1、好读书教育-什邡校区 高中化学 张子言专用1原电池和电解池一 原电池；原 电 池 的 形 成 条 件原 电 池 的 工 作 原 理 原 电 池 反 应 属 于 放 热 的 氧 化 还 原 反 应 ， 但 区 别 于 一 般 的 氧 化 还原 反 应 的 是 ， 电 子 转 移 不 是 通 过 氧 化 剂 和 还 原 剂 之 间 的 有 效 碰 撞 完 成 的 ， 而 是 还 原 剂 在负 极 上 失 电 子 发 生 氧 化 反 应 ， 电 子 通 过 外 电 路 输 送 到 正 极 上 ， 氧 化 剂 在 正 极 上 得 电 子 发生 还 原 反 应 ， 从 而 完 成 还 原 剂 和 氧 化
2、 剂 之 间 电 子 的 转 移 。 两 极 之 间 溶 液 中 离 子 的 定 向 移动 和 外 部 导 线 中 电 子 的 定 向 移 动 构 成 了 闭 合 回 路 ， 使 两 个 电 极 反 应 不 断 进 行 ， 发 生 有 序的 电 子 转 移 过 程 ， 产 生 电 流 ， 实 现 化 学 能 向 电 能 的 转 化 。 从 能 量 转 化 角 度 看 ， 原 电 池 是 将 化 学 能 转 化 为 电 能 的 装 置 ； 从 化 学 反 应 角 度 看 ， 原电 池 的 原 理 是 氧 化 还 原 反 应 中 的 还 原 剂 失 去 的 电 子 经 导 线 传 递 给 氧 化
3、剂 ， 使 氧 化 还 原 反应 分 别 在 两 个 电 极 上 进 行 。 原 电 池 的 构 成 条 件 有 三 个 ： （ 1） 电 极 材 料 由 两 种 金 属 活 动 性 不 同 的 金 属 或 由 金 属 与 其 他 导 电 的 材 料 （ 非 金 属或 某 些 氧 化 物 等 ） 组 成 。 （ 2） 两 电 极 必 须 浸 泡 在 电 解 质 溶 液 中 。 （ 3） 两 电 极 之 间 有 导 线 连 接 ， 形 成 闭 合 回 路 。 只 要 具 备 以 上 三 个 条 件 就 可 构 成 原 电 池 。 而 化 学 电 源 因 为 要 求 可 以 提 供 持 续 而 稳
4、 定的 电 流 ， 所 以 除 了 必 须 具 备 原 电 池 的 三 个 构 成 条 件 之 外 ， 还 要 求 有 自 发 进 行 的 氧 化 还 原反 应 。 也 就 是 说 ， 化 学 电 源 必 须 是 原 电 池 ， 但 原 电 池 不 一 定 都 能 做 化 学 电 池 。 形 成 前 提 ： 总 反 应 为 自 发 的 氧 化 还 原 反 应 电 极 的 构 成 ： a.活 泼 性 不 同 的 金 属 锌 铜 原 电 池 ， 锌 作 负 极 ， 铜 作 正 极 ； b.金 属 和 非 金 属 （ 非金 属 必 须 能 导 电 ） 锌 锰 干 电 池 ， 锌 作 负 极 ， 石
5、墨 作 正 极 ； c.金 属 与 化 合 物 铅 蓄 电池 ， 铅 板 作 负 极 ， 二 氧 化 铅 作 正 极 ； d.惰 性 电 极 氢 氧 燃 料 电 池 ， 电 极 均 为 铂 。 电 解 液 的 选 择 ： 电 解 液 一 般 要 能 与 负 极 材 料 发 生 自 发 的 氧 化 还 原 反 应 。 原 电 池 正 负 极 判 断 ： 负 极 发 生 氧 化 反 应 ， 失 去 电 子 ； 正 极 发 生 还 原 反 应 ， 得 到 电 子 。 电 子 由 负 极 流 向 正 极 ， 电 流 由 正 极 流 向 负 极 。 溶 液 中 ， 阳 离 子 移 向 正 极 ， 阴 离
6、子 移 向 负 极 电 极 反 应 方 程 式 的 书 写负 极 ： 活 泼 金 属 失 电 子 ， 看 阳 离 子 能 否 在 电 解 液 中 大 量 存 在 。 如 果 金 属 阳 离 子 不 能与 电 解 液 中 的 离 子 共 存 ， 则 进 行 进 一 步 的 反 应 。 例 ： 甲 烷 燃 料 电 池 中 ， 电 解 液 为 KOH， 负 极 甲 烷 失 8 个 电 子 生 成 CO2 和 H2O， 但 CO2 不 能 与 OH-共 存 ， 要 进 一 步 反应 生 成 碳 酸 根 。 正 极 ： 当 负 极 材 料 能 与 电 解 液 直 接 反 应 时 ， 溶 液 中 的 阳
