【正文】 切斷開(kāi)關(guān) K1，閉合開(kāi)關(guān) K2，通直流電一端時(shí)間后， A、 B中液面如圖所示，請(qǐng)回答 ： 依據(jù)陰陽(yáng)兩極得失電子守恒，以及鋁元素的性質(zhì)特點(diǎn)，結(jié)合圖表分析 Al3+~3Cl~3e~3OH~Al(OH)3 如圖裝置中 ,E為一只盛有 AlCl3溶液的燒杯， C為鉑棒、 D為鐵棒， X與 Y為電源的電極， A、 B中插入多孔的惰性電極。 提示： 第二個(gè)問(wèn)題：精 制 食鹽水 由于粗鹽中含有泥沙、 Ca2+ 、 Mg2+、 Fe3+ 、SO42—等雜質(zhì)，會(huì)在堿液中形成沉淀從而損壞離子交換膜，那么如何除去這些雜質(zhì)呢？ 3. 所有試劑只有過(guò)量才能除盡，你能設(shè)計(jì)一個(gè) 合理的順序逐一除雜嗎？ 2. 用什么試劑除去 Ca2+ 、 Mg2+、 Fe3+ 、 SO42— 1. 用什么方法除去泥沙？ 泥沙 、 Na+、 Cl、Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、SO42 Na+、 Cl、 Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、 SO42 Na+、 Cl、 Mg2+、Ca2+、 Fe3+ 、 引入 Ba2+ Na+、 Cl、 Ca2+ 、 Ba2+ 、 引入 OH Na+、 Cl、 OH 、引入 CO32 Na+、 Cl 沉降 除泥沙 略過(guò)量BaCl2 溶液 除 SO42 略過(guò)量 Na2CO3 溶液 除 Ca2+、 Ba2+ 略過(guò)量 NaOH 溶液 除 Fe3+ 、 Mg2+ 過(guò)濾，加適量HCl溶液 調(diào)節(jié) PH 除CO32 、 OH 電解原理的應(yīng)用 電冶金 （ 1）制取金屬鈉 電解熔融氯化鈉 陽(yáng)極： 2Cl 2e = Cl2↑ 陰極： 2Na+ + 2e = 2Na 總反應(yīng)： 通電 2NaCl === 2Na + Cl2↑ （ 2）制取金屬鋁 電解熔融氧化鋁 陽(yáng)極： 6O2 12e = 3O2↑ 陰極： 4Al3+ + 12e = 4Al 總反應(yīng)： 通電 注意： 反應(yīng)過(guò)程中使用冰晶石 (Na3AlF6)作為 熔劑，使 Al2O3在較低的溫度下熔化 2Al2O3 == 4Al + 3O2↑ 例 1. 如圖裝置 ， 用離子交換膜法電解飽和食鹽水制燒堿 。 CuCl2==Cu+Cl2 ↑ 只產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子 發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成了新物質(zhì) 電解必須建立在電離的基礎(chǔ)上 小結(jié) 1 電解與電離的區(qū)別與聯(lián)系 電解池與原電池的比較 內(nèi)容 原電池 電解池 電極 規(guī)定 電極 反應(yīng) 電子移動(dòng)方向 能量 轉(zhuǎn)變 較活潑金屬做負(fù)極 陰極：連接電源負(fù)極的一極 負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng) 陽(yáng)極氧化 負(fù)極流向正極 陽(yáng)極流向陰極 化學(xué)能變?yōu)殡娔? 電能變?yōu)榛瘜W(xué)能 小結(jié) 2 例 .(2022江蘇 13)用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解，下列說(shuō)法正確的是（ ） ，實(shí)質(zhì)上是電解水，故溶液 pH不變 ，要消耗 OH－ ，故溶液 pH減小 ，在陰極上和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為 1:2 ，在陰極上和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為 1:1 D 想一想？ 如果要在某鐵制品表面鍍上一層銀，請(qǐng)你選擇合適的電極材料和電鍍液，并寫(xiě)出電極反應(yīng)方程式。 還可以利用化學(xué)反應(yīng)使金屬鈍化而受到保護(hù) 上述各情況下，其中 Fe片腐蝕由 快 到 慢 的順序是 。 開(kāi)始， 電表指針向右偏移約 500μA，鋁片表面有許多氣泡， 很快 電流逐漸減小至 0； 隨后 ，指針向左偏移，且電流 逐漸 增大至約 400μA， 此時(shí) ，鋁片表面氣泡有所減少，但鎂條表面只有 極少量的氣泡產(chǎn)生。 (+) () G Zn Pt FeCl3 溶液 負(fù)極 （ Zn） ： Zn2e=Zn2+（ 氧化反應(yīng) ） 正極 （ Pt或 C） ： 2Fe3++2e=2Fe2+（ 還原反應(yīng) ） (+) () 鹽橋 Zn C ZnCl2溶液 FeCl3溶液 G 強(qiáng)調(diào)：原電池的 設(shè)計(jì) 請(qǐng)將氧化還原反應(yīng) Cu+2Ag+ = Cu2++2Ag 設(shè)計(jì)成一個(gè) 能產(chǎn)生 持續(xù)、 穩(wěn)定電流的原電池裝置 Cu CuSO4 Ag AgNO3 例 判斷右邊原電池的 正、負(fù)極， 并寫(xiě)出電極反應(yīng)式 。使用時(shí)開(kāi)啟塑料袋上的小孔，輕輕揉搓就會(huì)有熱量放出。 