原电池和电解池的定义(精)
高中化学58个精讲_(39)_原电池原理及应用
原电池和电解池1.原电池和电解池的比较:装置原电池电解池实例原理使氧化还原反应中电子作定向移动,从而形成电流。
这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。
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叫做电解。
这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。
形成条件①电极:两种不同的导体相连;②电解质溶液:能与电极反应。
①电源;②电极(惰性或非惰性);③电解质(水溶液或熔化态)。
反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应电极名称由电极本身性质决定:正极:材料性质较不活泼的电极;负极:材料性质较活泼的电极。
由外电源决定:阳极:连电源的正极;阴极:连电源的负极;电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)正极:2H++2e-=H2↑(还原反应)阴极:Cu2+ +2e- = Cu (还原反应)阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)电子流向负极→正极电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极;阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能应用①抗金属的电化腐蚀;②实用电池。
①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀铜);③电冶(冶炼Na、Mg、Al);④精炼(精铜)。
考点39原电池原理及应用1.复习重点1.原电池的电极名称及电极反应式,2.对几种化学电源的电极反应式的认识和书写,3.原电池原理的应用。
4.其中原电池原理及有关计算是高考的命题热点。
[复习提问]氧化还原反应的特征是什么?氧化还原反应的本质是什么?(答)元素化合价发生升降(答)电子的转移复习旧知识,引入新知识。
温故而知新[多媒体展示]原电池在当今生产、生活和科技发展中广泛的用途观看屏幕从教材中吸取信息,重视教材、阅读教材,培养学生紧扣教材的思想[讲述]尽管这些电池大小、用途、功效各有不同,但设计原理是相同的提出课题[多媒体动画模拟]原电池组成实验装置的改变:a、溶液相同,电极变化:b、电极相同,溶液变化:c、断路:思考:原电池装置构成必须具备哪些条件?培养学生类比,归纳、总结的自主学习的能力[板书]原电池组成条件:(-)较活泼的金属(a)电极(+)较不活泼的金属或非金属(b)电解质溶液(c)闭合回路培养学生分析问题的能力从以上讨论的原电池装置中我们来总结一下:原电池原理原电池原理:电子负极正极(导线)流出电子流入电子发生氧化反应发生还原反应培养学生分析、归纳能力[设问]那么电极上的反应如何写?书写时要注意什么?[讲述]以Zn-Cu原电池为例练电极反应式和电池总反应强调注意点,作业规范化。
高中化学知识点——原电池和电解池
原电池和电解池装置原电池电解池实例原理使氧化复原反应中电子作定向移动,从而形成电流。
这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。
使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化复原反应的过程叫做电解。
这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。
形成条件①电极:两种不同的导体相连;②电解质溶液:能与电极反应。
①电源;②电极〔惰性或非惰性〕;③电解质〔水溶液或熔化态〕。
反应类型自发的氧化复原反应非自发的氧化复原反应电极名称由电极本身性质决定:正极:材料性质较不活泼的电极;负极:材料性质较活泼的电极。
由外电源决定:阳极:连电源的正极;阴极:连电源的负极;电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+ 〔氧化反应〕正极:2H++2e-=H2↑〔复原反应〕阴极:Cu2+ +2e- = Cu 〔复原反应〕阳极:2Cl--2e-=Cl2↑〔氧化反应〕电子流向负极→正极电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极;阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能应用①抗金属的电化腐蚀;②实用电池。
①电解食盐水〔氯碱工业〕;②电镀〔镀铜〕;③电冶〔冶炼Na、Mg、Al〕;④精炼〔精铜〕。
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复原反应,但区别于一般的氧化复原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和复原剂之间的有效碰撞完成的,而是复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复原反应,从而完成复原剂和氧化剂之间电子的转移。
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复原反应中的复原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化复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。
