1、電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)整理 1.原電池原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置1.1 原電池原理、原電池：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置、形成條件：活動(dòng)性不同的兩電極（連接）；電解質(zhì)溶液（插入其中并與電極自發(fā)反應(yīng)）；電極形成閉合電路能自發(fā)的發(fā)生氧化還原反應(yīng)、電極名稱(chēng)：負(fù)極：較活潑的金屬（電子流出的一極）正極：較不活潑的金屬或能導(dǎo)電的非金屬（電子流入的一極）、電極反應(yīng)：負(fù)極：氧化反應(yīng)，金屬失電子正極：還原反應(yīng)，溶液中的陰離子得電子或氧氣得電子（吸氧腐蝕）、電子流向：由負(fù)極沿導(dǎo)線(xiàn)流向正極鋅-銅電池，負(fù)極-Zn，正極-Cu。負(fù)極：Zn-2e=Zn2+，電解質(zhì)溶液稀硫酸。正極：2H+2e=H2總反應(yīng)：2H+Zn=H2+Zn

2、2+注意：如果在銅鋅的導(dǎo)線(xiàn)中加一個(gè)電流計(jì)，電流計(jì)指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。隨時(shí)間的延續(xù)，電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度逐漸減小。鹽橋的作用：鹽橋起到了使整個(gè)裝置構(gòu)成通路的作用例如:銅鋅原電池中用到了鹽橋現(xiàn)象:、檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明有電流通過(guò)。從檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向可以知道電流的方向是Cu極Zn極。根據(jù)電流是從正極流向負(fù)極，因此，Zn極為負(fù)極，Cu極為正極。而電子流動(dòng)的方向卻相反，從Zn極Cu極。電子流出的一極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)；電子流入的一極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)。一般說(shuō)來(lái)，由兩種金屬所構(gòu)成的原電池中，較活潑的金屬是負(fù)極，較不活潑的金屬是正極。其原理正是置換反應(yīng)，負(fù)極金屬逐漸溶解為離子進(jìn)入溶液。反應(yīng)一段時(shí)間后，稱(chēng)

3、重表明，Zn棒減輕，Cu棒增重。、取出鹽橋，檢流計(jì)指針歸零，重新放入鹽橋，指針又發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明鹽橋起到了使整個(gè)裝置構(gòu)成通路的作用。鹽橋是裝有飽和KCl瓊脂溶膠的U形管，溶液不致流出來(lái)，但離子則可以在其中自由移動(dòng)。鹽橋是怎樣構(gòu)成原電池中的電池通路呢？Zn棒失去電子成為Zn2+進(jìn)入溶液中，使ZnSO4溶液中Zn2+過(guò)多，帶正電荷。Cu2+獲得電子沉積為Cu，溶液中Cu2+過(guò)少，SO42-過(guò)多，溶液帶負(fù)電荷。當(dāng)溶液不能保持電中性，將阻止放電作用的繼續(xù)進(jìn)行。鹽橋的存在，其中Cl-向ZnSO4 溶液遷移，K+向CuSO4 溶液遷移，分別中和過(guò)剩的電荷，使溶在兩個(gè)燒杯中分別放入鋅片和鋅鹽溶液、銅片和銅鹽溶

4、液，將兩個(gè)燒杯中的溶液用一個(gè)裝滿(mǎn)電解質(zhì)溶液的鹽橋(如充滿(mǎn)KCl飽和溶液和瓊脂制成的膠凍)連接起來(lái)，再用導(dǎo)線(xiàn)將鋅片和銅片聯(lián)接，并在導(dǎo)線(xiàn)中串聯(lián)一個(gè)電流表，就可以觀(guān)察到下面的現(xiàn)象：(1)電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)方向，可以判斷出鋅片為負(fù)極、銅片為正極.(2)銅片上有銅析出，鋅片則被溶解.(3)取出鹽橋，指針回到零點(diǎn)，說(shuō)明鹽橋起了溝通電路的作用.2. 化學(xué)電源化學(xué)電源又稱(chēng)電池，是一種能將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成電能的裝置，它通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，消耗某種化學(xué)物質(zhì)，輸出電能。它包括一次電池、二次電池和燃料電池等幾大類(lèi)。判斷一種電池的優(yōu)劣或是否符合某種需要，主要看這種電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少（比能量

