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文檔簡介

1、第六章 化學反應與能量第三節(jié) 電解池 金屬的腐蝕與防護高三化學一輪復習重難點:電解的工作原理及其應用。【考綱要求】1.了解電解池的工作原理,能寫出電極反應和電池 反應方程式。2.理解金屬發(fā)生電化學腐蝕的原因、金屬腐蝕的危 害、防止金屬腐蝕的措施。 1電解池中電極反應式的書寫、電極附近溶液酸堿性的變化、電解質(zhì)溶液中離子的移動、兩極上得失電子的守恒關(guān)系等。 2電解原理的應用,特別在新型充電電池中的應用。 3電解原理在金屬防腐方面的應用。 第一課時 電解池一、電解池 1 電解 :使電流(直流電)通過電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程。2電解池(電解槽):把電能轉(zhuǎn)化為化學能

2、的裝置3、形成電解池的條件eeCCCuCl2溶液溶液1)外接直流電源。2)兩個電極(必須導電,電極材料可以相同也可以不同)。3)電解質(zhì)溶液或熔融的 電解質(zhì)。4)形成閉合回路陰極陰極陽極陽極4、電解池中的兩個電極及電極反應、兩個電極的確定及電極反應陰極:與外接電源負極相連的電極。電子流入電子流入還原反應-陽離子移向陰極陽離子移向陰極陽極:與外接電源正極相連的電極電子流出電子流出氧化反應陰離子移向陽極陰離子移向陽極、兩個電極的類型惰性電極(鉑、金、石墨):僅僅傳導電子,不參與電極反應活性電極(除鉑、金外的金屬):既可以傳導電子、若作陽極可以參與電極反應5 電解池中電子的流向及離子的移動方向 電子的

3、流向: 電子從外加電源的負極流出,流到電解池的陰極,再從陽極流回電源正極。(注意:電子只在外電路定向移動,不能從溶液中移動) 離子定向移動的方向:陽離子向陰極移動, 陰離子向陽極移動。CCCuCl2溶液溶液6、電解池工作原理(電解質(zhì)溶液導電的電解質(zhì)溶液導電的 對電解質(zhì)溶液(或熔融態(tài)電解質(zhì))通電時,電子從電源的負極沿導線流入電解池的陰極,在陰極上帶負電荷電子的吸引作用下,并且氧化性較強的陽離子優(yōu)先在陰極上得到電子發(fā)生還原反應。在陰極上帶負電荷的電子的排斥作用下,(有的是組成陽極的金屬單質(zhì)失去電子)電子從電解池的陽極沿導線流回電源的正極。這樣,電流就依靠電解質(zhì)溶液(或熔融態(tài)電解質(zhì))里陰、陽離子的定

4、向移動而通過溶液(或熔融態(tài)電解質(zhì))。7放電:實質(zhì))實質(zhì))8、離子放電順序: 無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應,發(fā)無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應,發(fā)生反應的是溶液中的陽離子。陽離子在陰極上放電順序是:生反應的是溶液中的陽離子。陽離子在陰極上放電順序是:陰極陰極: : 活性材料作電極時:活性材料作電極時:活性電極材料在陽在陽極失電子被氧化成陽離子進人溶液,陰離子不容易極失電子被氧化成陽離子進人溶液,陰離子不容易在電極上放電。在電極上放電。 用惰性電極用惰性電極(Pt(Pt、AuAu、石墨、等、石墨、等) )時:時:溶液中溶液中陰離子的放電順序是:陰離子的放電順序是:陽極:陽極

5、:分析電極反應分析電極反應(用惰性電極時用惰性電極時)的一般思路:的一般思路:明確溶液中存在哪些離子,明確溶液中存在哪些離子,將離子分為陰,陽離子兩組將離子分為陰,陽離子兩組根據(jù)陽極氧化、陰極還原以及氧化性、根據(jù)陽極氧化、陰極還原以及氧化性、還原性強弱判斷發(fā)生電極反應的離子先還原性強弱判斷發(fā)生電極反應的離子先后順序,后順序,最后分析得出產(chǎn)物最后分析得出產(chǎn)物陰陽兩極附近有哪些離子陰陽兩極附近有哪些離子 (1)電解水型電解含氧酸、強堿溶液、活潑金屬的含氧酸鹽溶液時,實質(zhì)上是電解水。 如電解H2SO4、HNO3、NaOH,Na2SO4等溶液時其電極反應式為:陽極陽極 : 4OH4e2H2O +O2陰