原电池和电解池的所有知识点
原电池和电解池的所有知识点
1、原电池:原电池是一种可以将化学能转换为电能的装置,也称作“原子能电池”,是利用化学反应产生电流来发电的。
它通常包括一个正极和一个负极,并通过一个电导体(通常是电解液)将两者连接起来,从而形成电路。
原电池具有高效、结构简单、体积小等优点,是很多电子设备中应用最多的电源。
2、电解池:电解池是一种可以释放出电能的装置,通过将氢离子和氧离子在电解质中进行电解来释放出电能。
它由一个正极和一个负极组成,由一个电解液将两者连接起来,从而形成电路。
电解池具有体积小、重量轻、使用寿命长等优点,因此被广泛应用于各种电子设备中。
原电池和电解池比较
原电池和电解池比较1.原电池和电解池的比较:装置原电池电解池实例原理使氧化还原反应中电子作定向移动,从而形成电流。
这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。
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叫做电解。
这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。
形成条件①电极:两种不同的导体相连;②电解质溶液:能与电极反应。
①电源;②电极(惰性或非惰性);③电解质(水溶液或熔化态)。
反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应电极名称由电极本身性质决定:正极:材料性质较不活泼的电极;负极:材料性质较活泼的电极。
由外电源决定:阳极:连电源的正极;阴极:连电源的负极;电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)正极:2H++2e-=H2↑(还原反应)阴极:Cu2+ +2e- = Cu (还原反应)阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)电子流向负极→正极电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极;阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能应用①抗金属的电化腐蚀;②实用电池。
①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀铜);③电冶(冶炼Na、Mg、Al);④精炼(精铜)。
考点解说1.电化腐蚀:发生原电池反应,有电流产生(1)吸氧腐蚀负极:Fe-2e-==Fe2+正极:O2+4e-+2H2O==4OH-总式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O(2)析氢腐蚀: CO2+H2OH2CO3H++HCO3-负极:Fe -2e-==Fe2+正极:2H+ + 2e-==H2↑总式:Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2+ H2↑Fe(HCO3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。
2.金属的防护⑴改变金属的内部组织结构。
合金钢中含有合金元素,使组织结构发生变化,耐腐蚀。
如:不锈钢。
原电池和电解池全面总结(热点)8篇
原电池和电解池全面总结(热点)8篇第1篇示例:原电池和电解池是当今社会中非常重要的能源存储和转换设备,广泛应用于电动车、手机、笔记本电脑等各种现代电子设备中。
在这篇文章中,我们将对原电池和电解池进行全面总结,包括其原理、结构、性能特点以及当前的热点问题。
一、原电池的原理和结构原电池是通过化学反应将化学能转化为电能的装置。
它由阳极、阴极和电解质组成。
当外部电路连接时,化学反应在阳极和阴极之间发生,产生电流。
常见的原电池有干电池和蓄电池两种类型。
干电池是一次性使用的电池,蓄电池则可以反复充放电使用。
二、原电池和电解池的性能特点1. 能量密度高:原电池和电解池在相同体积和重量下可以存储更多的能量,适合应用于现代电子设备中。
2. 长寿命:部分原电池和电解池可以进行多次充放电循环,使用寿命较长。
3. 环保:与传统的化石能源相比,原电池和电解池使用过程中不会产生二氧化碳等有害气体,对环境友好。
4. 快速充放电:随着技术的进步,原电池和电解池的充放电速度越来越快,用户体验更佳。
1. 安全问题:在过去的几年里,因为原电池和电解池自身的特性,如短路、过充、过放等问题导致的安全事故时有发生,如三星Note7手机爆炸事件、特斯拉电动车发生火灾等。
原电池和电解池的安全性一直备受关注。
2. 资源利用与环保:现有的原电池和电解池在制造和回收过程中对资源的消耗比较大,回收利用率较低,对环境造成了一定的压力。
如何提高原电池和电解池的资源利用率,保护环境成为了热点问题。
3. 高性能需求:随着电子设备的不断更新,用户对于原电池和电解池的性能要求也在不断提高,如快速充电、长使用时间、安全稳定等,如何满足用户需求也是当前的热点问题。
以上就是对原电池和电解池的全面总结,这些设备在当今社会中发挥着越来越重要的作用,我们期待未来能够有更多的创新,解决当前存在的问题,使得原电池和电解池能更好地适应现代社会的需求。
第2篇示例:原电池和电解池是当前热点话题之一,随着新能源技术的发展,原电池和电解池成为各行各业关注的焦点。
高中化学知识点——原电池和电解池
钢铁等金属的电化腐蚀主要是吸氧腐蚀.
