電化學(xué)綜合復(fù)習(xí)匯編

1、 熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到 重視。重視。 可用可用Li2CO3和和Na2CO3的熔融鹽混合物作電的熔融鹽混合物作電 解質(zhì)，解質(zhì)，CO為陽(yáng)極燃?xì)猓諝馀c為陽(yáng)極燃?xì)?，空氣與CO2的混和氣為陰的混和氣為陰 極助燃?xì)猓频迷跇O助燃?xì)?，制得?50下工作的燃料電池。完成下工作的燃料電池。完成 有關(guān)的電池反應(yīng)式：有關(guān)的電池反應(yīng)式： 電池反應(yīng)式：電池反應(yīng)式： 陽(yáng)極反應(yīng)式：陽(yáng)極反應(yīng)式：2CO+2CO32- 4CO2+4e 陰極反應(yīng)式：陰極反應(yīng)式： ， 總電池反應(yīng)：總電池反應(yīng)： 。 O22CO24e 2CO32 2CO+O2 2CO2 燃料電池燃料電池 (

2、1)電極電極:Pt制作的惰性電極制作的惰性電極 (2)電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液:KOH溶液溶液 (3)裝置裝置 (4)反應(yīng)原理反應(yīng)原理: :負(fù)極負(fù)極2H2+4OH 4e-4H2O 正極正極: O22H2O 4e-4OH 總反應(yīng)：總反應(yīng)：2H2O22H2O 電極反應(yīng)：電極反應(yīng)：負(fù)極：負(fù)極：CH4 + 10OH- 8e = CO32- + 7H2O 正極：正極： 2O2 + 4H2O + 8e = 8OH- 總反應(yīng)式：總反應(yīng)式： CH4 + 2O2 + 2KOH = K2CO3 + 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(zhì)為電極為金屬鉑，電解質(zhì)為KOH，在兩極分別通

3、入甲烷和氧氣。，在兩極分別通入甲烷和氧氣。 若為酸性條件，則若為酸性條件，則 負(fù)極負(fù)極: 2H2 4e-4H+ 正極正極: O2 4e- 4H+ 2H2O 總反應(yīng)：總反應(yīng)：2H2O22H2O 用用AlAl、CuCu作電極，如何使作電極，如何使CuCu作負(fù)極，作負(fù)極， AlAl作正極？作正極？ 負(fù)極：負(fù)極：Cu-2e-=Cu2+ 正極：正極：2NO3-+2e-+4H+=2NO2+2H2O 用用Mg、Al作電極，如何使作電極，如何使Al作負(fù)極，作負(fù)極， Mg作正極？作正極？ 負(fù)極：負(fù)極： 2Al-6e- +8OH- = 2【Al(OH)4】- 正極：正極： 6H2O+6e- =3H2+6OH- 2

4、Al+2NaOH+6H2O =2Na【Al(OH)4】 +3H2 Cu + 2NO3 - + 4H+ =Cu2+ 2NO2+2H2O 一切從實(shí)際出發(fā)一切從實(shí)際出發(fā) 原電池原理的應(yīng)用原電池原理的應(yīng)用 (2)比較金屬的活潑性；比較金屬的活潑性； 構(gòu)建原電池，測(cè)出正負(fù)極，負(fù)極金屬活潑性構(gòu)建原電池，測(cè)出正負(fù)極，負(fù)極金屬活潑性 正極正極 (3)加快某些化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率；加快某些化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率； (1)制做化學(xué)電源；制做化學(xué)電源； (4)金屬腐蝕的原理及金屬腐蝕的防護(hù)。金屬腐蝕的原理及金屬腐蝕的防護(hù)。 金屬的電化學(xué)腐蝕金屬的電化學(xué)腐蝕 （一）金屬腐蝕（一）金屬腐蝕 1.1.概念：概念：金屬表面與周?chē)?/p>

5、的物質(zhì)發(fā)生 金屬表面與周?chē)奈镔|(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)或因或因 電化學(xué)作用電化學(xué)作用而遭到破壞，稱(chēng)為而遭到破壞，稱(chēng)為金屬腐蝕金屬腐蝕。 2.2.本質(zhì)本質(zhì) 金屬原子失去電子變成陽(yáng)離子而損耗金屬原子失去電子變成陽(yáng)離子而損耗 3.3.金屬腐蝕的分類(lèi)：金屬腐蝕的分類(lèi)： 化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕 2Cu+O2=2CuO 2Fe+3Cl2=2FeCl3 絕大多數(shù)金屬的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕絕大多數(shù)金屬的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕通常有析氫腐蝕和吸氧腐蝕電化學(xué)腐蝕通常有析氫腐蝕和吸氧腐蝕 比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕 發(fā)生條件發(fā)生條件 共同點(diǎn)共同點(diǎn) 是否構(gòu)成原電池是否構(gòu)

