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高三化學(xué)復(fù)習(xí)電化學(xué)專題河北承德實驗中學(xué)化學(xué)組高三化學(xué)復(fù)習(xí)電化學(xué)專題河北承德實驗中學(xué)化學(xué)組1【考綱要求】
1、理解原電池原理。了解化學(xué)電源及工作原理2、理解電解原理。了解銅的電解精煉、鍍銅、氯堿工業(yè)等反應(yīng)原理。3、能寫出電極反應(yīng)式及總反應(yīng)方程式4、熟記金屬活動順序表和離子放電順序。5、理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因,腐蝕的危害,防止金屬腐蝕的措施?!緩?fù)習(xí)重點】原電池、電解池工作原理及有關(guān)計算?!究季V要求】【復(fù)習(xí)重點】2思考1下列裝置中屬于原電池的是()屬于電解池的是()屬于電鍍池的是()A
稀H2SO4CuSO4
ABC
CBC你是如何區(qū)分這些裝置的?思考1下列裝置中屬于原電池的是()A稀H2S3要點一:原電池、電解池(電鍍池)的比較1、定義:把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置原電池2、組成原電池的條件a.有兩種活潑性不同的金屬(其中一種是非金屬導(dǎo)體也可)作電極;b.電極插入電解質(zhì)溶液形成閉合回路;c.電極間須用導(dǎo)線連接或直接接觸要點一:原電池、電解池(電鍍池)的比較1、定義:把化學(xué)能轉(zhuǎn)化4不能不能稀硫酸ZnC(石墨)能ZnZn稀硫酸酒精ZnCu不能不能稀硫酸ZnCuZnCu稀硫酸稀硫酸硫酸銅ZnCu能思考:下列裝置那些是原電池?不能不能稀硫酸ZnC(石墨)能ZnZn稀硫酸酒精ZnCu不53、電極名稱及電極反應(yīng)負(fù)極:活潑的金屬
(失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng))燃料電池:燃料在負(fù)極反應(yīng);O2在正極反應(yīng)負(fù)極(Zn)Zn-2e-==Zn2+正極:不太活潑的金屬或非金屬(得到電子,發(fā)生還原反應(yīng))正極(Cu)2H++2e-==H2↑電池反應(yīng)式Zn+2H+==Zn2++H2↑
在考慮電極的正、負(fù)極時,有時要考慮負(fù)極能否與電解質(zhì)溶液反應(yīng)3、電極名稱及電極反應(yīng)負(fù)極:活潑的金屬燃料電池:燃料在負(fù)極反6負(fù)極2Al+8OH--6e-=2AlO2-+4H2O正極6H2O+6e-=3H2↑+6OH-
總2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2
↑負(fù)極Mg-2e-=Mg2+正極4H++2NO3-+2e-=2NO2↑+2H2O總Mg+4H++2NO3-=2NO2↑+Mg2++2H2O思考:在下列兩種情況下,鎂、鋁用導(dǎo)線連接后插入不同的電解質(zhì)溶液組成原電池,它們的電極名稱及電極反應(yīng)式Mg負(fù)極2Al+8OH--6e-=2AlO2-+4H2O7Cu2+oooooooooooooooooooo
-+-+陰極陽極CuCl2oooooooooooooooooooooooe-單擊電子流動e-電解池陽極2Cl--2e-=Cl2(氧化反應(yīng))陰極Cu2++2e-=Cu(還原反應(yīng))總反應(yīng)式:CuCl2=========Cu+Cl2↑通電電解氯化銅溶液實驗裝置Cu2+oooooooooooooooooooo-81.定義2、構(gòu)成電解池的條件是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置?、僦绷麟娫磁c電源負(fù)極相連的電極為陰極與電源正極相連的電極為陽極②陰、陽電極(兩個電極)③電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)電解池
:
直流電通過電解質(zhì)溶液(或熔化狀態(tài))而在陰、陽兩極上引起的氧化還原反應(yīng)過程4.惰性電極與活性電極惰性電極(鉑、金、石墨):僅導(dǎo)電,不參與反應(yīng)活性電極:除鉑、金外的金屬;參與電極反應(yīng)3.電子的流向和電極反應(yīng):
電子從外加電源的負(fù)極流出,流到電解池的陰極,陽離子運動到陰極,得到電子。陰離子運動到陽極,失去電子,電子再從陽極流回電源正極。1.定義2、構(gòu)成電解池的條件是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置!①直流9電鍍池⑴、概念:應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬或合金的過程。⑵、電鍍池形成條件①、鍍件作陰極②、鍍層金屬作陽極③、含鍍層金屬陽離子的鹽溶液作電解液⑶、電鍍的特點電鍍液的組成及酸堿性保持不變CuSO4電鍍池⑴、概念:應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層⑵、電鍍池10總結(jié):原電池、電解池、電鍍池的比較原電池電解池電鍍池定義形成條件電極名稱電極反應(yīng)化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬的裝置①活動性不同兩電極②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路①兩電極接直流電源②電極入電解質(zhì)溶液③形成閉合回路①鍍層金屬接電源正極待鍍金屬接電源負(fù)極②電鍍液須含有鍍層金屬的離子負(fù)極:較活潑金屬正極:較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金屬等)陽:電源正極相連陰:電源負(fù)極相連陽極:鍍層金屬陰極:鍍件負(fù)極:氧化反應(yīng)正極:還原反應(yīng)陽極:氧化反應(yīng)陰極:還原反應(yīng)陽極:氧化反應(yīng)陰極:還原反應(yīng)總結(jié):原電池、電解池、電鍍池的比較原電池電解池電鍍池定義形成11要點二:原電池種類-----1鋅錳干電池金屬棒鋅錳干電池負(fù)極(鋅筒)Zn-2e-=Zn2+正極(石墨)2MnO2+2NH4++2e-
=Mn2O3+2NH3
+H2O總反應(yīng):Zn+2MnO2+2NH4+
=Mn2O3+Zn2++2NH3+H2O堿性鋅錳干電池負(fù)極(鋅筒)Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2正極(石墨)2MnO2+2e-+H2O=Mn2O3+2OH–總反應(yīng):Zn+2MnO2+H2O
=Mn2O3+Zn(OH)2{Zn生成[Zn(NH3)2]2+要點二:原電池種類-----1鋅錳干電池金屬棒鋅錳干電池堿性12