吸氧腐蚀的必要条件
以氧的还原反应为阴极过程的腐蚀,称为氧还原腐蚀或吸氧腐蚀。发生吸氧腐蚀的必要条件是金属的电位比氧还原反应的电位低:
氧的阴极还原过程及其过电位
吸氧腐蚀的阴极去极化剂是溶液中溶解的氧。随着腐蚀的进行,氧不断消耗,只有来自空气中的氧进行补充。因此,氧从空气中进入溶液并迁移到阴极表面发生还原反应,这一过程包括一系列步骤。
阴极:Cu2++2e-= Cu(还原反应)
阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)
电子流向
负极→正极
电源负极→阴极;阳极→电源正极
电流方向
正极→负极
电源正极→阳极;阴极→电源负极
能量转化
化学能→电能
电能→化学能
应用
①抗金属的电化腐蚀;
②实用电池。
①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀铜);③电冶(冶炼Na、Mg、Al);④精炼(精铜)。
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。
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
原电池和电解池的定义.
NaCl溶液
现1电名、象极称两:极附 在均近 离产存 子生离气子体放。电顺序 电极反应方程式
23阴、、极阴阳极极区淀NHa+附粉+ 近碘溶化H+液 钾>出 试Na现 纸+ 红变色蓝,,2H有气++碱体2e生有- =成刺H。激2↑ 性
气阳味极 。 Cl-
OH-
⑶设备: 电解槽(阳极C、阴极Fe)
阳极区
△ 4C+3O2 = 2CO+2CO2
工业上从铝土矿制铝的生产过程
B溶液
消石灰 过滤
NaOH
滤液 CO2
过滤
D溶液 E沉淀
铝
土
A
矿
高压 水蒸气
过滤
C沉淀
干燥 煅烧
冰晶石 铝
电解
残渣 :48%Fe2O3、15%Al2O3、
其它为SiO2和NaOH等
第二节 氯碱工业
Pb + PbO2 + 2H2SO4
2PbSO4 + 2H2O
放电和充电是完全相反的过程,放电作 原电池,充电作电解池。电极名称看电 子得失,电极反应式是离子方程式且加 起来应与总反应式相同。
(2)充电反应
阴极: PbSO4 +2e—= Pb+ SO42-
阳极: PbSO4 -2e— + 2H2O
Fe
O2 4OH-2H+ H2
吸氧ee腐--ee--蚀ee-e-e--C 析e-e氢-ee--腐蚀
有电流产生
吸氧腐蚀 析氢腐蚀
负极
正极 负极 正极
2Fe-4e-==2Fe2+
O2 + 4e- + 2H2O == 4OH- Fe-2e-==Fe2+ 2H+ + 2e-==H2↑
2015年高考化学原电池和电解池讲义
原电池和电解池一、原电池:1、定义:将化学能转化为电能的装置,如铜-锌原电池。
2、组成原电池的条件:①有两种活性不同的金属(或一种是非金属导体);②电极材料均插入电解质溶液中;③两电极相连形成闭合电路。
④一般能自发的发生氧化还原反应。
3、原电池的原理负极----较活泼的金属---- 电子------发生反应正极----较不活泼的金属---- 电子----发生反应在锌上发生的是:失电子,发生氧化反应的一极是负极;在铜上发生的是:得电子,发生还原反应的一极是正极总反应:Zn + 2H+= Zn2+ + H2二、电解池1.定义:将电能转化为化学能的装置,如电解饱和食盐水。
阳极反应:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)阴极反应:2H++2e-=H2↑(还原反应)总反应:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑注意:①电流必须是直流②熔融态的电解质也能被电解③阴极上放电的先后顺序是:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>(H+)>Fe2+>Zn2+;阳极上放电的先后顺序是:活泼金属电极›S2->I->Br->Cl->OH ->(F-、NO3-、SO42-等)(惰性电极)④用石墨、金、铂等还原性很弱的材料制做的电极叫做惰性电极,理由是它们在一般的通电条件下不发生化学反应。
