化学复习课件电化学

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1、1考纲要求：考纲要求：n1.理解原电池原理。初步了解化理解原电池原理。初步了解化 学学 电源。电源。了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。方法。n2.理解电解原理。了解铜的电解精炼、镀铜、理解电解原理。了解铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业反应原理。氯碱工业反应原理。2一、原电池的原理一、原电池的原理3 思考思考 下列反应可设计为原电池的是下列反应可设计为原电池的是A A、HCl+NaOH=NaCl+HHCl+NaOH=NaCl+H2 2O OB B、Fe+CuClFe+CuCl2 2=FeCl=FeCl2 2+Cu+CuC C、CHCH4 4+2O+2O2

2、2=CO=CO2 2+2H+2H2 2O OD D、COCO2 2+H+H2 2O=HO=H2 2COCO3 3B C4：(1).(1).定义定义： 以以以以氧氧氧氧化化化化还还还还原原原原反反反反应应应应为为为为依依依依据据据据，使使使使氧氧氧氧化化化化与与与与还还还还原原原原反反反反应应应应分分分分别别别别在在在在设设设设置置置置的的的的两两两两个个个个极极极极上上上上进进进进行行行行，从从从从而而而而在在在在两两两两极极极极间间间间产产产产生生生生电电电电流流流流的的的的装装装装置置置置。从从理理论论上上说说，任任何何一一个个自自发发的的氧氧化化还还原原反反应应均可设计成原电池。均可设计

3、成原电池。(3).(3).电极名称：电极名称：原电池原电池还原性较强的物质为负极还原性较强的物质为负极氧化性较强的物质为正极氧化性较强的物质为正极(4).(4).电极反应：电极反应：原电池原电池负极：负极：正极：正极：失电子，发生氧化反应失电子，发生氧化反应得电子，发生还原反应得电子，发生还原反应1.原电池的原理原电池的原理将化学能转化为电能的装置叫原电池。将化学能转化为电能的装置叫原电池。(2).(2).实质：实质：5练习：练习： 下列哪几个装置能形成原电池？是原电下列哪几个装置能形成原电池？是原电池的指出正负极。池的指出正负极。ABCDEFMN CuSO46（3）形成闭合回路形成闭合回路:

4、 两电极用导线连接或接触，与两电极用导线连接或接触，与电解质溶液相接触电解质溶液相接触（4）能自发地发生的氧化还原能自发地发生的氧化还原反应：反应： 电极和电解质溶液电极和电解质溶液 两电极上分别有还原剂和氧化剂（燃料电两电极上分别有还原剂和氧化剂（燃料电池）池）（2）电解质溶液电解质溶液： 参与电极反应或构成内电路参与电极反应或构成内电路（1）两导体作电极两导体作电极： 活动性不同的金属（或一种金属和一种非金属导活动性不同的金属（或一种金属和一种非金属导 体，如石墨），体，如石墨），与电解质溶液反应的活泼金属为负极与电解质溶液反应的活泼金属为负极与电解质溶液反应的活泼金属为负极与电解质溶液反

5、应的活泼金属为负极。 两不活泼的导体石墨或两不活泼的导体石墨或Pt等（燃料电池电极）等（燃料电池电极）2.原电池的形成条件原电池的形成条件71、根据电极材料的性质确定。、根据电极材料的性质确定。 （1）对于金属）对于金属金属电极，金属电极，与电解质溶液反应的与电解质溶液反应的活泼金属是负极，不活泼金活泼金属是负极，不活泼金属是正极；属是正极； （2）对于金属）对于金属非金属电极，非金属电极，金属是负极，非金属是正极，如干电池等金属是负极，非金属是正极，如干电池等； （3）对于金属）对于金属化合物电极，化合物电极，金属是负极，化合物是正极。金属是负极，化合物是正极。3.原电池电极的判断原电池电极

6、的判断82、根据电极反应的本身确定、根据电极反应的本身确定失电子的反应（电子流出）失电子的反应（电子流出）氧化反应氧化反应负极；负极；得电子的反应（电子流入）得电子的反应（电子流入）还原反应还原反应正极。正极。3 3、根据两极反应的现象确定、根据两极反应的现象确定(1)(1)电极增重（析出金属）或有气泡冒出（电极增重（析出金属）或有气泡冒出（H H2 2）正极正极(2)(2)电极减重（金属溶解）负极电极减重（金属溶解）负极 还可以根据电极附近指示剂的显色来推断该电极还可以根据电极附近指示剂的显色来推断该电极上发生的反应情况，从而确定正负极。上发生的反应情况，从而确定正负极。9氧化反应氧化反应Z

7、n-2e=Zn2+ 铜锌原电池铜锌原电池电解质电解质溶液溶液盐桥盐桥失失e，沿导线传递，有电流产生，沿导线传递，有电流产生还原反应还原反应2H+2e- =H2阴离子阴离子阳离子阳离子总反应：总反应：负极负极正极正极 Zn+2H+=Zn2+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(离子方程式）离子方程式）（化学方程式）（化学方程式）阳离子阳离子外电路外电路内电路内电路小结：原电池的工作原理：小结：原电池的工作原理：101下列叙述正确的是下列叙述正确的是()原电池是把化学能转化成电能的一种装原电池是把化学能转化成电能的一种装置置原电池的正极发生氧化反应，负原电池的正极发生氧化反应，负极发生还原反应极

8、发生还原反应不能自发进行的氧不能自发进行的氧化还原反应，通过原电池的装置均可实现化还原反应，通过原电池的装置均可实现碳棒不能用来作原电池的正极碳棒不能用来作原电池的正极反反应应Cu2Ag=2AgCu2，能以原电，能以原电池的形式来实现池的形式来实现ABCDA课堂检测课堂检测112在盛有稀在盛有稀H2SO4的的烧杯中放入用杯中放入用导线连接接的的锌片和片和铜片，下列叙述正确的是片，下列叙述正确的是()A正极附近的正极附近的SO 离子离子浓度逐度逐渐增大增大B电子通子通过导线由由铜片流向片流向锌片片C正极有正极有O2逸出逸出D铜片上有片上有H2逸出逸出D课堂检测课堂检测121.比较金属活动顺序比较

9、金属活动顺序 例例1有有A、B、C、D四种金属，将四种金属，将A与与B用导线用导线联结起来，浸入电解质溶液中，联结起来，浸入电解质溶液中，B不易被腐蚀；不易被腐蚀；将将A、D分别投入到等浓度的盐酸中，分别投入到等浓度的盐酸中，D比比A反应反应剧烈；将铜浸入剧烈；将铜浸入B的盐溶液中无明显变化；将铜的盐溶液中无明显变化；将铜浸入浸入C的盐溶液中，有金属的盐溶液中，有金属C析出。据此可推知它析出。据此可推知它们的金属活动性由强到弱的顺序为们的金属活动性由强到弱的顺序为 （ ） ADCAB BDABC CDBAC DBADC二、原电池原理的应用二、原电池原理的应用B132比较反应速率比较反应速率例例