7、离 子 得 电 子 。 例 ： 锌 铜原 电 池 中 ， 电 解 液 为 HCl， 正 极 H+得 电 子 生 成 H2。 当 负 极 材 料 不 能 与 电 解 液 反 应好读书教育-什邡校区 高中化学 张子言专用2时 ， 溶 解 在 电 解 液 中 的 O2 得 电 子 。 如 果 电 解 液 呈 酸 性 ， O2+4e-+4H+=2H2O； 如果 电 解 液 呈 中 性 或 碱 性 ， O2+4e-+2H2O=4OH-。 特 殊 情 况 :Mg-Al-NaOH， Al 作 负 极 。 负 极 ： Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O； 正 极： 2H2O+2e-=H2+2OH-
8、Cu-Al-HNO3， Cu 作 负 极 。 注 意 ： Fe 作 负 极 时 ， 氧 化 产 物 是 Fe2+而 不 可 能 是 Fe3+； 肼 （ N2H4） 和 NH3的 电 池 反 应 产 物 是 H2O 和 N2 无 论 是 总 反 应 ， 还 是 电 极 反 应 ， 都 必 须 满 足 电 子 守 恒 、 电 荷 守 恒 、 质 量 守 恒 。 pH 变 化 规 律 电 极 周 围 ： 消 耗 OH-(H+)， 则 电 极 周 围 溶 液 的 pH 减 小 （ 增 大 ） ； 反 应 生 成 OH-(H+)， 则 电 极 周 围 溶 液 的 pH 增 大 （ 减 小 ） 。 溶 液
9、 ： 若 总 反 应 的 结 果 是 消 耗 OH-(H+)， 则 溶 液 的 pH 减 小 （ 增 大 ） ； 若 总 反 应的 结 果 是 生 成 OH-(H+)， 则 溶 液 的 pH 增 大 （ 减 小 ） ； 若 总 反 应 消 耗 和 生 成 OH-(H+)的物 质 的 量 相 等 ， 则 溶 液 的 pH 由 溶 液 的 酸 碱 性 决 定 ， 溶 液 呈 碱 性 则 pH 增 大 ， 溶 液 呈酸 性 则 pH 减 小 ， 溶 液 呈 中 性 则 pH 不 变 。 原 电 池 表 示 方 法原 电 池 的 组 成 用 图 示 表 达 ， 未 免 过 于 麻 烦 。 为 书 写
10、简 便 ， 原 电 池 的 装 置 常 用 方 便 而科 学 的 符 号 来 表 示 。 其 写 法 习 惯 上 遵 循 如 下 几 点 规 定 ： 1. 一 般 把 负 极 （ 如 Zn 棒 与 Zn2+离 子 溶 液 ） 写 在 电 池 符 号 表 示 式 的 左 边 ， 正 极（ 如 Cu 棒 与 Cu2+离 子 溶 液 ） 写 在 电 池 符 号 表 示 式 的 右 边 。 2. 以 化 学 式 表 示 电 池 中 各 物 质 的 组 成 ， 溶 液 要 标 上 活 度 或 浓 度 （ mol/L） ,若 为气 体 物 质 应 注 明 其 分 压 (Pa)， 还 应 标 明 当 时 的
11、 温 度 。 如 不 写 出 ， 则 温 度 为 298.15K,气 体 分 压 为 101.325kPa,溶 液 浓 度 为 1mol/L。 3. 以 符 号 “ ”表 示 不 同 物 相 之 间 的 接 界 ， 用 “”表 示 盐 桥 。 同 一 相 中 的 不 同 物 质 之间 用 “,”隔 开 。 4. 非 金 属 或 气 体 不 导 电 ， 因 此 非 金 属 元 素 在 不 同 氧 化 值 时 构 成 的 氧 化 还 原 电 对 作半 电 池 时 ， 需 外 加 惰 性 导 体 （ 如 铂 或 石 墨 等 ） 做 电 极 导 体 。 其 中 ， 惰 性 导 体 不 参 与 电 极反
12、 应 ， 只 起 导 电 （ 输 送 或 接 送 电 子 ） 的 作 用 ， 故 称 为 “惰 性 ”电 极 。 按 上 述 规 定 ， Cu Zn 原 电 池 可 用 如 下 电 池 符 号 表 示 ： （ -） Zn(s) Zn2+ (C)Cu2+ (C) Cu(s) （ +） 理 论 上 ,任 何 氧 化 还 原 反 应 都 可 以 设 计 成 原 电 池 ， 例 如 反 应 : Cl2+ 2I- 2Cl- +I2 此 反 应 可 分 解 为 两 个 半 电 池 反 应 ： 负 极 ： 2I- I2+ 2e- （ 氧 化 反 应 ） 正 极 ： C2+2e- 2Cl- （ 还 原 反 应