堿性電池具有容量大、放電電流大的特點,因而得到廣泛應(yīng)用。鋅—錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液,電池總反應(yīng)式為Zns+2MnO2s+H2Ol=ZnOH2s+Mn2O3s下列說法錯誤的是04江蘇化學(xué)A電池工作時,鋅失去電子B電池正極的電極反應(yīng)式為:
2MnO2s+H2Ol+2e=Mn2O3s+2OHaq
C電池工作時,電子由正極通過外電路流向負(fù)極D
外電路中每通過02mol電子,鋅的質(zhì)量理論上減小65gC堿性電池具有容量大、放電電流大的特點,因而得到廣泛應(yīng)用。鋅131、電極材料2、電解質(zhì)溶液3、電極反應(yīng)式:(放電時)負(fù)極:Pb正極:PbO2H2SO4溶液負(fù)極(Pb)
Pb-2e-+SO42
-=PbSO4
正極(PbO2)
PbO2+4H++SO42
-+2e-=PbSO4+2H2O要點二:原電池種類---2鉛蓄電池總反應(yīng)Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O1、電極材料負(fù)極:Pb正極:PbO2H2SO4溶液14介質(zhì)電池反應(yīng):2H2+O2=2H2O
酸性負(fù)極正極中性負(fù)極
正極堿性負(fù)極正極2H2-4e-=4H+
O2+4H+
+4e-=2H2O2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-要點二:原電池種類---3氫氧燃料電池介質(zhì)電池反應(yīng):2H2+O2=2H2O酸性負(fù)極正極中15固體電解質(zhì)介質(zhì)電池反應(yīng):2H2+O2=2H2O
負(fù)極正極負(fù)極
正極2H2-4e-+2O2-=2H2O
O2+4e-=2O2-
2H2-4e-=4H+O2+4H+
+4e-=2H2O
要點二:原電池種類---4氫氧固體燃料電池固體電解質(zhì)介質(zhì)電池反應(yīng):2H2+O2=2H2O負(fù)極16下圖為氫氧燃料電池原理示意圖,按照此圖的提示,下列敘述不正確的是
a電極是負(fù)極B.b電極的電極反應(yīng)為:4OH-4e=2H2O+O2C.氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源D.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置04天津理綜B下圖為氫氧燃料電池原理示意圖,按照此圖的提示,下列敘述不正17要點二:原電池種類---甲烷燃料電池它是以兩根金屬鉑片插入KOH溶液中作電極,又在兩極上分別通入甲烷和氧氣。電極反應(yīng)為:負(fù)極:正極:CH4+10OH--8e-=CO32-
+
7H2O2O2+4H2O+8e-=8OH-CH4+2O2+2KOH=K2CO3
+
3H2O電池總反應(yīng):要點二:原電池種類---甲烷燃料電池它是以兩根金屬鉑片插入18甲醇燃料電池是最近摩托羅拉公司發(fā)明的一種由甲醇和氧氣以及強堿作為電解質(zhì)溶液的新型手機電池,電量是現(xiàn)有鎳氫電池或鋰電池的10倍其總反應(yīng)為:2CH4O
+
3O2
+4OH-==2CO32-+
6H2O負(fù)極:2CH4O
+16OH-
-12e-==2CO32-+12H2O
正極:3O2
+
6H2O
+12e-
==
12OH-則其電極反應(yīng)式為要點二:原電池種類---5甲醇燃料電池甲醇燃料電池是最近摩托羅拉公司發(fā)明的一種由甲醇和氧氣19要點三:原電池原理的應(yīng)用金屬的腐蝕與防護金屬腐蝕化學(xué)腐蝕電化腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕負(fù)極正極負(fù)極正極Fe-2e—=Fe2+2H++2e-=H2↑O2+2H2O+4e-=4OH—總反應(yīng):Fe+2H+=Fe2++H2↑總反應(yīng)2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)22Fe-4e—=2Fe2+金屬跟非金屬單質(zhì)直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸要點三:原電池原理的應(yīng)用金屬的腐蝕與防護金屬腐蝕化學(xué)腐蝕電化20①改變金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu),制成合金。②在金屬表面覆蓋保護層。③電化學(xué)保護法,即將金屬作為原電池的正極或電解池的陰極而受到保護?!咎貏e提示】
在同一電解質(zhì)溶液中,金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下:電解池的陽極>原電池的負(fù)極>含雜質(zhì)的金屬>純金屬>電解池的陰極、原電池的正極
金屬防護的幾種重要方法①改變金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu),制成合金?!咎貏e提示】21下列裝置中的純鋅棒都浸在相同濃度的稀硫酸中,鋅棒腐蝕速度從快到慢的順序是()A③④②①B②③①④C④②①③D③②①④D下列裝置中的純鋅棒都浸在相同濃度的稀硫酸中,鋅棒腐蝕速度從22Zn
鐵棒(負(fù)極)碳棒(正極)硫酸鐵溶液導(dǎo)線e-設(shè)計原電池,注明電極名稱,所用材料,電子流動方向,寫出電極反應(yīng)式。(1)Fe+2Fe3+=3Fe2+
電極反應(yīng)式:負(fù)極(鐵):Fe–2e-=Fe2+
發(fā)生氧化反應(yīng)正極(碳):2Fe3++2e-=2Fe2+
發(fā)生還原反應(yīng)依據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式設(shè)計原電池Zn鐵棒(負(fù)極)碳棒(正極)硫酸鐵溶液導(dǎo)線e23(05上海)關(guān)于如圖所示裝置的敘述,正確的是A、銅是陽極,銅片上有氣泡產(chǎn)生B、銅片質(zhì)量逐漸減少C、電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片D、氫離子在銅片表面被還原D經(jīng)典例題--例1(05上海)關(guān)于如圖所示裝置的敘述,正確的是D經(jīng)典例題--例24經(jīng)典例題例2(01年廣東)鎳鎘(Ni-Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用,它的充放電反應(yīng)按下式進行Cd(OH)2+2Ni(OH)2
