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知识讲座--电化学专题

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   化学专题讲座电化学
陕西省咸阳育才中学（咸阳田家炳中学）
第一部分原电池
1. 定义。2、构成条件3、电极名称及判断4、符号5、电极反应式6、电子流向7、电流方向8、能量转换9、设计原电池10、原电池原理的应用   1）化学电源。2）应用原电池原理解决问题
练习：1.判断电极：Mg、Al ①在稀硫酸中。②在氢氧化钠中
                  Fe、Cu ①在稀硝酸中。②在浓硝酸中
2.写出下列原电池的电极反应式和总方程式 1）Zn|稀硫酸|Cu。
2）Cu |硝酸银溶液|C。3）Fe|稀硫酸||硫酸铜溶液|Ag。4) Al |氯化钠溶液|C。
5）Pb |稀硫酸|PbO2。6）Al | NaOH溶液|Pt。7）Ag| KOH溶液| Ag2O
3.依据下列反应设计原电池，写出电极反应式，指出现象
①2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ ②3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
③Fe +2 Ag+=2Fe2++2 Ag ④2Al+2OH-+2 H2O=2AlO2-+3 H2↑
4.依据下列总方程式写出电极反应式
①Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+ H2O ②2Na+xS=Na2Sx
③Pb+ PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O④Cd+2NiO(OH)+2H2O=2Ni(OH)2+ Cd(OH)2
⑤1/2H2+NiO(OH) = Ni(OH)2 ⑥Ag2O+ Zn+ H2O=2 Ag+ Zn(OH)2
⑦3 Zn+2K2FeO4+8 H2O=3 Zn(OH)2+2 Fe(OH)3+4KOH
⑧Li+MnO2=LiMnO2 ⑨4Al+3O2+ 6H2O=4 Al(OH)3
⑩H2-Cl2, H2-O2, CH4-O2, C2H6-O2, C4H10-O2, CH3OH-O2 在KOH溶液中，在稀硫酸中
5.怎样加快纯锌与稀硫酸反应的速率？
6.白铁和马口铁，当镀层损坏后，哪个更易被腐蚀？为什么？
7.金属腐蚀的本质是什么，有哪些类型？防止腐蚀的方法有哪些，深入水中的铁管，为什么水面处最易被腐蚀？
8.将铁球和铜球用细线连接放在一起，若伸入到水中，平衡，则伸入到硫酸铜溶液中一段时间有何现象？
第二部分电极反应式、电解方程式及电解规律
【知识回顾】:
一、电解的定义
二、电解池:
1.定义.2.构成条件.3.电极名称及判断.4.能量转换.5.电子流向.6.电流方向.7.放电顺序,今天来讨论第八个问题。8.电极反应式和电解方程式.
【思路:1分析所给溶液中有那些离子；2通电后阳离子移向阴极,在阴极得e- ；阴离子移向阳极,在阳极失e-；3 依据放电顺序书写电极反应式(注意得失e-守恒)。
【练习】: 写出以惰性电极电解下列物质水溶液的电极反应式
①.CuCl2       ②.HCl      ③.NaOH    ④.H2SO4   ⑤.KNO3   ⑥.NaF           ⑦.AgNO3      ⑧.CuSO4     ⑨.NaCl
分析以上9个例子,你认为电解有那几种类型,分别有什么规律?
答:1.只电解水:H前金属的含氧酸盐，氟化物及含氧酸，强碱溶液.本质是水中H+ 和OH-放电。
2.只电解电解质本身: H+后金属的无氧酸盐,无氧酸(氟化物除外)，本质是水中H+ 和OH-不放电.
3.既电解电解质又电解水
①电解质中阳离子和水中OH- 放电;氢后金属的含氧酸盐或氟化物。
②电解质中阴离子和水中H+放电;氢前金属的无氧酸盐(氟化物除外)。
【练习】
采用惰性电极,从NO3-、SO42- 、H+ 、Cu2+、Ba2+、Ag+、Cl-中选出适当的      离子组成电解质,对其水溶液进行电解.
(1)两极分别放出H2和O2,电解质的化学式是HNO3、H2SO4、Ba（NO3）2
(2)阴极析出金属,阳极放出O2 ,电解质的化学式是Cu（NO3）2、Ag NO3、
Cu SO4 。
(3)两极分别放出气体且气体的体积比为1:1电解质的化学是BaCl2、HCl
2.用惰性电极电解某溶液时,发现两极只有H2和O2 、则电解一段时间后,若忽略溶液温度变化,则下列叙述正确的是
①该溶液的pH 可能增大②该溶液的pH可能减小
③该溶液的pH 可能不变④该溶液的浓度可能增大
⑤该溶液的浓度可能不变
答: ①②③④⑤其中⑤可能为饱和溶液.
三、电解过程中溶液的pH会怎样变化呢？
四、电解一段时间后要恢复到电解质溶液原况（物质种类、浓度）需加入什么物质呢？
规律：从电解质溶液中取什么就加入什么，且加入的物质与溶液中的生成物能反应声成原电解质。
【练习】用惰性电极电解500mL.CuSO4溶液一段时间后恢复到原温度，要恢复电解质溶液原况
(1)若需加入0.1molCuO 则电解时转移电子      mol
(2) 若需加入0.1molCu(OH)2 则电解时转移电子      mol
(3)若需加入0.1molCu2(OH)2CO3 则电解时转移电子      mol
五、电解的计算
1、用惰性电极电解CuSO4溶液和.KNO3的混合溶液500mL一段时间后，两极均得到11.2L标况下的气体。求原混合溶液中CuSO4的物质的量浓度。
2、用惰性电极电解含有0.4mol Cu(NO3)2和0.4mol KCl的混合溶液500mL一段时间后，在一个极析出0.3mol Cu，同时在另一个极上产生的气体在标准状况下的体积为多少升?
3、在足量水中加入等物质的量的Ag+ pb2+ Na+ SO42- NO3- Cl— 将此溶液用惰性电极电解片刻，氧化产物与还原产物的质量比为多少?
4、电解H2O和D2O的混合液体，若电路中转移3.75mol电子时，两级共生成34.5克气体。求阴极产物中H与D原子的质量比为多少?
5、25℃时将两个Pt电极插入一定量的硫酸
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