6、極陰極: 4H+ +4e2H2 總反應總反應:2H2O O2 +2H2 電解電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)增大,若要恢復原來的濃度,只需加入一定量的水即可。9 以惰性電極電解電解質(zhì)溶液規(guī)律注:1)用惰性電極電解電解質(zhì)溶液時,若要使電解后的溶液恢復到原狀態(tài),應遵循“缺什么加什么,缺多少加多少”的原則,一般加入陰極產(chǎn)物與陽極產(chǎn)物的化合物。2)書寫電解池中電極反應式時,要以實際放電的離子表示,但書寫總電解反應方程式時,弱電解質(zhì)要寫成分子式。(2)電解電解質(zhì)型、電解無氧酸溶液(氫氟酸除外)、不活潑金屬的無氧酸鹽溶液時,實質(zhì)上是電解質(zhì)本身被電解。如電解鹽酸、CuCl2溶液等時電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)減小,

7、若要恢復原來的組成和濃度,需加入一定量的溶質(zhì)(通入一定量的HCl氣體)陽極陽極: 2Cl 2eCl2陰極陰極: 2H+ +2e H2 總反應總反應:2HCl Cl2 + H2 電解電解鹽酸電解鹽酸(3)放氫生堿型電解活潑金屬的無氧酸鹽溶液時,電解質(zhì)和水都有一部分被電解,如電解NaCl溶液等。電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)減小,若要恢復原來的組成和濃度,需通入一定量的HCl。陽極陽極 (C): 2Cl 2eCl2陰極陰極 (C): 2H+ +2e H2 總反應總反應:2NaCl+2H2O2NaOH+ Cl2 + H2 電解(4)放氧生酸型電解不活潑金屬的含氧酸鹽時,電解質(zhì)和水都有一部分被電解, 如

8、電解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。陽極陽極 : 4OH4e2H2O +O2陰極陰極: 2Cu2+ +4e2Cu總反應總反應: 2CuSO4 +2H2O 2Cu+O2 +2H2SO4 電解 電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)減小,若要恢復原來的組成和濃度,需加入一定量金屬氧化物。如:電解如:電解CuSO4 、 AgNO3溶液等溶液等二、電解原理的應用1、氯堿工業(yè)(用惰性電極電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣)陽極:陽極:2Cl - 2e- = Cl2陰極:陰極:2H+ + 2e- = H2 總反應:總反應:食鹽水中存在的離子食鹽水中存在的離子:Na+ 、Cl- 、H+ 、OH-離子放電順序:離子

9、放電順序: 陰離子陰離子 Cl- OH-電極反應:電極反應:H+Na+Cl-OH-陰極陰極陽極陽極陽離子陽離子 H+ Na+ OHHClOHCl222222電解氧化反應氧化反應 還原反應還原反應2NaCl+2H2O = 2NaOH+H2 + Cl2 電解電解陽極陽極陰極陰極 若電解前向溶液中滴加酚酞,通電后現(xiàn)象為:若電解前向溶液中滴加酚酞,通電后現(xiàn)象為: _ ,兩極極板上都有氣,兩極極板上都有氣體產(chǎn)生,如何檢驗氣體的種類?體產(chǎn)生,如何檢驗氣體的種類? 陰極附近的溶液無色變?yōu)殛帢O附近的溶液無色變?yōu)榧t色紅色陽極陽極:產(chǎn)生產(chǎn)生刺激刺激氣體使?jié)駶櫄怏w使?jié)駶橩I淀粉試紙變藍色淀粉試紙變藍色. 陰極陰極:

10、 :產(chǎn)生產(chǎn)生無色、無味氣體無色、無味氣體(2)避免生成物H2和Cl2混合,因為: .(1)避免Cl2接觸NaOH溶液會反應,使產(chǎn)品不純,反應方程式: .Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O混合遇火或遇強光爆炸混合遇火或遇強光爆炸解決解決方法:使用離子交換膜使用離子交換膜工業(yè)上電解飽和食鹽水必須解決的問題工業(yè)上電解飽和食鹽水必須解決的問題(1)生產(chǎn)設備名稱:)生產(chǎn)設備名稱:離子交換膜電解槽離子交換膜電解槽陰極:碳鋼陰極:碳鋼 陽極:鈦陽極:鈦陽離子交換膜:只允許陽離子通過陽離子交換膜:只允許陽離子通過(Cl、OH離子和氣體不能通過離子和氣體不能通過),把電解槽隔成陰,把