Cd+2NiO(OH)+2H2O。由此可知,該電池放電時的負(fù)極材料是()A.Cd(OH)2B.Ni(OH)2C.CdD.NiO(OH)CC例3(05江蘇)高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列敘述不正確的是()A放電時負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2B充電時陽極反應(yīng)為Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2OC放電時每轉(zhuǎn)移3mol電子,正極有1molK2FeO4被氧化D放電時正極附近溶液的堿性增強經(jīng)典例題例2(01年廣東)鎳鎘(Ni-Cd)可充電電池在現(xiàn)代25例4
(06年廣東)某可充電的鋰離子電池以LiMn2O4為正極,嵌入鋰的碳材料為負(fù)極,含Li+導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。放電時的電池反應(yīng)為:Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4。下列說法正確的是()A.放電時,LiMn2O4發(fā)生氧化反應(yīng) B.放電時正極反應(yīng)Li++LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4C.充電時,LiMn2O4發(fā)生氧化反應(yīng) D.充電時,陽極反應(yīng)為:Li++e-=Li
B
例4(06年廣東)某可充電的鋰離子電池以LiMn2O4為正26例5(06年江蘇)鋰離子電池已成為新一代實用化的蓄電池,該電池具有能量密度大、電壓高的特性。鋰離子電池放電時的電極反應(yīng)式為:負(fù)極反應(yīng):C6Li-xe-=C6Li1-x+xLi+(C6Li表示鋰原子嵌入石墨形成的復(fù)合材料)正極反應(yīng):Li1-xMO2+xLi++xe-=LiMO2(LiMO2表示含鋰的過渡金屬氧化物)下列有關(guān)說法正確的是()鋰離子電池充電時電池反應(yīng)為C6Li+Li1-xMO2=LiMO2+C6Li1-xB.電池反應(yīng)中鋰、鋅、銀、鉛各失1mol電子,金屬鋰所消耗的質(zhì)量最小C.鋰離子電池放電時電池內(nèi)部Li+向負(fù)極移動D.鋰離子電池充電時陰極反應(yīng)C6Li1-x+xLi++xe-=C6LiBD例5(06年江蘇)鋰離子電池已成為新一代實用化的蓄電池,該電27要點四:電解時的電極反應(yīng)方程式及電解規(guī)律1、首先看電極材料:若陽極是活性電極,則電解質(zhì)溶液中的陰離子不再失去電子。2、若是惰性電極:先考慮電解質(zhì)溶液中的離子種類,再考慮溶液中離子的放電順序陰離子失電子順序(陽極上的電極反應(yīng))
金屬電極>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-陽離子得電子順序(陰極上的電極反應(yīng))Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>…>K+要點四:電解時的電極反應(yīng)方程式及電解規(guī)律1、首先看電極材料:28電解類型舉例電極反應(yīng)溶液pH變化
溶液復(fù)原方法
物質(zhì)類別
實例水電解含氧酸H2SO4
強堿NaOH
活潑金屬的含氧酸鹽Na2SO4
溶質(zhì)電解無氧酸HCl
不活潑金屬的無氧酸鹽CuCl2
溶質(zhì)和水同時電解活潑金屬的無氧酸鹽NaCl
不活潑金屬的含氧酸鹽CuSO4
3.電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的規(guī)律小結(jié):
陽極:4OH—-4e—=O2↑+2H2O陰極:4H++4e—=2H2↑陽極2Cl—-2e—=Cl2↑陰極:4H++4e—=2H2↑陽極2Cl—-2e-
=Cl2↑陰極:Cu2++2e—=Cu陽極2Cl—-2e—=Cl2↑陰極:2H++2e—=H2↑陽極:4OH—-4e—=O2↑+2H2O陰極:2Cu2++4e—=2Cu減小增大不變增大增大減小H2OHClCuCl2
HClCuO電解水型!電解電解質(zhì)型!放氧生酸型!放氫生堿型!舉例溶液pH變化溶液復(fù)原方法物質(zhì)類別實例水含氧酸29典型例題pH=a的某電解質(zhì)溶液中,插入兩支惰性電極通直流電一段時間后,溶液的pH>a,則該電解質(zhì)可能是04廣東化學(xué)A、NaOHB、H2SO4C、AgNO3D、Na2SO4A典型例題把鋅片和鐵片放在有稀食鹽水的酚酞溶液的表面皿中,如圖所示經(jīng)過一段時間后,最先觀察到變紅的區(qū)域是 ()A.Ⅰ和Ⅲ B.Ⅰ和Ⅳ C.Ⅱ和Ⅲ D.Ⅱ和ⅣB解析:這是有關(guān)金屬腐蝕、原電池和電解的微型實驗試題,左邊圖示發(fā)生的是吸氧腐蝕,其中Fe電極作陰極,電極反應(yīng)式是:O2+4e-+2H2O=4OH-;右邊圖示是電解裝置,所以Zn電極發(fā)生還原反應(yīng):2H2O+4e-=H2↑+2OH-。
典型例題pH=a的某電解質(zhì)溶液中,插入兩支惰性電極通直流電30
典型例題、用石墨作電極電解AlCl3溶液時,圖示的電解液變化曲線合理的是(純水導(dǎo)電忽略不記)pH7ApH7B時間時間沉淀量C沉淀量D時間時間AD典型例題、用石墨作電極電解AlCl3溶液時,圖示的電解液變31陽極(純銅):Cu-2e—=Cu2+,陰極(鍍件):Cu2++2e—=Cu,電解液:可溶性銅鹽溶液,如CuSO4電解原理應(yīng)用1、電鍍原理——鍍銅
陽極(純銅):Cu-2e—=Cu2+,電解原理應(yīng)用32(2)避免生成物H2和Cl2混合因為:
.(1)避免Cl2接觸NaOH溶液反應(yīng)致使產(chǎn)品不純的反應(yīng)方程:
.第一個問題:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O混合遇火或遇強光爆炸解決方法:使用離子交換膜第二個問題:精制食鹽水2、氯堿工業(yè)反應(yīng)原理陽極:2Cl--2e-=Cl2↑,陰極:2H++2e-=H2↑
2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑通電(2)避免生成物H2和Cl2混合(1)避免Cl2接觸NaOH33泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、SO42-Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、SO42-Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、引入Ba2+
Na+、Cl-、Ca2+、Ba2+、引入OH-Na+、Cl-、CO32-、OH-Na+、Cl-沉降除泥沙略過量BaCl2溶液除SO42-略過量Na2CO3溶液除Ca2+.