6、成原電池 有無(wú)電流有無(wú)電流 實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì) 化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕與與電電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕的比較的比較 電化學(xué)電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕普遍得多腐蝕比化學(xué)腐蝕普遍得多 金屬跟接觸到的物質(zhì)金屬跟接觸到的物質(zhì) 直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 不純金屬跟接觸的電解不純金屬跟接觸的電解 質(zhì)溶液發(fā)生原電池反應(yīng)質(zhì)溶液發(fā)生原電池反應(yīng) 無(wú)電流無(wú)電流 無(wú)原電池?zé)o原電池 構(gòu)成無(wú)數(shù)微小原電池構(gòu)成無(wú)數(shù)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被腐蝕 金屬原子失去電子變成陽(yáng)離子而損耗金屬原子失去電子變成陽(yáng)離子而損耗 鋼鐵的電化學(xué)腐蝕鋼鐵的電化學(xué)腐蝕 比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕 發(fā)

7、生條件發(fā)生條件 電電 極極 反反 應(yīng)應(yīng) 負(fù)極負(fù)極 正極正極 總反應(yīng)總反應(yīng) 鋼鐵表面吸附的水膜酸鋼鐵表面吸附的水膜酸 性較強(qiáng)時(shí)性較強(qiáng)時(shí) Fe - 2e- = Fe2+ 2H+ + 2e- = H2 Fe+2H+=Fe2+H2 鋼鐵表面吸附的水膜酸鋼鐵表面吸附的水膜酸 性較弱或呈中性時(shí)性較弱或呈中性時(shí) Fe - 2e- = Fe2+ O22H2O4e-=4OH- Fe2+2OH-=Fe(OH)2 4Fe(OH)2 +O2+2H2O=4Fe(OH)3 4Fe(OH)3Fe2O3xH2O(鐵銹鐵銹)+(3- x)H2O 吸氧吸氧腐蝕比析氫腐蝕比析氫腐蝕腐蝕普遍得多普遍得多 金屬的防護(hù)金屬的防護(hù) 方方

8、法：法： 1.1.改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)（如制不銹鋼）改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)（如制不銹鋼） 2.2.在金屬表面覆蓋保護(hù)層：在金屬表面覆蓋保護(hù)層： （1）在表面刷一層油漆；）在表面刷一層油漆； （2）在表面涂上機(jī)油；）在表面涂上機(jī)油； （3）在表面鍍一層其他耐腐蝕金屬；）在表面鍍一層其他耐腐蝕金屬； （4）在表面燒制搪瓷）在表面燒制搪瓷 ； （5）使金屬表面形成致密的氧化膜）使金屬表面形成致密的氧化膜 。 3 3. .電化學(xué)保護(hù)法電化學(xué)保護(hù)法 ： （1）犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法）犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法 （2）外加電流的陰極保護(hù)法）外加電流的陰極保護(hù)法 1.池型的判斷池型的判斷 有外加電源一定為電解池，

9、無(wú)外加電源一定為原電池；有外加電源一定為電解池，無(wú)外加電源一定為原電池； 多池組合時(shí)，一般含活潑金屬的池為原電池，其余都是多池組合時(shí)，一般含活潑金屬的池為原電池，其余都是 在原電池帶動(dòng)下的電解池。在原電池帶動(dòng)下的電解池。 原電池與電解池的比較及判斷：原電池與電解池的比較及判斷： 3.電解池放電順序的判斷電解池放電順序的判斷 陽(yáng)極放電：陽(yáng)極放電： 1）惰性電極：）惰性電極：則溶液中則溶液中陰離子放電。陰離子放電。 2）非）非惰性電極惰性電極：電極材料首先失電子。：電極材料首先失電子。 陰極放電：陰極放電：電極材料受保護(hù)，溶液中電極材料受保護(hù)，溶液中陽(yáng)離子放電陽(yáng)離子放電。 2.電極的判斷電極的判斷