5、，單位是（W·h）/kg, （W·h）/L）,或者輸出功率的大小（比功率，W/kg,W/L）以及電池的可儲(chǔ)存時(shí)間的長(zhǎng)短。除特殊情況外，質(zhì)量輕、體積小而輸出點(diǎn)能多、功率大、可儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)的電池，更適合使用者的需要。（一）一次電池 一次電池的活性物質(zhì)（發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)）消耗到一定程度，就不能使用了。一次電池中電解質(zhì)溶液制成膠狀，不流動(dòng)，也叫干電池。常用的有普通的鋅錳干電池、堿性鋅錳電池、鋅汞電池、鎂錳干電池等。例如；堿性鋅錳干電池負(fù)極： Zn 2OH2eZn（OH）2正極：2MnO2 2H2O 2e2MnOOH 2OH總反應(yīng)：Zn 2MnO2 2H2O2MnOOH Zn（O

6、H）2補(bǔ)充：銀一鋅電池 電子手表、液晶顯示的計(jì)算器或一個(gè)小型的助聽(tīng)器等所需電流是微安或毫安級(jí)的，它們所用的電池體積很小，有“紐扣”電池之稱(chēng)。它們的電極材料是Ag2O和Zn，所以叫銀一鋅電池。電極反應(yīng)和電池反應(yīng)是： 負(fù)極： Zn2OH2eZn(OH)2正極：Ag2OH2O2e2Ag2OH 總反應(yīng)： ZnAg2OH2OZn(OH)22Ag 利用上述化學(xué)反應(yīng)也可以制作大電流的電池，它具有質(zhì)量輕、體積小等優(yōu)點(diǎn)。這類(lèi)電池已用于宇航、火箭、潛艇等方面。 鋰二氧化錳非水電解質(zhì)電池 以鋰為負(fù)極的非水電解質(zhì)電池有幾十種，其中性能最好、最有發(fā)展前途的是鋰一二氧化錳非水電解質(zhì)電池，這種電池以片狀金屬及為負(fù)極，電解活

7、性MnO2作正極，高氯酸及溶于碳酸丙烯酯和二甲氧基乙烷的混合有機(jī)溶劑作為電解質(zhì)溶液，以聚丙烯為隔膜，電極反應(yīng)為： 負(fù)極反應(yīng)：LiLie 正極反應(yīng)：MnO2LieLiMnO2 總反應(yīng)：LiMnO2LiMnO2 該種電池的電動(dòng)勢(shì)為2.69V，重量輕、體積小、電壓高、比能量大，充電1000次后仍能維持其能力的90，貯存性能好，已廣泛用于電子計(jì)算機(jī)、手機(jī)、無(wú)線(xiàn)電設(shè)備等。 （二）二次電池二次電池又稱(chēng)充電電池或蓄電池，放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生。這類(lèi)電池可以多次重復(fù)使用。鉛蓄電池是最常見(jiàn)的二次電池，它由兩組柵狀極板交替排列而成，正極板上覆蓋有PbO2，負(fù)極板上覆蓋有Pb，電介質(zhì)是H2SO4 .鉛蓄

8、電池放電的電極反應(yīng)如下：負(fù)極：Pb（s）SO42（aq）2ePbSO4（s）（氧化反應(yīng)）正極：PbO2（s）SO42（aq）十4H（aq）2ePbSO4（s）2H2O (l)（還原反應(yīng)）總反應(yīng)：Pb（s）PbO2（s）2H2SO4（aq）2PbSO4（s）十2H2O (l)鉛蓄電池充電的反應(yīng)是上述反應(yīng)的逆過(guò)程：陰極：PbSO4（s）2ePb（s）SO42（aq）（還原反應(yīng)）陽(yáng)極：PbSO4（s）2H2O (l) 2ePbO2（s）SO42（aq）十4H（aq）（氧化反應(yīng)）總反應(yīng)：2PbSO4（s）十2H2O (l) Pb（s）PbO2（s）2H2SO4（aq）可以把上述反應(yīng)寫(xiě)成一個(gè)可逆反應(yīng)方程

