化学反应与能量化学反应与能量电化学电化学原电池原电池(化学电源化学电源)、电解池（精炼池、电镀池）、电解池（精炼池、电镀池）2021/6/301考纲要求：考纲要求：5) 了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解能源是人类生存和社会发展的重要基础。了解化学在解决能源危机中的重要作用。了解化学在解决能源危机中的重要作用。6）了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极）了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。种类及其工作原理。7）理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的）理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。危害，防止金属腐蚀的措施。2021/6/3021、概念：、概念：原电池是原电池是_的装置。的装置。原电池反应的本质是原电池反应的本质是_反应。反应。将化学能转化为电能将化学能转化为电能氧化还原反应氧化还原反应例：例：如右图所示，组成的原电池：如右图所示，组成的原电池：（1）当电解质溶液为稀）当电解质溶液为稀H2SO4时：时：Zn电极是电极是_（填（填“正正”或或“负负”）极，）极，其电极反应为其电极反应为_，该反应，该反应是是_（填（填“氧化氧化”或或“还原还原”，下同）反应；，下同）反应；Cu电极是电极是_极，其电极反应为极，其电极反应为_,该反应是该反应是_反应。反应。（2）当电解质溶液为）当电解质溶液为CuSOCuSO4 4溶液时：溶液时：Zn电极电极是是_极，其电极反应为极，其电极反应为_，该反应是该反应是_反应；反应；Cu电极是电极是_极，极，其电极反应为其电极反应为_,该反应该反应_反反应应.负负Zn2e-=Zn2+氧化氧化正正2H+2e-=H2还原还原负负Zn2e-=Zn2+氧化氧化正正Cu2+2e-=Cu还原还原一、原电池一、原电池2021/6/303CuSO4溶液溶液盐桥盐桥失失e，沿导线传递，有电流产生，沿导线传递，有电流产生阴离子阴离子阳离子阳离子总反应：总反应：负极负极锌锌正极正极铜铜Cu2+2e-=CuZn-2e-=Zn2+Zn+Cu2+=Zn2+CuZn+CuSO4=ZnSO4+Cu(离子方程式）离子方程式）（化学方程式）（化学方程式）电电极极反反应应正极：正极：负极：负极：（氧化反应）（氧化反应）（还原反应）（还原反应）阳离子阳离子2、原、原电电池池原原理理外电路外电路内电路内电路2021/6/3043、原电池的形成条件：、原电池的形成条件：两极一液一连线两极一液一连线 （1）有两种活动性不同的金属（或一种是非金属单质）有两种活动性不同的金属（或一种是非金属单质或金属氧化物）作电极。或金属氧化物）作电极。 （2）电极材料均插入电解质溶液中。）电极材料均插入电解质溶液中。 （3）两极相连形成闭合电路。）两极相连形成闭合电路。 （4）内部条件：）内部条件：能自发进行氧化还原反应。能自发进行氧化还原反应。2021/6/3054、原电池的正负极的判断方法、原电池的正负极的判断方法微观判断微观判断（根据电子流动（根据电子流动方向方向）电子流出的极电子流出的极电子流入的极电子流入的极负极负极正极正极较活泼的电极材料较活泼的电极材料较不活泼的电极材料较不活泼的电极材料质量增加的电极质量增加的电极工作后工作后质量减少的电极质量减少的电极负极负极正极正极正极正极负极负极工作后，有气泡冒出的电极为正极工作后，有气泡冒出的电极为正极发生氧化反应的极发生氧化反应的极发生还原反应的极发生还原反应的极宏观判断宏观判断：根据电极材料根据电极材料根据原电池电极根据原电池电极发生的反应发生的反应根据电极增重还是减重根据电极增重还是减重根据电极有气泡冒出：根据电极有气泡冒出：负极负极正极正极2021/6/306造成的主要原因造成的主要原因：由于在铜极上很快就聚集了许多氢气：由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。阻，使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。二、对原电二、对原电池工作原理的进一步探究池工作原理的进一步探究为了避免发生这种现象，设计如下图所示的原电池装置，为了避免发生这种现象，设计如下图所示的原电池装置，你能解释它的工作原理吗？你能解释它的工作原理吗？提出问题：？提出问题： 右图是我们在必修右图是我们在必修2中学习过的将锌片和铜中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸的原电池，如果用它做电，片置于稀硫酸的原电池，如果用它做电，不但效率低，而且时间稍长电流就很快减不但效率低，而且时间稍长电流就很快减弱，因此不适合实际应用弱，因此不适合实际应用。这是什么原因这是什么原因造成的呢？有没有什么改进措施？造成的呢？有没有什么改进措施？2021/6/307此电池的优点：此电池的优点：能产生持续、稳能产生持续、稳定的电流。定的电流。2021/6/308学与问学与问在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知在日常生活和学习中，你用过哪些电池，你知道电池的其它应用吗？道电池的其它应用吗？ 电池电池化学电池化学电池太阳能电池太阳能电池原子能电池原子能电池将化学能转换成电能的装置将化学能转换成电能的装置将太阳能转换成电能的装置将太阳能转换成电能的装置将放射性同位素自然衰变时产生的热将放射性同位素自然衰变时产生的热能通过热能转换器转变为电能的装置能通过热能转换器转变为电能的装置2021/6/309知识点知识点1：化学电池：化学电池1)概念概念:将化学能变成电能的装置将化学能变成电能的装置2)分类分类:一次电池又称不可充电电池一次电池又称不可充电电池如：干电池如：干电池二次电池又称充电电池二次电池又称充电电池蓄电池蓄电池燃料电池燃料电池3)优点优点:4)电池优劣的判断标准电池优劣的判断标准:能量转换效率高，供能稳定可靠。能量转换效率高，供能稳定可靠。可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便。和电池组，使用方便。易维护，可在各种环境下工作。易维护，可在各种环境下工作。