《第四章電化學(xué)基礎(chǔ)》復(fù)習(xí)課件

第四章電化學(xué)基礎(chǔ)單元復(fù)習(xí)2/3/20231網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)一、歸納整理原電池電解池電鍍池定義形成條件將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其他金屬的裝置①兩個(gè)電極；②電解質(zhì)溶液；③形成閉合回路④直流電流①鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬接負(fù)極②電鍍液含待鍍金屬離子①活潑性不同的兩電極②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路④自發(fā)反應(yīng)2.三池比較電子得失得失電子數(shù)相等電極電極反應(yīng)電子流向能量轉(zhuǎn)變相對(duì)活潑金屬作負(fù)極,較不活潑的金屬或非金屬為正極與直流電源負(fù)極相連是陰極,與正極相連是陽(yáng)極同電解池正極：得電子還原反應(yīng)負(fù)極：失電子氧化反應(yīng)陽(yáng)極：電極金屬或溶液中的陰離子失電子,氧化反應(yīng)陰極：溶液中的陽(yáng)離子得電子,還原反應(yīng)陽(yáng)極：鍍層金屬失電子,氧化反應(yīng)陰極：溶液中的陽(yáng)離子或鍍層金屬離子得電子,還原反應(yīng)負(fù)極正極導(dǎo)線電源負(fù)極陰極導(dǎo)線陽(yáng)極電源正極導(dǎo)線同電解池化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,反應(yīng)由外界輸入的能量推動(dòng)同電解池陽(yáng)(離子)朝正（極）三池內(nèi)電解質(zhì)溶液中離子的流向陰(離子)朝負(fù)（極）原電池電解池陽(yáng)(離子)向陰（極）陰(離子)向陽(yáng)（極）3、三池的判定1)若無(wú)外界電源，可能是原電池，然后依據(jù)原電池的形成條件分析判定，主要思路是“三看”先看電極：兩極為導(dǎo)體且活潑性不同再看溶液：兩極插入電解質(zhì)溶液中后看回路：形成閉合回路或兩極接觸2)若有外界電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中，則可能是電解池或電鍍池。當(dāng)陽(yáng)極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬離子相同時(shí)，則為電鍍池，其余情況為電解池。負(fù)極(Zn)：Zn–2e-=Zn2+正極(MnO2和C)：

2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O總Zn+2MnO2+2NH4Cl=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O1、普通鋅錳電池(酸性）二、化學(xué)電源負(fù)極(Zn)：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正極(MnO2)：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-電池總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2堿性鋅錳電池：3、鋰電池負(fù)極：Li-e-=Li+正極：Li++MnO2+e-=LiMnO2

總反應(yīng)：Li+MnO2=LiMnO22、鋅銀電池—紐扣電池負(fù)極(Zn)：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O正極(Ag2O)：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-總反應(yīng)：Zn+Ag2O=ZnO+2Ag2PbSO4(s)+2H2O(l)Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)充電放電負(fù)極：氧化反應(yīng)

Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s)正極：還原反應(yīng)PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=PbSO4(s)+2H2O(l)②充電過(guò)程陰極(接電源負(fù)極)：還原反應(yīng)

PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)陽(yáng)極(接電源正極)：氧化反應(yīng)PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)4、鉛蓄電池5、燃料電池——?dú)溲跞剂想姵?1)酸性氫氧燃料電池負(fù)極(Pt)：2H2-4e-=4H+正極(Pt)：O2+4H++4e-=2H2O電池總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O(2)堿性氫氧燃料電池負(fù)極(Pt)：2H2-4e-+4OH-=4H2O正極(Pt)：O2+2H2O+4e-=4OH-電池總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O正極：2O2+2H2O+8e-=8OH-負(fù)極：CH4+10OH-–8e-=CO32-+7H2O

甲烷燃料電池，負(fù)極通甲烷，正極通氧氣，氫氧化鉀溶液為電解質(zhì)溶液總反應(yīng)式:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O寫(xiě)出其電極方程式6、熔融鹽燃料電池可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，CO為陽(yáng)極燃?xì)猓諝馀cCO2的混合氣為陰極燃?xì)庳?fù)極反應(yīng)式：2CO+2CO32--4e=4CO2正極反應(yīng)式：總反應(yīng)式：O2+4e-+2CO2=2CO32-2CO+O2=2CO2書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1．電極反應(yīng)是離子反應(yīng)，遵循書(shū)寫(xiě)離子反應(yīng)的所有規(guī)則（如“拆”、“平”）；2．將兩極反應(yīng)的電子得失數(shù)配平后，相加得到總反應(yīng)，總反應(yīng)減去一極反應(yīng)即得到另一極反應(yīng)；3．負(fù)極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物，與溶液的酸堿性有關(guān)(如＋4價(jià)的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在堿性溶液中以CO32-形式存在)；4．溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它與H＋結(jié)合成H2O、在堿性或中性溶液中它與水結(jié)合成OH-。三、電解池陽(yáng)極放電：