9、式：Pb（s）PbO2（s）2H2SO4（aq） 2PbSO4（s）十2H2O (l)（三）燃料電池燃料電池是一種連續(xù)的將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電池。燃料電池的電極本身不包含活性物質(zhì)，只是一個(gè)催化轉(zhuǎn)化元件。它工作時(shí)，燃料和氧化劑連續(xù)的由外部供給，在電極上不斷的進(jìn)行反應(yīng)，生成物不斷地被排除，于是電池就連續(xù)不斷的提供電能。氫氧燃料電池以氫氣為燃料，氧氣為氧化劑，鉑做電極，使用酸性電解質(zhì)。它的的工作原理：負(fù)極：2H2 4e 4H正極：O2十4H（aq）4e2H2O總反應(yīng)：2H2十O22H2O以堿性氫氧燃料電池為例，它的燃料極常用多孔性金屬鎳，用它來(lái)吸附氫氣。空氣極常用多孔性金屬銀，

10、用它吸附空氣。電解質(zhì)則由浸有KOH溶液的多孔性塑料制成，其電極反應(yīng)為： 負(fù)極反應(yīng)：2H24OH4H2O4e 正極反應(yīng)：O22H2O4e 4OH 總反應(yīng)：2H2O22H2O 除氫氣以外，烴、肼、甲醇、氨等液體或氣體，均可作燃料電池的燃料；除純氧外，空氣中的氧氣也可以做氧化劑。(3)甲烷燃料電池（KOH做電解質(zhì)）用金屬鉑片插入KOH溶液作電極，又在兩極上分別通甲烷(燃料)和氧氣(氧化劑)。電極反應(yīng)式為：負(fù)極：CH410OH8e- 7H2O；正極：4H2O2O28e- 8OH-。電池總反應(yīng)式為：CH42O22KOHK2CO33H2O知識(shí)拓展：海洋電池 1991年，我國(guó)首創(chuàng)以鋁空氣海水為能源的新型電池

11、，稱(chēng)之為海洋電池。它是一種無(wú)污染、長(zhǎng)效、穩(wěn)定可靠的電源。海洋電池徹底改變了以往海上航標(biāo)燈兩種供電方式：一是一次性電池，如鋅錳電池、鋅銀電池、鋅空（氣）電池等。這些電池體積大，電能低，價(jià)格高。二是先充電后給電的二次性電源，如鉛蓄電池，鎳鎘電池等。這種電池要定期充電，工作量大，費(fèi)用高。 海洋電池，是以鋁合金為電池負(fù)極，金屬（Pt、Fe）網(wǎng)為正極，用取之不盡的海水為電解質(zhì)溶液，它靠海水中的溶解氧與鋁反應(yīng)產(chǎn)生電能的。我們知道，海水中只含有0.5%的溶解氧，為獲得這部分氧，科學(xué)家把正極制成仿魚(yú)鰓的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以增大表面積，吸收海水中的微量溶解氧。這些氧在海水電解液作用下與鋁反應(yīng)，源源不斷地產(chǎn)生電能。兩極反

12、應(yīng)為： 負(fù)極：（Al）：4Al12e4Al3 正極：（Pt或Fe等）：3O26H2O十12e12OH 總反應(yīng)式：4Al3O2十6H2O4Al(OH)3 海洋電池本身不含電解質(zhì)溶液和正極活性物質(zhì)，不放入海洋時(shí)，鋁電極就不會(huì)在空氣中被氧化，可以長(zhǎng)期儲(chǔ)存。用時(shí)，把電池放入海水中，便可供電，其能量比干電池高2050倍。 電池設(shè)計(jì)使用周期可長(zhǎng)達(dá)一年以上，避免經(jīng)常交換電池的麻煩。即使更換，也只是換一塊鋁板，鋁板的大小，可根據(jù)實(shí)際需要而定。 海洋電池沒(méi)有怕壓部件，在海洋下任何深度都可以正常了作。海洋電池，以海水為電解質(zhì)溶液，不存在污染，是海洋用電設(shè)施的能源新秀。 3. 電解池（一）電解原理電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電我