比能量比能量 符号符号(Ah/kg)，(Ah/L)指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少指电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少比功率比功率符号是符号是W/kg，W/L)指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小指电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小电池的储存时间的长短电池的储存时间的长短2021/6/3010锂电池锂电池干电池干电池叠层电池叠层电池纽扣电池纽扣电池各各类类电电池池知识点知识点2：各类电池：各类电池2021/6/30111 1、干电池、干电池( (普通锌锰电池）普通锌锰电池）干电池用锌制桶形外壳作干电池用锌制桶形外壳作负极，位于中央的顶盖有负极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石铜帽的石墨作正极，在石墨周围填充墨周围填充NHNH4 4ClCl、ZnClZnCl2 2和淀粉作电解质溶液，还和淀粉作电解质溶液，还填充填充MnOMnO2 2的黑色粉末吸收正极放出的的黑色粉末吸收正极放出的H H2 2，防止产生极化，防止产生极化现象。电极总的反应式为：现象。电极总的反应式为：2NH2NH4 4Cl+2Zn+2MnOCl+2Zn+2MnO2 2=ZnCl=ZnCl2 2+2NH+2NH3 3 + Mn+ Mn2 2O O3 3 +H+H2 2O O请写出各电极的电极反应。请写出各电极的电极反应。(一一) 一次电池一次电池2021/6/3012练：写出练：写出锌锰干电池锌锰干电池的电极反应和总化学反的电极反应和总化学反应方程式。应方程式。负极负极正极正极总反应总反应通常我们可以通过干电池的外观上的哪些变通常我们可以通过干电池的外观上的哪些变化判断它已经不能正常供电了？化判断它已经不能正常供电了？_我们在使用我们在使用干电池的过程中并没有发现有气体产生，请干电池的过程中并没有发现有气体产生，请推测可能是干电池中的什么成分起了作用？推测可能是干电池中的什么成分起了作用？Zn-2e-=Zn2+2NH4+2e-=2NH3+H2Zn+2NH4+=Zn2+2NH3+H2锌筒变软，电池表面变得不平整锌筒变软，电池表面变得不平整2MnO2+H2=Mn2O3+H2O2021/6/3013负极（锌筒）：负极（锌筒）：Zn-2e- + 2OH - =Zn(OH)2正极（石墨）：正极（石墨）：2MnO2+ 2e - +2H2O=2Mn O(OH) +2 OH 总反应：总反应：Zn+ 2MnO2+2 H2O =2 Mn O(OH)+ Zn(OH)2碱性锌锰干电池碱性锌锰干电池金属棒2021/6/30142 2、迷你型电池、迷你型电池 优点：电压高、稳定，低污染。优点：电压高、稳定，低污染。 用途：手表、相机、心率调节器用途：手表、相机、心率调节器 HgO（S）+Zn（S）=Hg（l）+ZnO（S） Ag2O（S）+Zn（S）=2Ag（l）+ZnO（S）2021/6/3015电池铅蓄电池电池铅蓄电池1、电极材料及原料、电极材料及原料2、电解质溶液、电解质溶液3、电极反应式：、电极反应式：正极：正极：PbO2 负极：负极：PbH2SO4溶液溶液负极（负极（Pb）:Pb-2e-+SO42-=PbSO4Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O正极（正极（PbO2）:PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O总反应：总反应：(放电时放电时)( (二二) )二次电池二次电池( (可充电可充电) )转移转移1mol e-消耗多少消耗多少molH2SO42021/6/30162PbSO4(s)+2H2O(l)Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)充电过程充电过程PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq) 还原反应还原反应阴极：阴极：阳极：阳极：PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)氧化反应氧化反应接电源负极接电源负极接电源正极接电源正极充电过程总反应：充电过程总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)铅蓄电池的充放电过程：铅蓄电池的充放电过程：放电放电充电充电2021/6/30173)铅蓄电池优缺点简析铅蓄电池优缺点简析缺点：缺点：比能量低、笨重、废弃电池污染环境比能量低、笨重、废弃电池污染环境优点：优点：可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉价格低廉其它二次电池其它二次电池镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池离子蓄电池2021/6/30182 2、银锌蓄电池、银锌蓄电池 正极壳填充正极壳填充AgAg2 2O O和石墨，负极盖填充锌汞合和石墨，负极盖填充锌汞合金，电解质溶液金，电解质溶液KOHKOH。反应式为：。反应式为：2Ag+Zn(OH)2Ag+Zn(OH)2 2 Zn+Ag Zn+Ag2 2O+HO+H2 2O O 写出电极反应式。写出电极反应式。充电充电放电放电1970-1975, 1970-1975, 1970-1975, 1970-1975, 开发了先进的银锌、镍镉电池技术。开发了先进的银锌、镍镉电池技术。开发了先进的银锌、镍镉电池技术。开发了先进的银锌、镍镉电池技术。 1975-1983, 1975-1983, 1975-1983, 1975-1983, 为美国海军生产潜水艇用银锌电池。为美国海军生产潜水艇用银锌电池。为美国海军生产潜水艇用银锌电池。为美国海军生产潜水艇用银锌电池。1979-1987,1979-1987,1979-1987,1979-1987,为美国国家能源部发展电动车用的镍锌电池。为美国国家能源部发展电动车用的镍锌电池。为美国国家能源部发展电动车用的镍锌电池。为美国国家能源部发展电动车用的镍锌电池。 1998-1992, 1998-1992, 1998-1992, 1998-1992, 为美国海军发展世界上最大的镍镉电池用于核潜水艇。为美国海军发展世界上最大的镍镉电池用于核潜水艇。为美国海军发展世界上最大的镍镉电池用于核潜水艇。为美国海军发展世界上最大的镍镉电池用于核潜水艇。