原電池和電解池課件

原電池和電解池課件第一頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/232第二頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/233把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置就叫原電池。什么是原電池？一、原電池1.第三頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/234CuZn

稀硫酸---Zn2+H+H+等效電路

2．原電池的正負(fù)極判斷？第四頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/235正極負(fù)極電流流向電子流向---負(fù)極：電子流出的一極正極：電子流入的一極電子流向：負(fù)極（Zn)導(dǎo)線正極（Cu）CuZn硫酸Aee電流方向：正極（Cu）導(dǎo)線負(fù)極（Zn）第五頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2363、電極反應(yīng) 2H++2e－=H2↑負(fù)極：Zn－2e－=Zn2+正極：原電池氧化反應(yīng)還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)總反應(yīng)：Zn+2H+=Zn2++H2↑(離子方程式)失去電子得到電子Zn+H2SO4

=ZnSO4

+H2↑(化學(xué)方程式)得失電子數(shù)守恒第六頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/237原電池形成的實(shí)質(zhì)：

氧化還原反應(yīng)分開(kāi)在兩極進(jìn)行，還原劑所失去的電子通過(guò)導(dǎo)線轉(zhuǎn)移給氧化劑。Zn+2H+=Zn2++H2氧化反應(yīng)還原反應(yīng)第七頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2384.構(gòu)成原電池的條件是什么？(1)有兩個(gè)相連的電極

(2)兩電極都接觸電解質(zhì)溶液（酸、堿、鹽）正極、負(fù)極、電解質(zhì)溶液構(gòu)成閉合回路(3)在電極表面上能發(fā)生自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)。把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。閉合電路電極相連接觸電解質(zhì)溶液自發(fā)的氧化還原反應(yīng)分兩處進(jìn)行第八頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/239*下列哪幾個(gè)裝置能形成原電池？ABCDEFMN(1)有活潑性不同的兩個(gè)金屬電極(或金屬與能導(dǎo)電的非金屬)(2)電解質(zhì)溶液(3)內(nèi)外電路相通第九頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2310練習(xí)⒈判斷下列哪些裝置構(gòu)成了原電池？若不是，請(qǐng)說(shuō)明理由；若是，請(qǐng)指出正負(fù)極名稱，并寫出電極反應(yīng)式.①②③④⑤第十頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2311⑦⑥⑧⑨第十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/23125.原電池的應(yīng)用(1)制作干電池、蓄電池、高能電池等。(2)比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。⑶比較反應(yīng)速率⑷比較金屬腐蝕的快慢例1：下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是(5)(2)(1)(3)(4)第十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2313鹽橋：在U型管中裝滿用飽和KCl溶液和瓊膠作成的凍膠。這種裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，稱為原電池（PrimaryCell）

鹽橋的作用：使Cl-向鋅鹽方向移動(dòng)，K+向銅鹽方向移動(dòng)，使Zn鹽和Cu鹽溶液一直保持電中性，從而使電子不斷從Zn極流向Cu極。第十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2314判斷溶液pH值變化⑸例2：在Cu-Zn原電池中，100mLH2SO4溶液的濃度為0.125mol/L,若工作一段時(shí)間后，從裝置中共收集到0.168L升（標(biāo)況下）氣體，則流過(guò)導(dǎo)線的電子為————mol,溶液的pH值為_(kāi)________？（溶液體積變化忽略不計(jì)）0.0151第十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2315二、金屬的腐蝕和防護(hù)化學(xué)腐蝕電化腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕（常見(jiàn)普遍）㈠.金屬腐蝕金屬陽(yáng)離子失e-氧化反應(yīng)金屬原子2、金屬腐蝕的本質(zhì)：金屬腐蝕的類型3、1、金屬腐蝕：是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（氧化—還原）而腐蝕損耗的過(guò)程。第十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/23164.鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但后者更普遍。析氫腐蝕吸氧腐蝕水膜呈酸性。水膜呈中性或酸性很弱。CO2+H2OH2CO3

H++HCO3-負(fù)極Fe(-)正極C(+)總反應(yīng):Fe2O3·nH2O（鐵銹）Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+2H++2e=H2↑O2+2H2O+4e=4OH-Fe+2H+=Fe2+↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3條件電極反應(yīng)聯(lián)系第十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2317㈡鋼鐵腐蝕的防護(hù)：改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)：如將Cr、Ni等金屬加進(jìn)鋼里制成合金鋼。⒈2.金屬表面覆蓋保護(hù)層3.電化學(xué)保護(hù)法第十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2318練習(xí)1。