10、2100mL浓度为浓度为2 molL-1的盐酸跟过量的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是生成氢气的总量，可采用的方法是 （ ）A加入适量的加入适量的6molL-1的盐酸的盐酸 B加入数滴氯化铜溶液加入数滴氯化铜溶液 C加入适量蒸馏水加入适量蒸馏水D加入适量的氯化钠溶液加入适量的氯化钠溶液B143判断原电池的电极判断原电池的电极例例3镍镉（镍镉（Ni-Cd）可充电电池在现代生活中）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：由此可知，该电池放电时的负极材料是（由此可

11、知，该电池放电时的负极材料是（ ）ACd(OH)2 BNi(OH)2 CCd DNiO(OH)C15n原原电池的正池的正负极不极不仅与与电极材料的性极材料的性质有有关，也与关，也与电解解质溶液有关，下列溶液有关，下列说法中不法中不正确的是正确的是()A由由Al、Cu、稀、稀H2SO4组成原成原电池，其池，其负极极反反应式式为：Al-3e- =Al3+B由由Mg、Al、NaOH溶液溶液组成原成原电池，其池，其负极反极反应式式为：Al-3e-+4OH- =AlO2- +2H2OC由由Fe、Cu、FeCl3溶液溶液组成原成原电池，其池，其负极反极反应式式为：Cu-2e- =Cu2+D由由Al、Cu、

12、浓HNO3组成原成原电池，其池，其负极极反反应式式为：Cu-2e- =Cu2+C练习巩固：16例例4、利用反应、利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 ，设计一个原电池，一画出原电池的示意图，并设计一个原电池，一画出原电池的示意图，并写出电极反应。写出电极反应。 (+)(-) G Zn Pt FeCl3溶液溶液负极（负极（ZnZn）：）：Zn-2eZn-2e- -=Zn=Zn2+2+（氧化反应）（氧化反应）正极（正极（PtPt或或C C）：）：2Fe2Fe3+3+2e+2e- -=2Fe=2Fe2+2+（还原反应（还原反应）(+)(-)盐桥盐桥Zn C ZnCl2溶液溶液FeCl

13、3溶液溶液 G 4 4、设计简单原电池、设计简单原电池方法方法练习练习17设计原原电池池时，首先要根据所提供的氧化，首先要根据所提供的氧化还原反原反应的特点去的特点去进行行设计，一般，一般说来，只有来，只有电极与极与电解液之解液之间有自有自发的氧化的氧化还原反原反应发生的原生的原电池才是池才是实际可利用的，那个可利用的，那个与与电解解液有自液有自发的氧化的氧化还原反原反应的的电极一般是原极一般是原电池的池的负极极；其次，原；其次，原电池的池的设计还要要紧扣构扣构成原成原电池的三个条件。池的三个条件。具体方法是：具体方法是：(1)首先将已知氧化首先将已知氧化还原反原反应拆拆为两个半反两个半反应；

14、(2)根据原根据原电池的池的电极反极反应特点，特点，结合两个半反合两个半反应找出正、找出正、负极材料及极材料及电解液；解液；(3)按要求画出原按要求画出原电池装置池装置图。返回返回18设计设计Cu-Al-HNOCu-Al-HNO3 3原电池请确定正负极原电池请确定正负极Cu( )Cu( )（2 2）Al( )Al( )浓浓HNOHNO3 3Cu( )Cu( )Al( Al( ) )稀稀HNOHNO3 3（1 1）+ +- - -+ +练习巩固：191.1.某金属能跟稀盐酸作用放出氢气，该金属与锌某金属能跟稀盐酸作用放出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是组成原电池时，锌为负极，此金

15、属是( )( )A.Mg B.Fe C.Al D.CuA.Mg B.Fe C.Al D.CuB2.2.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时，电解质溶液的溶液的 pH( ) pH( )A.A.不变不变 B B先变大后变小先变大后变小 C C逐渐变大逐渐变大 D. D.逐渐变小逐渐变小C课堂检测课堂检测20 3、把把a、b、c三种金属片浸泡在稀三种金属片浸泡在稀H2SO4中。若中。若a、b相连时，相连时，a为负极；为负极；b、c相连时，相连时，c 为负极；为负极；a、c相连时，相连时，c上上有气泡冒出。有气泡冒出。 则这三种金属的活动性则这三种金属的活动性顺序（

16、顺序（ ） A. abc; B. acb C. cab; D.bacB课堂检测课堂检测214 4、请同学们根据反应，、请同学们根据反应， Cu Cu2FeCl2FeCl3 3= 2FeCl= 2FeCl2 2+CuCl+CuCl2 2设计一组原电池设计一组原电池（1 1）画出该原电池的示意图）画出该原电池的示意图（2 2）分析其正、负极材料）分析其正、负极材料（3 3）写出正、负极电极反应式）写出正、负极电极反应式课堂检测课堂检测22示意图示意图（1 1）正极材料：碳棒（或）正极材料：碳棒（或PtPt） 正极反应式：正极反应式： 2 Fe 2 Fe3+3+ 2e 2e- -2Fe2Fe2+2+

17、 （2 2）负极材料：铜（）负极材料：铜（CuCu） 负极反应式：负极反应式： Cu-2e Cu-2e- -CuCu2+2+Cu(-)Cu(-)C(+)C(+)FeClFeCl3 323二、二、原电池原理的应用原电池原理的应用5 5、制作各种化学电池、制作各种化学电池碱性电池碱性电池 24化化学学电电池池一次电池一次电池二次电池二次电池燃料电池燃料电池氢气、甲醇、天氢气、甲醇、天然气、煤气与氧然气、煤气与氧气组成燃料电池气组成燃料电池铅蓄电池铅蓄电池锌银蓄电池锌银蓄电池镍镉电池镍镉电池锂离子电池锂离子电池普通干电池普通干电池碱性锌锰电池碱性锌锰电池锌银纽扣电池锌银纽扣电池 电池中的反应物电池中

18、的反应物质进行一次氧化还原反应并质进行一次氧化还原反应并放电之后，就不能再次利用。放电之后，就不能再次利用。 又称充电电池或蓄又称充电电池或蓄电池。放电后经充电可使电电池。放电后经充电可使电池中的活性物质获得重生，池中的活性物质获得重生，恢复工作能力，可多次重复恢复工作能力，可多次重复使用。使用。 是一种连续地将燃是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转料和氧化剂的化学能直接转化成电能的化学电源，又称化成电能的化学电源，又称连续电池。连续电池。25基本思路：基本思路：(1)负负极极发发生生氧氧化化反反应应正正极极发发生生还还原原反反应应。(负负氧正还氧正还)(2)要要注注意意溶溶液液的的酸酸碱