13、們知道，金屬導(dǎo)電時(shí)，是金屬內(nèi)部的自由電子發(fā)生的定向移動(dòng)，而電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電與金屬導(dǎo)電不同。通電前電解質(zhì)溶液中陰、陽(yáng)離子在溶液中自由地移動(dòng)；通電后在電場(chǎng)的作用下，這些自由移動(dòng)的離子改作定向移動(dòng)，帶負(fù)電荷的陰離子由于靜電作用向陽(yáng)極移動(dòng)，帶正電荷的陽(yáng)離子則向陰極移動(dòng)。電極名稱(chēng)：電解池中與直流電源負(fù)極相連的電極叫陰極，與直流電源正極相連的電極叫陽(yáng)極。物質(zhì)能否導(dǎo)電是由其內(nèi)部能否形成定向移動(dòng)的自由電荷所決定的，對(duì)金屬就是自由電子，而對(duì)電解質(zhì)溶液就是自由移動(dòng)的陰陽(yáng)離子。電解 概念：使電流流過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰、陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程叫電解。電子流動(dòng)的方向：電子從外接直流電源的負(fù)極流出，經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)到達(dá)電解池的

14、陰極，電解池溶液中的陽(yáng)離子移向陰極，并在陰極獲得電子而被還原，發(fā)生還原反應(yīng)；與此同時(shí)，電解池溶液中的陰離子移向陽(yáng)極，并在陽(yáng)極上失去電子（也可能是陽(yáng)極很活潑而本身失去電子）而被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)。這樣，電子又從電解池的陽(yáng)極流出，沿導(dǎo)線(xiàn)而流回外接直流電源的正極。電極反應(yīng)的類(lèi)型：陽(yáng)極反應(yīng)為氧化反應(yīng)，陰極反應(yīng)為還原反應(yīng)，故而陰極處于被保護(hù)的狀態(tài)，而陽(yáng)極則有可能被腐蝕。電解池與原電池的聯(lián)系與區(qū)別 原電池電解池電極正極、負(fù)極陰極、陽(yáng)極電極確定由電極材料本身的相對(duì)活潑性決定，較活潑的是負(fù)極，較不活潑的是正極由外接直流電源的正、負(fù)極決定，與負(fù)極相連的是陰極，與正極相連的是陽(yáng)極電極反應(yīng)負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)正極發(fā)生還

15、原反應(yīng)陰極發(fā)生還原反應(yīng)陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)電子流向電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)流入正極電子從電源負(fù)極流入陰極再由陽(yáng)極流回電源正極能量轉(zhuǎn)變化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娊怆娔苻D(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能反應(yīng)自發(fā)性能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)反應(yīng)一般不能夠自發(fā)進(jìn)行，需電解條件舉例Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4CuCl2 Cu+Cl2裝置特點(diǎn)無(wú)外接直流電源有外接直流電源相似之處均能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，且同一裝置中兩個(gè)電極在反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移電子總數(shù)相等。重點(diǎn)出擊：原電池與電解池的判斷判斷下圖是原電池、電解池還是電鍍池，為什么？（2）延伸有人設(shè)計(jì)以Pt和Zn為電極材料，埋入人體內(nèi)作為某種心臟病人的心臟起搏的能源。它依靠人體內(nèi)含有一定濃度的溶解氧進(jìn)行工作，

16、下列各種敘述中錯(cuò)誤的是（ ）A: Pt是正極B: 負(fù)極反應(yīng)：C: 正極反應(yīng)：D 正極反應(yīng)：小結(jié)與反思：原電池、電解池、電鍍池判定規(guī)律：若無(wú)外接電源，可能是原電池，然后依據(jù)原電池的形成條件分析判定；若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中，則可能是電解池或電鍍池。當(dāng)陽(yáng)極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬陽(yáng)離子相同則為電鍍池，其余情況為電解池。4實(shí)驗(yàn)分析：電解CuCl2溶液（1）電極材料陰極可用惰性電極，甚至較活潑的金屬，但陽(yáng)極需使用惰性電極，否則會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)而溶解。（2）惰性電極一般指金、鉑、石墨電極，銀、銅等均是活性電極。（3）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：通電后，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，陰極石墨棒上析出一層紅色固體，陽(yáng)極表面有氣