如圖,水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：（1）（2）中性或堿性吸氧Fe–2e-＝Fe2+O2+2H2O+4e-＝4OH－酸性析氫Fe–2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑若液面上升，則溶液呈，發(fā)生腐蝕,電極反應(yīng)式為：負(fù)極：,正極：；若液面下降，則溶液呈，發(fā)生腐蝕，電極反應(yīng)式為：負(fù)極：正極：。第十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/23192、分析右圖，按要求寫出有關(guān)反應(yīng)方程式：（1）、鐵棒上的電極反應(yīng)式為：（2）、碳棒上的電極反應(yīng)式為：（3）、溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：3、鎳—鎘可充電電池可發(fā)生如下反應(yīng)：Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知，該電池的負(fù)極材料是Cd(OH)2+2Ni(OH)2放電充電__________2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3O2+2H2O+4e-＝4OH-2Fe–4e-＝2Fe2+寫出此電池的負(fù)極上的電極反應(yīng)Cd(OH)2第十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/23204.鹽酸與鋅片反應(yīng)時(shí)，若加入可溶性醋酸銅〔(CH3COO)2Cu〕，將產(chǎn)生兩種影響生成速率的因素，其一是：，其二是：；H+與CH3COO－結(jié)合生成CH3COOH，使H+濃度減小，從而減慢了反應(yīng)速率。Zn置換出Cu形成了原電池，從而加快了反應(yīng)速率第二十頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2321實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：現(xiàn)有石墨、鎂條、鋁片、稀硫酸、燒堿溶液、干電池、電流計(jì)、導(dǎo)線若干，你能設(shè)計(jì)出幾種原電池，正負(fù)極分別是哪種物質(zhì)？練習(xí)：將銅片與鋁片用導(dǎo)線相連，分別插入濃硝酸、燒堿溶液中，能否形成原電池，若可以形成原電池，負(fù)極是哪種物質(zhì)？5.怎樣理解較活潑的金屬做原電池的負(fù)極？第二十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/23226、氫－氧燃料電池是將氫氣和氧氣分別通入電池，穿過(guò)浸入20％～40％KOH溶液的多孔碳電極。寫出電極反應(yīng)式負(fù)極(C)：2H2－4e－+4OH－＝4H2O正極(C)：

O2+4e－+2H2O＝4OH－若改用硫酸作電解液，電極反應(yīng)如何書寫負(fù)極(C)：2H2－4e－＝4H+正極(C)：O2+4H++4e－

＝2H2O若改用硫酸鈉作電解液，電極反應(yīng)如何書寫負(fù)極(C)：2H2－4e－＝4H+正極(C)：O2+4e－+2H2O＝4OH－

在能傳導(dǎo)O2-的固體電解質(zhì)中：由于O2-能存在，而H+會(huì)與固體電解質(zhì)中O2-結(jié)合形成水

負(fù)極：2H2-4e-+2O2-=2H2O正極：O2+4e-=2O2-

第二十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/23237.我國(guó)首創(chuàng)的以鋁—空氣—海水電池為能源的新型海水標(biāo)志燈已研制成功．這種燈以取之不盡的海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中的氧使鋁不斷氧化而源源產(chǎn)生電流．只要把燈放入海水中，數(shù)分鐘后就會(huì)發(fā)出耀眼的閃光，其能量比干電池高20～50倍．試推測(cè)此種新型電池可能的基本結(jié)構(gòu)及電極反應(yīng)式：

(1)____是負(fù)極，電極反應(yīng)式為_(kāi)_______．

(2)____是正極，電極反應(yīng)式為_(kāi)________．

8、銀器皿日久表逐漸變成黑色，這是由于生成了Ag2S，有人設(shè)計(jì)了用原電池原理加以除去，其處理方法為：將一定濃度的食鹽溶液放入一鋁制容器中，再將變黑的銀器浸入溶液中與容器接觸，放置一段時(shí)間，黑色就會(huì)褪去而不會(huì)損失。

試回答：在此原電池反應(yīng)中，負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為：__________________，正極反應(yīng)為：____________________，反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生臭雞蛋氣味的氣體，則原電池總反應(yīng)方程式為：____________。

2Al－6e－=2Al3+

3Ag2S+6e－=6Ag+3S2－

2Al+3Ag2S+6H2O=Al（OH）3+6Ag+3H2S↑

4Al－12e－＝4Al3＋

Al石墨3O2＋12e－＋6H2O＝12OH－

第二十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/23249.鋅－錳干電池是普遍使用的化學(xué)電池，其中含有MnO2、NH4Cl、ZnCl2等糊狀物。以鋅筒為負(fù)極材料，石墨為正極材料。工作時(shí)反應(yīng)方程式是：Zn＋2MnO２＋2NH４＋＝Zn２＋+Mn２O３＋２NH３＋H２O