19、碱性性，适适当当的的在在电电极极方方程程式式两两边边添添加加H+、OH-、H2O，以以遵遵循循电电荷荷守守恒恒和质量守恒。和质量守恒。(3)要要注注意意电电极极反反应应产产物物是是否否与与电电解解质质溶溶液液发发生反应。生反应。6.书写原电池电极反应式书写原电池电极反应式26（1）、简单原电池电极反应式的书写）、简单原电池电极反应式的书写(置换反应的类型置换反应的类型) 负极负极 正极正极27（2）、燃料电池电极反应式的书写）、燃料电池电极反应式的书写例例6:6:技技术术上上使使用用的的氢氢氧氧燃燃料料电电池池具具有有高高能能、轻轻便便、无无污污染染的的优优点点。氢氢氧氧燃燃料料电电池池有有酸

20、酸式式和和碱碱式式两两种种，它它们们放放电电时时的的总总反反应应都都可可以以表表示示为为2H2H2 2+O+O2 2=2H=2H2 2O O，碱碱式式电电池池的的电电解解质质是是碱碱，其其正正极极反反应应式式为为O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e- -=4OH=4OH- -， 则则 其其 负负 极极 反反 应应 可可 表表 示示 为为_ 。酸酸式式电电池池中中电电解解质质是是酸酸，其负极反应可表示为其负极反应可表示为 ，正极反应式为正极反应式为_ _ _。O2+4e-+4H+=2H2O 2H2-4e-+4OH-=4H2O 2H2-4e-=4H+方法方法练习练习28燃料电池电极反应式

21、书写的方法规律燃料电池电极反应式书写的方法规律:写出燃烧反应；写出燃烧反应；根据电解液改写燃料电池总反应；根据电解液改写燃料电池总反应；写出正极的电极反应式写出正极的电极反应式(一般是氧气参与反一般是氧气参与反应应),即：即：O2+4e-+2H2O =4OH-（碱性或中性）（碱性或中性）或：或： O2 + 4H+ + 4e-= 4H2O （酸性）（酸性）由燃料电池总反应减去正极的电极反应式得由燃料电池总反应减去正极的电极反应式得负极的电极反应式。负极的电极反应式。返回29练习巩固：燃料电池能使燃料（氢气、煤气、天然气、烃等）燃料电池能使燃料（氢气、煤气、天然气、烃等）和氧气（或空气）发生化学反

22、应，使化学能转变为和氧气（或空气）发生化学反应，使化学能转变为电能。例如用甲烷为燃料，氧气为氧化剂，电极用电能。例如用甲烷为燃料，氧气为氧化剂，电极用多孔镍板，电解质溶液为多孔镍板，电解质溶液为30%KOH溶液，组成一种溶液，组成一种燃料电池。根据上述燃料电池的叙述燃料电池。根据上述燃料电池的叙述, 回答：回答：(1)通入甲烷的电极为通入甲烷的电极为_极极, (2)通入氧气的电极为通入氧气的电极为_极；极；(3)写出通入写出通入CH4的电极的电极反应式的电极的电极反应式: 。(4)通通O2的电极的电极反应式：的电极的电极反应式：_.(5)电池的总反应离子方程式：电池的总反应离子方程式：_负负正

23、正CH4+10OH- - 8e- = CO32-+7H2O2O2+4H2O + 8e- = 8OH-CH4+2O2+2OH- = CO32-+3H2O30（3）、可充电电池电极反应式的书写）、可充电电池电极反应式的书写例例7：已知爱迪生蓄电池在碱性条件下的电池反应已知爱迪生蓄电池在碱性条件下的电池反应式为：式为：Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2 试写出放电时的正、负极，充电时的阴、阳极的试写出放电时的正、负极，充电时的阴、阳极的电极反应式。电极反应式。 放电放电: 负极负极:Fe-2e-+2OH-= Fe(OH)2 充电：充电：阴极：阴极：Fe(OH)2+2e-= Fe

24、+2OH- 阳极：阳极：Ni(OH)2+2OH-2e-= NiO2+2H2O正极正极: NiO2+2H2O+2e-= Ni(OH)2 +2OH- 方法方法练习练习31可充电电池电极反应式书写的方法与规律可充电电池电极反应式书写的方法与规律: :看清楚看清楚 “ “充电、放电充电、放电” ” 的方向的方向放电的过程应用原电池原理，放电的过程应用原电池原理， 充电的过程应用电解池原理充电的过程应用电解池原理 化合价升高，氧化反应化合价升高，氧化反应放电放电充电充电化合价降低，还原反应化合价降低，还原反应化合价降低，还原反应化合价降低，还原反应化合价升高，氧化反应化合价升高，氧化反应负极负极 正极正

25、极 阳极阳极 阴极阴极返回32已知铅蓄电池的充放电过程的反应方程式为：已知铅蓄电池的充放电过程的反应方程式为：2PbSO2PbSO4 4(s)+ 2H(s)+ 2H2 2O(l) Pb(s)+PbOO(l) Pb(s)+PbO2 2(s)+2H(s)+2H2 2SOSO4 4(aq)(aq)充电充电放电放电关于铅蓄电池的说法正确的是关于铅蓄电池的说法正确的是A A在放电时，正极发生的反应是在放电时，正极发生的反应是 Pb(s) +SOPb(s) +SO4 42-2-(aq)= PbSO(aq)= PbSO4 4(s) +2e(s) +2e- -B B在放电时，该电池的负极材料是铅板在放电时，该

26、电池的负极材料是铅板C C在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小D D在充电时，阳极发生的反应是在充电时，阳极发生的反应是 PbSO PbSO4 4(s)+2e(s)+2e- -= Pb(s)+ SO= Pb(s)+ SO4 42-2-(aq)(aq)B练习巩固：331 1 1 1找出两极找出两极放电的物质放电的物质，负氧正还，负氧正还。2.2.要注意要注意溶液的酸碱性溶液的酸碱性，适当的在电极方程式两边添加，适当的在电极方程式两边添加H H+ +、OHOH- -、H H2 2O O，以遵循电以遵循电荷守恒和质量守恒荷守恒和质量守恒。3.3.3.3.电极反应是一种

27、离子反应，遵循书写离子反应的所有电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则（如规则（如规则（如规则（如“拆拆拆拆”、“平平平平”）；）；）；）；4 4 4 4将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；总反应减去一极反应即得到另一极反应；总反应减去一极反应即得到另一极反应；总反应减去一极反应即得到另一极反应；5 5 5 5