Ba2+
略過量NaOH溶液除Fe3+,
Mg2+
適量HCl溶液調(diào)節(jié)PH除CO32-、OH-粗鹽成分:由于粗鹽中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、
Fe3+、SO42—等雜質(zhì),會在堿液中形成沉淀從而損壞離子交換膜,那么如何除去這些雜質(zhì)呢?泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、34
關(guān)于電解NaCl水溶液,下列敘述正確的是A.電解時在陽極得到氯氣,在陰極得到金屬鈉B.若在陽極附近的溶液中滴入KI試液,溶液呈棕色C.若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液,溶液呈無色D.電解一段時間后,將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中,充分?jǐn)嚢韬笕芤撼手行裕?5全國卷I)B關(guān)于電解NaCl水溶液,下列敘述正確的是(05全國卷I)B353、電解精煉反應(yīng)原理(電解精煉銅)
粗銅中含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等陽極(粗銅):Cu-2e-=Cu2+,(Zn-2e-=Zn2+,F(xiàn)e-2e-=Fe2+等)陰極(精銅):Cu2++2e-=Cu電解液:可溶性銅鹽溶液,如CuSO4。
Zn2+、Ni2+等陽離子得電子能力小于Cu2+而留在電解質(zhì)溶液中。金屬活動順序排在Cu后的Ag、Pt、Au等失電子能力小于Cu,以金屬單質(zhì)沉積于陽極,成為“陽極泥”。4.電冶金—電解氧化鋁制鋁:陰極:4Al3++12e-=4Al陽極:6O2--12e-=3O2↑總反應(yīng):2Al2O3==4Al+3O2↑通電Zn2+、Ni2+等陽離子得電子能力小于Cu2+而留在36(05天津高考12)金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì),可用電解法制備高純度的鎳,下列敘述正確的是()
(已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)A.陽極發(fā)生還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式:Ni2++2e—=NiB.電解過程中,陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等C.電解后,溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2+和Zn2+D.電解后,電解槽底部的陽極泥中只有Cu和PtD(05天津高考12)金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe37電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個電解池,裝有電解液a;X、Y是兩塊電極板,通過導(dǎo)線與直流電源相連。請回答以下問題:2如要用電解方法精煉粗銅,電解液a選用CuSO4溶液,則①X電極的材料是
,電極反應(yīng)式是
。②Y電極的材料是
,電極反應(yīng)式是
。04福浙理綜電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個電解池,裝有電解38例(1996年全國,21)實驗室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制取氯氣,已知鉛蓄電池放電時發(fā)生如下反應(yīng):負(fù)極:Pb+SO42-==PbSO4+2e-,正極:PbO2+4H++SO42-+2e-==PbSO4+2H2O今若制得Cl20.050mol,這時電池內(nèi)消耗的H2SO4的物質(zhì)的量至少是()A.0.025molB.0.050molC.0.10molD.0.20molC要點五:有關(guān)電解的計算例(1996年全國,21)實驗室用鉛蓄電池作電源電解飽和39鉑電極電解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液通電一段時間,兩極均產(chǎn)生11.2L(標(biāo)狀)氣體.求電解后溶液的pH,并確定析出銅的物質(zhì)的量.解析:陽極4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極Cu2++2e-=Cu↓2H++2e-=H2↑陽極轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為:0.5×4=2mol,陰極生成0.5molH2,消耗H+1mol;所以溶液中C(H+)=1mol/LpH=0可析出銅為0.5mol.