（1）試寫出干電池放電時(shí)的正、負(fù)電極反應(yīng)式：

正極：__________________________負(fù)極：_________

干電池用久了就會(huì)變軟，其原因__________________________。

（2）正極反應(yīng)中，前后經(jīng)歷下列反應(yīng)：2NH4＋＋2e－＝2NH3＋H2；2MnＯ2＋H2＝Mn2O3＋H2O，如果沒(méi)有MnO2參與，干電池將難于持續(xù)穩(wěn)定工作。試說(shuō)明理由：_______________________________________________________。

10、熔融鹽燃料電池因具有高效率而受重視?？捎肔i2CO3和Na2CO3熔融鹽混合物作電解質(zhì)，CO為陽(yáng)極燃?xì)?，空氣與CO2的混合氣作為陰極助燃?xì)?，制得?50℃下工作的燃料電池。完成有關(guān)的電池反應(yīng)式。

陽(yáng)極反應(yīng)式：2CO＋2CO32－＝4CO2＋4e－

陰極反應(yīng)式：___________________________________。

2NH4++2MnO2+2e－=2NH3+Mn2O3+H2O

Zn－2e－=Zn2+

電池放電過(guò)程中有水產(chǎn)生、鋅筒變薄造成干電池變軟

正極反應(yīng)的中間產(chǎn)物H2附著于石墨，增加電池內(nèi)阻。O2+2CO2+4e－=2CO32－

第二十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/232511．(2008年寧夏理綜)一種燃料電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化碳。該電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是(

)A．CH3OH(g)＋O2(g)===H2O(l)＋CO2(g)＋2H＋(aq)＋2e－B．O2(g)＋4H＋(aq)＋4e－===2H2O(l)C．CH3OH(g)＋H2O(l)===CO2(g)＋6H＋(aq)＋6e－D．O2(g)＋2H2O(l)＋4e－===4OH－【解析】甲醇燃料電池是甲醇在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣在正極發(fā)生還原反應(yīng)，故B、D錯(cuò)誤；A項(xiàng)不是電極反應(yīng)式?！敬鸢浮?/p>

C第二十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/232612．(2009年天津)氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置。右圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強(qiáng)，性質(zhì)穩(wěn)定。請(qǐng)回答：(1)氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化主要形式是__________________________________在導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向?yàn)開(kāi)__________________________________(用a、b表示)。(2)負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)_____________________________________。(3)電極表面鍍鉑粉的原因?yàn)開(kāi)_______________________________。(4)該電池工作時(shí)，H2和O2連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷提供電能。因此，大量安全儲(chǔ)氫是關(guān)鍵技術(shù)之一。金屬鋰是一種重要的儲(chǔ)氫材料，吸氫和放氫原理如下：Ⅰ.2Li＋H2＝

2LiHⅡ.LiH＋H2O===LiOH＋H2↑①反應(yīng)Ⅰ中的還原劑是___，反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑是_______。②已知LiH固體密度為0.82g/cm3，用鋰吸收224L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2，生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為_(kāi)_______。③由②生成的LiH與H2O作用，放出的H2用作電池燃料，若能量轉(zhuǎn)化率為80%，則導(dǎo)線中通過(guò)電子的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol。由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苡蒩到bH2＋2OH－－2e－===2H2O增大電極單位面積吸附H2、O2分子數(shù)，加快電極反應(yīng)速率Li

H2O1/1148或8.71×10－432第二十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2327【解析】