3電解池 氧化還原反應(yīng) 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，自發(fā)進(jìn)行 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，外界能量推動(dòng) 知識(shí)結(jié)構(gòu) 一、原電池原理 高考化學(xué)復(fù)習(xí)第一輪 把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫 原電池 要解決的問(wèn)題： 1. 什么是 原電池 ？ 2. 原電池的 工作原理？ （電子的流向、電流的流向、離子的流向、形成條件、電極的判斷、電極反應(yīng)的寫(xiě)法） 原電池及其工作原理： ： 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置為原電池 。而鹽橋的作用則是溝通內(nèi)電路。 氫鎳電池的總反應(yīng)式是： 1/2H2+NiO(OH) Ni(OH)2 據(jù)此反應(yīng)判斷 ， 下列敘述中正確的是 （ ） A. 電池放電時(shí) ， 負(fù)極周?chē)芤旱?pH不 斷增大 B. 電池放電時(shí) ， 鎳元素被氧化 C. 電池充電時(shí) ， 氫元素被還原 D. 電池放電時(shí) ， H2是負(fù)極 CD 4. 有人設(shè)計(jì)出利用 CH4和 O2的反應(yīng) ， 用鉑電極在 KOH溶液中構(gòu)成原電池 。 練習(xí)： 請(qǐng)你根據(jù)原電池原理，寫(xiě)出 鋼鐵吸氧腐蝕 的電極反應(yīng)式及電池反應(yīng)方程式。 K+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+Fe2+ H+Cu2+Ag+ 陽(yáng)離子放電能力（得電子能力）逐漸增強(qiáng) 陰離子放電（失電子）能力： 逐漸減弱 分析電解反應(yīng)的一般思路 （惰性電極電解時(shí)） 明確溶液中存在哪些離子 根據(jù)陽(yáng)極氧化，陰極還原分析得出產(chǎn)物 陰陽(yáng)兩極附近有哪些離子 說(shuō)出下列裝置中電解池的陰陽(yáng)極，寫(xiě)出電極反應(yīng)式及總反應(yīng)的化學(xué)方程式、離子方程式。 在陽(yáng)極，由于 容易失去電子，被氧化生成 。L－ 1 B． 1molL1 13 4. 用惰電極電解 AgNO3溶液 500mL；當(dāng)電解液的 pH值從 (設(shè)電解時(shí)無(wú)氫氣逸出 ， 且電解液在電解前后體積變化可以忽略 )， 電極上析出銀的質(zhì)量為 （ ） A. 27mg B. 54mg C. 108mg D. 216mg B。當(dāng)溶液的 pH值由 6下降到 2 (電解過(guò)程中溶液體積變化忽略不計(jì) )，陰極析出銅的質(zhì)量（ ） Ａ． 16 Ｂ． 32 Ｃ． 64 Ｄ． 128 M(NO3)ｘ的水溶液，當(dāng)陰極上增重 ag時(shí)，在陽(yáng)極上同時(shí)產(chǎn)生 b L氧氣 (標(biāo)況 )，從而可知 M的相對(duì)原子質(zhì)量是（ ） A. B. C. D. bbbbＢ Ｃ強(qiáng)調(diào)：電子守恒規(guī)律應(yīng)用 、 CuSO4的混合溶液中 c（ SO42）=2mol 電解原理的應(yīng)用 氯堿工業(yè) 想一想：在左面的電解 飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)中， 電解產(chǎn)物之間可能發(fā)生 哪些化學(xué)反應(yīng) ？ 通電 2NaCl+2H2O === 2NaOH + Cl2↑ + H2 ↑ ? （ 1） NaCl溶液中 ,NaCl電離出 ， H2O電離出 。 ： ： 與電源負(fù)極相連的電極為 陰極 與電源正極相連的電極為 陽(yáng)極 電極的判斷方法？ ： ―負(fù)極出電子，電子回正極 ” 電解池 必發(fā)生 得電子 的 還原反應(yīng) 必發(fā)生 失電子 的 氧化反應(yīng) 例 、現(xiàn)象、產(chǎn)物 ，溶液中有哪些離子？運(yùn)動(dòng)情況如何？ 思考 ，發(fā)生的是什么類(lèi)型的反應(yīng)？ ，離子的運(yùn)動(dòng)情況有什么改變？ CuCl2 = Cu2+ + 2Cl H2O H+ + OH 陽(yáng)離子： Cu2+、 H+ 移向陰極 陰離子： SO4 OH移向陽(yáng)極 無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 定向運(yùn)動(dòng) 氧化還原反應(yīng) 活潑金屬陽(yáng)極 S2＞ I＞ Br＞ Cl＞ OH－ ＞ 含氧酸根 （ 1）陽(yáng)極上（氧化反應(yīng)） (2)陰極上（還原反應(yīng)） 無(wú)論是惰性電極還是金屬電極都不參與電極反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽(yáng)離子。 其 本質(zhì) 是金屬原子失去電子被氧化 的過(guò)程 。 6. 銀鋅電池 （ 電解質(zhì)為 KOH） 負(fù)極： Zn + 2OH － 2e = Zn(OH)2 正極： Ag2O + H2O + 2e = 2Ag + 2OH 總反應(yīng)： Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH)2 + 2Ag 7. 海水電池 （ 電解質(zhì)溶液為海水 ） 負(fù)極： 4Al 12e = 4Al3+， 正極： 3O2+ 6H2O + 12e = 12OH 總反應(yīng)： 4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)3