要點五:有關(guān)電解的計算鉑電極電解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液通電一段時間40電解池與原電池有哪些異同①兩電極接直流電源②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路①活潑性不同的兩電極②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路形成條件將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置定義裝置實例電解池原電池裝置電解池與原電池有哪些異同①兩電極接直流電源①活潑性不同的兩電41電解池與原電池有哪些異同(續(xù))電源負(fù)極→電解池陰極電解池陽極→電源正極電子流向陽極:氧化反應(yīng),溶液中的陰離子失電子或電極金屬失電子陰極:還原反應(yīng),溶液中的陽離子得電子負(fù)極:氧化反應(yīng),金屬失電子正極:還原反應(yīng),溶液中的陽離子得電子電極反應(yīng)陽極:與電源正極相連陰極:與電源負(fù)極相連負(fù)極:較活潑金屬正極:較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金屬)電極名稱電解池原電池裝置負(fù)極正極導(dǎo)線電解池與原電池有哪些異同(續(xù))電源負(fù)極→電解池陰極電解池陽極42BB43鎳氫(MH-Ni)電池電池總反應(yīng):1/2H2+NiO(OH)=Ni(OH)2
負(fù)極:
1/2H2+OH--e-=H2O正極:
NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-鎳氫(MH-Ni)電池電池總反應(yīng):1/2H2+NiO(44
一種新燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷氣體;電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體,在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2-。下列對該燃料說法正確的是A、在熔融電解質(zhì)中,O2-由負(fù)極移向正極B、電池的總反應(yīng)是2C4H10+13O2=8CO2+10H2OC、通入空氣的一極是正極,電極反應(yīng)為:O2+4e-=2O2—D、通入丁烷的一極是正極,電極反應(yīng)為:C4H10+26e-+13O2=4CO2+5H2O(05廣東)C一種新燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷氣體;電解質(zhì)45電解原理28.14分
04湖川吉在玻璃圓筒中盛有兩種無色的互不相溶的中性液體。上層液體中插入兩根石墨電極,圓筒內(nèi)還放有一根下端彎成環(huán)狀的玻璃攪棒,可以上下攪動液體,裝置如右圖。接通電源,陽極周圍的液體呈現(xiàn)棕色,且顏色由淺變深,陰極上有氣泡生成。停止通電,取出電極,用攪棒上下劇烈攪動,靜置后液體又分成兩層,下層液體呈紫紅色,上層液體幾乎無色。根據(jù)上述實驗回答:電解原理28.14分04湖川吉在玻璃圓筒中盛有兩461陽極上的電極反應(yīng)式為
。2陰極上的電極反應(yīng)式為
。3原上層液體是
。4原下層液體是
。5攪拌后兩層液體顏色發(fā)生變化的原因是
。6要檢驗上層液體中含有金屬離子,其方法是
,現(xiàn)象是
。28
12I-2e=I2
22H++2e=H23KI或NaI水溶液 4CCl4或CHCl3等5I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,所以絕大部分I2都轉(zhuǎn)移到CCl4中。6焰色反應(yīng);透過藍(lán)色鈷玻璃觀察火焰呈紫色其它合理答案同樣給分。例如,若3中答NaI水溶液,這里答火焰呈紫色。1陽極上的電極反應(yīng)式為47下圖中能驗證氯化鈉溶液(含酚酞)電解產(chǎn)物的裝置是04上?;瘜W(xué)(D)下圖中能驗證氯化鈉溶液(含酚酞)電解產(chǎn)物的裝置是04上海48高三化學(xué)復(fù)習(xí)電化學(xué)專題河北承德實驗中學(xué)化學(xué)組高三化學(xué)復(fù)習(xí)電化學(xué)專題河北承德實驗中學(xué)化學(xué)組49【考綱要求】
1、理解原電池原理。了解化學(xué)電源及工作原理2、理解電解原理。了解銅的電解精煉、鍍銅、氯堿工業(yè)等反應(yīng)原理。3、能寫出電極反應(yīng)式及總反應(yīng)方程式4、熟記金屬活動順序表和離子放電順序。5、理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因,腐蝕的危害,防止金屬腐蝕的措施?!緩?fù)習(xí)重點】原電池、電解池工作原理及有關(guān)計算?!究季V要求】【復(fù)習(xí)重點】50思考1下列裝置中屬于原電池的是()屬于電解池的是()屬于電鍍池的是()A
稀H2SO4CuSO4
ABC
CBC你是如何區(qū)分這些裝置的?思考1下列裝置中屬于原電池的是()A稀H2S51要點一:原電池、電解池(電鍍池)的比較1、定義:把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置原電池2、組成原電池的條件a.有兩種活潑性不同的金屬(其中一種是非金屬導(dǎo)體也可)作電極;b.電極插入電解質(zhì)溶液形成閉合回路;c.電極間須用導(dǎo)線連接或直接接觸要點一:原電池、電解池(電鍍池)的比較1、定義:把化學(xué)能轉(zhuǎn)化52不能不能稀硫酸ZnC(石墨)能ZnZn稀硫酸酒精ZnCu不能不能稀硫酸ZnCuZnCu稀硫酸稀硫酸硫酸銅ZnCu能思考:下列裝置那些是原電池?不能不能稀硫酸ZnC(石墨)能ZnZn稀硫酸酒精ZnCu不533、電極名稱及電極反應(yīng)負(fù)極:活潑的金屬
(失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng))燃料電池:燃料在負(fù)極反應(yīng);O2在正極反應(yīng)負(fù)極(Zn)Zn-2e-==Zn2+正極:不太活潑的金屬或非金屬(得到電子,發(fā)生還原反應(yīng))正極(Cu)2H++2e-==H2↑電池反應(yīng)式Zn+2H+==Zn2++H2↑
在考慮電極的正、負(fù)極時,有時要考慮負(fù)極能否與電解質(zhì)溶液反應(yīng)3、電極名稱及電極反應(yīng)負(fù)極:活潑的金屬燃料電池:燃料在負(fù)極反54負(fù)極2Al+8OH--6e-=2AlO2-+4H2O正極6H2O+6e-=3H2↑+6OH-
總2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2