(1)電池即是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置；在電池中電子是從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，而氫氧燃料電池中通入H2的一極是負(fù)極，故電子由a流動(dòng)到b。(2)H2在負(fù)極失電子，因?yàn)殡娊赓|(zhì)溶液是KOH溶液，故負(fù)極反應(yīng)式為2H2＋4OH－－4e－===4H2O。(3)電極表面鍍鉑粉可以增大電極單位面積吸附H2、O2的分子數(shù)，從而增大反應(yīng)速率。(4)LiH中Li為＋1價(jià)，H為－1價(jià)，故反應(yīng)Ⅰ中還原劑是Li，反應(yīng)Ⅱ中氧化劑是H2O。由反應(yīng)Ⅰ可知吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下224LH2時(shí)生成160gLiH，則生成的LiH的體積是，則生成的LiH體積與被吸收的H2的體積比為。由②生成的20molLiH與H2O反應(yīng)，由反應(yīng)Ⅱ可知生成20molH2，H2～2e－，能量轉(zhuǎn)化率為80%，則通過(guò)電子的物質(zhì)的量為20mol×2×80%＝32mol。第二十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/232813．(2009年四川理綜)新型鋰離子電池在新能源的開(kāi)發(fā)中占有重要地位，可用作節(jié)能環(huán)保電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池。磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)是新型鋰離子電池的首選電極材料，它的制備方法如下：方法一：將碳酸鋰、乙酸亞鐵[(CH3COO)2Fe]、磷酸二氫銨按一定比例混合、充分研磨后，在800℃左右、惰性氣體氛圍中煅燒制得晶態(tài)磷酸亞鐵鋰，同時(shí)生成的乙酸及其他產(chǎn)物均以氣體逸出。方法二：將一定濃度的磷酸二氫銨、氯化鋰混合溶液作為電解液，以鐵棒為陽(yáng)極，石墨為陰極，電解析出磷酸亞鐵鋰沉淀。沉淀經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥，在800℃左右、惰性氣體氛圍中煅燒制得晶態(tài)磷酸亞鐵鋰。第二十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2329在鋰離子電池中，需要一種有機(jī)聚合物作為正負(fù)極之間鋰離子遷移的介質(zhì)，該有機(jī)聚合物的單體之一(用M表示)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)上述兩種方法制備磷酸亞鐵鋰的過(guò)程都必須在惰性氣體氛圍中進(jìn)行。其原因是_____________________________________________。因制備該電池電極材料的原料為乙酸亞鐵，產(chǎn)品為磷酸亞鐵鋰，為防止亞鐵化合物被氧化，故兩種制備方法的過(guò)程必須在惰性氣體氛圍中進(jìn)行。第二十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2330(2)在方法一所發(fā)生的反應(yīng)中，除生成磷酸亞鐵鋰、乙酸外，還有________、________、________(填化學(xué)式)生成。(3)在方法二中，陽(yáng)極生成磷酸亞鐵鋰的電極反應(yīng)式為_(kāi)______________________________________________。(4)已知該鋰離子電池在充電過(guò)程中，陽(yáng)極的磷酸亞鐵鋰生成磷酸鐵，則該電池放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)______________________________________________。。

CO2、H2ONH3Fe＋H2PO4－＋Li＋－2e－===LiFePO4＋2H＋。FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4第三十頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/233105廣東化學(xué)

一種新型燃料電池，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(duì)該燃料電池說(shuō)法不正確的是

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＋10H2O

C

通入空氣的一極是正極，電極反應(yīng)為O2＋4e＝2O2D

通入丁烷的一極是負(fù)極，電極反應(yīng)為：

2C4H10＋26e＋13O2＝4CO2＋5H2OA鞏固提高：第三十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2332原電池小結(jié)定義形成條件正負(fù)極名稱和電子流向判斷工作原理（氧還反應(yīng)，熟寫電極反應(yīng)式）應(yīng)用分析各種電池。比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱比較反應(yīng)速率比較金屬腐蝕的快慢判斷溶液pH變化金屬的腐蝕和防護(hù)原電池腐蝕（定義、本質(zhì)、類型）腐蝕防護(hù)（常見(jiàn)三種方法）（從活潑性比較、電子得失、氧還反應(yīng)等多角度判斷）題型（三點(diǎn)記?。┑谌?yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2333電解池的工作原理的應(yīng)用第三十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2334

實(shí)質(zhì)裝置名稱能量轉(zhuǎn)化電極名稱裝置差異電子流向電極反應(yīng)原電池電解池負(fù)極：電子流出正極：電子流進(jìn)陰極：與電源負(fù)極相連陽(yáng)極：與電源正極相連無(wú)電源，兩極材料不同有電源，兩極材料可同可異正極：得電子還原反應(yīng)負(fù)極：失電子氧化反應(yīng)陽(yáng)極：失電子氧化反應(yīng)陰極：得電子還原反應(yīng)電源負(fù)極

陰極電源正極陽(yáng)極負(fù)極正極化學(xué)能電能電能化學(xué)能電極式寫法：找物質(zhì)，標(biāo)得失選離子，平電荷配個(gè)數(shù)，巧用水負(fù)極判斷方法：1、較活潑的金屬2、電子流出3、發(fā)生氧化反應(yīng)陽(yáng)極判斷方法：1、連電源正極2、發(fā)生氧化反應(yīng)3、陰離子移向第三十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2335

電解方程式的書寫：例：寫出用石墨做電極電解CuSO4溶液的電極反應(yīng)式及總的電解方程式，

陰極：陽(yáng)極：＞陰極：陽(yáng)極：4OH－＋4e－＝

O2↑＋2H2O2Cu2+＋4e－＝2CuOH－

SO4

2－H+Cu2+H2OH++OH－

CuSO4

＝Cu2++SO4

2－①、首先分析、比較出陰陽(yáng)極的放電離子：②、然后寫電極反應(yīng)式

：＜③總反應(yīng)方程式2CuSO4+2H2O===2Cu+O2↑

+2H2SO4電解第三十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/23361、寫出以碳棒作電極電解飽和氯化鈉溶液的電極反應(yīng)式及總反應(yīng)2、寫出以銅棒作電極電解氯化銅溶液的電極反應(yīng)式練習(xí)陽(yáng)極(C)：2Cl－－2e－＝Cl2↑陰極(C)：2H++2e－＝H2↑總反應(yīng)：2NaCl+2H2O＝＝2NaOH+Cl2↑+H2↑電解陽(yáng)極(Cu)：Cu－2e－＝Cu2+