10、 原電池，看電極材料，電解池看電源的正負(fù)極。原電池，看電極材料，電解池看電源的正負(fù)極。 1 1. .右圖中右圖中x x、y y分別是直分別是直 流電源的兩極流電源的兩極, ,通電后發(fā)通電后發(fā) 現(xiàn)現(xiàn)a a極板質(zhì)量增加極板質(zhì)量增加,b,b極板極板 處有無(wú)色無(wú)臭氣體放出處有無(wú)色無(wú)臭氣體放出, , 符合這一情況的符合這一情況的 A 2.下列圖一、圖二是鐵釘在水中被腐蝕的實(shí)驗(yàn) 數(shù)天后數(shù)天后 數(shù)天后數(shù)天后 圖一圖一圖二圖二 （1）上述兩裝置中鐵釘發(fā)生變化的共性是：）上述兩裝置中鐵釘發(fā)生變化的共性是： （2）圖一說(shuō)明原溶液呈）圖一說(shuō)明原溶液呈 性，鐵釘發(fā)生性，鐵釘發(fā)生 腐蝕，腐蝕， 電極反應(yīng)為：電極反應(yīng)為：

11、 （3）圖二說(shuō)明原溶液呈）圖二說(shuō)明原溶液呈 性，鐵釘發(fā)生性，鐵釘發(fā)生 腐蝕，腐蝕， 電極反應(yīng)為電極反應(yīng)為： 發(fā)生了原電池反應(yīng) 中性或弱堿吸氧 負(fù)極：Fe -2e = FeFe -2e = Fe2+ 2+ ； 正極：2H 2H2 2O +OO +O2 2 +2e +2e =4OH =4OH- - 負(fù)極：Fe -2e = FeFe -2e = Fe2+ 2+ ；正極：2H 2H+ + +2e = H +2e = H2 2 較強(qiáng)酸性析氫 3.3.汽車(chē)上用的鉛蓄電池是以一組充滿(mǎn)海綿狀灰鉛的鉛板和另一組汽車(chē)上用的鉛蓄電池是以一組充滿(mǎn)海綿狀灰鉛的鉛板和另一組 結(jié)構(gòu)相似的充滿(mǎn)二氧化鉛的鉛板組成，用結(jié)構(gòu)相似的

12、充滿(mǎn)二氧化鉛的鉛板組成，用H H2 2SOSO4 4作電解液?？傋麟娊庖骸？?反應(yīng)式為：反應(yīng)式為：Pb+PbOPb+PbO2 2+2H+2H2 2SOSO4 4 2PbSO 2PbSO4 4+2H+2H2 2O O （1 1）試寫(xiě)出放電時(shí)的正、負(fù)極反應(yīng)式）試寫(xiě)出放電時(shí)的正、負(fù)極反應(yīng)式 正極正極:_:_ 負(fù)極負(fù)極:_:_ （2 2）試寫(xiě)出充電時(shí)的陽(yáng)、陰極反應(yīng)式）試寫(xiě)出充電時(shí)的陽(yáng)、陰極反應(yīng)式 陽(yáng)極陽(yáng)極:_:_ 陰極陰極:_:_ PbOPbO2 2+4H+4H+ +SO+SO4 42- 2- +2e +2e- - =PbSO =PbSO4 4+2H+2H2 2O O Pb+Pb+ SOSO4 42-

13、 2- 2e2e- - =PbSO =PbSO4 4 PbSOPbSO4 4+2H+2H2 2O-2eO-2e- - =PbO =PbO2 2 + + 4H 4H+ +SO+SO4 42- 2- PbSOPbSO4 4 +2e+2e- - =Pb + SO =Pb + SO4 42- 2- 此電池放電時(shí)，負(fù)極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)為此電池放電時(shí)，負(fù)極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)為 AAg BZn(OH)2 CAg2O DZn 充電充電 放電放電 2Ag + Zn(OH)2Ag2O + Zn + H2O 4銀鋅電池廣泛用于電子儀器的電源，它的充電銀鋅電池廣泛用于電子儀器的電源，它的充電 和放電過(guò)程可表示為：和放電過(guò)程