↑負(fù)極Mg-2e-=Mg2+正極4H++2NO3-+2e-=2NO2↑+2H2O總Mg+4H++2NO3-=2NO2↑+Mg2++2H2O思考:在下列兩種情況下,鎂、鋁用導(dǎo)線連接后插入不同的電解質(zhì)溶液組成原電池,它們的電極名稱及電極反應(yīng)式Mg負(fù)極2Al+8OH--6e-=2AlO2-+4H2O55Cu2+oooooooooooooooooooo
-+-+陰極陽極CuCl2oooooooooooooooooooooooe-單擊電子流動e-電解池陽極2Cl--2e-=Cl2(氧化反應(yīng))陰極Cu2++2e-=Cu(還原反應(yīng))總反應(yīng)式:CuCl2=========Cu+Cl2↑通電電解氯化銅溶液實驗裝置Cu2+oooooooooooooooooooo-561.定義2、構(gòu)成電解池的條件是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置?、僦绷麟娫磁c電源負(fù)極相連的電極為陰極與電源正極相連的電極為陽極②陰、陽電極(兩個電極)③電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)電解池
:
直流電通過電解質(zhì)溶液(或熔化狀態(tài))而在陰、陽兩極上引起的氧化還原反應(yīng)過程4.惰性電極與活性電極惰性電極(鉑、金、石墨):僅導(dǎo)電,不參與反應(yīng)活性電極:除鉑、金外的金屬;參與電極反應(yīng)3.電子的流向和電極反應(yīng):
電子從外加電源的負(fù)極流出,流到電解池的陰極,陽離子運動到陰極,得到電子。陰離子運動到陽極,失去電子,電子再從陽極流回電源正極。1.定義2、構(gòu)成電解池的條件是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置?、僦绷?7電鍍池⑴、概念:應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬或合金的過程。⑵、電鍍池形成條件①、鍍件作陰極②、鍍層金屬作陽極③、含鍍層金屬陽離子的鹽溶液作電解液⑶、電鍍的特點電鍍液的組成及酸堿性保持不變CuSO4電鍍池⑴、概念:應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層⑵、電鍍池58總結(jié):原電池、電解池、電鍍池的比較原電池電解池電鍍池定義形成條件電極名稱電極反應(yīng)化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬的裝置①活動性不同兩電極②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路①兩電極接直流電源②電極入電解質(zhì)溶液③形成閉合回路①鍍層金屬接電源正極待鍍金屬接電源負(fù)極②電鍍液須含有鍍層金屬的離子負(fù)極:較活潑金屬正極:較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金屬等)陽:電源正極相連陰:電源負(fù)極相連陽極:鍍層金屬陰極:鍍件負(fù)極:氧化反應(yīng)正極:還原反應(yīng)陽極:氧化反應(yīng)陰極:還原反應(yīng)陽極:氧化反應(yīng)陰極:還原反應(yīng)總結(jié):原電池、電解池、電鍍池的比較原電池電解池電鍍池定義形成59要點二:原電池種類-----1鋅錳干電池金屬棒鋅錳干電池負(fù)極(鋅筒)Zn-2e-=Zn2+正極(石墨)2MnO2+2NH4++2e-
=Mn2O3+2NH3
+H2O總反應(yīng):Zn+2MnO2+2NH4+
=Mn2O3+Zn2++2NH3+H2O堿性鋅錳干電池負(fù)極(鋅筒)Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2正極(石墨)2MnO2+2e-+H2O=Mn2O3+2OH–總反應(yīng):Zn+2MnO2+H2O
=Mn2O3+Zn(OH)2{Zn生成[Zn(NH3)2]2+要點二:原電池種類-----1鋅錳干電池金屬棒鋅錳干電池堿性60
堿性電池具有容量大、放電電流大的特點,因而得到廣泛應(yīng)用。鋅—錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液,電池總反應(yīng)式為Zns+2MnO2s+H2Ol=ZnOH2s+Mn2O3s下列說法錯誤的是04江蘇化學(xué)A電池工作時,鋅失去電子B電池正極的電極反應(yīng)式為:
2MnO2s+H2Ol+2e=Mn2O3s+2OHaq
C電池工作時,電子由正極通過外電路流向負(fù)極D
外電路中每通過02mol電子,鋅的質(zhì)量理論上減小65gC堿性電池具有容量大、放電電流大的特點,因而得到廣泛應(yīng)用。鋅611、電極材料2、電解質(zhì)溶液3、電極反應(yīng)式:(放電時)負(fù)極:Pb正極:PbO2H2SO4溶液負(fù)極(Pb)
Pb-2e-+SO42
-=PbSO4
正極(PbO2)
PbO2+4H++SO42
-+2e-=PbSO4+2H2O要點二:原電池種類---2鉛蓄電池總反應(yīng)Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O1、電極材料負(fù)極:Pb正極:PbO2H2SO4溶液62介質(zhì)電池反應(yīng):2H2+O2=2H2O
酸性負(fù)極正極中性負(fù)極
正極堿性負(fù)極正極2H2-4e-=4H+
O2+4H+
+4e-=2H2O2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-要點二:原電池種類---3氫氧燃料電池介質(zhì)電池反應(yīng):2H2+O2=2H2O酸性負(fù)極正極中63固體電解質(zhì)介質(zhì)電池反應(yīng):2H2+O2=2H2O
負(fù)極正極負(fù)極
正極2H2-4e-+2O2-=2H2O
O2+4e-=2O2-
2H2-4e-=4H+O2+4H+
+4e-=2H2O
要點二:原電池種類---4氫氧固體燃料電池固體電解質(zhì)介質(zhì)電池反應(yīng):2H2+O2=2H2O負(fù)極64下圖為氫氧燃料電池原理示意圖,按照此圖的提示,下列敘述不正確的是
a電極是負(fù)極B.b電極的電極反應(yīng)為:4OH-4e=2H2O+O2C.氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源D.氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置04天津理綜B下圖為氫氧燃料電池原理示意圖,按照此圖的提示,下列敘述不正65要點二:原電池種類---甲烷燃料電池它是以兩根金屬鉑片插入KOH溶液中作電極,又在兩極上分別通入甲烷和氧氣。電極反應(yīng)為:負(fù)極:正極:CH4+10OH--8e-=CO32-
+
7H2O2O2+4H2O+8e-=8OH-CH4+2O2+2KOH=K2CO3
+
3H2O電池總反應(yīng):要點二:原電池種類---甲烷燃料電池它是以兩根金屬鉑片插入66甲醇燃料電池是最近摩托羅拉公司發(fā)明的一種由甲醇和氧氣以及強堿作為電解質(zhì)溶液的新型手機電池,電量是現(xiàn)有鎳氫電池或鋰電池的10倍其總反應(yīng)為:2CH4O