2021/6/3019银银-锌蓄电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的锌蓄电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：充电和放电过程可以表示为：2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O放电放电充电充电此电池放电时，负极上发生反应的物质是（此电池放电时，负极上发生反应的物质是（）A.AgB.Zn(OH)2C.Ag2OD.ZnD电极反应：电极反应：负极：负极：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2正极：正极：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-2021/6/30203 3、镉镍电池、镉镍电池NiO2+Cd+2H2ONi(OH)2+Cd(OH)2放放电电充电充电负极材料：负极材料：CdCd；正极材料：正极材料：涂有涂有NiONiO2 2，电解质：电解质：KOHKOH溶液。溶液。反应式如下：反应式如下：写出电极反应式。写出电极反应式。 特点：比铅蓄电池耐用，可密封反复使用。特点：比铅蓄电池耐用，可密封反复使用。 2021/6/3021镍镍镉可充电电池可发生如下反应：镉可充电电池可发生如下反应：Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知，该电池的负极材料是由此可知，该电池的负极材料是Cd(OH)2+2Ni(OH)2放电放电充电充电A.Cd（A）B.NiO(OH)D.Ni(OH)2C.Cd(OH)2电极反应：电极反应：负极：负极：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2 正极：正极：2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-2021/6/3022大有发展前景的燃料电池大有发展前景的燃料电池 燃料电池燃料电池是利用是利用氢气、天然气、甲醇氢气、天然气、甲醇等燃等燃料与料与氧气或空气氧气或空气进行电化学反应时释放出来的进行电化学反应时释放出来的化学能直接转化成电能的一类原电池。目前化学能直接转化成电能的一类原电池。目前燃燃料电池的能量转化率可达近料电池的能量转化率可达近80%80%，约为火力发，约为火力发电的电的2 2倍倍。这是因为火力发电中放出的废热太。这是因为火力发电中放出的废热太多。燃料电池的多。燃料电池的噪声噪声及硫氧化物、氮氧化物等及硫氧化物、氮氧化物等废气污染都接近零废气污染都接近零；燃料电池发明于燃料电池发明于1919世纪世纪3030年代年代末，经反复试验、改进，到末，经反复试验、改进，到2020世纪世纪6060年代才开始进入年代才开始进入实用阶段。第一代燃料电池的实用阶段。第一代燃料电池的 大致情况如下：大致情况如下： ( (三三) )燃料电池燃料电池2021/6/3023镍氢（镍氢（MH-Ni)电池电池碱性碱性电池总反应电池总反应：1/2H2+NiO(OH)=Ni(OH)2负极：负极： 1/2H2+OH-e-=H2O正极：正极：NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-2021/6/3024氢氧燃料电池工作原理氢氧燃料电池工作原理介质介质电池反应：电池反应： 2H2 + = 2H2O 酸性酸性负极负极正极正极中性中性负极负极 正极正极碱性碱性负极负极正极正极2H2-4e-=4H+O2+4H+4e-=4H2O2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-2H2+4OH-4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-2021/6/3025固体氢氧燃料电池固体氢氧燃料电池固体电解质介质固体电解质介质电池反应： 2H2 + = 2H2O 负极正极负极 正极2H2-4e-+2O2=2H2OO2+4e-=2O22H2-4e-=4H+O2+4H+4e-=2H2O2021/6/3026它是以两根金属铂片插入它是以两根金属铂片插入KOH溶液溶液中作电极，又在两中作电极，又在两极上分别通入甲烷极上分别通入甲烷和氧气。电极反应为：和氧气。电极反应为：负极：负极：正极：正极：电池总反应：电池总反应：2O2+4H2O+8e-=8OH-CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O甲烷新型燃料电池甲烷新型燃料电池分析溶液的分析溶液的pH变化。电解质为变化。电解质为KOH溶液溶液若用若用C2H6、CH3OH呢？呢？2021/6/3027C2H6燃料电池、电解质为燃料电池、电解质为KOH溶液溶液负极：负极：正极：正极：电池总反应：电池总反应：CH3OH燃料电池、电解质为燃料电池、电解质为KOH溶液溶液负极：负极：正极：正极：电池总反应：电池总反应：7O2+14H2O+28e-=28OH-2C2H6+36OH-28e-=4CO32-+24H2O2C2H6+7O2+8KOH=4K2CO3+10H2O3O2+6H2O+12e-=12OH-2CH3OH+16OH-12e-=2CO32-+12H2O2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O2021/6/3028C4H10、空气、空气燃料电池、电解质为熔融燃料电池、电解质为熔融K2CO3, 用稀土金属材料作电极（具有催化作用）用稀土金属材料作电极（具有催化作用）负极：负极：正极：正极：电池总反应：电池总反应：13O2+52e-+26CO2=26CO32-2C4H10-52e-+26CO32-=34CO2+10H2O2C4H10+13O2=8CO2+10H2O2021/6/3029铝铝空气燃料电池（海水）：空气燃料电池（海水）：负极：负极：正极：正极：电池总反应：电池总反应：3O2+12e-+6H2O=12OH-4Al-12e-=4Al3+4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)32021/6/30301.利用原电池原理设计新型化学电池；利用原电池原理设计新型化学电池；2.改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸改变化学反应速率，如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气；反应制取氢气；3.进行金属活动性强弱比较；进行金属活动性强弱比较；4.电化学保护法，即将金属作为原电池的正极电化学保护法，即将金属作为原电池的正极而受到保护。如在铁器表面镀锌。而受到保护。如在铁器表面镀锌。