17、泡放出，可聞到刺激性氣味。（4）淀粉碘化鉀試紙的作用：檢驗(yàn)陽(yáng)極產(chǎn)物是否為Cl2。使用時(shí)應(yīng)先潤(rùn)濕并纏于玻棒端或用鑷子夾持，作用時(shí)間不宜太久，否則變藍(lán)后會(huì)被Cl2漂白。（二）、電解的應(yīng)用I電解飽和食鹽水反應(yīng)原理1實(shí)驗(yàn)分析：電解飽和食鹽水在U型管里裝入飽和食鹽水，滴入幾滴酚酞試液，用碳棒作陽(yáng)極、鐵棒作陰極，將濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙放在陽(yáng)極附近，接通電源，觀(guān)察管內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象及試紙顏色的變化。注意：鐵棒不可作陽(yáng)極，否則發(fā)生Fe2e=Fe2+； 碘化鉀淀粉試紙需事先用水潤(rùn)濕。現(xiàn)象：陰、陽(yáng)兩極均有氣體放出，陽(yáng)極氣體有刺激性氣味，能使?jié)駶?rùn)的碘化鉀淀粉試紙變藍(lán)；陰極區(qū)域溶液變紅。說(shuō)明陰極區(qū)域生成物為堿性物質(zhì)與H2

18、，陽(yáng)極產(chǎn)物是Cl2。2電解飽和食鹽水反應(yīng)原理飽和食鹽水成分：溶液存在Na+、Cl、H+、OH四種離子。電極反應(yīng)式：陰極：2H+2e=H2（還原反應(yīng)）； 陽(yáng)極：2Cl2e=Cl2（氧化反應(yīng)）。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋?zhuān)海?）陰極區(qū)域變紅原因：由于H+被消耗，使得陰極區(qū)域OH離子濃度增大（實(shí)際上是破壞了附近水的電離平衡，由于KW為定值，c(H+)因電極反應(yīng)而降低，導(dǎo)致c(OH)增大，使酚酞試液變紅）。（2）濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙變藍(lán)原因：氯氣可以置換出碘化鉀中的碘，Cl2+2KI=2KCl+I2，I2使淀粉變藍(lán)。注意：如果試紙被熏蒸的太久，藍(lán)色會(huì)因?yàn)闈衤葰獾钠鬃饔枚嗜ァｋ娊怙柡褪雏}水的總反應(yīng)式： 該電解反應(yīng)

19、屬于放氫生堿型，電解質(zhì)與水均參與電解反應(yīng)，類(lèi)似的還有K2S、MgBr2等。II、銅的電解精煉1原理：電解時(shí)，用粗銅板作陽(yáng)極，與直流電源的正極相連；用純銅板作陰極，與電源的負(fù)極相連，用CuSO4溶液（加入一定量的硫酸）作電解液。CuSO4溶液中主要有Cu2+、 、H+、OH，通電后H+和Cu2+移向陰極，并在陰極發(fā)生Cu2+2e=Cu，OH和移向陽(yáng)極，但陽(yáng)極因?yàn)槭腔钚噪姌O故而陰離子并不放電，主要為陽(yáng)極（活潑及較活潑金屬）發(fā)生氧化反應(yīng)而溶解，陽(yáng)極反應(yīng)：Cu2e=Cu2+。電解過(guò)程中，比銅活潑的Zn、Fe、Ni等金屬雜質(zhì)，在銅溶解的同時(shí)也會(huì)失電子形成金屬陽(yáng)離子而溶解，此時(shí)陰極仍發(fā)生Cu2+2e=Cu

20、，這會(huì)導(dǎo)致電解液濃度不發(fā)生變化；Ag、Au不如Cu易失電子，Cu溶解時(shí)它們以陽(yáng)極泥沉積下來(lái)可供提煉Au、Ag等貴金屬。該過(guò)程實(shí)現(xiàn)了提純銅的目的。離子在電極上得失電子的能力與離子的性質(zhì)、溶液的濃度、電流的大小、電極的材料等都有關(guān)系。中學(xué)階段我們一般只討論電極材料的性質(zhì)、離子的氧化性強(qiáng)弱和還原性強(qiáng)弱對(duì)它們得失電子能力的影響2電極反應(yīng)中得失電子的規(guī)律（1）陽(yáng)極上失電子的規(guī)律應(yīng)首先看電極材料是惰性電極，還是活性電極，如是惰性電極，則由溶液中的陰離子失去電子，陰離子的還原性越強(qiáng)越易失電子，陰離子的放電順序?yàn)椋篠2->I>Br>Cl>OH>含氧酸根離子；如是活性電極，則這些金