13、 ） 该 原 电 池 的 符 号 为 ： （ -） Pt I2(s) I- (C)Cl- (C) C2(PCL2) Pt（ +）好读书教育-什邡校区 高中化学 张子言专用3二 两类原电池吸 氧 腐 蚀吸 氧 腐 蚀 金 属 在 酸 性 很 弱 或 中 性 溶 液 里 ， 空 气 里 的 氧 气 溶 解 于 金 属 表 面 水 膜 中 而发 生 的 电 化 腐 蚀 ， 叫 吸 氧 腐 蚀 例 如 钢 铁 在 接 近 中 性 的 潮 湿 的 空 气 中 腐 蚀 属 于 吸 氧 腐 蚀 ， 其 电 极 反 应 如 下 ： 负 极 （ Fe） ： 2Fe - 4e = 2Fe2+ 正 极 （ C） ：
14、 2H2O + O2 + 4e = 4OH- 钢 铁 等 金 属 的 电 化 腐 蚀 主 要 是 吸 氧 腐 蚀 解 题 过 程 影 响 吸 氧 腐 蚀 的 因 素 1. 溶 解 氧 浓 度 的 影 响 2 温 度 的 影 响 3 盐 浓 度 的 影 响 4 溶 液 搅 拌 和 流 速 的 影 响 析 氢 腐 蚀在 酸 性 较 强 的 溶 液 中 发 生 电 化 腐 蚀 时 放 出 氢 气 ， 这 种 腐 蚀 叫 做 析 氢 腐 蚀 。 在 钢铁 制 品 中 一 般 都 含 有 碳 。 在 潮 湿 空 气 中 ， 钢 铁 表 面 会 吸 附 水 汽 而 形 成 一 层 薄 薄 的 水 膜 。水
15、 膜 中 溶 有 二 氧 化 碳 后 就 变 成 一 种 电 解 质 溶 液 ， 使 水 里 的 H+增 多 。 是 就 构 成 无 数 个以 铁 为 负 极 、 碳 为 正 极 、 酸 性 水 膜 为 电 解 质 溶 液 的 微 小 原 电 池 。 这 些 原 电 池 里 发 生 的 氧化 还 原 反 应 是 ： 负 极 （ 铁 ） ： 铁 被 氧 化 Fe-2e=Fe2+； 正 极 （ 碳 ） ： 溶 液 中 的 H+被还 原 2H+2e=H2 这 样 就 形 成 无 数 的 微 小 原 电 池 。 最 后 氢 气 在 碳 的 表 面 放 出 ， 铁 被 腐 蚀 ， 所 以 叫 析 氢腐
16、蚀 。 析 氢 腐 蚀 定 义 金 属 在 酸 性 较 强 的 溶 液 中 发 生 电 化 腐 蚀 时 放 出 氢 气 ， 这 种 腐 蚀 叫 做 析氢 腐 蚀 。 析 氢 腐 蚀 与 吸 氧 腐 蚀 的 比 较比 较 项 目析 氢 腐 蚀 吸 氧 腐 蚀去极化剂性质 带电氢离子，迁移速度和扩散能力都很大中性氧分子，只能靠扩散和对流传输去极化剂浓度浓度大，酸性溶液中 H+放电中性或碱性溶液中 H2O 作去极化剂 浓度不大，其溶解度通常随温度升高和盐浓度增大而减小好读书教育-什邡校区 高中化学 张子言专用4常 用 原 电 池 方 程 式1 CuH2SO4Zn 原 电 池 正 极 ： 2H+ +
17、2e- H2 负 极 ： Zn - 2e- Zn2+ 总 反 应 式 ： Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 2 CuFeCl3C 原 电 池 正 极 ： 2Fe3+ + 2e- 2Fe2+ 负 极 ： Cu - 2e- Cu2+ 总 反 应 式 ： 2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+ 3 钢 铁 在 潮 湿 的 空 气 中 发 生 吸 氧 腐 蚀 正 极 ： O2 + 2H2O + 4e- 4OH- 负 极 ： 2Fe - 4e- 2Fe2+ 总 反 应 式 ： 2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe（ OH)2 4 氢 氧 燃 料 电 池 （ 中 性 介 质 ）
18、正 极 ： O2 + 2H2O + 4e- 4OH- 负 极 ： 2H2 - 4e- 4H+ 总 反 应 式 ： 2H2 + O2 = 2H2O 5 氢 氧 燃 料 电 池 （ 酸 性 介 质 ） 正 极 ： O2 + 4H+ + 4e- 2H2O 负 极 ： 2H2 - 4e- 4H+ 总 反 应 式 ： 2H2 + O2 = 2H2O 6 氢 氧 燃 料 电 池 （ 碱 性 介 质 ） 正 极 ： O2 + 2H2O + 4e- 4OH- 负 极 ： 2H2 - 4e- + 4OH- 4H2O 总 反 应 式 ： 2H2 + O2 = 2H2O 7 铅 蓄 电 池 （ 放 电 ） 正 极