14、可表示為： D 負(fù)極負(fù)極: Zn -2e-+2H2O= Zn(OH)2+2H+ 正極正極: Ag2O +2e-+2H+ = 2Ag+H2O 5如圖為一種鈕扣微型電池，其電極分別為如圖為一種鈕扣微型電池，其電極分別為Ag2O和和Zn電解質(zhì)電解質(zhì) 溶液是溶液是KOH溶液，俗稱(chēng)銀鋅電池，該電池反應(yīng)式為：溶液，俗稱(chēng)銀鋅電池，該電池反應(yīng)式為： Zn +Ag2O= ZnO+2Ag 根據(jù)以上提供的資料，判斷下列說(shuō)法正確的是根據(jù)以上提供的資料，判斷下列說(shuō)法正確的是 A、鋅為負(fù)極，、鋅為負(fù)極，Ag2O為為 正極；正極； B、放電時(shí)正極附近溶液的、放電時(shí)正極附近溶液的PH升高；升高； C、放電時(shí)負(fù)極附近溶液的、放

15、電時(shí)負(fù)極附近溶液的PH升高；升高； D、溶液中陰離子向正極方向移動(dòng)，陽(yáng)離子向負(fù)極方向移動(dòng)。、溶液中陰離子向正極方向移動(dòng)，陽(yáng)離子向負(fù)極方向移動(dòng)。 AB 負(fù)極負(fù)極: Zn -2e-+2OH-= ZnO+H2O 正極正極: Ag2O +2e-+H2O = 2Ag+ 2OH- 6如上圖所示，通電后如上圖所示，通電后A極上析出極上析出Ag， 對(duì)該裝置的有關(guān)敘述正確的是對(duì)該裝置的有關(guān)敘述正確的是 A.P是電源的正極是電源的正極 B.F極上發(fā)生的反應(yīng)為：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，除電解時(shí)，甲、乙、丙三池中，除E、F兩極外，其余電極均參兩極外，其余電

16、極均參 加了反應(yīng)加了反應(yīng) D.通電后，甲池的通電后，甲池的PH減小，而乙、丙兩池溶液的減小，而乙、丙兩池溶液的PH不變不變 B 7為下圖所示裝置中，為下圖所示裝置中，a、b都是惰性電極，通都是惰性電極，通 電一段時(shí)間后，電一段時(shí)間后，b極附近溶液呈紅色。下列說(shuō)法正極附近溶液呈紅色。下列說(shuō)法正 確的是確的是 AX是正極，是正極，Y是負(fù)極是負(fù)極 BX是負(fù)極，是負(fù)極，Y是正極是正極 CCuSO4溶液的溶液的PH值逐漸減小值逐漸減小 DCuSO4溶液的溶液的PH值不變值不變 a X Y bPt Cu CuSO4溶液溶液NaCl和酚酞溶液和酚酞溶液 AC 8.下圖為氫氧燃料電池原理示意圖，按照此圖的提示

17、，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下列敘述不正確的是 Aa電極是負(fù)極電極是負(fù)極 Bb電極的電極反應(yīng)為：電極的電極反應(yīng)為：4OH-4e 2H2O+O2 C氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源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只能將氧化劑和燃料全部氫氧燃料電池是一種只能將氧化劑和燃料全部 儲(chǔ)藏在電池內(nèi)的發(fā)電裝置儲(chǔ)藏在電池內(nèi)的發(fā)電裝置 BD 用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律 （1）鹽的離子鹽的離子都不放電都不放電（NaOHNaOH、H H2 2SOSO4 4、K K2 2SOSO4 4等）的電解等）的電解

18、陰極：陰極：4H+ + 4e- 2H2 陽(yáng)極：陽(yáng)極：4OH- - 4e- O2 + 2H2O 總反應(yīng)式：總反應(yīng)式： 2H2O 2H2 + O2 電解電解 （2）鹽的離子鹽的離子都放電都放電（HCl、CuCl2等）溶液的電解等）溶液的電解 陰極：陰極：Cu2+ + 2e- Cu 陽(yáng)極：陽(yáng)極：2Cl- - 2e- Cl2 總反應(yīng)式：總反應(yīng)式： CuCl2 Cu + Cl2 電解電解 （3）酸根離子單放電酸根離子單放電（NaCl、MgBr2）溶液的電解）溶液的電解 陰極：陰極：4H+ + 4e- 2H2 陽(yáng)極：陽(yáng)極：2Cl- - 2e- Cl2 2NaCl + 2H2O 2NaOH +H2 +Cl2