1）活性電極：金屬電極首先失電子。

2）惰性電極：則溶液中陰離子放電。陰極放電：電極材料受保護(hù)，溶液中陽(yáng)離子放電。陰離子放電（失電子）由易到難:S2-I-Br-Cl-OH-ROmn-F-Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+

>

Pb2+>

Sn2+>

Fe2+1、放電順序的判斷2、電解規(guī)律(用惰性電極電解時(shí))⑴、電解含氧酸、強(qiáng)堿溶液、活潑金屬的含氧酸鹽溶液時(shí)，如電解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液陽(yáng)極：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑陰極：4H++4e－＝2H2↑總反應(yīng)：2H2OO2↑+2H2↑

電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

，若要恢復(fù)原來(lái)的濃度，只需加入一定量的

即可。實(shí)質(zhì)：電解水例如：電解硫酸鈉溶液增大水——————電解⑵、電解無(wú)氧酸溶液(氫氟酸除外)、不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽溶液，如電解鹽酸、CuCl2溶液等電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

，若要恢復(fù)原來(lái)的組成和濃度，需加入一定量的

(通入一定量的HCl氣體)陽(yáng)極：2Cl－－2e－＝Cl2↑陰極：2H++2e－＝H2↑總反應(yīng)：2HClCl2↑+H2↑電解鹽酸實(shí)質(zhì)：電解質(zhì)本身被電解減小溶質(zhì)——————電解⑶、電解不活潑金屬的含氧酸鹽時(shí)，電解質(zhì)和水都有一部分被電解，如電解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。陽(yáng)極：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑陰極：2Cu2++4e－＝2Cu總反應(yīng)：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4

電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來(lái)的組成和濃度，需加入一定量金屬氧化物。電解CuSO4溶液——————電解⑷、電解活潑金屬的含氧酸鹽溶液時(shí)，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?jǐn)?shù)減小，若要恢復(fù)原來(lái)的組成和濃度，需通入一定量的HCl。陽(yáng)極(C)：2Cl－－2e－＝Cl2↑陰極(C)：2H++2e－＝H2↑總反應(yīng)：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑——————電解3、分析電解題的思路方法先看陽(yáng)極材料，再看電解質(zhì)類(lèi)型，由此判斷電極產(chǎn)物和電解后溶液的酸堿性用惰性電極電解鹽溶液時(shí)溶液的酸堿性一般陽(yáng)(極)顯酸(H+)(陽(yáng)極放O2生酸)陰(極)顯堿(OH-)(陰極放H2生堿)如電解Na2SO4溶液，陽(yáng)極附近呈酸性，陰極附近呈堿性，電解后整個(gè)溶液呈中性4、判斷溶液的pH變化：先分析原溶液的酸堿性，再看電極產(chǎn)物。（1）如果只產(chǎn)生氫氣而沒(méi)有氧氣，只pH變大；

（2）如果只產(chǎn)生氧氣而沒(méi)有氫氣，只pH變小；（3）如果既產(chǎn)生氫氣又產(chǎn)生氧氣

①若原溶液呈酸性則pH減小；②若原溶液呈堿性pH增大；③若原溶液呈中性pH不變。1.金屬腐蝕:(1)化學(xué)腐蝕

(2)電化腐蝕a.析氫腐蝕

b.吸氧腐蝕2.防護(hù)方法:

(1)在金屬表面覆蓋保護(hù)

(2)改變金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)

(3)電化學(xué)保護(hù)法(犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法)

三、金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)說(shuō)明：①電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防腐措施的腐蝕②同一種金屬的腐蝕:強(qiáng)電解質(zhì)>弱電解質(zhì)>非電解質(zhì)例1

鉑電極電解2LCu(NO3)2和NaNO3混合溶液,通電一段時(shí)間,兩極均產(chǎn)生2.24L(S.T.P)氣體.求電解后溶液的pH.

Cu2+得電子數(shù)+H+得電子數(shù)=OH-失電子總數(shù)

n(Cu2+)×2+1×0.2=0.1×4n(Cu2+)=0.1molCu2+～2H+

C(H+)=0.1mol/LpH=1解析：陽(yáng)極4OH--4e-=2H2O+O2↑

陰極Cu2++2e-=Cu2H++2e-=H2↑四、電解計(jì)算——電子守恒法練習(xí)1、將兩支惰性電極插入100mlAgNO3溶液中，通電一會(huì)，電解液的pH值由6.0變?yōu)?.0(設(shè)電解時(shí)沒(méi)有氫氣放出且電解液體積不變)，則電極上析出銀的質(zhì)量為多少克?解:∵

n(H+)的增加量等于n(OH-)的減少量4AgNO3+2H2O4HNO3+O2(陽(yáng)極)+4Ag(陰極)1mol108g(10-2-10-6)×0.1m∴m(Ag)=0.108g電解思考與練習(xí)2、如圖所示裝置，指