19、(PbO2) ： PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+ PbSO4 + 2H2O 负 极 (Pb) ： Pb- 2e-+ (SO4)2- PbSO4 总 反 应 式 ： Pb+PbO2+4H+ 2(SO4)2- = 2PbSO4 + 2H2O 8 AlNaOHMg 原 电 池 正 极 ： 6H2O + 6e- 3H2 + 6OH- 负 极 ： 2Al - 6e- + 8OH- 2AlO2- + 4H2O 总 反 应 式 ： 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2- + 3H2 好读书教育-什邡校区 高中化学 张子言专用59 CH4 燃 料 电 池 (碱 性 介 质 ) 正 极 ：
20、2O2 + 4H2O + 8e- 8OH- 负 极 ： CH4 -8e- + 10OH- (CO3)2- + 7H2O 总 反 应 式 ： CH4 + 2O2 + 2OH- = (CO3)2- + 3H2O 10 熔 融 碳 酸 盐 燃 料 电 池 （ Li2CO3 和 Na2CO3 熔 融 盐 作 电 解 液 ， CO 作 燃 料 ） ： 正 极 ： O2 + 2CO2 + 4e- 2(CO3)2- (持 续 补 充 CO2 气 体 ) 负 极 ： 2CO + 2(CO3)2- - 4e- 4CO2 总 反 应 式 ： 2CO + O2 = 2CO2 11 银 锌 纽 扣 电 池 (碱 性
21、介 质 ) 正 极 (Ag2O) ： Ag2O + H2O + 2e- 2Ag + 2OH- 负 极 (Zn) ： Zn + 2OH- -2e- ZnO + H2O 总 反 应 式 ： Zn + Ag2O = ZnO + 2Ag常 见 的 原 电 池常 用 原 电 池 有 锌 锰 干 电 池 、 锌 汞 电 池 、 锌 银 扣 式 电 池 及 锂 电 池 等 。 1 锌 锰 干 电 池 ： (1)铵 型 锌 锰 电 池 ： 电 解 质 以 氯 化 铵 为 主 ， 含 少 量 氯 化 锌 。 电 池 符 号 :(-) ZnNH4ClZnCl2MnO2 (+) 总 电 池 反 应 ： Zn+2NH
22、4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH) (2) 锌 型 锌 锰 电 池 ： 电 池 符 号 ： (-) ZnZnCl2MnO2 (+) 总 电 池 反 应 （ 长 时 间 放 电 ） ： Zn+2Zn(OH)Cl+6MnO(OH)=ZnCl22ZnO4H2O+2Mn3O4 (3) 碱 性 锌 锰 电 池 ：电 池 符 号 ： (-) ZnKOHMnO2 (+) 总 电 池 反 应 ： Zn+2H2O+2MnO2=2MnO(OH)+Zn(OH)2 例 1、下图中 x、y 分别是直流电源的两极，通电后发现 a 极板质量增加，b 极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是（ ）
23、a 极板 b 极板 x 电极 Z 溶液A 锌 石墨 负极 CuSO4B 石墨 石墨 负极 NaOHC 银 铁 正极 AgNO3D 铜 石墨 负极 CuCl2好读书教育-什邡校区 高中化学 张子言专用6例 2、高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为 3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn（OH ） 2+2Fe（OH）3+4KOH下列叙述不正确的是A、放电时负极反应为：Zn 2e +2OH= Zn（OH） 2B、充电时阳极反应为：Fe（ OH） 33e + 5 OH = FeO 4+ 4H2OC、放电时每转移 3 mol 电子，正极