19、 電解電解 （4）金屬離子單放電金屬離子單放電 陰極；陰極；2Cu2+ + 4e- 2Cu 陽(yáng)極：陽(yáng)極：4OH- - 4e- O2 + 2H2O （CuSO4、AgNO3等）溶液的電解等）溶液的電解 總反應(yīng)：總反應(yīng)：2CuSO4 + 2H2O 2Cu + O2 + 2H2SO4 電解電解 電解原理的應(yīng)用電解原理的應(yīng)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(yáng)極：陽(yáng)極：粗銅粗銅 陰極：陰極：純銅薄片純銅薄片 電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液：CuSO4溶液（加入一定量的溶液（加入一定量的H2SO4） Cu2e = Cu2+ 比銅活潑的雜質(zhì)也會(huì)同時(shí)失去電比銅活潑的雜質(zhì)也會(huì)同時(shí)失去電

20、 子而溶解：子而溶解： Zn2e = Zn2+ Fe2e = Fe2+ Ni2e = Ni2+ 比銅不活潑的雜質(zhì)（比銅不活潑的雜質(zhì)（Au、Ag）不會(huì)溶解）不會(huì)溶解 而從陽(yáng)極上脫落下來(lái)而形成而從陽(yáng)極上脫落下來(lái)而形成陽(yáng)極泥陽(yáng)極泥。 Cu2+ 2e = Cu CuSO4溶液的濃度基本保持不變。溶液的濃度基本保持不變。 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(yáng)極：陽(yáng)極：銅片銅片 陰極：陰極：待鍍鐵制品待鍍鐵制品 Cu2e = Cu2+ Cu2+ 2e = Cu CuSO4溶液的濃度保持不變。溶液的濃度保持不變。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)結(jié)果：在鐵制品上鍍上了一層銅在鐵制品上鍍上了一層銅 利

21、用電解原理在某些金屬的表面鍍上一利用電解原理在某些金屬的表面鍍上一 薄層其它金屬或合金的過(guò)程叫薄層其它金屬或合金的過(guò)程叫電鍍電鍍。電鍍電鍍 電鍍的目的：電鍍的目的：（1）增強(qiáng)防銹抗腐能力；）增強(qiáng)防銹抗腐能力； （2）增加美觀和表面硬度。）增加美觀和表面硬度。 陽(yáng)極陽(yáng)極鍍層金屬鍍層金屬:MneMn 陰極陰極鍍件鍍件: Mn neM 電解液電解液:含鍍層金屬陽(yáng)離子的鹽溶液含鍍層金屬陽(yáng)離子的鹽溶液 電鍍槽電鍍槽 特特 點(diǎn)點(diǎn) （1）陽(yáng)極本身溶解；）陽(yáng)極本身溶解； （2）電解液濃度保持不變。）電解液濃度保持不變。 離子交換膜法制燒堿離子交換膜法制燒堿 陽(yáng)極：陽(yáng)極： 鈦網(wǎng)（涂有鈦、釕等鈦網(wǎng)（涂有鈦、釕等

22、氧化物涂層）氧化物涂層） 陰極：陰極：碳鋼網(wǎng)碳鋼網(wǎng) 只允許陽(yáng)離子通過(guò)，能阻止只允許陽(yáng)離子通過(guò)，能阻止 陰離子和氣體通過(guò)陰離子和氣體通過(guò) 將電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室。將電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室。 陽(yáng)離子交換膜：陽(yáng)離子交換膜： 陽(yáng)極室放出陽(yáng)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 CaCa2+ 2+、 、MgMg2+ 2+、 、FeFe3+ 3+ SOSO4 42 2 等雜質(zhì) 等雜質(zhì) 混入產(chǎn)品，導(dǎo)致產(chǎn)品混入產(chǎn)品，導(dǎo)致產(chǎn)品 不純不純 生成生成Mg(OH)2、Fe(OH)3 等沉淀，堵塞膜孔。等沉淀，堵塞膜孔。 如何除去粗鹽水中的

23、雜質(zhì)？如何除去粗鹽水中的雜質(zhì)？ 試劑：試劑：BaCl2 溶液、溶液、Na2CO3 溶液、溶液、NaOH 溶液、溶液、HCl 溶液溶液 粗鹽水粗鹽水 NaOHBaCl2 Na2CO3過(guò)濾過(guò)濾 適量適量HCl 除除Mg2+、Fe3+除 除SO42- 除除Ca2+及過(guò)及過(guò) 量量Ba2+ 濾去泥沙濾去泥沙 及沉淀及沉淀 除過(guò)量的除過(guò)量的 OH、 CO32 陽(yáng)離子交換樹(shù)脂陽(yáng)離子交換樹(shù)脂 精鹽水精鹽水 少量少量Ca2+、Mg2+ 1、Na2CO3必須在必須在BaCl2之后之后 2、加入鹽酸在過(guò)濾之后、加入鹽酸在過(guò)濾之后 電解法測(cè)定阿伏加德羅常數(shù)電解法測(cè)定阿伏加德羅常數(shù) 【例題例題】某學(xué)生試某學(xué)生試 圖用電

