20xx人教版高中化學(xué)選修4第4章第3節(jié)電解池第2課時-在線瀏覽
2025-01-22 18:22本頁面
【正文】 電極材料―― →電解原理 電極反應(yīng)式等 1． 金屬鎳有廣泛的用途 ， 粗鎳中含有少量 Fe、 Zn、 Cu、Pt等雜質(zhì) ， 可用電解法制備高純度的鎳 (已知：氧化性 Fe2＋Ni2＋ Cu2＋ )。 C項 ， 溶液中的陽離子主要為 Ni2＋ ， 根據(jù)金屬原子的還原性和金屬陽離子的氧化順序 ， 陽極反應(yīng)為 Zn－ 2e－ ===Zn2＋ ， Fe－ 2e－ ===Fe2＋ ， Ni－ 2e－ ===Ni2＋ ， Cu、 Pt在該條件下不失電子 ， 陰極反應(yīng)為 Ni2＋ ＋2e－ ===Ni， Fe2＋ 、 Zn2＋ 在該條件下不得電子 。 答案： D 1． 原電池 、 電解池 、 電鍍池之間的關(guān)系 原電池與電解池的比較 ● 教材點撥 類別 性質(zhì) 原電池 電解池 電鍍池 定義 將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置 將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置 應(yīng)用電解原理，在某些金屬表面上鍍一薄層其他金屬或合金的裝置 裝置 舉例 類別 性質(zhì) 原電池 電解池 電鍍池 形成 條件 ① 活動性不同的兩電極 (連接 ) ② 電解質(zhì)溶液 (電極插入其中并與電極自發(fā)反應(yīng) ) ③ 形成閉合回路 ① 兩電極接直流電源 ② 兩電極插入電解質(zhì)溶液 ③ 形成閉合回路 ① 鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬接電源負極 ② 電鍍液必須含有鍍層金屬的離子 (電鍍過程濃度不變 ) 電極 名稱 負極：較活潑金屬(電子流出的極 ) 正極：較不活潑金屬 (或能導(dǎo)電的非金屬 )(電子流入的極 ) 陽極：與電源正極相連的極 陰極：與電源負極相連的極 名稱同電解，但有限制條件 陽極：必須是鍍層金屬 陰極：待鍍金屬 (鍍件 ) 類別 性質(zhì) 原電池 電解池 電鍍池 電極反應(yīng) 負極：氧化反應(yīng)，金屬失電子 正極：還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子或者氧氣得電子 陽極：氧化反應(yīng)，溶液中的陰離子失電子，或電極金屬失電子 陰極：還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子 陽極：金屬電極失電子 ( 溶解 ) 陰極：電鍍液中陽離子得電子 ( 在電鍍控制的條件下，水電離產(chǎn)生的 H＋及 OH－一般不放電 ) 電子流向 負極 ―― →導(dǎo)線正極 電源負極 ―― →導(dǎo)線陰極 電源正極 ―― →導(dǎo)線陽極 同電解池 (1) 同一原電池的正、負極的電極反應(yīng)得、失電子數(shù)相等； (2) 同一電解池的陽極、陰極電極反應(yīng)中得、失電子數(shù)相等； (3) 串聯(lián)電路中的各個電極反應(yīng)得、失電子數(shù)相等，上述三種情況下，在寫電極反應(yīng)時得、失電子數(shù)要相等，在計算電解產(chǎn)物的量時，就按得、失電子數(shù)相等計算 電解池的計算包括兩極產(chǎn)物的定量計算 ， 溶液的 pH的計算 ， 相對原子質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)測定的計算 ， 根據(jù)電量求產(chǎn)物的量與根據(jù)產(chǎn)物的量求電量等的計算 ， 不論哪類計算 ， 均可歸納為下列三種： (1)根據(jù)電子守恒法計算：用于串聯(lián)電路 、 陰陽兩極產(chǎn)物 、正負兩極產(chǎn)物 、 相同電量等類型的計算 ， 其依據(jù)是電路上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等 。 (3) 根據(jù)關(guān)系式計算：借得失電子守恒定律關(guān)系建立已知量與未知量之間的橋梁，建立計算所需的關(guān)系式。 3 ． 電解后溶液的 pH 的變化 電解往往不只是在電極表面發(fā)生了一些變化，電解質(zhì)溶液也會發(fā)生相應(yīng)的變化，尤其是溶液的 pH 。 (2) 電解與電解質(zhì)溶液 pH 變化的關(guān)系 Ⅰ . 使用惰性電極 ① 一般規(guī)律 a ．電解水型 電極反應(yīng)：陰極： 2H＋＋ 2e－== =H2↑ 陽極： 4OH－－ 4e－== =2H2O ＋ O2↑ 實例： H2SO4(aq) —— pH 變??； NaOH( aq) —— pH 變大；Na2SO4(aq) —— pH 不變。 實例 1 ： HC l (aq) —— pH 變大。 實例 2 ： Cu Cl2(aq) —— pH 變化復(fù)雜。若 Cl2完全排出，則由于溶液中 Cu Cl2濃度變小，使水解程度變強，但 c (H＋) 減小 pH 變大。 變化原因：水電離出的 H＋放電，破壞了水的電離平衡，使水電離產(chǎn)生的 OH－濃度變 大。 實例： Cu SO4(aq) —— pH 變??； AgN O3(aq) —— pH 變小。 ② 特殊情況 例如，用惰性電極電解 MgCl2溶液，陰極 H＋放電，本該使溶液中 OH－濃度變大，但 OH－與 Mg2 ＋結(jié)合生成沉淀，電解完全后變?yōu)榧兯? ② 電鍍 若用鍍層金屬做陽極，從電鍍原理看，有多少陽極鍍層金屬放電變?yōu)橄鄳?yīng)離子進入溶液，就有多少該離子從陰極鍍件上析出，故電解質(zhì)溶液的 pH 不
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