28、要注意电极反应产物是否与电解质溶液发生反应。要注意电极反应产物是否与电解质溶液发生反应。负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关与溶液的酸碱性有关与溶液的酸碱性有关与溶液的酸碱性有关( ( ( (如如如如4 4 4 4价的价的价的价的C C C C在在在在酸性酸性酸性酸性溶液中以溶液中以溶液中以溶液中以COCOCOCO2 2 2 2形形形形式存在，在式存在，在式存在，在式存在，在碱性碱性碱性碱性溶液中以溶液中以溶液中以溶液中以

29、COCOCOCO3 3 3 32-2-2-2-形式存在形式存在形式存在形式存在) ) ) )；溶液中不存在溶液中不存在溶液中不存在溶液中不存在O O O O2-2-2-2-：在：在：在：在酸性酸性酸性酸性溶液中它与溶液中它与溶液中它与溶液中它与H H H H结合成结合成结合成结合成H H H H2 2 2 2O O O O、在在在在碱性碱性碱性碱性或或或或中性中性中性中性溶液中它与水溶液中它与水溶液中它与水溶液中它与水结合成结合成结合成结合成OHOHOHOH- - - -。小结：小结：书写书写原电池原电池电极反应式应注意的电极反应式应注意的事项事项341.1.（0707年广东化学年广东化学99

30、）科学家近年来研制出）科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为：的燃料电池发电。电池负极反应为：A AH H2 22OH2OH2H2H2 2O O2e2eB BO O2 24H4H4e4e2H2H2 2O OC CH H2 22H2H2e2eD DO O2 22H2H2 2O O4e4e4OH4OHC 课堂检测课堂检测352.（09年广年广东化学化学14）可用于可用于电动汽汽车的的铝-空气燃料空气燃料电池，通常以池，通常以NaCl溶液或溶液或N

31、aOH溶液溶液为电解液，解液，铝合金合金为负极，空气极，空气电极极为正极。下列正极。下列说法正确的是法正确的是A以以NaCl溶液或溶液或NaOH溶液溶液为电解液解液时，正极反，正极反应都都为：O22H2O4e4OHB以以NaOH溶液溶液为电解液解液时，负极反极反应为：Al3OH3eAl(OH)3C以以NaOH溶液溶液为电解液解液时，电池在工作池在工作过程中程中电解解液的液的pH保持不保持不变D电池工作池工作时，电子通子通过外外电路从正极流向路从正极流向负极极A 363.3.（0909浙浙江江卷卷1212）市市场场上上经经常常见见到到的的标标记记为为Li-ionLi-ion的的电电池池称称为为“

32、锂锂离离子子电电池池”。它它的的负负极极材材料料是是金金属属锂锂和和碳碳的的复复合合材材料料（碳碳作作为为金金属属锂锂的的载载体体），电电解解质质为为一一种种能能传传导导LiLi+ +的的高高分分子子材材料料。这这种种锂锂离离子子电电池池的的电池反应为：电池反应为：Li+2Li Li+2Li 下列说法不正确的是下列说法不正确的是A A放电时，负极的电极反应式：放电时，负极的电极反应式：Li- e- = LiLi- e- = Li+ + B B充电时，充电时，Li Li 既发生氧化反应又发生还原反应既发生氧化反应又发生还原反应C C该电池不能用水溶液作为电解质该电池不能用水溶液作为电解质D D放

33、电过程中放电过程中LiLi+ +向负极移动向负极移动D 374.(2009高考福建卷高考福建卷)控制适合的条件，将反控制适合的条件，将反应2Fe32I 2Fe2I2设计成如成如图所示的原所示的原电池。下池。下列判断不正确的是列判断不正确的是 ()A反应开始时，乙中石墨反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应电极上发生氧化反应B反应开始时，甲中石墨反应开始时，甲中石墨电极上电极上Fe3被还原被还原C电流计读数为零时，反电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态应达到化学平衡状态D电流计读数为零后，在电流计读数为零后，在甲中溶入甲中溶入FeCl2固体，乙中固体，乙中的石墨电极为负极的石墨电极为负极D38

34、三、金属的腐蚀与防护三、金属的腐蚀与防护39金属阳离子金属阳离子失失e-氧化反应氧化反应(2). 金属腐蚀的类型金属腐蚀的类型化学腐蚀化学腐蚀电化腐蚀电化腐蚀析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀（常见普遍）（常见普遍）金属原子金属原子(1). 金属腐蚀的本质：金属腐蚀的本质：是指金属或合金跟接触的气体或液体发生化是指金属或合金跟接触的气体或液体发生化学反应（氧化还原反应）而腐蚀损耗的过程。学反应（氧化还原反应）而腐蚀损耗的过程。其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。1.金属腐蚀金属腐蚀40 化学腐蚀化学腐蚀 电化腐蚀电化腐蚀条件条件金属跟非金属金属跟非金属单质

35、直接接触单质直接接触不纯金属或合金跟不纯金属或合金跟电解质溶液接触电解质溶液接触现象现象无电流产生无电流产生有微弱电流有微弱电流产生产生本质本质金属被氧化金属被氧化较活泼金属较活泼金属被氧化被氧化联系联系两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍（3）化学腐蚀与电化腐蚀比较）化学腐蚀与电化腐蚀比较41（4 4）析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以）析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以FeFe为例）为例）析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条件条件电电极极反反应应负极负极正极正极总反总反应式应式水膜酸性较强水膜酸性较强水膜酸性很弱或中性水膜酸性很弱或中性Fe-2e- =Fe2+2H+2e- =H2O2+2

36、H2O+4e- =4OH-Fe+2H+=Fe2+H22Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3 nH2O（铁锈）（铁锈）422.金属表面金属表面覆盖保护层覆盖保护层，使金属和周围物质隔离，使金属和周围物质隔离开来。开来。如油漆、油脂等，电镀（如油漆、油脂等，电镀（Zn,CrZn,Cr等易氧化等易氧化形成致密的氧化物薄膜）作保护层。形成致密的氧化物薄膜）作保护层。3.电化学保护法电化学保护法原理原理 ：牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法利利用用原原电电池池反反应应将将需需要要保保护护的的金金属属作作为为原原电电池池的的正正极极而而受

37、受到到保保护护或或者者利利用用电电解解池池反反应应将将需需要要保保护护的的金金属属作作为为电电解解池池的的阴极阴极而受到保护。而受到保护。1、改变金属的内部组织结构、改变金属的内部组织结构，将金属将金属制成合金制成合金，增强抗腐蚀能力。增强抗腐蚀能力。2.金属防护的几种重要方法金属防护的几种重要方法还可以利用化学反应使金属钝化而受到保护还可以利用化学反应使金属钝化而受到保护43【特别提示】【特别提示】 在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下如下：电解池阳极的腐蚀电解池阳极的腐蚀原电池负极的腐蚀原电池负极的腐蚀化学化学腐蚀有防腐措施的腐蚀腐蚀有防腐措施的

