蘇教版化學(xué)選修4電解池的工作原理及應(yīng)用-文庫(kù)吧資料
2024-11-25 19:13本頁(yè)面
【正文】 b2 ＋，在硫酸存在條件下生成難溶的P b S O4，所以電極反應(yīng)式為 P b O2＋ 2e－＋ 4H＋＋ SO42 －== =P b S O4＋ 2H2O 。 ? 【 歸納小結(jié) 】 原電池與電解池的比較 原電池 電解池 定義 將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置 將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置 裝置舉例 原電池 電解池 形成條件 ① 活動(dòng)性不同的兩個(gè)電極 ② 同時(shí)插入同一電解質(zhì)溶液 (一般地，電解質(zhì)溶液與活潑性較強(qiáng)的電極發(fā)生氧化還原反應(yīng) ) ③ 用導(dǎo)線相互連接或直接接觸組成閉合回路 ① 兩電極接直流電源 ② 兩電極同時(shí)插入同一電解質(zhì)溶液 (或熔融的電解質(zhì) ) ③ 用導(dǎo)線相互連接組成閉合回路 原電池 電解池 電極名稱及判斷 負(fù)極：電子流出的極或較活潑的金屬電極或發(fā)生氧化反應(yīng)的電極正極：電子流入的極或較不活潑的電極或發(fā)生還原反應(yīng)的電極 陰極：與電源負(fù)極相連的極 電極分類 (依材料分 )：惰性電極(如石墨、 Pt、Au電極 )和活性電極 (除石墨、 Pt、 Au等以外的電極 ) 陽(yáng)極：與電源正極相連的極 反應(yīng)原理 原電池 電解池 電子流向 應(yīng)用 ① 金屬的防護(hù) ②制造新的化學(xué)電源 ① 電冶 (冶煉 Na、 Mg、Al)； ② 精煉 (如銅的電解精煉 )； ③ 電鍍 (如鍍銅 )； ④ 氯堿工業(yè) ? 請(qǐng)回答下列問題 (不考慮氫 、 氧的氧化還原 )： ? (1) 放電時(shí) ， 正 極 的 電 極 反 應(yīng) 式 是______________________________；電解液中H2SO4的濃度將變 ________；當(dāng)外電路通過(guò) 1 mol 電子時(shí) ， 理論上負(fù) 極板的質(zhì)量增 加________g。 ? [學(xué)生交流 ] ? 【 提示 】 (1)(4) (2)(3)(5)(6)(7) (2) ? 原電池和電解池工作中均發(fā)生氧化還原反應(yīng) ， 二者電極反應(yīng)情況如何 ？ 溶液中的離子如何移動(dòng) ？ ? [師生互動(dòng) ] ? 【 提示 】 原電池工作中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)是自發(fā)過(guò)程 ， 而電解池工作中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)是被動(dòng)的；原電池的負(fù)極與電解池的陽(yáng)極均發(fā)生的是氧化反應(yīng) ， 而原電池的正極與電解池的陰極均發(fā)生還原反應(yīng)；在原電池中 ， 陽(yáng)離子移向正極 ， 陰離子移向負(fù)極 ， 在電解池中陽(yáng)離子移向陰極 ， 陰離子移向陽(yáng)極 。 因此 ， 電解一段時(shí)間后 c(H＋ )減小 ， 當(dāng)生成的 CuSO4濃度不斷增大后 ， Cu2＋在陰極放電而析出 。 ? 【 答案 】 D ? 1． 某同學(xué)按右圖所示的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn) 。 通電后在石墨電極 a和 b附近分別滴加一滴石蕊溶液 。 ? 陽(yáng)離子得到電子一般形成對(duì)應(yīng)的單質(zhì)；但 Fe3＋得到電子首先形成 Fe2＋ ； Al3＋ 、 Mg2＋ 、 Na＋ 、Ca2＋ 、 K＋ 等這些氧化性極弱的離子只有在熔融狀態(tài)下才能放電 。 ? 陰離子放電順序： S2－ I－ Br－ Cl－ OH－ 含氧酸根 F－ 。 ? (1)鹽酸 ? (2)氯化銅溶液 ? (3)硝酸鉀溶液 ? (4)氯化鈉溶液 ? (5)硫酸銅溶液 ? [學(xué)生交流 ] 【提示】 ( 1) 陰極： 2H＋＋ 2e－== =H2↑ 陽(yáng)極： 2C l－－ 2e－== =C l2↑ 總反應(yīng)方程式 2HCl ==== =電解H2↑ ＋ Cl2↑ ( 2) 陰極： Cu2 ＋＋ 2e－== =C u 陽(yáng)極： 2C l－－ 2e－== =C l2↑ 總反應(yīng)方程式： C u Cl2==== =電解Cu ＋ Cl2↑ ( 3) 陰極： 4H＋＋ 4e－== = 2H2↑ 陽(yáng)極： 4OH－－ 4e－== =O2↑ ＋ 2H2O 總反應(yīng)方程式： 2H2O ==== =電解2H2↑ ＋ O2↑ ( 4) 陰極： 2H＋＋ 2e－== =H2↑ 陽(yáng)極： 2C l－－ 2e－== =C l2↑ 總反應(yīng)方程式： 2N aC l ＋ 2H2O ==== =電解2N aOH ＋ H2↑ ＋ Cl2↑ ( 5) 陰極： 2C u2 ＋＋ 4e－== =2C u 陽(yáng)極： 4OH－－ 4e－== =O2↑ ＋ 2H2O 總反應(yīng)方程式： 2C u S O4＋ 2H2O ==== =電解2C u ＋ 2H2SO4＋ O2↑ ? 【 歸納小結(jié) 】 用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律小結(jié) 電極反應(yīng)式 類型 電解質(zhì) 特點(diǎn) 實(shí)例 陰極 陽(yáng)極 電池反應(yīng) 電解 質(zhì)溶 液濃 度的 變化 電解 質(zhì)溶 液復(fù) 原的 方法 含氧酸 H2SO4 可溶性 強(qiáng)堿 Na O H 電
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