三、原电池的主要应用：三、原电池的主要应用：5.解释某些化学现象解释某些化学现象2021/6/3031(1)比较金属活动性强弱。比较金属活动性强弱。例例1：下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有上有H2气放出气放出；B.在氧化在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多还原反应中，甲比乙失去的电子多；D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；（C）(四四)原电池原理应用：原电池原理应用：2021/6/3032(2)比较反应速率比较反应速率例例2： 下列制氢气的反应速率最快的是下列制氢气的反应速率最快的是粗锌和粗锌和1mol/L盐酸；盐酸；B.A. 纯锌和纯锌和1mol/L硫酸；硫酸；纯锌和纯锌和18mol/L硫酸；硫酸；C.粗锌和粗锌和1mol/L硫酸的反应中加入几滴硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。溶液。D.（D）原电池原理应用：原电池原理应用：2021/6/3033(3)比较金属腐蚀的快慢比较金属腐蚀的快慢例例3： 下列各情况，在其中下列各情况，在其中Fe片腐蚀由片腐蚀由快快到到慢慢的顺序是的顺序是(5)(2)(1)(3)(4)原电池原理应用：原电池原理应用：2021/6/3034例例4：下列装置中四块相同的下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速片，放置一段时间后腐蚀速率由率由慢慢到到快快的顺序是的顺序是(4)(2)(1)(3)2021/6/3035(4)判断溶液判断溶液pH值变化值变化例例5： 在在Cu-Zn原电池中，原电池中，200mLH2SO4溶液的浓度为溶液的浓度为0.125mol/L,若工作一段时间后，从装置中共收集到若工作一段时间后，从装置中共收集到0.168L升气体，则流过导线的电子为升气体，则流过导线的电子为mol,溶溶液的液的pH值变值变_？（溶液体积变化忽略不计）？（溶液体积变化忽略不计）0.2解得：解得：y0.015(mol)x 0.015(mol)0.175(mol/L)pH-lg0.175答：答：0.015根据电极反应：根据电极反应：正极：正极：负极：负极：Zn2e-Zn2+2H+2e-H2得：得：2222.4x y0.168解：解：0.20.1252c(H+)余余2H+2eH2大大0.015原电池原理应用：原电池原理应用：2021/6/3036(5)原电池原理的综合应原电池原理的综合应用用例例6：市场上出售的：市场上出售的“热敷袋热敷袋”的主要成分为铁屑、的主要成分为铁屑、炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。炭粉、木屑、少量氯化钠和水等。 “热敷袋热敷袋”启启用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开用之前用塑料袋使其与空气隔绝，启用时，打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，会发塑料袋轻轻揉搓就会放出热量。使用完后，会发现有大量铁锈存在。现有大量铁锈存在。1)“热敷袋热敷袋”是利用是利用 放出热量。放出热量。2)炭粉的主要作用是炭粉的主要作用是 。3)加入氯化钠的主要作用是加入氯化钠的主要作用是 。4)木屑的作用是木屑的作用是 。铁被氧化铁被氧化与铁屑、氯化钠溶液构成原电池，加速铁屑的氧化与铁屑、氯化钠溶液构成原电池，加速铁屑的氧化氯化钠溶于水、形成电解质溶液氯化钠溶于水、形成电解质溶液使用使用“热敷袋热敷袋”时受热均匀时受热均匀原电池原理应用：原电池原理应用：2021/6/3037（广东）（广东）9科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷池，利用细菌将有机物转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为：酸为电解质的燃料电池发电。电池负极反应为：A.H22OH2H2O2eB.O24H4e2H2OC.H22H2eD.O22H2O4e4OHC高考真题高考真题（广东）（广东）12为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是的是A.将青铜器放在银质托盘上将青铜器放在银质托盘上B.将青铜器保存在干燥的环境中将青铜器保存在干燥的环境中C.将青铜器保存在潮湿的空气中将青铜器保存在潮湿的空气中D.在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜BD2021/6/30387、在理论上不能用于设计原电池的化学反应是（、在理论上不能用于设计原电池的化学反应是（）AHCl（aq）+NaOH（aq）NaCl(aq)+H2O（l）H0B4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)4Fe(OH)3（s）H0C3Cu(s)+8HNO3(aq)=3Cu(NO3)2(aq)+2NO(g)+4H2O(l)H0D2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)HSS 2-2-SOSO3 32-2-II - -BrBr - -ClCl - -OHOH - -NONO33- -SOSO4 42-2-( (等含氧酸根等含氧酸根等含氧酸根等含氧酸根离子）离子）离子）离子）FF- -活性电极不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。活性电极不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。 阳极：阳极：阴极阴极: :阳离子在阴极上得电子顺序是：阳离子在阴极上得电子顺序是：AgAgAgAg+ + + +FeFeFeFe3+3+3+3+CuCuCuCu2+2+2+2+HHHH+ + + +PbPbPbPb2+2+2+2+SnSnSnSn2+2+2+2+FeFeFeFe2+2+2+2+ZnZnZnZn2 2 2 2+ + + +(HH+ +) Al Al Al Al3+3+3+3+MgMgMgMg2+2+2+2+NaNaNaNa+ + + +CaCaCaCa+ + + +KKKK+ + + +注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按HH+ +, ,不同时按（不同时按（不同时按（不同时按（HH+ +）2021/6/30433.