用铁、锌、铜、银等还原性较强的材料制做的电极又叫做活性电极,它们做电解池的阳极时,先于其他物质发生氧化反应。
电解的电极反应式的书写思路与步骤:分电极(判断正负极)-----析溶液(分析电解质溶液中含有哪些离子)---判流向(判断电子流动方向、离子移动方向)-----断微粒(确定在两极上反应的是什么微粒)----写电极(书写电极反应方程式)---写方程(书写电解质电解的化学方程式或离子方程式)1)电解时溶液pH值的变化规律电解质溶液在电解过程中,有时溶液pH值会发生变化。
判断电解质溶液的pH值变化,有时可以从电解产物上去看。
①若电解时阴极上产生H2,阳极上无O2产生,电解后溶液pH值增大;②若阴极上无H2,阳极上产生O2,则电解后溶液pH值减小;③若阴极上有H2,阳极上有O2,且V(H2)=2V(O2),则有三种情况:a 如果原溶液为中性溶液,则电解后pH值不变;b 如果原溶液是酸溶液,则pH值变小;c 如果原溶液为碱溶液,则pH值变大;④若阴极上无H2,阳极上无O2产生,电解后溶液的pH可能也会发生变化。
电解池与原电池
电解池与原电池
1、电解池与原电池的本质区别:电解池是把电能转化为化学能;原电池是把化学能转化为电能。
2、电解池与原电池装置的区别:电解池有外加电源;原电池没有外加电源。
3、电解池与原电池电子流向的区别:原电池的电子流向刚好跟电流的方向相反(电流正电荷流向,电子带负电);电解池刚好跟原电池的电子流向相反(电子经负极流出到电解池中)。
4、电解池与原电池的应用区别:原电池应用在铅蓄电池;电解池应用在电镀,精炼,冶金方面。
5、电解池与原电池级的区别:电解池叫阴阳极;原电池叫正负极。
6、电解池与原电池电的区别:原电池是对外供电,是自发的;电解池是需要通电,是被动的。
原电池和电解池的定义
电 电 负极:氧化反应(较活泼金属) 极极 名 反 正极:还原反应 称应 电子 流向 负极 导线 正极
电源负极 电源正极
㈢原电池的应用——钢铁的腐蚀
水膜
H2O(O2、CO2)
O2
2H+ 4OH-
H2
Fe
有电流产生
e- e-- e--e-e- e -e e e e- e e 吸氧腐蚀 C 析氢腐蚀
负极 2Fe-4e-==2Fe2+ 吸氧腐蚀 正极 O + 4e- + 2H O == 4OH- 2 2 负极 Fe-2e-==Fe2+ 析氢腐蚀 正极 2H+ + 2e-==H2↑
必须考虑介质参加反应(先常规后深入)。 若相互反应的物质是溶液,则需要盐桥 (内装KCl的琼脂,形成闭合回路)。
2.铅蓄电池(属于二次电池、可充电电池)
(1)结构:铅板、填满PbO2的铅板、 稀H2SO4 (2)电极反应 负极: Pb-2e—+ SO42- = PbSO4 正极: PbO2 +2e—+4H+ + SO42= PbSO4 + 2H2O Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O
电解原理及其应用
㈠、原电池和电解池的定义 原电池
化学能 幻灯片 15 电能
Cu
Cu
Zn
溶液CuSO4
(A)
稀H2SO4
(B)
稀H2SO4
溶液CuSO4
(C)
(D)
㈡、原电池和电解池的比较
形 成 条 件 原电池 ⑴两种活动性不同的金属作电 极(连接) ⑵电解质溶液中(电极插入其 中,有自发的氧化还原反应) ⑶形成闭合回路 电解池 ⑴两电极接电流电源 ⑵电极插入电解质溶液中 ⑶形成闭合回路 阴极:还原反应 阳极:氧化反应 导线 导线 阴极 阳极
原电池和电解池ppt课件
H 2SO 4 H 2SO 4
(1)有活泼性不同的两个金属电极(或
金属与能导电的非金属)
Cu
(2) 电解质溶液
(3)内外电路相通
H 2S O 4
⒈ 判别以下哪些安装构成了原电池?假设不是,
练
请阐明理由;假设是,请指出正负极称号,
习
并写出电极反响式.