11、電解槽隔成陰極室和陽極室。極室和陽極室。 (2)離子交換膜的作用:)離子交換膜的作用:a、防止氫氣和氯氣混合;、防止氫氣和氯氣混合;b、避免氯氣和氫氧化鈉反應生成、避免氯氣和氫氧化鈉反應生成 ,而影響,而影響氫氧化鈉的產(chǎn)量。氫氧化鈉的產(chǎn)量。氯堿工業(yè)氯堿工業(yè):離子交換膜法制燒堿離子交換膜法制燒堿+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡鹽水淡鹽水NaOH溶液溶液精制飽和精制飽和NaCl溶液溶液H2O(含少量(含少量NaOH)離子交換膜離子交換膜 陽陽 極極金屬鈦網(wǎng)金屬鈦網(wǎng)陰陰 極極碳鋼網(wǎng)碳鋼網(wǎng)陽陽極極室室陰陰極極室室二、電解原理的應用2、電鍍(利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其它金屬或合金的方法

12、)電鍍銅電鍍銅原理原理銅銅片片待待鍍鍍件件硫酸銅硫酸銅溶液溶液陽極:陽極:鍍層金屬鍍層金屬陰極:陰極:待鍍金屬制品(鍍件)待鍍金屬制品(鍍件)電鍍液:電鍍液:含有鍍層金屬陽離子的溶含有鍍層金屬陽離子的溶液,液,電鍍過程中電鍍液濃度不發(fā)生變化。實質(zhì):陽極參加反應的電解實質(zhì):陽極參加反應的電解應用應用1陽極:陽極:鍍層金屬(純銅板)鍍層金屬(純銅板)陰極:陰極:待鍍金屬制品待鍍金屬制品電鍍液:電鍍液:含有鍍層金含有鍍層金 屬陽離子的溶液(硫酸銅溶液)屬陽離子的溶液(硫酸銅溶液)電鍍銅電鍍銅應用二:粗銅的電解精煉應用二:粗銅的電解精煉+純銅純銅粗銅粗銅CuSO4溶液溶液問問:電解完后電解完后,CuS

13、O4溶溶液的濃度有何變化?液的濃度有何變化?(略?。孕。╆枠O陽極 Zn-2e- = Zn2+Fe -2e- = Fe2+Ni -2e- = Ni2+ Zn Fe Ni CuAg Au 陰極(純銅)陰極(純銅): Cu2+ + 2e- = 陽極泥陽極泥陽極泥陽極泥: 相對不活潑的金相對不活潑的金屬以單質(zhì)的形式沉積在電屬以單質(zhì)的形式沉積在電解槽底解槽底,形成陽極泥形成陽極泥(粗銅):(粗銅):Cu-2e- = Cu2+Cu電解精煉銅原理:電解精煉銅原理:粗銅的溶解與純銅的生成:粗銅的溶解與純銅的生成:陽極(粗銅):陽極(粗銅):Cu 2e- = Cu2+陰極(純銅):陰極(純銅): Cu2+

14、+ 2e- = Cu比銅活潑的金屬:比銅活潑的金屬:Zn、Fe、Ni只溶解,不析出;只溶解,不析出;比銅不活潑的金屬:比銅不活潑的金屬:Au、Pt不溶解,而以單質(zhì)沉不溶解,而以單質(zhì)沉積形成陽極泥;積形成陽極泥;電解質(zhì)溶液中電解質(zhì)溶液中CuSO4的濃度基本不變(略?。5臐舛然静蛔儯孕。?。制取金屬鈉制取金屬鈉電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。陽極:陽極: 2Cl - 2e- = Cl2陰極:陰極: 2Na+ + 2e- = 2Na總反應:總反應:2NaCl(熔融熔融) 2Na + Cl2 通電 3 電冶金(利用電解使礦石中的金屬離子獲得電子從它們的化合物中還原出來) 由于電解是最強

