質是水的電解,再加適量水再加適量水, 可使可使H2SO4溶液恢復溶液恢復D、本質是電鍍、本質是電鍍, AgNO3溶液濃度不變溶液濃度不變, 不需加不需加AgNO3晶體晶體練習、化學電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的練習、化學電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的運用。運用。1.目前常用的鎳目前常用的鎳Ni鎘鎘Cd電池，其電池總反響可電池，其電池總反響可以表示為：以表示為：Cd2NiO(OH)2H