电解规律阴极阴极阳极阳极氯氯气气铜铜实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原CuCl2阳极：阳极：2Cl-2e-=Cl2阴极：阴极：Cu2+2e-=2CuCuCl2Cu+Cl2电解电解减小减小增增大大CuCl2CuCl2溶液溶液2021/6/3044阳极阳极阴极阴极氧氧气气氢氢气气实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原Na2SO4实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原Na2SO4阳极阳极:4OH-4e-=2H2O+O2阴极阴极:4H+4e-=2H2变大变大不不变变加加H2ONa2SO4溶液溶液2H2O2H2+O2电解电解2021/6/3045阳极阳极阴极阴极氯氯气气氢氢气气实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原NaCl阳极阳极:2Cl-2e-=Cl2阴极阴极:2H+2e-=H22NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2电解减小减小增增大大加加HClNaCl溶液溶液2021/6/3046实例实例电极反应电极反应浓度浓度PH值值复原复原CuSO4阳极阳极阴极阴极氧氧气气铜铜阳极阳极:4OH-4e-=2H2O+O2阴极：阴极：Cu2+2e-=Cu2CuSO4+2H2O=2Cu+O2+2H2SO4电解减小减小减小减小加加CuOCuSO4溶液溶液2021/6/3047电解规律（惰性电极）小结电解规律（惰性电极）小结 阳阳极极：S2-I-Br-Cl-OH-含含氧氧酸酸根根 F- + +区：电解本身型区：电解本身型 如如CuCl2+ +区：放氢生碱型区：放氢生碱型 如如NaCl+ +区：放氧生酸型区：放氧生酸型 如如CuSO4、AgNO3+ +区：电解水型区：电解水型 如如NaNa2 2SO4、H2 2SO4 、NaOH阴极：阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+H+Al3+Mg2+Na+2021/6/3048电解电解类型类型 举举 例例 电极反应电极反应 溶液溶液pHpH变化变化 溶液复溶液复原方法原方法 物质类别物质类别 实例实例 水水电电解解含氧酸含氧酸H H2 2SOSO4 4 强碱强碱NaOH NaOH 活泼金属的活泼金属的含氧酸盐含氧酸盐 NaNa2 2SOSO4 4 溶溶质质电电解解无氧酸无氧酸 HCl HCl 不活泼金属不活泼金属的无氧酸盐的无氧酸盐 CuClCuCl2 2 溶质和溶质和水同时水同时电解电解活泼金属的活泼金属的无氧酸盐无氧酸盐 NaClNaCl 不活泼金属不活泼金属的含氧酸盐的含氧酸盐 CuSOCuSO4 4 3.3.电解质溶液用电解质溶液用惰性电极惰性电极电解的规律小结：电解的规律小结：阳极：阳极：4OH4OH-4e-4e=O=O2 2+2H+2H2 2O O阴极：阴极：4H4H+ +4e+4e=2H=2H2 2阳极阳极2Cl2Cl-2e-2e =Cl=Cl2 2阴极：阴极：4H4H+ +4e+4e=2H=2H2 2阳极阳极2Cl2Cl-2e-2e- =Cl=Cl2 2阴极：阴极：CuCu2+2+2e+2e=Cu=Cu阳极阳极2Cl2Cl-2e-2e = Cl = Cl2 2阴极：阴极：2H2H2 2O+2eO+2e=H=H2 2+2OH+2OH- - 阳极：阳极：4OH4OH-4e-4e=O=O2 2+2H+2H2 2O O阴极：阴极：2Cu2Cu2+2+4e+4e=2Cu=2Cu减小减小增大增大不变不变增大增大增大增大减小减小H H2 2O OHClHClCuClCuCl2 2 HClHClCuOCuO2021/6/3049只放氢只放氢pHpH升；升；只放氧只放氧pH降；降；放氢放氧浓度增；放氢放氧浓度增；无氢无氧少本身。无氢无氧少本身。歌诀歌诀：2021/6/3050电解原理的应用电解原理的应用1、镀铜反应原理、镀铜反应原理 阳极阳极(纯铜纯铜)：Cu-2e=Cu2+，阴极阴极(镀件镀件)：Cu2+2e=Cu， 电解液：可溶性铜盐溶液，如电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4 .2、氯碱工业反应原理、氯碱工业反应原理 阳极：阳极：2Cl-2e- =Cl2，阴极：，阴极：2H+2e- =H2 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl23、电解精炼反应原理、电解精炼反应原理(电解精炼铜电解精炼铜) 粗铜中含粗铜中含Zn、Fe、Ni、Ag、Pt、Au等等 阳极阳极(粗铜粗铜)：Cu-2e- = Cu2+， （Zn-2e- = Zn2+， Fe-2e- = Fe2+，等），等） 阴极阴极(精铜精铜)： Cu2+2e- =Cu， 电解液：可溶性铜盐溶液，如电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4。 Zn2、Ni2等等 阳离子得电子能力小于阳离子得电子能力小于Cu2+而留在电解质溶而留在电解质溶液中。金属活动顺序排在液中。金属活动顺序排在Cu后的后的Ag、Pt、Au等失电子能力小于等失电子能力小于Cu，以金属单质沉积于阳极，成为，以金属单质沉积于阳极，成为“阳极泥阳极泥”。2021/6/305108广东广东22（4）黄铜矿熔炼后得到的粗铜）黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一等金属杂质，需进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的原理：精铜的原理：。 以硫酸铜硫酸溶液为电解液。电解时，以硫酸铜硫酸溶液为电解液。电解时，粗铜（阳极）中的铜以及比铜活泼的金属失粗铜（阳极）中的铜以及比铜活泼的金属失去电子进入溶液，不如铜活泼的金属沉入电去电子进入溶液，不如铜活泼的金属沉入电解槽形成解槽形成“阳极泥阳极泥”；溶液中的；溶液中的Cu2+得到电得到电子沉积在纯铜（阴极）上。子沉积在纯铜（阴极）上。2021/6/3052总结总结:原电池、电解池、电镀池的比较原电池、电解池、电镀池的比较 *原原电电池池电电解池解池电镀电镀池池定定义义形成形成条件条件电电极极名称名称电电极极反反应应化学能化学能转变转变成成电电能的装置。能的装置。将将电电能能转变转变成化学能成化学能的装置。的装置。