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
5. 原电池的运用
(1)制造干电池、蓄电池、高能电池等。
,发生
吸氧 腐蚀,电极反响式为:负极:Fe–2e-=Fe2+,
正极:O2+2H2O+4e-=4OH-;
〔2〕
假设液面下降,那么溶液呈酸性
,发生
析氢 腐蚀,电极反响式为:负极:Fe–2e-=Fe2+
正极:2H++2e-=H2↑。
2、分析右图,按要求写出有关反响方程式:
〔1〕、铁棒上的电极反响式为:
〔2〕、碳棒上的电极反响式为:
〔3〕、溶液中发生反响的化学方程式:
2Fe+2H2O+O2= 2
F4Fe(eO(OHH)2)2+2H2O+O2=4Fe(OH) 2Fe–4e-=2Fe2+
3、镍—镉3可充电电池可发生如下反响: O2+2H2O+4e-=
Cd(OH)2+2Ni(OH)2 放电 充电
4OH-
Cd+2NiO(OH)+2H2 O
附H2、O2的分子数,从而增大反响速率。(4)LiH中Li为+1价,
H为-1价,故反响Ⅰ中复原剂是Li,反响Ⅱ中氧化剂是H2O。
由反响Ⅰ可知吸收规范情况下224 L H2时生成160 g LiH,那
(完整版)原电池和电解池知识点归纳
原电池和电解池知识点一.原电池和电解池的比较:二.原电池正负极的判断:⑴根据电极材料判断:活泼性较强的金属为负极,活泼性较弱的或者非金属为正极。
⑵根据电子或者电流的流动方向:电子流向:负极→正极。
电流方向:正极→负极。
⑶根据电极变化判断:氧化反应→负极;还原反应→正极。
⑷根据现象判断:电极溶解→负极;电极重量增加或者有气泡生成→正极。
⑸根据电解液内离子移动的方向判断:阴离子→移向负极;氧离子→移向正极。
三.电极反应式的书写:*注意点:1.弱电解质、气体、难溶物不拆分,其余以离子符号表示;2.注意电解质溶液对正负极的影响;3.遵守电荷守恒、原子守恒,通过添加H+ 、OH- 、H2O 来配平1.负极:⑴负极材料本身被氧化:①如果负极金属生成的阳离子与电解液成分不反应,则为最简单的:M-n e-=M n+如:Zn-2 e-=Zn2+②如果阳离子与电解液成分反应,则参与反应的部分要写入电极反应式中:如铅蓄电池,Pb+SO42--2e-=PbSO4⑵负极材料本身不反应:要将失电子的部分和电解液都写入电极反应式,如燃料电池CH4-O2(C作电极)电解液为KOH:负极:CH4+10OH-8 e-=C032-+7H2O2.正极:⑴当负极材料能自发的与电解液反应时,正极则是电解质溶液中的微粒的反应,H2SO4电解质,如2H++2e=H2 CuSO4电解质: Cu2++2e= Cu⑵当负极材料不与电解质溶液自发反应时,正极则是电解质中的O2反正还原反应①当电解液为中性或者碱性时,H2O参加反应,且产物必为OH-,如氢氧燃料电池(KOH电解质)O2+2H2O+4e=4OH-②当电解液为酸性时,H+参加反应,产物为H2O如氢氧燃料电池(KOH电解质) O2+4O2+4e=2H2O四.常见的原电池1.银锌电池:(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH )负极:Zn+2OH––2e-== Zn(OH)2 (氧化反应)正极:Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH-(还原反应)化学方程式Zn + Ag2O + H2O== Zn(OH)2 + 2Ag2.