38、腐蚀 防腐措施由好到坏的顺序如下防腐措施由好到坏的顺序如下：电解池的阴极保护法原电池的正极保护法电解池的阴极保护法原电池的正极保护法有一般防腐条件的腐蚀无防腐条件的腐蚀有一般防腐条件的腐蚀无防腐条件的腐蚀44上述各情况下，其中上述各情况下，其中Fe片腐蚀由片腐蚀由快快到到慢慢的的顺序是顺序是 。5、2、1、3、4451.(2009高考上海卷高考上海卷)右图装置中，右图装置中，U型管内为红墨水，型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是()课堂检测课堂检

39、测A生铁块中的碳是原电池的正极生铁块中的碳是原电池的正极B红墨水柱两边的液面变为左低红墨水柱两边的液面变为左低右高右高C两试管中相同的电极反应式是两试管中相同的电极反应式是Fe-2e=Fe2Da试管中发生了吸氧腐蚀，试管中发生了吸氧腐蚀，b试试管中发生了析氢腐蚀管中发生了析氢腐蚀B462.铁生生锈是比是比较常常见的的现象，某象，某实验小小组，为研究研究铁生生锈的条件，的条件，设计了以下快速、易行的方法：了以下快速、易行的方法：首先首先检查制氧气装置的气密性，然后按制氧气装置的气密性，然后按图连接好装接好装置，点燃酒精灯置，点燃酒精灯给药品加品加热，持，持续3分分钟左右，左右，观察到的察到的实验

40、现象象为：直形管中用蒸直形管中用蒸馏水浸水浸过的的光亮光亮铁丝表面表面颜色色变得灰暗，得灰暗，发生生锈蚀；直形直形管中干燥的管中干燥的铁丝表面依然光亮，没有表面依然光亮，没有发生生锈蚀；烧杯中潮湿的杯中潮湿的铁丝表面依然光亮表面依然光亮。47n试回答以下问题：试回答以下问题：n(1)由于与金属接触的介质不同，金属腐蚀分成不由于与金属接触的介质不同，金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于同类型，本实验中铁生锈属于_。能表。能表示其原理的反应方程式为示其原理的反应方程式为_。n(2)仪器仪器A的名称为的名称为_，其中，其中装的药品可以是装的药品可以是_，其作用是，其作用是_。n(3)由实验可知，

41、该类铁生锈的条件为由实验可知，该类铁生锈的条件为_。电化学腐蚀电化学腐蚀负极：负极：2Fe4e=2Fe2正极：正极：2H2OO24e=4OH球形干燥管球形干燥管碱石灰碱石灰(或无水或无水CaCl2)干燥干燥O2与与O2接触，接触，与水接触与水接触483.（07年广年广东理基理基25）钢铁在潮湿的空气中在潮湿的空气中会被腐会被腐蚀，发生的原生的原电池反池反应为：2Fe2H2OO2 = 2Fe24OH。以下。以下说法正确法正确的是的是nA负极极发生的反生的反应为：Fe2e = Fe2nB正极正极发生的反生的反应为：2H2OO22e = 4OHnC原原电池是将池是将电能能转变为化学能的装置化学能的装

42、置nD钢柱在水下部分比在空气与水交界柱在水下部分比在空气与水交界处更更容易腐容易腐蚀 A494.（08年广年广东化学化学12）下列有关金属腐）下列有关金属腐蚀与与防防护的的说法正确的是法正确的是nA纯银器表面在空气中因化学腐器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗暗nB当当镀锡铁制品的制品的镀层破破损时，镶层仍能仍能对铁制品起保制品起保护作用作用nC在海在海轮外壳外壳连接接锌块保保护外壳不受腐外壳不受腐蚀是采用了是采用了牺牲阳极的阴极保牲阳极的阴极保护法法nD可将地下可将地下输油油钢管与外加直流管与外加直流电源的正源的正极相极相连以保以保护它不受腐它不受腐蚀A C505.（09年广年广东化学化学10）

43、出土的出土的锡青青铜（铜锡合金）合金）文物常有文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列覆盖在其表面。下列说法正确法正确的是的是nA锡青青铜的熔点比的熔点比纯铜高高nB在自然在自然环境中，境中，锡青青铜中的中的锡对铜起保起保护作用作用nC锡青青铜文物在潮湿文物在潮湿环境中的腐境中的腐蚀比干燥比干燥环境中境中快快nD生成生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是覆盖物是电化学腐化学腐蚀过程，但程，但不是化学反不是化学反应过程程B C5152 一、电解池的原理一、电解池的原理(1)直流电源直流电源(2)两个电极（活性或惰性）两个电极（活性或惰性）(3)电解质溶液（或熔融电解质）电解质溶液（或熔融电解质）

44、(4)闭合回路闭合回路 1.概概念念：电电能能转转化化为为化化学学能能的的装装置置为为电电解解池池，它它是是一一个个非自发非自发的氧化还原反应。的氧化还原反应。2.构成条件：构成条件：3.3.电极名称：电极名称：与电源负极相连的电极为与电源负极相连的电极为阴极阴极与电源正极相连的电极为与电源正极相连的电极为阳极阳极2.实质：实质：使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起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。氧化还原反应的过程。53n4.阴、阳极的判断阴、阳极的判断还可以根据两极反应的现象确定还可以根据两极反应的现象确定(1)电极增重（析出金属）或有气泡冒出（电极增重（析出金属）或

45、有气泡冒出（H2）阴极）阴极(2)电极减重（金属溶解）或有气泡冒出（电极减重（金属溶解）或有气泡冒出（O2或或Cl2）阳极）阳极 还可以根据电极附近指示剂的显色来推断该电极上发生的反还可以根据电极附近指示剂的显色来推断该电极上发生的反应情况，从而确定正负极。应情况，从而确定正负极。54n5.电极反应式的书写电极反应式的书写n若给出电源正、负极，则应先判断出电解池的若给出电源正、负极，则应先判断出电解池的阴、阳极，然后书写电极反应式。阴、阳极，然后书写电极反应式。n若阳极为活泼电极若阳极为活泼电极(除除Au、Pt外的金属外的金属)，则电，则电极本身失电子。极本身失电子。n若未给出电源正、负极，则

46、应根据现象，先判若未给出电源正、负极，则应根据现象，先判断氧化反应和还原反应的类型，然后根据阳极发断氧化反应和还原反应的类型，然后根据阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应判断出阴、阳极，生氧化反应，阴极发生还原反应判断出阴、阳极，再书写电极反应式。再书写电极反应式。55氧化反应氧化反应2Cl-2e=Cl2 电解氯电解氯化铜溶液化铜溶液电解质电解质溶液溶液还原反应还原反应Cu2+2e- =Cu总反应：总反应：阳极阳极阴极阴极 Cu2+ +2Cl-=2Cu+Cl2(离子方程式）离子方程式）（化学方程式）（化学方程式）外电路外电路内电路内电路小结：电解池的工作原理：小结：电解池的工作原理：（）电源（）