24、解法根據(jù)電極圖用電解法根據(jù)電極 上析出物質(zhì)的質(zhì)量來(lái)上析出物質(zhì)的質(zhì)量來(lái) 測(cè)定阿佛加德羅常數(shù)測(cè)定阿佛加德羅常數(shù) 值，其實(shí)驗(yàn)方案的要值，其實(shí)驗(yàn)方案的要 點(diǎn)為：用直流電電點(diǎn)為：用直流電電 解氯化銅溶液，所用解氯化銅溶液，所用 儀器如右圖：在電儀器如右圖：在電 流強(qiáng)度為流強(qiáng)度為I安培，通安培，通 電時(shí)間為電時(shí)間為t秒鐘后，秒鐘后， 精確測(cè)得某電極上析精確測(cè)得某電極上析 出的銅的質(zhì)量為出的銅的質(zhì)量為m克。克。 試回答：試回答： (1)連接這些儀器的正確順序?yàn)椋ㄓ脠D中標(biāo)注儀器接線(xiàn)連接這些儀器的正確順序?yàn)椋ㄓ脠D中標(biāo)注儀器接線(xiàn) 柱柱的英文字母表示。下同）的英文字母表示。下同） E接接 ，C接接 ， 接接F。 實(shí)

25、驗(yàn)線(xiàn)路中的電流方向?yàn)閷?shí)驗(yàn)線(xiàn)路中的電流方向?yàn)?C 。 (2)寫(xiě)出寫(xiě)出B電極上發(fā)生反應(yīng)的離子方程式電極上發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 ； G試管中淀粉試管中淀粉KI溶液變化的現(xiàn)象為溶液變化的現(xiàn)象為 ；相應(yīng)；相應(yīng) 的離子方程式是的離子方程式是 。 D A B F B A D E 2Cl 2e =Cl2 變藍(lán)色變藍(lán)色 Cl2+2I =2Cl+I2 (3)為精確測(cè)定電極上析出銅的質(zhì)量，所必需的實(shí)驗(yàn)為精確測(cè)定電極上析出銅的質(zhì)量，所必需的實(shí)驗(yàn) 步驟的先后順序應(yīng)是步驟的先后順序應(yīng)是 。 （選填下列操作步驟的編號(hào)）（選填下列操作步驟的編號(hào)） 稱(chēng)量電解前電極質(zhì)量稱(chēng)量電解前電極質(zhì)量 刮下電解后電極上的銅并清洗刮下電解后電極

26、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(chēng)量低溫烘干電極后稱(chēng)量 低溫烘干刮下的銅后稱(chēng)量低溫烘干刮下的銅后稱(chēng)量 再次低溫烘干后稱(chēng)量至恒重再次低溫烘干后稱(chēng)量至恒重 (4)已知電子的電量為已知電子的電量為1.610-19庫(kù)侖。試列出阿佛庫(kù)侖。試列出阿佛 加德羅常數(shù)的計(jì)算表達(dá)式：加德羅常數(shù)的計(jì)算表達(dá)式： NA 。 19- 101.62 It m 64 有關(guān)電解的計(jì)算有關(guān)電解的計(jì)算 原則原則: 電化學(xué)的反應(yīng)是氧化一還原反應(yīng)電化學(xué)的反應(yīng)是氧化一還原反應(yīng),各電各電 極上轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相等極上轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相等,無(wú)論是單一電無(wú)論是單一電 池還是串聯(lián)電解池池還是串聯(lián)電解

27、池,均可抓住均可抓住電子守恒電子守恒計(jì)算計(jì)算. 關(guān)鍵關(guān)鍵: 電極名稱(chēng)要區(qū)分清楚電極名稱(chēng)要區(qū)分清楚. 電極產(chǎn)物要判斷準(zhǔn)確電極產(chǎn)物要判斷準(zhǔn)確. 各產(chǎn)物間量的關(guān)系遵循電子得失守恒各產(chǎn)物間量的關(guān)系遵循電子得失守恒. 例例 用下圖裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)用下圖裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)(a、b、c、d均為鉑電極均為鉑電極),供選擇供選擇 的有的有4組電解液組電解液,要滿(mǎn)足下列要求要滿(mǎn)足下列要求: 工作一段時(shí)間后工作一段時(shí)間后A槽槽pH值上升值上升,B槽的槽的pH下降下降. b、c兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量相等兩極上反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量相等 (1)應(yīng)選擇的電解質(zhì)是上述四組中的第應(yīng)選擇的電解質(zhì)是上述四組中的第_組組 (2)該