24、有 1mol K2FeO4 被氧化D、放电时正极附近溶液的碱性增强例 3、通以相等的电量，分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞（亚汞的化合价为+1 价）溶液，若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比 n（硝酸银）n（硝酸亚汞）=2 1，则下列表述正确的是（ ）A、在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比 n（Ag ） n（Hg）=21B、在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等C、硝酸亚汞的分子式为 HgNO3 D、硝酸亚汞的分子式为 Hg2（NO 3） 2二 电 解 池 电解原理1、电解和电解池：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。把电能转变为化学能的装置叫做电解池或
25、电解槽。CuCl2 CuCl 22、电解池的组成：有两个电极插入电解质溶液（或熔融状态的电解质）中。两极连外接直流电源。3、离子的放电顺序：阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。电解电解质溶液时，在阴阳两极上首先发生放电反应的离子分别是溶液里最容易放电的阳离子和最容易放电的阴离子。（1）阳极：（还原性强的先放电）惰性电极（Pt、Au、石墨、钛等）时：S2 I Br Cl OH （水） NO3 SO42 F活性电极时：电极本身溶解放电。（2）阴极：（氧化性强的先放电）无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上的放电顺序是：Ag+Hg2+Cu2+H
26、+（水）Pb 2+Fe2+ Na+Ca 2+ K+ 4、电解规律：（惰性电极）（1）电解电解质：阳离子和阴离子放电能力均强于水电离出 H+和 OH 。如无氧酸和不活泼金属的无氧酸盐。HCl（aq）阳极（Cl OH ）2Cl 2e Cl 2阴极（H ） 2H 2e H 2总方程式 2HCl电 解 H2Cl 2CuCl 2（aq）好读书教育-什邡校区 高中化学 张子言专用7阳极（Cl OH ）2Cl 2e Cl 2阴极（Cu 2 H ） Cu 2 2e Cu总方程式 CuCl 2电 解 CuCl 2（2）电解水：阳离子和阴离子放电能力均弱于水电离出 H+和 OH 。如含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸
27、盐。H 2SO4（aq）阳极（SO 42 OH 4OH 4e 2H 2OO 2阴极（H ） 2H 2e H 2总方程式 2H 2O电 解 2H2O 2NaOH（aq）阳极（OH ）4OH 4e 2H 2OO 2阴极：（Na H 2H 2e H 2总方程式 2H 2O电 解 2H2O 2Na 2SO4（aq）阳极（SO 42 OH 4OH 4e 2H 2OO 2阴极：（Na H 2H 2e H 2总方程式 2H 2O电 解 2H2O 2（3）电解水和电解质：阳离子放电能力强于水电离出 H+，阴离子放电能力弱于水电离出 OH ，如活泼金属的无氧酸盐；阳离子放电能力弱于水电离出 H+，阴离子放电能力
28、强于水电离出 OH ，如不活泼金属的含氧酸盐。NaCl（aq）阳极（Cl OH ）2Cl 2e Cl 2阴极：（Na H 2H 2e H 2总方程式 2NaCl2H 2O电 解 2NaOHH 2Cl 2CuSO 4（aq）阳极（SO 42 OH 4OH 4e 2H 2OO 2阴极（Cu 2 H ） Cu 2 2e Cu总方程式 2CuSO42H 2O电 解 2Cu2H 2SO4O 2【归纳总结】（1）电解的四种类型（惰性电极）：好读书教育-什邡校区 高中化学 张子言专用8（2）电解质溶液浓度复原：加入物质与电解产物的反应必须符合电解方程式生成物的化学计量数。（3）电解时 pH 的变化：电极区域
29、：阴极 H+放电产生 H2，破坏水的电离平衡云集 OH ，阴极区域 pH 变大；阳极 OH 放电产生 O2，破坏水的电离平衡云集 H+，阳极区域 pH 变小。电解质溶液：电解过程中，既产生 H2，又产生 O2，则原溶液呈酸性的 pH 变小，原溶液呈碱性的 pH 变大，原溶液呈中性的 pH 不变（浓度变大） ；电解过程中，无 H2 和 O2 产生，pH 几乎不变。如电解 CuCl2 溶液（CuCl 2 溶液由于 Cu2+水解显酸性） ，一旦 CuCl2 全部电解完，pH 值会变大，成中性溶液。电解过程中，只产生 H2，pH 变大。电解过程中，只产生 O2，pH 变小。（4）电极方程式的书写：先看