47、（）电源（）ee2CuCl2= 2Cu+Cl2电解电解阳离子阳离子阴离子阴离子561.在原在原电池和池和电解池的解池的电极上所极上所发生的反生的反应，同属氧化反同属氧化反应或同属或同属还原反原反应的是（的是（ ）A.原原电池的正极和池的正极和电解池的阳极所解池的阳极所发生的反生的反应B.原原电池的正极和池的正极和电解池的阴极所解池的阴极所发生的反生的反应C.原原电池的池的负极和极和电解池的阳极所解池的阳极所发生的反生的反应D.原原电池的池的负极和极和电解池的阴极所解池的阴极所发生的反生的反应BC课堂检测课堂检测572.(2009黄黄冈模模拟)如下如下图所示，所示，X、Y分分别是直流是直流电源的

48、两极，通源的两极，通电后后发现a极板极板质量增加，量增加，b极板极板处有无色、无臭气体放出，有无色、无臭气体放出，符合符合这一情况的是一情况的是()a极板极板b极板极板X电极极Z溶液溶液A锌石墨石墨负极极CuSO4B石墨石墨石墨石墨负极极NaOHC银铁正极正极AgNO3D铜石墨石墨负极极CuCl2A58甲甲 乙乙 丙丙 丁丁3.判断下面甲、乙、丙、丁四个池分别是原电池还是判断下面甲、乙、丙、丁四个池分别是原电池还是电解池，写出电极反应方程式。电解池，写出电极反应方程式。59正、负极正、负极正、负极正、负极阴、阳极阴、阳极阴、阳极阴、阳极阳离子阳离子阴极阴极 阴离子阴离子阳极阳极负氧正还负氧正还

49、负氧正还负氧正还阳氧阴还阳氧阴还阳氧阴还阳氧阴还原原原原 电电电电 池池池池电电电电 解解解解 池池池池电极名称电极名称电极名称电极名称离子流向离子流向电极实质电极实质电极实质电极实质能量转换能量转换能量转换能量转换 电流方向电流方向电流方向电流方向正极正极正极正极 负极负极负极负极化学能化学能化学能化学能 电能电能电能电能电能电能电能电能 化学能化学能化学能化学能正极正极正极正极 阳极阳极阳极阳极 阴极阴极阴极阴极 负极负极负极负极小结：原电池和电解池的比较小结：原电池和电解池的比较阳离子阳离子正极正极 阴离子阴离子负极负极601.离子放电顺序离子放电顺序活泼金属阳极活泼金属阳极S2-I-B

50、r-Cl-OH含氧酸根含氧酸根（1）阳极上（氧化反应）阳极上（氧化反应）(2)阴极上（还原反应）阴极上（还原反应）无论是惰性电极还是金属电极都不参与电极反应，发无论是惰性电极还是金属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生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：序是：上述顺序基本上是金属活动性顺序，越活泼的金属上述顺序基本上是金属活动性顺序，越活泼的金属其阳离子越难得到电子，但其阳离子越难得到电子，但FeFe3+3+氧化性较氧化性较CuCu2+2+强。强。K+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+Fe2+ H+Cu2+ Fe3+ Ag+阳离子放电能力（

51、得电子能力）逐渐增强阳离子放电能力（得电子能力）逐渐增强阴离子放电（失电子）能力：阴离子放电（失电子）能力：逐渐减弱逐渐减弱 二、电解的规律二、电解的规律612.分析电解反应的一般思路分析电解反应的一般思路（惰性电极电解时）（惰性电极电解时）明确溶液中存在哪些离子明确溶液中存在哪些离子根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物阴阳两极附近有哪些离子阴阳两极附近有哪些离子62电解电解类型类型 举举 例例 电极反应电极反应 溶液溶液pHpH变化变化 溶液复溶液复原方法原方法 物质类别物质类别 实例实例 水水电电解解含氧酸含氧酸H H2 2SOSO4 4 强碱强碱NaOH

52、NaOH 活泼金属的活泼金属的含氧酸盐含氧酸盐 NaNa2 2SOSO4 4 溶溶质质电电解解无氧酸无氧酸 HCl HCl 不活泼金属不活泼金属的无氧酸盐的无氧酸盐 CuClCuCl2 2 溶质和溶质和水同时水同时电解电解活泼金属的活泼金属的无氧酸盐无氧酸盐 NaCl NaCl 不活泼金属不活泼金属的含氧酸盐的含氧酸盐 CuSOCuSO4 4 3.3.电解质溶液用电解质溶液用惰性电极惰性电极电解的规律：电解的规律： 阳极：阳极：4OH4OH-4e-4e=O=O2 2+2H+2H2 2O O阴极：阴极：4H4H+ +4e+4e=2H=2H2 2阳极阳极2Cl2Cl-2e-2e =Cl=Cl2 2

53、阴极：阴极：4H4H+ +4e+4e=2H=2H2 2阳极阳极2Cl2Cl-2e-2e- =Cl=Cl2 2阴极：阴极：CuCu2+2+2e+2e=Cu=Cu阳极阳极2Cl2Cl-2e-2e = Cl = Cl2 2阴极：阴极：2H2H2 2O+2eO+2e=H=H2 2+2OH+2OH- - 阳极：阳极：4OH4OH-4e-4e=O=O2 2+2H+2H2 2O O阴极：阴极：2Cu2Cu2+2+4e+4e=2Cu=2Cu减小减小增大增大不变不变增大增大增大增大减小减小H H2 2O OHClHClCuClCuCl2 2 HClHClCuOCuO63 【思考】“实验派实验派”经过反复、多次、

54、精确的实验测定，经过反复、多次、精确的实验测定，证明电解氯化铜溶液时证明电解氯化铜溶液时pH值的变化如下图曲线：值的变化如下图曲线：（1）电解前氯化铜溶液的）电解前氯化铜溶液的 pH 值处于值处于A点位置的原因是点位置的原因是什么？什么？（2）“实验派实验派”的实验结论是的实验结论是 ，该观点的理，该观点的理由是（从化学原理上加以简述）由是（从化学原理上加以简述）:随着电解的进行随着电解的进行,溶液的溶液的pH下降下降.生成的氯气溶于生成的氯气溶于水使溶液酸性增强水使溶液酸性增强.氯化铜为强酸弱碱盐氯化铜为强酸弱碱盐,铜离子水解使溶液呈酸性铜离子水解使溶液呈酸性.641.(2008江苏江苏13