陰極(Cu)：Cu2++2e－＝Cu第三十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2337汽車上用的鉛蓄電池是以一組充滿海綿狀灰鉛的鉛板和另一組結(jié)構(gòu)相似的充滿二氧化鉛的鉛板組成，用H2SO4作電解液。總反應(yīng)式為：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O（1）試寫出放電時(shí)的正、負(fù)極反應(yīng)式正極:______________________________________負(fù)極:______________________________________（2）試寫出充電時(shí)的陽(yáng)、陰極反應(yīng)式陽(yáng)極:______________________________________陰極:______________________________________PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2OPb+

SO42-－2e-=PbSO4PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+

4H++SO42-PbSO4

+2e-=Pb+SO42-第三十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/23381、電解時(shí)離子放電順序⑴、影響離子放電的因素：離子得失電子的能力離子的濃度⑵、離子的放電順序①陰極:陽(yáng)離子放電，得電子能力強(qiáng)先放電②陽(yáng)極:陰離子放電或電極放電，失電子能力強(qiáng)先放電

若陽(yáng)極是活潑金屬(金屬活動(dòng)順序表Ag以前)，溶液中的陰離子一律不放電，而是電極材料失電子。若陽(yáng)極是惰性(Pt、Au、石墨)，則放電順序如下：K+Ca2+Na+Mg2+Al3+（H+水中）Zn2+Fe2+Pb2+H+（酸中）Cu2+Fe3+Hg2+Ag+陽(yáng)離子放電能力（得電子能力）逐漸增強(qiáng)（FeCuAg等金屬）>

S2->I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－陰離子放電（失電子）能力：逐漸減弱第三十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2339電解物質(zhì)電極反應(yīng)電解對(duì)象濃度變化PH變化電解質(zhì)復(fù)原所加物質(zhì)Na2SO4(aq)HCl(aq)CuCl2(aq)NaCl(aq)KBr(aq)CuSO4(aq)AgNO3(aq)用惰性電極電解下列溶液陽(yáng)極:4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極:4H++4e-=2H2↑陽(yáng)極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:2H++2e-=H2↑陽(yáng)極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:Cu2++2e-=Cu陽(yáng)極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:2H++2e-=H2↑陽(yáng)極:2Br--2e-=Br2陰極:2H++2e-=H2↑陽(yáng)極:4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極:2Cu2++4e-=2Cu陽(yáng)極:4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極:4Ag++4e-=4AgH2OHClCuCl2NaCl﹑H2OKBr﹑H2OCuSO4﹑H2OAgNO3﹑H2O增大減小減小減小減小減小減小不變?cè)龃笤龃笤龃鬁p小減小H2OHClCuCl2HClHBr稍小CuOAg2OH2SO4(aq)NaOH(aq)陽(yáng)極:4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極:4H++4e-=2H2↑H2O增大減小H2O陽(yáng)極:4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極:4H++4e-=2H2↑H2O增大增大H2O第三十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2340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(shí)例水電解含氧酸H2SO4

強(qiáng)堿NaOH

活潑金屬的含氧酸鹽Na2SO4

溶質(zhì)電解無(wú)氧酸HCl

不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽CuCl2

溶質(zhì)和水同時(shí)電解活潑金屬的無(wú)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(yáng)極：4OH—-4e—=O2↑+2H2O陰極：4H++4e—=2H2↑陽(yáng)極2Cl—-2e—

=Cl2↑陰極：4H++4e—=2H2↑陽(yáng)極2Cl—-2e-

=Cl2↑陰極：Cu2++2e—=Cu陽(yáng)極2Cl—-2e—=Cl2↑陰極：2H2O+2e—=H2↑+2OH-

陽(yáng)極：4OH—-4e—=O2↑+2H2O陰極：2Cu2++4e—=2Cu減小增大不變?cè)龃笤龃鬁p小H2OHClCuCl2

HClCuO電解水型！電解電解質(zhì)型！放氧生酸型！放氫生堿型！第四十頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2341只放氫pH升；只放氧pH降；放氫放氧濃度增；無(wú)氫無(wú)氧少本身。歌訣：第四十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2342

活性電極電解時(shí)電極反應(yīng)的書寫活性電極：除鉑、金、石墨以外的電極。若活性電極為陰極也只起導(dǎo)體的作用若為陽(yáng)極，則發(fā)生氧化反應(yīng)的往往是電極本身。例：陽(yáng)極：陰極：2Cu-4e-=2Cu2+