21、屬首先失去電子進(jìn)入溶液，此時(shí)溶液中其他離子不再失電子。（2）陰極上得電子的規(guī)律陰極上只能由溶液中陽(yáng)離子獲得電子，陽(yáng)離子氧化性越強(qiáng)越易得電子，陽(yáng)離子放電順序一般為：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(鹽溶液)（3）變價(jià)的金屬 Fe在作陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)時(shí)電極反應(yīng)為：Fe2e=Fe2+III、電解冶煉鋁工業(yè)上，用純凈的氧化鋁為原料，采用電解的方法制取鋁。純凈的氧化鋁熔點(diǎn)很高（2045），很難熔化，現(xiàn)在都用熔化的冰晶石（Na3AlF6）作熔劑，使氧化鋁在1000左右溶解在液態(tài)的冰晶石里，成為冰晶石和氧化鋁的熔融體，然后進(jìn)

22、行電解。電極反應(yīng)式：陰極： 4Al3+12e-4Al陽(yáng)極： 6O212e-3O2總反應(yīng)式：2Al2O3 4Al3O2 (只能電解Al2O3，不能是AlCl3)在冶煉鋁時(shí)，陽(yáng)極產(chǎn)生氧氣，石墨陽(yáng)極在如此高溫條件下，將不斷被氧氣氧化而消耗，因而需不斷補(bǔ)充石墨陽(yáng)極。（三）、電鍍銅1原理：電鍍時(shí)，一般都是用含鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液為電鍍液；把待鍍金屬制成品浸入電鍍液中與直流電源的負(fù)極相連，作為陰極，而用鍍層金屬為陽(yáng)極，陽(yáng)極金屬溶解在溶液中成為陽(yáng)離子，移向陰極，并在陰極上被還原成金屬析出。電鍍銅規(guī)律可概括為“陽(yáng)極溶解，陰極沉積，電解液不變”。工業(yè)上電鍍常使用有毒電鍍液，因此電鍍廢水應(yīng)回收有用物質(zhì)、降低有

23、害物質(zhì)含量后，達(dá)標(biāo)排放，以防污染環(huán)境。2實(shí)驗(yàn)分析：電鍍銅實(shí)驗(yàn)（1）待鍍件需酸洗去除表面的銹。 （2）電鍍液CuSO4中加氨水制成銅氨溶液以降低Cu2+濃度使鍍層光亮。（四）、電解質(zhì)溶液電解時(shí)（均為惰性電極），pH變化情況，電解液復(fù)原所需加入物質(zhì)及電解類(lèi)型。1、（1）分解水型：含氧酸、強(qiáng)堿、活潑金屬的含氧酸鹽（如NaOH、H2SO4、K2SO4等）的電解。陰極：4H+4e=2H2陽(yáng)極：4OH4e=O2+2H2O總反應(yīng)：2H2O 2H2+O2陰極產(chǎn)物：H2；陽(yáng)極產(chǎn)物：O2。電解質(zhì)溶液復(fù)原加入物質(zhì)：H2O。pH變化情況：原來(lái)酸性的溶液pH變小，原來(lái)堿性的溶液pH變大，強(qiáng)酸（含氧酸）強(qiáng)堿的正鹽溶液pH

24、不變。（2）分解電解型：無(wú)氧酸（除HF外）、不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽（氟化物除外）的電解，如HCl、CuCl2等。陰極：Cu2+2e=Cu陽(yáng)極：2Cl2e=Cl2總反應(yīng)：CuCl2 Cu+Cl2陰極產(chǎn)物：酸為H2，鹽為金屬；陽(yáng)極產(chǎn)物：鹵素等非金屬單質(zhì)。電解液復(fù)原加入物質(zhì)為原溶質(zhì)，如電解CuCl2溶液，需加CuCl2。pH變化情況：如電解無(wú)氧酸溶液pH變大但不會(huì)超過(guò)7；如為鹽溶液的電解則視無(wú)氧酸根的情況而定。（3）放氫生堿型：活潑金屬的無(wú)氧酸鹽（氟化物除外）溶液的電解，如NaCl、MgBr2等。陰極：2H+2e=H2陽(yáng)極：2Cl2e=Cl2總反應(yīng)：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2陰極產(chǎn)