+
3O2
+4OH-==2CO32-+
6H2O負(fù)極:2CH4O
+16OH-
-12e-==2CO32-+12H2O
正極:3O2
+
6H2O
+12e-
==
12OH-則其電極反應(yīng)式為要點二:原電池種類---5甲醇燃料電池甲醇燃料電池是最近摩托羅拉公司發(fā)明的一種由甲醇和氧氣67要點三:原電池原理的應(yīng)用金屬的腐蝕與防護金屬腐蝕化學(xué)腐蝕電化腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕負(fù)極正極負(fù)極正極Fe-2e—=Fe2+2H++2e-=H2↑O2+2H2O+4e-=4OH—總反應(yīng):Fe+2H+=Fe2++H2↑總反應(yīng)2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)22Fe-4e—=2Fe2+金屬跟非金屬單質(zhì)直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸要點三:原電池原理的應(yīng)用金屬的腐蝕與防護金屬腐蝕化學(xué)腐蝕電化68①改變金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu),制成合金。②在金屬表面覆蓋保護層。③電化學(xué)保護法,即將金屬作為原電池的正極或電解池的陰極而受到保護?!咎貏e提示】
在同一電解質(zhì)溶液中,金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下:電解池的陽極>原電池的負(fù)極>含雜質(zhì)的金屬>純金屬>電解池的陰極、原電池的正極
金屬防護的幾種重要方法①改變金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu),制成合金。【特別提示】69下列裝置中的純鋅棒都浸在相同濃度的稀硫酸中,鋅棒腐蝕速度從快到慢的順序是()A③④②①B②③①④C④②①③D③②①④D下列裝置中的純鋅棒都浸在相同濃度的稀硫酸中,鋅棒腐蝕速度從70Zn
鐵棒(負(fù)極)碳棒(正極)硫酸鐵溶液導(dǎo)線e-設(shè)計原電池,注明電極名稱,所用材料,電子流動方向,寫出電極反應(yīng)式。(1)Fe+2Fe3+=3Fe2+
電極反應(yīng)式:負(fù)極(鐵):Fe–2e-=Fe2+
發(fā)生氧化反應(yīng)正極(碳):2Fe3++2e-=2Fe2+
發(fā)生還原反應(yīng)依據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式設(shè)計原電池Zn鐵棒(負(fù)極)碳棒(正極)硫酸鐵溶液導(dǎo)線e71(05上海)關(guān)于如圖所示裝置的敘述,正確的是A、銅是陽極,銅片上有氣泡產(chǎn)生B、銅片質(zhì)量逐漸減少C、電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片D、氫離子在銅片表面被還原D經(jīng)典例題--例1(05上海)關(guān)于如圖所示裝置的敘述,正確的是D經(jīng)典例題--例72經(jīng)典例題例2(01年廣東)鎳鎘(Ni-Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用,它的充放電反應(yīng)按下式進行Cd(OH)2+2Ni(OH)2
Cd+2NiO(OH)+2H2O。由此可知,該電池放電時的負(fù)極材料是()A.Cd(OH)2B.Ni(OH)2C.CdD.NiO(OH)CC例3(05江蘇)高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列敘述不正確的是()A放電時負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2B充電時陽極反應(yīng)為Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2OC放電時每轉(zhuǎn)移3mol電子,正極有1molK2FeO4被氧化D放電時正極附近溶液的堿性增強經(jīng)典例題例2(01年廣東)鎳鎘(Ni-Cd)可充電電池在現(xiàn)代73例4
(06年廣東)某可充電的鋰離子電池以LiMn2O4為正極,嵌入鋰的碳材料為負(fù)極,含Li+導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。放電時的電池反應(yīng)為:Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4。下列說法正確的是()A.放電時,LiMn2O4發(fā)生氧化反應(yīng) B.放電時正極反應(yīng)Li++LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4C.充電時,LiMn2O4發(fā)生氧化反應(yīng) D.充電時,陽極反應(yīng)為:Li++e-=Li
B
例4(06年廣東)某可充電的鋰離子電池以LiMn2O4為正74例5(06年江蘇)鋰離子電池已成為新一代實用化的蓄電池,該電池具有能量密度大、電壓高的特性。鋰離子電池放電時的電極反應(yīng)式為:負(fù)極反應(yīng):C6Li-xe-=C6Li1-x+xLi+(C6Li表示鋰原子嵌入石墨形成的復(fù)合材料)正極反應(yīng):Li1-xMO2+xLi++xe-=LiMO2(LiMO2表示含鋰的過渡金屬氧化物)下列有關(guān)說法正確的是()鋰離子電池充電時電池反應(yīng)為C6Li+Li1-xMO2=LiMO2+C6Li1-xB.電池反應(yīng)中鋰、鋅、銀、鉛各失1mol電子,金屬鋰所消耗的質(zhì)量最小C.鋰離子電池放電時電池內(nèi)部Li+向負(fù)極移動D.鋰離子電池充電時陰極反應(yīng)C6Li1-x+xLi++xe-=C6LiBD例5(06年江蘇)鋰離子電池已成為新一代實用化的蓄電池,該電75要點四:電解時的電極反應(yīng)方程式及電解規(guī)律1、首先看電極材料:若陽極是活性電極,則電解質(zhì)溶液中的陰離子不再失去電子。2、若是惰性電極:先考慮電解質(zhì)溶液中的離子種類,再考慮溶液中離子的放電順序陰離子失電子順序(陽極上的電極反應(yīng))
金屬電極>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-陽離子得電子順序(陰極上的電極反應(yīng))Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>…>K+要點四:電解時的電極反應(yīng)方程式及電解規(guī)律1、首先看電極材料:76電解類型舉例電極反應(yīng)溶液pH變化
溶液復(fù)原方法
物質(zhì)類別
實例水電解含氧酸H2SO4
強堿NaOH
活潑金屬的含氧酸鹽Na2SO4
溶質(zhì)電解無氧酸HCl