应应用用电电解原理在某些解原理在某些金属表面金属表面镀镀上一上一层层其其它金属的装置。它金属的装置。活活动动性不同两性不同两电电极极电电解解质质溶液溶液形成形成闭闭合回路合回路两两电电极接直流极接直流电电源源电电极插入极插入电电解解质质溶液溶液形成形成闭闭合回路合回路镀层镀层金属接金属接电电源正极源正极待待镀镀金属接金属接电电源源负负极极电镀电镀液液须须含有含有镀层镀层金金属的离子属的离子负负极：极：较较活活泼泼金属；金属；正极：正极：较较不活不活泼泼金属金属(或能或能导电导电的非金属的非金属等等)阳极：阳极：电电源正极相源正极相连连阴极：阴极：电电源源负负极相极相连连阳极：阳极：镀层镀层金属；金属；阴极：阴极：镀镀件件负极：氧化反应负极：氧化反应正极：正极：还还原反原反应应阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：阴极：还还原反原反应应阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阴极：还原反应评讲习题评讲习题2021/6/3053三、考三、考 点点 分分 析析2021/6/3054典型例题典型例题1下列装置中属于原电池的是下列装置中属于原电池的是 （ ） 属于电解池的是属于电解池的是 （ ） 稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 硫酸铜硫酸铜 A B C D A B C D CD B考点考点1.1.原电池与电解池比较原电池与电解池比较2021/6/3055稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 稀硫酸稀硫酸 硫酸铜硫酸铜 A B C D A B C D 解析解析:直接根据原电池、电解池的形成条件来判断。直接根据原电池、电解池的形成条件来判断。A中两电极均为碳，活性相同，不能构成原电池。中两电极均为碳，活性相同，不能构成原电池。B符合原电池形成条件符合原电池形成条件活动性不同两电极活动性不同两电极电解质电解质溶液溶液形成闭合回路。形成闭合回路。C、D均符合电解池形成条件均符合电解池形成条件两电极接直流电源两电极接直流电源电电极插入电解质溶液极插入电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路2021/6/3056典型例题典型例题2 下列装置中的纯锌棒都浸在相同浓度的稀硫酸中，下列装置中的纯锌棒都浸在相同浓度的稀硫酸中，锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是（锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是（ ） A B C D D2021/6/3057解析解析:根据金属的腐蚀规律根据金属的腐蚀规律:电解原理引起的腐蚀原电电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀。池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀。 显然显然中锌作为电解池的阳极腐蚀速率最快；中锌作为电解池的阳极腐蚀速率最快；中中锌作为原电池的的负极腐蚀速率快于锌作为原电池的的负极腐蚀速率快于；中锌作为中锌作为电解池的阴极受到保护，所以腐蚀速率最慢。电解池的阴极受到保护，所以腐蚀速率最慢。 所以所以锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是。 选（选（选（选（D D）2021/6/3058对于下列装置中的反应，写出相应的电极反应式并注明反应类型：对于下列装置中的反应，写出相应的电极反应式并注明反应类型： (1)甲装置中，甲装置中，Zn极：极： Ag极：极：(2)乙装置中，乙装置中，Cu极：极： Ag极：极：(3)丙装置中，丙装置中，Fe极：极： C极：极： (4)丁装置中，丁装置中，Pt极：极： Fe极：极：Zn-2e-=Zn2+Ag+e-=AgAg-e-=Ag+Fe-2e-=Fe2+2H+2e-=H22H+2e-=H22I-2e-=I22H+2e-=H2考点考点2.2.电极反应的判断电极反应的判断 典型例题典型例题12021/6/3059解析解析:甲、丙为原电池，甲、丙为原电池，Zn、Fe分别为两原电池的负极。分别为两原电池的负极。乙、丁为电解池，乙、丁为电解池，乙阳极为活性电极，所以阳极乙阳极为活性电极，所以阳极Ag 失电子，阴极失电子，阴极Ag +得电子；得电子；丁中阳极丁中阳极I失电子，阴极失电子，阴极H+得电子。得电子。2021/6/3060（江（江苏苏高考高考14）高高铁电铁电池是一种新型可充池是一种新型可充电电电电池，与池，与普通高能普通高能电电池相比，池相比，该电该电池能池能长时间长时间保持保持稳稳定的放定的放电电电电压压。高。高铁电铁电池的池的总总反反应为应为3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH下列叙述下列叙述不正确不正确的是（的是（）A放放电时负电时负极反极反应为应为：Zn2e+2OH=Zn(OH)2B充充电时电时阳极反阳极反应为应为：Fe(OH)33e+5OH=FeO42+ 4H2O C放电时每转移放电时每转移3 mol电子，正极有电子，正极有1mol K2FeO4 被氧化被氧化 D放电时正极附近溶液的碱性增强放电时正极附近溶液的碱性增强放放电电典型例题典型例题2充充电电C2021/6/3061 放电时为原电池，负极发生氧化反应，充电时为电放电时为原电池，负极发生氧化反应，充电时为电解池，阳极发生还原反应。解池，阳极发生还原反应。 结合电极总反应式可判断结合电极总反应式可判断A、B正确；正确； 放电时每转移放电时每转移3 mol电子，正极应该有电子，正极应该有1mol K2FeO4被还原（被还原（Fe的价态由的价态由+6降为降为+3） 放电时由于正极生成放电时由于正极生成KOH所以碱性增强。所以碱性增强。 选（选（C）解析：解析：2021/6/3062考点考点3.3.电解产物的判断电解产物的判断 （05天津高考天津高考12 ）金属镍有广泛的用途。