練：AgNO34H+

+4e-=2H2↑陽(yáng)極：陰極：NaClCAg-e-=Ag+Ag++e-=Ag第四十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2343★小結(jié)：書寫電極反應(yīng)注意事項(xiàng)一、看電極材料；二、寫出溶液所有的陰陽(yáng)離子三、看離子的放電順序四、寫出兩極上的電極反應(yīng)五、合并兩個(gè)電極反應(yīng)式得出電解反應(yīng)總化學(xué)反應(yīng)方程式或者離子方程式（注意電子守恒）第四十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2344思考：1、實(shí)驗(yàn)室用電解水的方法制取H2或O2時(shí)，一般不電解純水，而是在水中加入少量的Na2SO4、H2SO4或NaOH，為什么？2、用惰性電極分別電解H2SO4、NaOH、Na2SO4、Na2CO3、飽和Na2CO3，溶液的pH值分別有何變化？3、用惰性電極電解Na2SO4和紫色石蕊的混合溶液，在電解過(guò)程中，陰極區(qū)、陽(yáng)極區(qū)和中間區(qū)的溶液分別顯示什么顏色？返回第四十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2345例1：某溶液中含有兩種溶質(zhì)NaCl和H2SO4，它們的物質(zhì)的量之比為3:1。用石墨做電極電解該混合溶液時(shí)，根據(jù)電極產(chǎn)物，可明顯分為三個(gè)階段。下列敘述不正確的是()A.陰極自始至終只析出H2

B.陽(yáng)極先析出Cl2，后析出O2C.電解最后階段為電解水

D.溶液pH不斷增大，最后為7D第四十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/23462：用陽(yáng)極X,陰極Y電解Z的水溶液，通電一段時(shí)間后，加入W，能使溶液恢復(fù)的有（)XYZWA石墨鐵NaClH2OB鉑銅CuSO4CuSO4溶液C石墨石墨H2SO4H2OD銀鐵AgNO3AgNO3C第四十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/23473：用兩支惰性電極插入50mLAgNO3溶液中，通電電解。當(dāng)電解液的PH值從6.0變?yōu)?.0時(shí)(設(shè)電解時(shí)陰極沒(méi)有氫氣析出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略)，電極上析出銀的質(zhì)量大約是：

A、27mgB、54mgC、108mgD、216mg答案：B第四十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/23484.為下圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通電一段時(shí)間后，b極附近溶液呈紅色。下列說(shuō)法正確的是A．X是正極，Y是負(fù)極B．X是負(fù)極，Y是正極C．CuSO4溶液的PH值逐漸減小D．CuSO4溶液的PH值不變

a

?XY?bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AC第四十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/23495、指出下列裝置的名稱、電極名稱，寫出電極反應(yīng)式，并表示出電子移動(dòng)方向。

練習(xí)ⅠⅡe-e-e-e-e-－+陽(yáng)陰原電池電解池第四十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2350練習(xí)題：指出下圖裝置的名稱，說(shuō)出可能觀察到的現(xiàn)象，寫出電極名稱及電極反應(yīng)的化學(xué)方程式，標(biāo)出裝置中的電流方向。鐵棒石墨棒石墨棒石墨棒稀硫酸CuCl2

溶液解題思路：考察的知識(shí)點(diǎn)題給信息相關(guān)習(xí)題解題方法及步驟習(xí)題變式準(zhǔn)確表述第五十頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2351

6．甲、乙兩個(gè)容器中，分別加入0.1mol/LNaCl溶液與0.1mol/LAgNO3溶液后，以Pt為電極進(jìn)行電解時(shí)，在A、B、C、D各電極上生成物的物質(zhì)的量之比為：__________。

2:2:4:1第五十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2352（2）對(duì)該裝置的有關(guān)敘述正確的是

A.P是電源的正極B.F極上發(fā)生的反應(yīng)為：4OH--4e-=2H2O+O2↑C.電解時(shí)，甲、乙、丙三池中，除E、F兩極外，其余電極均參加了反應(yīng)D.通電后，甲池的PH減小，而乙、丙兩池溶液的PH不變B鞏固練習(xí)7．如圖所示：通電后A極上析出Ag(1)判斷電源以及甲、乙、丙三池中的電極名稱，并分別書寫電極反應(yīng)式第五十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2353（A）（B）（C）（D）CuSO4AgNO3H2SO4NaHSO4AgCu純Cu粗銅PtPtPbO2Pb8、寫出下列裝置的電極反應(yīng)，并判斷A、B、C溶液PH值的變化。第五十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/235405江蘇化學(xué)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(zhǎng)時(shí)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(shí)負(fù)極反應(yīng)為：Zn－2e＋2OH