30、电极；再将溶液中的离子放电顺序排队，依次放电；注意要遵循电荷守恒，电子得失的数目要相等。（二）电解原理的应用1、铜的电解精炼2、阳极（粗铜棒）：Cu2e Cu 2阴极（精铜棒）：Cu 2 2e Cu 电解质溶液：含铜离子的可溶性电解质分析：因为粗铜中含有金、银、锌、铁、镍等杂质，电解时，比铜活泼的锌、铁、镍会在阳极放电形成阳离子进入溶液中，Zn2e = Zn2+ 、Fe2e = Fe2+ 、Ni2e =Ni2+， Fe2+、Zn 2+、Ni 2+不会在阴极析出，最终留存溶液中，所以电解质溶液的浓度、质量、pH 均会改变。还原性比铜差的银、金等不能失去电子，它们以单质的形式沉积在电解槽溶液中，成
31、为阳极泥。阳极泥可再用于提炼金、银等贵重金属好读书教育-什邡校区 高中化学 张子言专用92、电镀阳极（镀层金属）：Cu2e Cu 2 阴极（镀件）：Cu 2 2e Cu电镀液：含镀层金属的电解质分析：因为由得失电子数目守恒可知，阳极放电形成的 Cu2 离子和阴极 Cu2 离子放电的量相等，所以电解质溶液的浓度、质量、pH 均不会改变。（1）电镀是电解的应用。电镀是以镀层金属为阳极，待镀金属制品为阴极，含镀层金属离子为电镀液。（2）电镀过程的特点：牺牲阳极；电镀液的浓度（严格说是镀层金属离子的浓度）保持不变；在电镀的条件下，水电离产生的 H+、OH 一般不放电。电解饱和食盐水氯碱工业氯碱工业所得
32、的 NaOH、Cl 2 、H 2 都是重要的化工生产原料，进一步加工可得多种化工产品，涉及多种化工行业，如：有机合成、医药、农药、造纸、纺织等，与人们的生活息息相关。阳极：石墨或金属钛 2Cl 2eCl 2阴极：铁网 2H 2eH 2电解质溶液：饱和食盐水总方程式：2NaCl2H 2O电 解 2NaOHH 2Cl 2分析：在饱和食盐水中接通直流电源后，溶液中带负电的 OH和 Cl向阳极移动，由于 Cl比 OH容易失去电子，在阳极被氧化成氯原子，氯原子结合成氯分子放出；溶液中带正电的 Na+和 H+向阴极移动，由于 H+比 Na+容易失去电子，在阴极被还原成氢原子，氢原子结合成氢分子放出；在阴极
33、上得到 NaOH。（1）饱和食盐水的精制：原因：除去 NaCl 中的 MCl 2、Na 2SO4 等杂质，防止生成氢氧化镁沉淀影响溶液的导电性，防止氯化钠中混有硫酸钠影响烧碱的质量。试剂加入的顺序：先加过量的 BaCl2 和过量的 NaOH（顺序可换） ，再加入过量的Na2CO3，过滤，加盐酸调节 pH 为 7。（2）隔膜的作用：防止氢气和氯气混合发生爆炸；防止氯气和氢氧化钠反应影响烧碱的质量。好读书教育-什邡校区 高中化学 张子言专用104、电解法冶炼活泼金属：（1）电解熔融的氯化钠制金属钠：2NaCl（熔融）电 解 2NaCl 2（2）电解熔融的氯化镁制金属镁：MgCl2（熔融）电 解 M
34、gCl 2（3）电解熔融的氧化铝制金属铝：2Al2O3（熔融）电 解 4Al3O 2分析：在金属活动顺序表中 K、Ca、Na 、Mg、Al 等金属的还原性很强，这些金属都很容易失电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，只能用电解其化合物熔融状态方法来冶炼。注意：电解熔融 NaCl 和饱和 NaCl 溶液的区别；不能用 MgO 替代 MgCl2 的原因；不能用AlCl3 替代 Al2O3 的原因。三原电池、电解池和电镀池的比较典型例题分析好读书教育-什邡校区 高中化学 张子言专用111确定金属活动性顺序例 1有 A、B、C、D 四种金属，将 A 与 B 用导线联结起来，浸入电解
35、质溶液中，B 不易被腐蚀；将 A、D 分别投入到等浓度的盐酸中，D 比 A 反应剧烈；将铜浸入 B 的盐溶液中无明显变化；将铜浸入 C 的盐溶液中，有金属 C 析出。据此可推知它们的金属活动性由强到弱的顺序为 （ ）ADCAB BDABC CDBAC DBADC2比较反应速率例 2100mL 浓度为 2 molL-1的盐酸跟过量的锌片反应，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 （ ）A加入适量的 6molL-1的盐酸 B加入数滴氯化铜溶液 C加入适量蒸馏水D加入适量的氯化钠溶液3书写电极反应式、总反应式例 3熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用 Li2CO3和