15、有力的氧化還原手段,所以電解由于電解是最強有力的氧化還原手段,所以電解法是冶煉活潑金屬的一種重要的方法。法是冶煉活潑金屬的一種重要的方法。對于冶煉對于冶煉像像Na、Ca、Mg、Al這樣活潑的金屬,電解法幾這樣活潑的金屬,電解法幾乎是唯一可行的工業(yè)方法。乎是唯一可行的工業(yè)方法。制取金屬鋁制取金屬鋁電解熔融狀態(tài)的電解熔融狀態(tài)的氧氧化鋁。化鋁。陽極:陽極:6O 2- 12e- = 3O2陰極:陰極:4Al 3+ + 12e- = 4Al總反應:總反應:2Al2O3(熔融熔融) 4Al + 3O2 通電 冰晶石助熔劑:冰晶石(助熔劑:冰晶石(Na3AlF6 六氟合鋁酸鈉)六氟合鋁酸鈉)陽極材料陽極材料

16、(碳碳)和熔融氧化鋁需要定期補充和熔融氧化鋁需要定期補充思考思考:工業(yè)上為什么用電解熔融工業(yè)上為什么用電解熔融氧氧化鋁的方法冶煉鋁而化鋁的方法冶煉鋁而不用不用AlCl3?AlClAlCl3 3為分子晶體,在融融狀態(tài)下不電離,不導電,不能被電解。為分子晶體,在融融狀態(tài)下不電離,不導電,不能被電解。冶煉鋁設備圖冶煉鋁設備圖陽極陽極C電解質(zhì)電解質(zhì)煙罩煙罩熔融熔融態(tài)鋁態(tài)鋁鋼殼鋼殼鋼導電棒鋼導電棒陰極陰極C耐火耐火材料材料第二課時:金屬的腐蝕與防護知識梳理題型構(gòu)建三 應對電化學定量計算的三種方法原電池和電解池的計算包括兩極產(chǎn)物的定量計算、溶液pH的計算、相對原子質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)的計算、產(chǎn)物的量與電量

17、關(guān)系的計算等。1計算類型根據(jù)得失電子守恒定律關(guān)系建立起已知量與未知量之間的橋梁,構(gòu)建計算所需的關(guān)系式。2方法技巧(1)根據(jù)電子守恒計算用于串聯(lián)電路中陰陽兩極產(chǎn)物、正負兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計算,其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。(2)根據(jù)總反應式計算先寫出電極反應式,再寫出總反應式,最后根據(jù)總反應式列出比例式計算。(3)根據(jù)關(guān)系式計算知識梳理題型構(gòu)建應對電化學定量計算的三種方法如以通過4 mol e為橋梁可構(gòu)建如下關(guān)系式:(式中M為金屬,n為其離子的化合價數(shù)值)該關(guān)系式具有總攬電化學計算的作用和價值,熟記電極反應式,靈活運用關(guān)系式便能快速解答常見的電化學計算問題。提示在電化學計算中,還常利用

18、QIt和Qn(e)NA1.601019C來計算電路中通過的電量。不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸時,會發(fā)生原電池反應,比較時,會發(fā)生原電池反應,比較活潑的金屬失電子而被氧化活潑的金屬失電子而被氧化的腐蝕叫做電化學腐蝕。如的腐蝕叫做電化學腐蝕。如鋼鐵在潮濕的空氣中生銹鋼鐵在潮濕的空氣中生銹四、金屬的電化學腐蝕金屬或合金與周圍的氣體或液體物質(zhì)發(fā)生氧化還原反金屬或合金與周圍的氣體或液體物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應而引起損耗的現(xiàn)象。應而引起損耗的現(xiàn)象。 (1)化學腐蝕)化學腐蝕(2)電化學腐蝕)電化學腐蝕金屬與接觸到的干燥氣體金屬與接觸到的干燥氣體(如(如O2,Cl2,SO2)或非電解質(zhì))

19、或非電解質(zhì)液體液體(石油石油)等直接發(fā)生化學反等直接發(fā)生化學反應引起的腐蝕叫做化學腐蝕。應引起的腐蝕叫做化學腐蝕。如鋼管被原油中的含硫化合物腐如鋼管被原油中的含硫化合物腐(更普遍且危害大)(更普遍且危害大)實質(zhì):實質(zhì):發(fā)生氧化還原反應發(fā)生氧化還原反應 M - ne- = M n+化學腐蝕和電化學腐蝕同時發(fā)生,化學腐蝕和電化學腐蝕同時發(fā)生,但電化學腐蝕更普遍,速率快,危害更大。但電化學腐蝕更普遍,速率快,危害更大。 較活潑的金屬被氧化較活潑的金屬被氧化金屬被氧化金屬被氧化 有微弱的電流產(chǎn)生有微弱的電流產(chǎn)生不產(chǎn)生電流不產(chǎn)生電流 不純金屬跟電不純金屬跟電 解質(zhì)解質(zhì) 溶液接觸溶液接觸金屬跟接觸的物質(zhì)反