粗镍中含金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（度的镍，下列叙述正确的是（ ） （已知：氧化性（已知：氧化性Fe2+Ni2+Cu2+）A阳极发生还原反应，其电极反应式：阳极发生还原反应，其电极反应式： Ni2+ + 2e = NiB电解过程中，阳极电解过程中，阳极质量质量的减少与阴极质量的增加的减少与阴极质量的增加 相等相等C电解后，溶液中存在的金属阳离子只有电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+ 和和 Zn2+D电解后，电解槽底部的阳极泥中只有电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和和Pt典型例题典型例题1D2021/6/3063解析：解析：电解池阳极发生氧化反应，电解池阳极发生氧化反应， 所以阳极反应为所以阳极反应为 Ni 2e = Ni2+； 电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等，不相等，因为粗镍中含有少量因为粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂等杂质，质，当阳极溶解当阳极溶解Fe而阴极析出而阴极析出Ni时，阳极质量的减时，阳极质量的减少与阴极质量的增加就不相等；少与阴极质量的增加就不相等； 电解后，溶液中存在的金属阳离子除了电解后，溶液中存在的金属阳离子除了Fe2+ 和和 Zn2+还可能存在还可能存在Ni2+； 电解后，电解槽底部的阳极泥中不可能存在电解后，电解槽底部的阳极泥中不可能存在Fe、 Zn，因为，因为Fe、Zn比比Ni活泼，活泼，所以只存在所以只存在Cu和和Pt。（ Fe、Zn、Cu、Pt已知：氧化性已知：氧化性Fe 2+Ni 2+Cu 2+）2021/6/3064 考点考点4. .电解计算电解计算电子守恒法电子守恒法 铂电极电解铂电极电解1LCu(NO3)2和和KNO3混合溶液通电一混合溶液通电一段时间，两极均产生段时间，两极均产生11.2L(S.T.P)气体气体.求电解后溶液的求电解后溶液的pH，并确定析出铜的物质的量，并确定析出铜的物质的量.解析：解析：阳极阳极 4OH-4e-=2H2O+O2 阴极阴极 Cu2+2e- =Cu 2H+2e- =H2 阳极转移电子的物质的量为阳极转移电子的物质的量为: 0.54 = 2mol, 消耗消耗OH- 2mol,即产生即产生H+ 2mol. 阴极生成阴极生成0.5molH2,消耗消耗H+ 1mol;所以溶液中所以溶液中 C(H+)=1mol/L pH=0 生成生成H2转移的电子转移的电子:0.5 2=1mol,故还有故还有 1mole- 用于还原用于还原Cu2+,可析出铜为可析出铜为0.5mol. 典型例题典型例题12021/6/3065典型例题典型例题2陷阱设在陷阱设在电极材料电极材料中中解题过程中要注意题设的陷阱解题过程中要注意题设的陷阱25时时，将两，将两铜电铜电极插入一定量的极插入一定量的硫酸硫酸钠饱钠饱和溶液和溶液中中进进行行电电解。通解。通电电一段一段时间时间后，阴极析出了后，阴极析出了amol气体，气体，同同时时有有gNa2SO410H2O晶体析出。温度不晶体析出。温度不变时变时剩余溶剩余溶液中溶液中溶质质的的质质量分数量分数为为（）BDA100%C100%C2021/6/3066解解题时电题时电极易被当成惰性极易被当成惰性电电极，极，误认为误认为是是电电解水，解水，并根据并根据2H2O=2H2+O2 算出产生算出产生a molH2时即电时即电解了解了a mol水，而导致误选（水，而导致误选（D）。）。 但题目中的电极材料铜是参与反应的，电解的总但题目中的电极材料铜是参与反应的，电解的总反应式为反应式为Cu+2H2O = Cu（OH）2+H2， 显然，产生显然，产生a molH2时减少了时减少了2a mol水。水。 正确答案应为（正确答案应为（C）。）。解析：解析：2021/6/3067、典型例题典型例题3陷阱设在陷阱设在离子反应离子反应中中C向水中加入等物向水中加入等物质质的量的的量的Ag+、Pb2+、Na+、Cl， SO42-、NO3- 将该溶液倒入惰性材料作电极的电解槽将该溶液倒入惰性材料作电极的电解槽中，中，通电片刻。氧化产物与还原产物的质量比为（通电片刻。氧化产物与还原产物的质量比为（ ） （A）35.5：108 （B）16：207 （C）8：1 （D）108：35.52021/6/3068、易易误认为误认为Ag+在阴极上放在阴极上放电电析出析出Ag，Cl在阳极上在阳极上放放电电析出析出Cl2，从而，从而误选误选（A）。）。稍加分析后稍加分析后则则不不难难看出，将等物看出，将等物质质的量的的量的Ag+、Pb2+、Na+、 、Cl放入水中，放入水中，Ag+与与Cl要生成不溶性的要生成不溶性的AgCl，Pb2+与与 要生成微溶要生成微溶性的性的PbSO4，最终得到的是，最终得到的是NaNO3溶液，溶液， 用惰性电极电解此溶液的产物是用惰性电极电解此溶液的产物是H2和和O2。 正确答案是（正确答案是（C）。）。解析：解析：2021/6/3069（南通二模（南通二模17）右右图图是某空是某空间间站能量站能量转转化系化系统统的局部示的局部示意意图图，其中燃料，其中燃料电电池采用池采用KOH为电为电解液，下列有关解液，下列有关说说法法中不正确的是中不正确的是（）A该该能量能量转转化系化系统统中的水也是可以循中的水也是可以循环环的的B燃料燃料电电池系池系统产统产生的能量生的能量实际实际上来自于水上来自于水C水水电电解系解系统统中的阳极反中的阳极反应应：4OH4e2H2OO2D燃料燃料电电池放池放电时电时的的负负极反极反应应：H22e2OH2H2O 考点考点5.新能源新能源新电池新电池向日面时向日面时背日面时背日面时光电转换器光电转换器水电解水电解系统系统氢氧氢氧储罐储罐燃料电燃料电池系统池系统典型例题典型例题1B2021/6/3070燃料电池系统中生成的水可循环至水电解系统；燃料电池系统中生成的水可循环至水电解系统；燃料电池系统产生的能量实际上来自于燃料电池系统产生的能量实际上来自于太阳能太阳能；电解水阳极反应：电解水阳极反应：4OH4e2H2OO2燃料电池放电时的负极反应：燃料电池放电时的负极反应： H22e2OH2H2O （因其在碱性介质条件下）（因其在碱性介质条件下）解析：解析：2021/6/30711.1.图图中中p p、q q为电为电源两极，源两极，A A为为2 2价金属价金属X X制成，制成，B B、C C、D D为铂电为铂电极，接通极，接通电电源，金属源，金属X X沉沉积积于于B B，同，同时时C C、D D产产生气泡。生气泡。试试回答：回答：(1)p(1)p为为 极极(2)A(2)A极极发发生生了了 反反应应;C;C为为 极，极，试试管里收集管里收集 ;D;D为为 极，极，试试管里收集管里收集 ; ;(3)C(3)C极的极的电电极反极反应应式式 (4)(4)当当电电路中通路中通过过0.004mol0.004mol电电子子时时，B B电电极极沉沉积积金属金属X X为为0.128g0.128g，此，此金属原子量金属原子量为为: : 2021/6/3072巩固巩固练习练习2.2.