28、組電解過(guò)程中各電極上的電極反應(yīng)為該組電解過(guò)程中各電極上的電極反應(yīng)為 a極極_ _ b極極_ _ c極極_ _ d極極_ _ (3)當(dāng)當(dāng)b極上析出極上析出7.1g電解產(chǎn)物時(shí)電解產(chǎn)物時(shí),a極上析出產(chǎn)物的質(zhì)量為極上析出產(chǎn)物的質(zhì)量為 _g;若若B槽電解質(zhì)溶液槽電解質(zhì)溶液500mL，且忽略電解前后電解液的體，且忽略電解前后電解液的體 積變化，則此時(shí)積變化，則此時(shí)B槽中的槽中的H 比電解前增加了 比電解前增加了_mol/L. 4 4H 4e2H24Cl 4e2Cl2 4Ag 4e4Ag4OH 4e2H2OO2 0.2 0.4 例：例：用兩支惰性電極插入用兩支惰性電極插入1000mL CuSO4 溶液，通電

29、電解，當(dāng)電解液的溶液，通電電解，當(dāng)電解液的PH由由6.0變變 為為3.0時(shí)，下列敘述正確的是時(shí)，下列敘述正確的是 A、陰極上析出、陰極上析出11.2mL氫氣（標(biāo)況）氫氣（標(biāo)況） B、陰極上析出、陰極上析出32mg銅銅 C、陽(yáng)極和陰極質(zhì)量都沒(méi)有變化、陽(yáng)極和陰極質(zhì)量都沒(méi)有變化 D、陽(yáng)極上析出、陽(yáng)極上析出5.6mL氧氣（標(biāo)況）氧氣（標(biāo)況） BD 例：例：按右圖裝置進(jìn)行電解（均是惰性電按右圖裝置進(jìn)行電解（均是惰性電 極），已知極），已知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(shí)間后，在溶液。通電一段時(shí)間

30、后，在b電電 極上收集到極上收集到28mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則 B燒杯中溶液燒杯中溶液pH變?yōu)椋ㄈ芤后w積變化忽略變?yōu)椋ㄈ芤后w積變化忽略 不計(jì)）不計(jì)） （ ） A4 B3 C2 D1 C C 例：例：將將1L一定濃度的一定濃度的CuSO4溶液，用溶液，用a、b兩個(gè)石墨兩個(gè)石墨 電極電解電極電解，當(dāng)當(dāng)a極上產(chǎn)生極上產(chǎn)生22.4L(標(biāo)標(biāo))氣體時(shí)氣體時(shí)，b極上只有極上只有 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(chǎn)生板上又產(chǎn)生22.4L(標(biāo)標(biāo))氣體，溶液質(zhì)量共減少氣體，溶液質(zhì)量共減少227g。 (1)a極上產(chǎn)生極上產(chǎn)生22

31、.4L(標(biāo)標(biāo))氣體時(shí)，氣體時(shí)，b極增加的質(zhì)量；極增加的質(zhì)量； (2)原溶液的物質(zhì)的量濃度。原溶液的物質(zhì)的量濃度。 (1)解：解：2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + 2H2SO4 + O2 陽(yáng)極：陽(yáng)極：mO2=1mol32g/mol=32g； 陰極陰極增加增加：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(yáng)極為陽(yáng)極：先：先Cu放電，后放電，后OH-(水電水電)放電，放電， a 為陰極為陰極：先：先Cu2+放電，后放電，后H+ (水電水電)放電，放電， 可細(xì)分為三個(gè)階段：可細(xì)分為三個(gè)階段： 電鍍銅電鍍銅，此階段，此階段