55、)用惰性电极实现电解，下列说用惰性电极实现电解，下列说法正确的是（法正确的是（ ）A.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液液pH不变不变B.电解稀氢氧化钠溶液，要消耗电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH，故溶，故溶液液pH减小减小C.电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为产物的物质的量之比为1:2D.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为产物的物质的量之比为1:1D课堂检测课堂检测652、（、（08全国全国卷）用直流电源电解稀卷）用直流电源电解稀Na2SO

56、4水溶液的装置，通电后在石墨电极水溶液的装置，通电后在石墨电极a（阴极）和（阴极）和b （阳极）（阳极）附近分别滴加石蕊溶附近分别滴加石蕊溶液，下列实验现象正确的是液，下列实验现象正确的是( ) A逸出气体的体积：逸出气体的体积：a电极的小于电极的小于b电极的电极的B一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体激性气味气体Ca电极附近呈红色，电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色电极附近呈蓝色Da电极附近呈蓝色，电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色电极附近呈红色课堂检测课堂检测D664.有关电解的计算有关电解的计算关键：抓住电子守恒建立关系式关键：抓住电子守恒建立关系

57、式例例2:(08全全国国卷卷)电解解100mL含含c(H+)=0.30mol/L的的下下列列溶溶液液，当当电路路中中通通过0.04mol电子子时，理理论上上析析出出金属金属质量最大的是（量最大的是（ ）A0.10mol/LAg+ B0.02mol/L Zn2+C0.20mol/L Cu2+D0.20mol/L Pb2+C例例1：(07年全国卷年全国卷I)以惰性电极电解以惰性电极电解CuSO4溶液。溶液。若阳极上产生气体的物质的量为若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol，则阴，则阴极上析出极上析出Cu的质量为的质量为( )A0.64 g B1.28 g C2.56 g D5.12 gB

58、67(2009高考全国卷高考全国卷)下下图所示装置中，甲、乙、丙所示装置中，甲、乙、丙三个三个烧杯依次分杯依次分别盛放盛放100g5.00%的的NaOH溶液、溶液、足量的足量的CuSO4溶液和溶液和100g10.00%的的K2SO4溶液，溶液，电极均极均为石墨石墨电极。极。课堂检测课堂检测68n(1)接通接通电源，源，经过一段一段时间后，后，测得丙中得丙中K2SO4浓度度为10.47%，乙中，乙中c电极极质量增加。据此回答量增加。据此回答问题：n电源的源的N端端为_极；极；n电极极b上上发生的生的电极反极反应为_；n列式列式计算算电极极b上生成的气体在上生成的气体在标准状况下的体准状况下的体积

59、：_；n电极极c的的质量量变化是化是_g；n电解前后各溶液的酸、碱性大小是否解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生生变化，化，简述其原因：述其原因：n甲溶液甲溶液_；n乙溶液乙溶液_；n丙溶液丙溶液_。n(2)如果如果电解解过程中程中铜全部析出，此全部析出，此时电解能否解能否继续进行，行，为什么？什么？_。4OH4e=2H2OO2正正2.8L16碱性增大，因为电解后，水量减少溶液中碱性增大，因为电解后，水量减少溶液中NaOH浓度增大浓度增大酸性增大，因为阳极上酸性增大，因为阳极上OH生成生成O2，溶液中，溶液中H浓度增加浓度增加酸碱性大小没有变化，因为酸碱性大小没有变化，因为K2SO4是强酸强碱盐

60、，是强酸强碱盐，浓度增加不影响溶液的酸碱性浓度增加不影响溶液的酸碱性能继续进行，因为能继续进行，因为CuSO4溶液已转变为溶液已转变为H2SO4溶液，溶液，反应也就变为水的电解反应反应也就变为水的电解反应69三、电解原理的应用三、电解原理的应用(1).(1).定义：定义：利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金的过程。层其它金属或是合金的过程。(2).(2).目的：目的：(4). .电镀的特点：电镀的特点：(3).(3).电镀材料的选择：电镀材料的选择：阴极阴极镀件镀件电镀液电镀液含有镀层金属离子的溶液含有镀层金属离子的溶液阳极阳极镀层金属镀层

61、金属 使金属增强抗腐蚀使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观和表面硬的能力，增加美观和表面硬度。度。1 1）阳极本身参加电极反应阳极本身参加电极反应2 2）电解质溶液的浓度保持不变电解质溶液的浓度保持不变1.电镀电镀702.2.铜的电解精炼铜的电解精炼阳极：阳极：Cu Cu = Cu Cu2+2+ +2e-阴极：阴极： CuCu2+2+ 2e+ 2e- - = Cu Cu 杂质比铜活泼的杂质比铜活泼的ZnZn、FeFe等：等：Zn Zn = ZnZn2+ 2+ + +2e- Fe Fe = Fe Fe2+ 2+ + +2e-活泼性在铜之后的银、金等：活泼性在铜之后的银、金等：还原性比铜差的，不能失去

62、电子，它们以单还原性比铜差的，不能失去电子，它们以单质的形式留在溶液中，成为阳极泥。质的形式留在溶液中，成为阳极泥。电解质溶液硫酸铜的浓度略有减小。电解质溶液硫酸铜的浓度略有减小。71例：（例：（08天津高考天津高考12 ）金属镍有广泛的用途。粗镍金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（高纯度的镍，下列叙述正确的是（ ） （已知：氧化性（已知：氧化性Fe2+Ni2+Cu2+）A阳极发生还原反应，其电极反应式：阳极发生还原反应，其电极反应式： Ni2+ + 2e = NiB电解过程中，阳极质量的减

63、少与阴极质量的增加电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加 相等相等C电解后，溶液中存在的金属阳离子只有电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+ 和和 Zn2+D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和和PtD72原理原理 3.3.氯碱工业氯碱工业想一想：在左面的电解想一想：在左面的电解饱和食盐水的实验中，饱和食盐水的实验中，电解产物之间可能发生电解产物之间可能发生哪些化学反应哪些化学反应 ？通电2NaCl+2H2O = 2NaOH + Cl2 + H2 73n （1 1）NaClNaCl溶液中溶液中,NaCl,NaCl电离出电离出 ，H H2 2O O电离出

64、电离出 。 通电后，在电场的作用下，通电后，在电场的作用下， 向阴极移动，向阴极移动， 向阳极移动。向阳极移动。 在阳极，由于在阳极，由于 容易失去电子，被氧化生成容易失去电子，被氧化生成 。 阳极方程式：阳极方程式： ; ; （2 2）在阴极，由于）在阴极，由于 容易得到电子被还原生成容易得到电子被还原生成 使使H H2 2O O 电离向右移动，因此阴极电离向右移动，因此阴极 浓度增大浓度增大PHPH 。n 阴极方程式：阴极方程式： 。2Cl- - 2e- = Cl22H+ + 2e- = H2Na+、Cl-H+、OH-Cl-、OH-Cl-Cl2H+H2OH-增大增大Na+、H+氯碱工业氯碱