＝Zn(OH)2B

充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為FeOH3－3e＋5OH

＝FeO42-＋4H2OC.放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3mol電子，正極有1molK2FeO4被氧化D.放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)鞏固提高：C第五十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2355攪棒9、在玻璃容器中盛有兩種無(wú)色的互不相溶的中性液體。上層為NaI溶液，下層為CCl4。在上層NaI溶液中插入兩根石墨電極，容器中還放有一根環(huán)形玻璃攪拌棒，可以上下攪動(dòng)液體，裝置如圖。據(jù)實(shí)驗(yàn)回答：（1）接通直流電源后，陽(yáng)極和陰極附近有何現(xiàn)象？（2）陽(yáng)極的電極反應(yīng)式是

陰極的電極反應(yīng)式是

（3）停止通電，取出電極，用攪棒上下攪動(dòng)。靜置后液體又分為兩層，上層

色,下層

色。攪拌后兩層液體發(fā)生顏色變化的原因是：陽(yáng)極周圍的液體呈棕色，且顏色由淺變深陰極上有氣泡產(chǎn)生。2I--2e-=I22H++2e-=H2無(wú)紫紅I2在CCl4中溶解度大于在水中的溶解度，所以絕大多數(shù)I2都轉(zhuǎn)移到CCl4中。第五十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2356二、電解的應(yīng)用1.精煉銅粗銅含雜質(zhì)(ZnFeNiAgAu等)陽(yáng)極：Zn-2e-=Zn2+Fe–2e-=Fe2+

Ni-2e-=Ni2+Cu-2e-

=Cu2+

ZnFeNiCuAgAu陰極:

Cu2++2e-=Cu陽(yáng)極泥問(wèn)：電解完后，CuSO4溶液的濃度有何變化？基本不變+純銅粗銅－CuSO4溶液陽(yáng)極:粗銅陰極:純銅電解液:CuSO4第五十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2357二、電解原理的應(yīng)用2、電鍍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(guò)程。⑵、電鍍池形成條件+鍍件鍍層金屬－含鍍層金屬離子的鹽溶液①、鍍件作陰極②、鍍層金屬作陽(yáng)極③、含鍍層金屬陽(yáng)離子的鹽溶液作電解液⑶、電鍍的特點(diǎn)電鍍液的組成及酸堿性保持不變第五十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2358以Fe制品鍍ZnFe---被鍍件Zn---鍍層金屬陰極陽(yáng)極電鍍液：ZnSO4

溶液Zn–2e-=Zn2+

Zn2++2e-=Zn(鍍層金屬陽(yáng)離子的溶液)鍍件ZnSO4Zn電鍍前后ZnSO4

溶液的濃度是否變化？第五十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2359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定義形成條件電極名稱電極反應(yīng)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。①兩電極接直流電源②電極插人電解質(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陽(yáng)極：電源正極相連陰極：電源負(fù)極相連陽(yáng)極：鍍層金屬；陰極：鍍件陽(yáng)極：氧化反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)陽(yáng)極：氧化反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)應(yīng)用電解原理將不純的金屬提純的裝置。①不純金屬接電源正極純的金屬接電源負(fù)極②電解質(zhì)溶液須待提純金屬的離子陽(yáng)極：不純金屬；陰極：純金屬陽(yáng)極：氧化反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)第五十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2360３、金屬的防護(hù)金屬腐蝕的快慢程度：電解池的陽(yáng)極>原電池的負(fù)極>化學(xué)腐蝕>原電池的正極>電解池的陽(yáng)極海水CFe+-海水CFe-+第六十頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2361.請(qǐng)觀察下列實(shí)驗(yàn)裝置圖，指出各裝置的名稱。

電解池

電鍍池

NaCl溶液硫酸溶液

原電池CuZnCCuFeFe粗CuCuSO4溶液精Cu

精煉池ABCDCuSO4溶液第六十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2362

電解飽和食鹽水制造燒堿、氫氣、氯氣

陰極：陽(yáng)極：總反應(yīng)：2H++2e-=H2↑2Cl--2e-=Cl2↑2H2O+2Cl-=H2↑

+Cl2↑

+2OH-

電解2H2O+2NaCl=H2↑

+Cl2↑

+2NaOH電解第六十二頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2363上述裝置的弱點(diǎn)：1.H2和Cl2

混合不安全2.Cl2會(huì)和NaOH反應(yīng)，會(huì)使得到的NaOH不純第六十三頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/23641．離子交換膜電解槽的簡(jiǎn)單構(gòu)造如何?

2．離子交換膜的作用是什么?