铝–空气–海水(负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水)负极:4Al-12e-==4Al3+ (氧化反应)正极:3O2+6H2O+12e-==12OH-(还原反应)总反应式为:4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3(铂网增大与氧气的接触面)——海洋灯标电池装置原电池电解池实例原理使氧化还原反应中电子作定向移动,从而形成电流。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
OH-
2、电解冶炼铝
⑴原料 A、冰晶石:Na3AlF6=3Na++AlF63-
B、氧化铝:
铝土矿
NaOH
过滤
NaAlO2
CO2
过滤
Al(OH)3
△
Al2O3
⑵原理
阳极 2O2-- 4e - =O2↑ 阴极 Al3++3e - =Al
电解 电解
24Al3+ 2Al + 6O O ==4Al+3O 4Al+3O ↑↑ 2 3 == 22
1.燃料电池:氢氧燃料电池
(1)结构:石墨、石墨、KOH溶液 (2)电极反应 负极: H2- 2e-+ 2OH- == 2H2O 正极: O2 + 4e- + 2H2O == 4OH- 总式: 2H2 + O2
2H2O
(反应过程中没有火焰,不能 放出光和热,而产生电流)
还原剂在负极反应,氧化剂在正极反应。
① ②
Cu 精铜 Fe2+ Cu2+ Cu Cu
Ag Au
CuCl2溶液
⒉电解饱和NaCl溶液
实验: 向阴阳两极滴加几滴酚酞试液, 把湿润的淀粉碘化钾试纸分别放在 阴阳两极上方。
NaCl溶液
电极 附近存 电极反应方程式 现象: 离子放电顺序 在离子 名称 1 、两极均产生气体。 Na+ 2 、阴极区附近溶液出现红色,有碱生成。 ++2e - = H ↑ H+ >Na+ 阴极 2H + 2 H 3、阳极淀粉碘化钾试纸变蓝,气体有刺激性 Cl --2e - = Cl ↑ 气味。 2Cl 阳极 Cl >OH 2
⑶设备: 电解槽(阳极C、阴极Fe) △ 阳极区 4C+3O2 = 2CO+2CO2
工业上从铝土矿制铝的生产过程
B溶液
NaOH
消石灰 过滤
D溶液
E沉淀 滤液
CO2
过滤
铝 土 矿
高压 水蒸气
A
C沉淀
过滤
干燥
煅烧
冰晶石
电解
铝
残渣 :48%Fe2O3、15%Al2O3、
其它为SiO2和NaOH等
第二节 氯碱工业 1、电解饱和食盐水的反应原理 阳极: 2Cl- — 2e-== Cl2↑ 阴极: 2H+ + 2e-== H2↑ 总反应: 2NaCl+2H2O
电 电 负极:氧化反应(较活泼金属) 极极 名 反 正极:还原反应 称应 电子 流向 负极 导线 正极
电源负极 电源正极
㈢原电池的应用——钢铁的腐蚀
水膜
H2O(O2、CO2)
O2
+ 2H H - 2 4OH
Fe
有电流产生
- e-e- eee e - ee e e e e C 析氢腐蚀 吸氧腐蚀
负极 2Fe-4e-==2Fe2+ 吸氧腐蚀 正极 O + 4e- + 2H O == 4OH- 2 2 负极 Fe-2e-==Fe2+ 析氢腐蚀 正极 2H+ + 2e-==H2↑
加入NaOH溶液
加入Na2CO3溶液 加入 盐酸 离子交换剂(NaR) 加热
加入BaCl2溶液
过滤
⑵主要生产过程
Cl2 Cl粗盐