65、工业74总化学方程式：总化学方程式： ; ;总离子方程式总离子方程式: .(3)(3)电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象为：电解前向溶液中滴加酚酞，通电后现象为： _ _ ，两极极板上都，两极极板上都有气体产生，如何检验气体的种类？有气体产生，如何检验气体的种类？ 阴极附近的溶液无色变为红色阴极附近的溶液无色变为红色阳极阳极:把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极把湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极 附近附近,产生气体可以使湿润产生气体可以使湿润KI淀粉试淀粉试 纸变蓝色纸变蓝色.75(2)避免生成物H2和Cl2混合,因为: .(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯,反应方程式: .第一个问题:

66、Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O混合遇火或遇强光爆炸混合遇火或遇强光爆炸解决解决方法:使用离子交换膜使用离子交换膜76(1)(1)生产设备名称：阳离子交换膜电解槽生产设备名称：阳离子交换膜电解槽 阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电 解槽隔成阴极室和阳极室。解槽隔成阴极室和阳极室。(2)(2)离子交换膜的作用：离子交换膜的作用： a. a. 防止防止Cl2和和H2混合而引起爆炸混合而引起爆炸 b. b. 避免避免Cl2与与NaOH反应生成反应生成NaClO影响影响 NaOH的产量。的产量。77提示：提示：第二个问题：精第二个问题

67、：精制制食盐水食盐水 由于粗盐中含有泥沙、由于粗盐中含有泥沙、Ca2+ 、Mg2+、 Fe3+ 、SO42等杂质，会在碱液中形成沉淀从而损坏离子等杂质，会在碱液中形成沉淀从而损坏离子交换膜，那么如何除去这些杂质呢？交换膜，那么如何除去这些杂质呢？3. 所有试剂只有过量才能除尽，你能设计一个所有试剂只有过量才能除尽，你能设计一个合理的顺序逐一除杂吗？合理的顺序逐一除杂吗？2. 用什么试剂除去用什么试剂除去Ca2+ 、Mg2+、 Fe3+ 、SO421. 用什么方法除去泥沙？用什么方法除去泥沙？78泥沙泥沙、Na+、 Cl-、Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、SO42-Na+、 Cl-、 Mg2

68、+、 Ca2+、 Fe3+ 、 SO42-NaNa+ +、ClCl- -、MgMg2+2+、CaCa2+2+、 Fe Fe3+3+ 、引引入入BaBa2+2+ Na+、 Cl-、 Ca2+ 、 Ba2+ 、引入引入OH-Na+、 Cl-、OH- 、引入、引入CO32-Na+、 Cl-沉降沉降除泥沙除泥沙略过量略过量BaCl2 溶液溶液除除SO42-略过量略过量Na2CO3 溶液溶液除除Ca2+、Ba2+ 略过量略过量NaOH 溶液溶液除除Fe3+ 、Mg2+ 过滤，加适量过滤，加适量HCl溶液溶液调节调节PH 除除CO32- 、OH-794.4.电解冶炼金属电解冶炼金属（1 1）制取金属钠）制

69、取金属钠电解熔融氯化钠电解熔融氯化钠阳极：阳极：2Cl - - 2e- = Cl2阴极：阴极：2Na+ + 2e- = 2Na总反应：总反应：通电2NaCl = 2Na + Cl280（2 2）制取金属铝）制取金属铝电解熔融氧化铝电解熔融氧化铝阳极：阳极：6O2- - 12e- = 3O2阴极：阴极：4Al3+ + 12e- = 4Al总反应：总反应： 通电通电注意：注意：反应过程中使用冰晶石反应过程中使用冰晶石(Na3AlF6)作为作为 熔剂，使熔剂，使Al2O3在较低的温度下熔化在较低的温度下熔化2Al2O3 = 4Al + 3O2811.（09年重庆理综年重庆理综26）（）（14分）工业

70、上电解饱和食盐能制分）工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅。取多种化工原料，其中部分原料可用于制备多晶硅。n（1）题）题26图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图，电图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图，电解槽阳极产生的气体是解槽阳极产生的气体是 ；NaOH溶液的出口为溶液的出口为 （填字母）；精制饱和食盐水的进口为（填字母）；精制饱和食盐水的进口为 （填字母）；（填字母）；干燥塔中应使用的液体是干燥塔中应使用的液体是 。氯气氯气 a d 浓硫酸浓硫酸 课堂检测课堂检测82n（2）多晶硅主要采用）多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产，其副产物还原工艺生产，其副产物

71、SiCl4的综合利用收到广泛关注。的综合利用收到广泛关注。nSiCl4可制气相白炭黑（与光导纤维主要原料相同），可制气相白炭黑（与光导纤维主要原料相同），方法为高温下方法为高温下SiCl4与与H2和和O2反应，产物有两种，化学方反应，产物有两种，化学方程式为程式为 。nSiCl4可转化为可转化为SiHCl3而循环使用。一定条件下，在而循环使用。一定条件下，在20L恒容密闭容器中的反应：恒容密闭容器中的反应：n 3 SiCl4（g）+2 H2（g）+Si（g） 4 SiHCl3（g）n达平衡后，达平衡后，H2与与SiHCl3物质的量浓度分别为物质的量浓度分别为0.140mol/L和和0.020m

72、ol/L，若，若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物，全部来源于离子交换膜法的电解产物，理论上需消耗纯理论上需消耗纯NaCl的质量为的质量为 kg。n（3）采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，）采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气，现制得氯酸钠同时生成氢气，现制得氯酸钠213.0kg，则生成氢气，则生成氢气 n m3（标准状况）。（标准状况）。 SiCl4+2H2+O2SiO2+4HCl 0.35 134.4 832.（09年山东理综年山东理综29）（）（12分）分）ZnMnO2干电池应用广泛，干电池应用广泛，其电解质溶液是其电解质溶液是ZnCl2NH4Cl混合溶液

73、。混合溶液。n（1）该电池的负极材料是）该电池的负极材料是 。电池工作时，电子流向。电池工作时，电子流向 （填（填“正极正极”或或“负极负极”）。）。n（2）若）若ZnCl2NH4Cl混合溶液中含有杂质混合溶液中含有杂质Cu2，会加速，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是某电极的腐蚀，其主要原因是 。n欲除去欲除去Cu2+，最好选用下列试剂中的，最好选用下列试剂中的 （填代号）。（填代号）。 aNaOH bZn cFedNH3H2On（3）MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是溶液。阴极的电极反应式是 。若电解。若电解电路中通过电路中通过2mol电子，电子，MnO2的理论产量为的理论产量为 。Zn正极正极Zn与与Cu2+反应生成反应生成Cu，Zn与与Cu构成原电池，加快反应速率构成原电池，加快反应速率 b 2H+2e-=H2 87g 84个人观点供参考，欢迎讨论