20、應金屬跟接觸的物質(zhì)反應隨溫度升高而加快隨溫度升高而加快與原電池的組成有關(guān)與原電池的組成有關(guān)相同條件下較相同條件下較較快較快析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕條件條件電電極極反反應應負極負極Fe(-)正極正極C(+)總反應總反應進一步反應進一步反應聯(lián)系聯(lián)系水膜呈水膜呈酸性酸性水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性很弱或呈中性2H +2e = H2+_2Fe-4e =2Fe2+_ Fe-2e =Fe2+_O2+2H2O+4e = 4OH_2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2Fe+ 2H = +Fe + H22+4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3 nH2O通常兩種腐蝕同時存在,

21、但以吸氧腐蝕為主。通常兩種腐蝕同時存在,但以吸氧腐蝕為主。五、金屬的防護方法1、在金屬表面覆蓋保護層:油、油漆、塑料、搪瓷、鍍一層金屬使金屬和氧化劑隔離。2、改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)把金屬制成防腐的合金:如制成不銹鋼。 3、電化學保護法(1)犧牲陽極的陰極保護法 (原電池原理)(例:輪船船身上的鋅塊、地下例:輪船船身上的鋅塊、地下鋼鐵管道接鎂塊鋼鐵管道接鎂塊)利用原電池原理在被保護的鋼鐵設備 上裝上鎂合金或鋅塊,鎂,鋅 比鐵活波,成為原電池的負極(陽極),不斷遭受腐蝕,定期予以拆換,而作為正極(陰極)的鋼鐵設備就被保護下來,這種方法從化學上說是犧牲負極保護正極,習慣上叫犧牲陽極的陰極保護法。 (

22、2)外加電源的陰極保護法 將被保護的金屬與另一附加電極作為電解池的兩個電極,使被保護的金屬作為陰極,在外加直流電的作用下電子被強制流向被保護的鋼鐵設備,使鋼鐵表面腐蝕電流降至零或接近于零,從而起到保護作用,這種方法稱為外加電源的陰極保護法。此法主要用于防止土壤,海水及水中金屬設備的腐蝕。輔助陽極輔助陽極(不溶性)(不溶性)規(guī)律小結(jié)規(guī)律小結(jié) 4 在同一電解質(zhì)溶液中,金屬腐蝕的快慢規(guī)律在同一電解質(zhì)溶液中,金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下:如下:電解池的陽極電解池的陽極引起的腐蝕引起的腐蝕原電池的負極原電池的負極引起引起的腐蝕的腐蝕化學腐蝕化學腐蝕原電池的正極原電池的正極電解池的陰電解池的陰極極 防腐措施由好

23、到壞的順序如下:防腐措施由好到壞的順序如下:外接電源的陰極保護法犧牲陽極的陰極保護外接電源的陰極保護法犧牲陽極的陰極保護法有一般防腐條件保護無防腐條件法有一般防腐條件保護無防腐條件下列裝置暴露空氣中一段時間下列裝置暴露空氣中一段時間,鐵的腐蝕由快到慢鐵的腐蝕由快到慢 順序順序 .FeFeCFeZnFeZnFeSnA(海水海水)B(海水海水)C(海水海水)D(海水海水)FeSnF(天然水天然水)E(海水海水)DE F AC B拓展練習拓展練習電解池、電解精煉池、電鍍池的比較電解池、電解精煉池、電鍍池的比較電解池電解池電解精煉池電解精煉池電鍍池電鍍池定義定義形成形成條件條件電極電極名稱名稱電極電極

24、反應反應將電能轉(zhuǎn)變成化學能將電能轉(zhuǎn)變成化學能的裝置。的裝置。應用電解原理在某些應用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其金屬表面鍍上一層其它金屬的裝置。它金屬的裝置。兩電極接直流電源兩電極接直流電源電極插人電解質(zhì)溶液電極插人電解質(zhì)溶液形成閉合回路形成閉合回路鍍層金屬接電源正極鍍層金屬接電源正極待鍍金屬接電源負極待鍍金屬接電源負極電鍍液須含有鍍層金電鍍液須含有鍍層金屬的離子屬的離子陽極:電源正極相連陽極:電源正極相連陰極:電源負極相連陰極:電源負極相連陽極:鍍層金屬;陽極:鍍層金屬;陰極:鍍件陰極:鍍件陽極:氧化反應陽極:氧化反應陰極:還原反應陰極:還原反應陽極:氧化反應陽極:氧化反應陰極:還原反應陰