25、物：堿和H2；陽(yáng)極產(chǎn)物：鹵素等非金屬單質(zhì)。電解飽和食鹽水的產(chǎn)物分別為NaOH和H2以及Cl2。電解液復(fù)原加入物質(zhì)為鹵化氫。電解飽和食鹽水，要使電解質(zhì)溶液復(fù)原需加入HCl。pH變化情況：電解液pH顯著變大（4）放氧生酸型：不活潑金屬的含氧酸鹽溶液的電解，如CuSO4、AgNO3等。陰極：2Cu2+4e=Cu陽(yáng)極：4OH4e=O2+2H2O總反應(yīng)：2CuSO4+2H2O 2Cu+O2+2H2SO4陰極產(chǎn)物：析出不活潑金屬單質(zhì)；陽(yáng)極產(chǎn)物是該鹽對(duì)應(yīng)的含氧酸和氧氣，本例中分別是Cu以及H2SO4、O2.電解液復(fù)原加入物質(zhì)為不活潑金屬的氧化物（金屬價(jià)態(tài)與原鹽中相同）。如電解CuSO4溶液，復(fù)原需加入CuO

26、。pH變化情況：溶液pH顯著變小。電解反應(yīng)類(lèi)型電解質(zhì)類(lèi)型規(guī) 律 例PH變化溶液復(fù)原法電解水含氧酸實(shí)質(zhì)電解水- > H2 + O2 電解稀H2SO4 降低加 H2O強(qiáng)堿溶液實(shí)質(zhì)電解水- > H2 + O2電解NaOH溶液 升高加 H2O活潑金屬含氧酸鹽實(shí)質(zhì)電解水- > H2 + O2 電解Na2SO4溶液 不變加 H2O電解質(zhì)分解無(wú)氧酸酸-> H2 + 非金屬2HCl=H2 + Cl2升高加 HCl不活潑金屬無(wú)氧酸鹽鹽- > 金屬 + 非金屬CuCl2 = Cu + Cl2-加 CuCl2放氧生酸不活潑金屬含氧酸鹽鹽+ 水-> 金屬+O2+酸2CuSO4 +2

27、H2O = 2Cu+O2+2H2SO4 降低加 CuO（CuCO3）放氫生堿活潑金屬無(wú)氧酸鹽鹽+水-> H2 +非金屬+堿2KCl + 2H2O = H2+Cl2+2KOH升高加 HCl 判斷電極反應(yīng)：練習(xí)：電解液中含有K+、Cl 、SO42、OH （少量）、Cu2+、H+（少量），用兩個(gè)石墨棒作電極，電解時(shí)，陽(yáng)極上析出_,電極反應(yīng)式是_；陰極析出_,電極反應(yīng)式是_。改用兩個(gè)銅棒作電極，則陽(yáng)極變化是_，電極反應(yīng)式是_；陰極上析出_,電極反應(yīng)式是_。小結(jié)與反思：關(guān)鍵是放電順序：陽(yáng)極：（活性電極）>S2- >I- >Br- >Cl->OH - >含氧酸根&

28、gt;F-陰極：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+> Fe2+> Zn2+ > H+ > Al3+> Mg2+> Na+> Ca2+> K+4、金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)（一)、金屬腐蝕的類(lèi)型：1、化學(xué)腐蝕：金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。例如鐵絲在氧氣中燃燒、銅在氯氣中燃燒等。2、電化學(xué)腐蝕：不純金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)比較活潑的金屬失電子而被氧化的腐蝕。（二）、金屬的電化學(xué)腐蝕：金屬或合金與周?chē)佑|到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過(guò)程。不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)

29、，會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。鋼鐵在潮濕的空氣中所發(fā)生的腐蝕是電化學(xué)腐蝕最突出的例子。金屬腐蝕的本質(zhì)：（2）金屬腐蝕的本質(zhì)：Mne=Mn+（三）、鋼鐵的電化學(xué)腐蝕(1)析氫腐蝕(鋼鐵表面吸附水膜酸性較強(qiáng)時(shí))陽(yáng)極(Fe)：Fe-2e-=Fe2+Fe2+2H2O=Fe(OH)22H+陰極(雜質(zhì))：2H+2e-=H2 電池反應(yīng)：Fe2H2O=Fe(OH)2H2由于有氫氣放出，所以稱(chēng)之為析氫腐蝕。(2)吸氧腐蝕(鋼鐵表面吸附水膜酸性較弱時(shí))陽(yáng)極(Fe)：Fe2e-=Fe2+陰極：O22H2O4e-=4OH-總反應(yīng)：2FeO22H2O=2Fe(OH)2由于吸