按照下按照下图图接通接通线线路，反路，反应应一段一段时间时间后，回答后，回答下列下列问题问题( (假假设设所提供的所提供的电电能可以保能可以保证电证电解反解反应应的的顺顺利利进进行行) )： (1).U(1).U型管内型管内发发生什么生什么现现象象? ? (2)(2)写出有关反写出有关反应应的化学方程式：的化学方程式： (3)(3)在在a a、b b烧烧杯中杯中发发生什么生什么现现象：象： (4)(4)如果小如果小烧烧杯中有杯中有0.508g0.508g碘析碘析出，出，问问大大烧烧杯中，杯中，负负极减极减轻轻 克克? ?2021/6/30734.(长郡月考长郡月考)用石墨作电极电解用石墨作电极电解AlCl3溶液时溶液时,图示的电解液变化曲线合理的是图示的电解液变化曲线合理的是:pH7ApH7B时间时间时间时间沉沉淀淀量量C沉沉淀淀量量D时间时间时间时间AD2021/6/30742能够实现反应：Cu+2H2O=Cu(OH)2+H2的是A铜银合金在潮湿空气中发生电化腐蚀铜银合金在潮湿空气中发生电化腐蚀B铜片作原电池的负极，石墨作原电池的正极铜片作原电池的负极，石墨作原电池的正极，氯化钠溶液作电解质溶液，氯化钠溶液作电解质溶液C用铜片作阴极，石墨作阳极，电解饱和氯化用铜片作阴极，石墨作阳极，电解饱和氯化钠溶液钠溶液D用铜片作阳极，石墨作阴极，电解饱和硫酸用铜片作阳极，石墨作阴极，电解饱和硫酸钠溶液钠溶液D2021/6/3075例3（2003上海高考16）右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。 则下列有关的判断正确的是 Aa为负极、为负极、b为正极为正极Ba为阳极、为阳极、b为阴极为阴极 C电解过程中、电解过程中、d电极质量增加电极质量增加 D电解过程中，氯离子浓度不变电解过程中，氯离子浓度不变C2021/6/3076 例例5 5pHpHa a的的某某电电解解质质溶溶液液中中，插插入入两两支支惰惰性性电电极极通通直直流流电电一一段段时时间间后后，溶溶液液的的pHpHa a，则该电解质可能是则该电解质可能是 A AAgNOAgNO3 B BH H2SOSO4 C CNaOHNaOH D DNaNa2SOSO4 例例6 6用用惰惰性性电电极极电电解解下下列列溶溶液液，一一段段时时间间后后，再再加加入入一一定定质质量量的的另另一一种种物物质质（括括号号内内），能与原来溶液完全一样的能与原来溶液完全一样的 ACuClCuCl2 2（CuSOCuSO4） B BNaOHNaOH（H H2 2O O） C CNaClNaCl（盐酸）（盐酸） D DCuSOCuSO4 Cu（OH）2 CB2021/6/3077搅棒在玻璃容器中盛有两种无色的互不相溶的中性液体。上层为NaI溶液，下层为CCl4。在上层NaI溶液中插入两根石墨电极，容器中还放有一根环形玻璃搅拌棒，可以上下搅动液体，装置如图。据实验回答：（1）接通直流电源后，阳极和阴极附近有何现象？（2）阳极的电极反应式是阴极的电极反应式是（3）停止通电，取出电极，用搅棒上下搅动。静置后液体又分为两层，上层色,下层色。搅拌后两层液体发生颜色变化的原因是：阳极周围的液体阳极周围的液体呈棕色呈棕色，且颜色由浅变深且颜色由浅变深阴极上有气泡产生。阴极上有气泡产生。2I-2e-=I22H+2e-=H2无无紫红紫红I2在在CCl4中溶解度大于在水中的溶解中溶解度大于在水中的溶解度，所以绝大多数度，所以绝大多数I2都转移到都转移到CCl4中中。2021/6/3078请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）： （1）放放电电时时：正正极极的的电电极极反反应应式式是是 ；电电解解液液中中H2SO4的的浓浓度度将将变变 ；当当外外电电路路通通过过1mol电电子子时时，理理论论上上负极板的质量增加负极板的质量增加 g （2）在在完完全全放放电电耗耗尽尽PbO2和和Pb时时，若若按按题题27图图连连接接，电电解解一一段段时时间间后后，则则在在A电电极极上上生生成成 、B电电极极上上生生成成 ，此时铅蓄电池的正负极的极性将，此时铅蓄电池的正负极的极性将 。例例6 6（14分分）（2006重重庆庆27）铅铅蓄蓄电电池池是是典典型型的的可可充充型型电电池池，它它 的的 正正 负负 极极 格格 板板 是是 惰惰 性性 材材 料料 ， 电电 池池 总总 反反 应应 式式 为为 ：Pb+PbO2+4H+2SO42 2PbSO4+2H2O2021/6/30792021/6/30801、本质特征、本质特征原电池反应和电解池反应实质是氧化还原反应，其特点原电池反应和电解池反应实质是氧化还原反应，其特点是一个氧化还原反应分成两个电极反应（氧化反应、还是一个氧化还原反应分成两个电极反应（氧化反应、还原反应在不同的电极上）。原反应在不同的电极上）。一、原电池与电解池：一、原电池与电解池：3、电极的判断、电极的判断2、池型的判断、池型的判断有外加电源一定为电解池（或电镀池），无外加电源多有外加电源一定为电解池（或电镀池），无外加电源多为原电池；多池组合时，一般含活泼金属的池为原电池，为原电池；多池组合时，一般含活泼金属的池为原电池，其余是在原电池带动下的电解池其余是在原电池带动下的电解池原电池看电极材料，具体的电极反应具体分析；电解原电池看电极材料，具体的电极反应具体分析；电解池看电源的正负极连接池看电源的正负极连接2021/6/3081二、电极的分析二、电极的分析 正极：正极： 原电池原电池 负极：负极： 阴极：阴极：电解池电解池 阳极阳极： 氧化反应氧化反应失电子失电子电子流出电子流出还原反应还原反应得电子得电子电子流入电子流入氧化反应氧化反应电子流出电子流出失电子失电子还原反应还原反应得电子得电子电子流入电子流入2021/6/30824、与、与原原电电池池相关的概念相关的概念1.电路：电路：外电路外电路内电路内电路电子流向：负极流向正极电子流向：负极流向正极电流方向：正极流向负极电流方向：正极流向负极阴离子流向负极阴离子流向负极阳离子流向正极阳离子流向正极2.电极：电极：正极：电子流入的一极正极：电子流入的一极负极：电子流出的一极负极：电子流出的一极3.电极反应式：电极反应式：正极：正极： 2H+ 2e- H2负极：负极： Zn2e- Zn2+4.总反应式：总反应式：Zn+ 2H+ Zn2+ + H2原电池工作原理：原电池工作原理：电子流向、电流方向、离子流向、电极反应、总反应式电子流向、电流方向、离子流向、电极反应、总反应式口诀：负氧失、正还得口诀：负氧失、正还得2021/6/3083 结束语结束语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！