25、極:還原反應應用電解原理將不純應用電解原理將不純的金屬提純的裝置。的金屬提純的裝置。不純金屬接電源正極不純金屬接電源正極純的金屬接電源負極純的金屬接電源負極電解質(zhì)溶液須待提純電解質(zhì)溶液須待提純金屬的離子金屬的離子陽極:不純金屬;陽極:不純金屬;陰極:純金屬陰極:純金屬陽極:氧化反應陽極:氧化反應陰極:還原反應陰極:還原反應 例例1 : 鉑電極電解鉑電極電解1LCu(NO3)2和和KNO3混合溶混合溶液液,通電一段時間通電一段時間,兩極均產(chǎn)生兩極均產(chǎn)生11.2L(標況標況)氣氣體體.求電解后溶液的求電解后溶液的pH,并確定析出銅的物質(zhì)并確定析出銅的物質(zhì)的量的量.解析:陽極解析:陽極 4OH-4e

26、-=2H2O+O2 陰極陰極 Cu2+2e- =Cu 2H+2e- =H2 陽極轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為陽極轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為: 0.54 = 2mol,消耗消耗OH- 2mol,即產(chǎn)生即產(chǎn)生H+ 2mol. 陰極生成陰極生成0.5molH2,消耗消耗H+ 1mol;所以溶液中所以溶液中C(H+)=1mol/L pH=0 生成生成H2轉(zhuǎn)移的電子轉(zhuǎn)移的電子:0.5 2=1mol,故還有故還有1mole- 用于還原用于還原Cu2+,可析出銅為可析出銅為0.5mol. 四、電解計算四、電解計算電子守恒法電子守恒法O22Cu4Ag4H2H22Cl24OH計算計算關(guān)系式:關(guān)系式:例例2 : 用石墨電極電解

27、用石墨電極電解100mL H2SO4與與CuSO4的混合液,的混合液,通電一段時間后,兩極均收集到通電一段時間后,兩極均收集到2.24L(標況)氣體,(標況)氣體,則原混合液中則原混合液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度為(的物質(zhì)的量濃度為( ) A.1mol/L B.2mol/L C.3mol/L D.4mol/LA陽極陽極O2為為0.1mol,電子為,電子為0.4mol則則H2為為0.1mol,所以,所以Cu為為0.1mol,濃度為,濃度為A例例3 : 某硝酸鹽晶體化學式為某硝酸鹽晶體化學式為M(NO3)xnH2O,相對分,相對分子質(zhì)量為子質(zhì)量為242,將,將1.21g該晶體溶于水配成該晶體溶于水配

28、成100mL溶液,溶液,用惰性電極進行電解。當有用惰性電極進行電解。當有0.01 mol 電子轉(zhuǎn)移時,溶液電子轉(zhuǎn)移時,溶液中金屬離子全部析出,此時陰極增重中金屬離子全部析出,此時陰極增重0.32g。求:。求:金屬金屬M的相對原子質(zhì)量及的相對原子質(zhì)量及 x、n 值;值;電解溶液的電解溶液的pH(溶液體積仍為(溶液體積仍為100mL)。)。 Mx+ + xe- = M0.005mol 0.01mol 0.32g所以:所以:x = 2 ;M = 64 ;n = 3產(chǎn)生產(chǎn)生H+為為0.01mol,pH=1練習:練習:用兩支惰性電極插入用兩支惰性電極插入50mLAgNO3溶液中,溶液中,通電電解。當電解液的通電電解。當電解液的PH值從值從6.0變?yōu)樽優(yōu)?.0時時(設電設電解時陰極沒有氫氣析出,且電解液在電解前后體解時陰極沒有氫氣析出,且電解液在電解前后體積變化可以忽略積變化可以忽略),電極上析出銀的質(zhì)量大約是:,電極上析出銀的質(zhì)量大約是: A、27mg B、54mg C、108mg D、216mgB陰陽離子定向移動,陰陽離子定向移動,在兩極上失得電

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