36、Na2CO3的熔融盐 混合物作电解质，CO 为阳极燃气，空气与 CO2的混合气体为阴极助燃气，制得在650下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：阳极反应式：2CO+2CO 32-4e-= 4CO2阴极反应式：_，电池总反应式：_。4分析电极反应例 4氢镍电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是：(1/2)H 2+NiO(OH) Ni(OH)2根据此反应式判断下列叙述中正确的是（ ）A电池放电时，电池负极周围溶液的 pH 不断增大 B电池放电时，镍元素被氧化C电池充电时，氢元素被还原 D电池放电时，H 2 是负极例5钢铁发生电化学腐蚀时,负极发生的反
37、应（ ）A2H +2e-=H2 B2H 2O+O2+4e-= 4OH- CFe-2e -=Fe2+ D4OH -+4e-=2H2O+O2随堂练习 1. 在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是 （ 好读书教育-什邡校区 高中化学 张子言专用12）A原电池正极和电解池阳极所发生的反应 B原电池正极和电解池阴极所发生的C原电池负极和电解池阳极所发生的反应 D原电池负极和电解池阴极所发生的反应2用石墨作电极，电解1 molL 1 下列物质的溶液，溶液的pH保持不变的是 ( )AHCl BNaOH CNa 2SO4 DNaCl3在铁制品上镀上一定厚度的锌层，以下设计方案正确
38、的是 ( )A锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子B铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子C铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子D锌用阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子4银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为 2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O，在此电池放电时，负极上发生反应的物质是 ( )AAg BZn(OH) 2 CAg 2O Zn5100 mL浓度为2 molL1 的盐酸跟过量的锌片反应，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 ( )A.加入适量的6 molL 1 的盐酸 B.加入数滴氯化铜溶液C.加入适量蒸馏水 D.加入适量的
39、氯化钠溶液6用两支惰性电极插入500 mL AgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)，电极上析出银的质量大约是 ( )A.27 mg B.54 mg C.108 mg D.216 mg7.右图中 x、y 分别是直流电源的两极，通电后发现 a 极板质量增加， b 极板处有无色无臭气体放出，合这一情况的是 a 极板 b 极板 x 电极 Z 溶液A 锌 石墨 负极 CuSO4B 石墨 石墨 负极 NaOHC 银 铁 正极 AgNO3D 铜 石墨 负极 CuCl28.电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液 a；X、Y 是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：（1）若 X、Y 都是惰性电极，a 是饱和 NaCl 溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则电解池中 X 极上的电极反应式为 。在 X 极附近观察到的实验现象是 。Y 电极上的电极反应式为 。检验该电极反应产物的方法是 。（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液 a 选用 CuSO4溶液，则X 电极的材料是 ，电极反应式 。Y 电极的材料是 ，电极反应式为 。