不活潑金屬的無氧酸鹽CuCl2
溶質(zhì)和水同時電解活潑金屬的無氧酸鹽NaCl
不活潑金屬的含氧酸鹽CuSO4
3.電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的規(guī)律小結(jié):
陽極:4OH—-4e—=O2↑+2H2O陰極:4H++4e—=2H2↑陽極2Cl—-2e—=Cl2↑陰極:4H++4e—=2H2↑陽極2Cl—-2e-
=Cl2↑陰極:Cu2++2e—=Cu陽極2Cl—-2e—=Cl2↑陰極:2H++2e—=H2↑陽極:4OH—-4e—=O2↑+2H2O陰極:2Cu2++4e—=2Cu減小增大不變增大增大減小H2OHClCuCl2
HClCuO電解水型!電解電解質(zhì)型!放氧生酸型!放氫生堿型!舉例溶液pH變化溶液復(fù)原方法物質(zhì)類別實例水含氧酸77典型例題pH=a的某電解質(zhì)溶液中,插入兩支惰性電極通直流電一段時間后,溶液的pH>a,則該電解質(zhì)可能是04廣東化學(xué)A、NaOHB、H2SO4C、AgNO3D、Na2SO4A典型例題把鋅片和鐵片放在有稀食鹽水的酚酞溶液的表面皿中,如圖所示經(jīng)過一段時間后,最先觀察到變紅的區(qū)域是 ()A.Ⅰ和Ⅲ B.Ⅰ和Ⅳ C.Ⅱ和Ⅲ D.Ⅱ和ⅣB解析:這是有關(guān)金屬腐蝕、原電池和電解的微型實驗試題,左邊圖示發(fā)生的是吸氧腐蝕,其中Fe電極作陰極,電極反應(yīng)式是:O2+4e-+2H2O=4OH-;右邊圖示是電解裝置,所以Zn電極發(fā)生還原反應(yīng):2H2O+4e-=H2↑+2OH-。
典型例題pH=a的某電解質(zhì)溶液中,插入兩支惰性電極通直流電78
典型例題、用石墨作電極電解AlCl3溶液時,圖示的電解液變化曲線合理的是(純水導(dǎo)電忽略不記)pH7ApH7B時間時間沉淀量C沉淀量D時間時間AD典型例題、用石墨作電極電解AlCl3溶液時,圖示的電解液變79陽極(純銅):Cu-2e—=Cu2+,陰極(鍍件):Cu2++2e—=Cu,電解液:可溶性銅鹽溶液,如CuSO4電解原理應(yīng)用1、電鍍原理——鍍銅
陽極(純銅):Cu-2e—=Cu2+,電解原理應(yīng)用80(2)避免生成物H2和Cl2混合因為:
.(1)避免Cl2接觸NaOH溶液反應(yīng)致使產(chǎn)品不純的反應(yīng)方程:
.第一個問題:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O混合遇火或遇強光爆炸解決方法:使用離子交換膜第二個問題:精制食鹽水2、氯堿工業(yè)反應(yīng)原理陽極:2Cl--2e-=Cl2↑,陰極:2H++2e-=H2↑
2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑通電(2)避免生成物H2和Cl2混合(1)避免Cl2接觸NaOH81泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、SO42-Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、SO42-Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、引入Ba2+
Na+、Cl-、Ca2+、Ba2+、引入OH-Na+、Cl-、CO32-、OH-Na+、Cl-沉降除泥沙略過量BaCl2溶液除SO42-略過量Na2CO3溶液除Ca2+.
Ba2+
略過量NaOH溶液除Fe3+,
Mg2+
適量HCl溶液調(diào)節(jié)PH除CO32-、OH-粗鹽成分:由于粗鹽中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、
Fe3+、SO42—等雜質(zhì),會在堿液中形成沉淀從而損壞離子交換膜,那么如何除去這些雜質(zhì)呢?泥沙、Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+、Fe3+、82
關(guān)于電解NaCl水溶液,下列敘述正確的是A.電解時在陽極得到氯氣,在陰極得到金屬鈉B.若在陽極附近的溶液中滴入KI試液,溶液呈棕色C.若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液,溶液呈無色D.電解一段時間后,將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中,充分?jǐn)嚢韬笕芤撼手行裕?5全國卷I)B關(guān)于電解NaCl水溶液,下列敘述正確的是(05全國卷I)B833、電解精煉反應(yīng)原理(電解精煉銅)
粗銅中含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等陽極(粗銅):Cu-2e-=Cu2+,(Zn-2e-=Zn2+,F(xiàn)e-2e-=Fe2+等)陰極(精銅):Cu2++2e-=Cu電解液:可溶性銅鹽溶液,如CuSO4。
Zn2+、Ni2+等陽離子得電子能力小于Cu2+而留在電解質(zhì)溶液中。金屬活動順序排在Cu后的Ag、Pt、Au等失電子能力小于Cu,以金屬單質(zhì)沉積于陽極,成為“陽極泥”。4.電冶金—電解氧化鋁制鋁:陰極:4Al3++12e-=4Al陽極:6O2--12e-=3O2↑總反應(yīng):2Al2O3==4Al+3O2↑通電Zn2+、Ni2+等陽離子得電子能力小于Cu2+而留在84(05天津高考12)金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì),可用電解法制備高純度的鎳,下列敘述正確的是()
(已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)A.陽極發(fā)生還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式:Ni2++2e—=NiB.電解過程中,陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等C.電解后,溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2+和Zn2+D.電解后,電解槽底部的陽極泥中只有Cu和PtD(05天津高考12)金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe85電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個電解池,裝有電解液a;X、Y是兩塊電極板,通過導(dǎo)線與直流電源相連。請回答以下問題:2如要用電解方法精煉粗銅,電解液a選用CuSO4溶液,則①X電極的材料是
,電極反應(yīng)式是
。②Y電極的材料是
,電極反應(yīng)式是
。04福浙理綜電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個電解池,裝
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