32、m =0 電解硫酸銅溶液電解硫酸銅溶液，設(shè)有，設(shè)有xmolO2生成：生成： 2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + 2H2SO4 + O2 2xmol 2xmol xmol 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(zhì)電解硫酸溶液，其本質(zhì)是水電解是水電解： 2H2O = 2H2 + O2 2ymol 2ymol ymol，溶液減少：溶液減少：m=36y g x+y=1，160+160 x+36y=227 X=0.25，y=0.75 CCuSO4=(2+20.25)mol1L=2.5molL-1 例例5工業(yè)上為了處理含有工業(yè)上為了處理含有Cr2O72- 酸性工業(yè)

33、廢水，采用下面的處理酸性工業(yè)廢水，采用下面的處理 方法，往工業(yè)廢水中加入適量的方法，往工業(yè)廢水中加入適量的NaCl，以鐵為電極進(jìn)行，以鐵為電極進(jìn)行 電解，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，有電解，經(jīng)過(guò)一段時(shí)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標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)廢水中鉻的含量已低于排放標(biāo)準(zhǔn), 請(qǐng)回答下面問(wèn)題：請(qǐng)回答下面問(wèn)題： 1. 兩極發(fā)生的電極反應(yīng)：兩極發(fā)生的電極反應(yīng)： 2. 寫(xiě)出寫(xiě)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性的原因：工業(yè)廢水由酸性變?yōu)閴A性的原因： 4能否改用石墨電極？說(shuō)明原因。能否改用石墨電極？說(shuō)明原因。

34、 陽(yáng)極：陽(yáng)極：Fe 2e =Fe2+, 陰極：陰極：2H+ + 2e = H2 Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6 Fe3+ + 7H2O H+不斷放電不斷放電, Cr2O72- 與與Fe2+反應(yīng)中消耗反應(yīng)中消耗H+, 打破了水的電離平衡打破了水的電離平衡, 使溶液中使溶液中OH- H+ 不能不能, 陽(yáng)極產(chǎn)生陽(yáng)極產(chǎn)生Cl2, 得不到得不到 Fe2+，缺少還原劑，缺少還原劑, 不能使不能使Cr2O72- 變?yōu)樽優(yōu)镃r3+生成生成Cr(OH)3沉淀而除去沉淀而除去 電解一段時(shí)間，如何恢原到電解前的溶液電解一段時(shí)間，如何恢原到電解前的溶液 既要考慮既要考慮“質(zhì)質(zhì)”又

35、要考慮又要考慮 “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 若加入若加入CuO、Cu(OH)2，均能與，均能與H2SO4反應(yīng)生成反應(yīng)生成CuSO4. CuOH2SO4CuSO4H2O Cu(OH)2H2SO4CuSO42H2O 比較、消耗的比較、消耗的H2SO4、生成的、生成的CuSO4、H2O即可知道即可知道:加加 入入1mol Cu(OH)2能與能與1mol H2SO4反應(yīng)能生成反應(yīng)能生成1mol CuSO4 和和2molH2O.不符合電解時(shí)的相關(guān)物質(zhì)的比例不符合電解時(shí)的相關(guān)物質(zhì)的比例.若改加若改加CuO， 則很合適則很合適. 思考思考2： 如何確定

36、所加物質(zhì)的量如何確定所加物質(zhì)的量?(惰性電極惰性電極) 分析：分析： 由于兩極上通過(guò)的電子數(shù)相等由于兩極上通過(guò)的電子數(shù)相等,故陰、陽(yáng)兩故陰、陽(yáng)兩 極產(chǎn)物的物質(zhì)的量間一定滿(mǎn)足確定的關(guān)系極產(chǎn)物的物質(zhì)的量間一定滿(mǎn)足確定的關(guān)系.因而加入因而加入 物與其也有一定關(guān)系物與其也有一定關(guān)系. 例如例如: 電解含電解含0.4mol CuSO4溶液一段時(shí)間后，陽(yáng)極溶液一段時(shí)間后，陽(yáng)極 上生成上生成2.24L氣體氣體(S.T.P),則應(yīng)加入則應(yīng)加入CuO多少克？多少克？(用用 惰性電極惰性電極) 解析解析 O2 2CuO 1mol 2mol 0.1mol 0.2mol m(CuO)0.28016(g) 故加入故加入16g CuO即能恢復(fù)即能恢復(fù) 例用陽(yáng)極例用陽(yáng)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(shí)間后電解一段時(shí)間后, 再加入再加入W, 能使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)能使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài), 符合題意的組是符合題意的組是 ( ) X Y Z W A C FeNaCl H2O B Pt CuCuSO4CuSO4溶液溶液 C C CH2SO4 H2O D Ag