稀食盐水
H2 H+
幻灯片 24
NaOH溶液
Na+
精制饱和 NaCl溶液
OH-
H2O(含少量 NaOH)
电解膜.swf
Fe
Ag
(D) AgNO3
Cu Ag Cu Cu
Pt Pt
放电 充电
2PbSO4 + 2H2O
㈣电解原理的应用
⒈电镀铜、精炼铜
电镀铜
形成 条件 电极 反应 溶液 变化
精炼铜
镀层金属作阳极,镀件作 粗铜金属作阳极,精铜作 阴极,电镀液必须含有镀 阴极,CuSO4溶液作电解 层金属的离子 液 阳极 Cu -2e - = Cu 2+ 阴极 Cu 2++2e - = Cu 电镀液的浓度不变 阳极 Zn-2e - =Zn2 + Cu-2e - =Cu 2+等 阴极 Cu 2+ + 2e = Cu 溶液中溶质浓度减小
⑴镀层金属作阳极,镀件作阴极,电镀液必须含 有镀层金属的离子 阳极 Zn-2e - =Zn2+ 阴极 Zn2++2e - =Zn ⑵电镀液的浓度保持不变 ⑶在电镀控制的条件下,水电离出来的H+和OH一般不起反应。 ⑷电镀液中加氨水或 NaCN的原因:使[Zn2+]很 小,镀速慢,镀层致密、光亮。
Cu(FeAgAu) 粗铜
(A)
AgNO3
(B)
CuSO4
( C)
NaHSO4
注意:1、电解过程一般可按下列步骤进行分析 (以电解饱和食盐水为例)
⑴分析电解质溶液中存在的离子
⑵分析离子的放电顺序
⑶确定电极、写出电极反应式
⑷写出电解方程式
⑸分析电解产物
⑹判断溶液PH变化:先分析原溶液酸碱性, 再看电解产物!
放电和充电是完全相反的过程,放电作 原电池,充电作电解池。电极名称看电 子得失,电极反应式是离子方程式且加 起来应与总反应式相同。
(2)充电反应 阴极: PbSO4 +2e—= Pb+ SO42阳极: PbSO4 -2e— + 2H2O
= PbO2 +4H+ + SO42Pb + PbO2 + 2H2SO4
电解原理及其应用
㈠、原电池和电解池的定义 原电池
化学能 幻灯片 15 电能
电解池
C C Cu
A
Zn Cu
A
Cu
Cu
Zn
溶液CuSO4
(A)
稀H2SO4
(B)
稀H2SO4
溶液CuSO4
( C)
( D)
㈡、原电池和电解池的比较
形 成 条 件 原电池 ⑴两种活动性不同的金属作电 极(连接) ⑵电解质溶液中(电极插入其 中,有自发的氧化还原反应) ⑶形成闭合回路 电解池 ⑴两电极接电流电源 ⑵电极插入电解质溶液中 ⑶形成闭合回路 阴极:还原反应 阳极:氧化反应 导线 导线 阴极 阳极
电解 电解 2Cl +2H2O H2+Cl2+2OH-
H2+:阳极—Ti、阴极—Fe ⑵阳离子交换膜的性质: 它只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过!
3、离子交换膜法制烧碱的生产过程
⑴食盐水的精制
精盐(含泥沙、 Ca2+ 、 Mg2+ 、 Fe3+ 、 SO4 2- 等)
必须考虑介质参加反应(先常规后深入)。 若相互反应的物质是溶液,则需要盐桥 (内装KCl的琼脂,形成闭合回路)。
2.铅蓄电池(属于二次电池、可充电电池)
(1)结构:铅板、填满PbO2的铅板、 稀H2SO4 (2)电极反应 负极: Pb-2e—+ SO42- = PbSO4 正极: PbO2 +2e—+4H+ + SO42= PbSO4 + 2H2O Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O