3．工業(yè)制堿的簡(jiǎn)單生產(chǎn)流程怎樣?思考：第六十四頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/23651、生產(chǎn)設(shè)備名稱：離子交換膜電解槽陽(yáng)極：金屬鈦網(wǎng)(涂鈦釕氧化物)

陰極：碳鋼網(wǎng)(有鎳涂層)

陽(yáng)離子交換膜：只允許陽(yáng)離子通過(guò)，把電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室。2、離子交換膜的作用：

(1)防止氯氣和氫氣混合而引起爆炸

(2)避免氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉影響氫氧化鈉的產(chǎn)量第六十五頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/23661．用什么方法除去泥沙？2．用什么試劑除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-？3．所用試劑只有過(guò)量才能除凈這些雜質(zhì)，你能設(shè)計(jì)一個(gè)合理的順序逐一除雜嗎？思考：第六十六頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2367粗鹽水（Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-）過(guò)量BaCl2Ba2++SO42-=BaSO4Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+BaSO4Ca2++CO32-=CaCO3Ba2++CO32-=BaCO3CaCO3BaCO3過(guò)量Na2CO3Mg2+、Fe3+、CO32-Mg2++2OH-=Mg(OH)2Fe3++3OH-=Fe(OH)3過(guò)量NaOHFe(OH)3Mg(OH)2OH-、CO32-精制食鹽水第六十七頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2368①加入稍過(guò)量的NaOH溶液（除Mg2+、Fe3+）②加入稍過(guò)量BaCl2溶液(除SO42-）

（其中①、②順序可以交換。)

③加入稍過(guò)量的Na2CO3溶液（除Ca2+

、

Ba2+

）

④過(guò)濾（除去Mg(OH)2、Fe(OH)3、BaSO4、CaCO3、BaCO3

及泥沙等）；⑤在濾液中加適量鹽酸（除去過(guò)量的CO32—、OH-調(diào)節(jié)溶液的pH）；

⑥通過(guò)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂（除去殘留的微量Ca2+、Mg2+等離子）。

精制食鹽水的操作步驟Na2CO3溶液必須在BaCl2溶液之后。第六十八頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2369電解食鹽水思考：（1）以惰性材料作電極，電解滴有幾滴酚酞的飽和食鹽水，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？（2）以活性材料作電極，電解滴有幾滴酚酞的飽和食鹽水，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？

由此可得出什么結(jié)論？活性材料作電極陰極上，陽(yáng)離子的放電順序同惰性電極陽(yáng)極上，電極材料的溶解第六十九頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2370（2）寫出電極反應(yīng)：A中：___B中：____C中：___D中：___（1）標(biāo)出電源的正、負(fù)極，X為

______，Y為_(kāi)_____.模擬訓(xùn)練：由電極產(chǎn)物判斷電源電極Ａ：4H＋＋4ｅ－＝2H２↑Ｂ：4OH－－4ｅ－＝2H２O＋O２↑C：2H＋＋2ｅ－＝H２↑D：2Cl－＋2ｅ－＝Cl２↑分析電極、離子移動(dòng)方向,依據(jù)放電規(guī)律，判斷產(chǎn)物。6、如圖裝置中,E為一只盛有AlCl3溶液的燒杯，C為鉑棒、D為鐵棒，X與Y為電源的電極，A、B中插入多孔的惰性電極。切斷開(kāi)關(guān)K1，閉合開(kāi)關(guān)K2，通直流電一端時(shí)間后，A、B中液面如圖所示，請(qǐng)回答：第七十頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2371(3)電解AlCl3溶液時(shí),下圖所示的電解變化曲線合理的是()(忽略表面皿陽(yáng)極產(chǎn)生氣體與溶液的反應(yīng))A．①④B．②④C．②③D．①③A依據(jù)陰陽(yáng)兩極得失電子守恒，以及鋁元素的性質(zhì)特點(diǎn)，結(jié)合圖表分析Al3+~3Cl-~3e-~3OH-~Al(OH)3如圖裝置中,E為一只盛有AlCl3溶液的燒杯，C為鉑棒、D為鐵棒，X與Y為電源的電極，A、B中插入多孔的惰性電極。切斷開(kāi)關(guān)K1，閉合開(kāi)關(guān)K2，通直流電一端時(shí)間后，A、B中液面如圖所示，請(qǐng)回答：模擬訓(xùn)練：第七十一頁(yè)，共七十八頁(yè)，2022年，8月28日2023/2/2372如圖裝置中,E為一只盛有AlCl3溶液的燒杯，C為鉑棒、D為鐵棒，X與Y為電源的電極，A、B中插入多孔的惰性電極。切斷開(kāi)關(guān)K1，閉合開(kāi)關(guān)K2，通直流電一端時(shí)間后，A、B中液面如圖所示，請(qǐng)回答：(4)電解AlCl3溶液時(shí),若