30、收氧氣，所以也叫吸氧腐蝕。析氫腐蝕與吸氧腐蝕生成的Fe(OH)2被氧所氧化，生成Fe(OH)3脫水生成Fe2O3 鐵銹。鋼鐵制品在大氣中的腐蝕主要是吸氧腐蝕。Fe2H2O=Fe(OH)2H2 O22H2O4e-4OH- 2FeO22H2O=2Fe(OH)2 2H+2e-H2析氫腐蝕主要發(fā)生在強(qiáng)酸性環(huán)境中，而吸氧腐蝕發(fā)生在弱酸性或中性環(huán)境中。化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的區(qū)別和聯(lián)系：化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬與氧化劑直接接觸不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸現(xiàn)象無(wú)電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生本質(zhì)金屬被氧化的過(guò)程較活潑金屬被氧化的過(guò)程相互聯(lián)系化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕往往同時(shí)發(fā)生（四）、金屬的防護(hù)1、犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法

31、正極：要保護(hù)的金屬 負(fù)極：比要保護(hù)金屬活潑的金屬2、外加電流的陰極保護(hù)法（比組成原電池防護(hù)更好）陰極：被保護(hù)的金屬 陽(yáng)極：惰性電極 兩者均存在于電解質(zhì)溶液中接上外接直流電源。3、覆蓋保護(hù)膜及其他保護(hù)方法覆蓋保護(hù)膜（涂油漆，電鍍，鈍化等）改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（鋼不銹鋼，在鋼中加入鎳和鉻）習(xí)題指導(dǎo)1 解題步驟方法 判斷兩池(原電池還是電解池)標(biāo)注電極名稱(chēng)寫(xiě)出電極反應(yīng)式(根據(jù)電極產(chǎn)物、溶液成分變化)描述或解釋現(xiàn)象或進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。練1-01 把鋅片和鐵片放在盛有稀食鹽水和酚酞試液混合溶液的玻璃皿中（如圖所示平面圖），經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，首先觀(guān)察到溶液變紅的區(qū)域是（ B ）A、和附近 B、和附近C、和附近 D

32、、和附近解析 判兩池：通常有外接電源的裝置是電解池,故左圖為電解池,根據(jù)右圖為兩個(gè)活性不同金屬浸在電解質(zhì)溶液中可判斷為原電池；標(biāo)電極名：左圖由外接電源極性可知 I為陰極，II為陽(yáng)極；右圖因Zn比Fe活潑，故III為負(fù)極，IV為正極。寫(xiě)電極反應(yīng)：左圖中,陽(yáng)極II：金屬Fe優(yōu)先氧化 Fe-2e-=Fe2+；陰極I：水中氫放電：2H+2e-=H2 ；現(xiàn)象及解釋?zhuān)阂騃區(qū)OH-增生，堿性，使酚酞變紅。又右圖，正極（IV）上電極反應(yīng)：O2+4e-+2H2O = 4OH- （吸氧腐蝕），該區(qū)域呈堿性使酚酞變紅，B入選。 1-02 如圖 甲乙兩池分別以碳棒、鉑條、鋁條、鎂條為電極，并用導(dǎo)線(xiàn)相連接，以NaCl、

33、NaOH溶液為電解溶液，有關(guān)該裝置的描述正確的是 ( D )A. 乙池中,Mg極的電極反應(yīng)是 Mg-2e-=Mg2+ B. 甲池中,Pt極的電極反應(yīng)是 2Cl2e-=Cl2 C. 隨著反應(yīng)的進(jìn)行.乙池中 n(NaOH)保持不變D. 反應(yīng)過(guò)程中,甲池中兩極附近溶液 PH( C )<PH(Pt)解析 先判兩池,乙為原電池，甲為電解池。乙池中，因?yàn)樵贜aOH溶液中Al比Mg易失電子，故Al為原電池的負(fù)極，其電極反應(yīng)式為： Al-3e-+4OH- = =AlO2-+2H2O ；Mg為正極，其電極反應(yīng)式為：3H2O+3e-=1.5H2+3OH- 。甲池中,Pt電極為陰極: 2H+ +2e- =H2

34、, 碳棒(C)電極為陽(yáng)極 2Cl- -2e- =Cl2,電解后溶液為 NaOH 溶液。練1-03如圖A、B為兩個(gè)串聯(lián)的電解池，已知B池中c為鐵，d為石墨，電解質(zhì)溶液為NaCl溶液。試回答：（1）若A池為用電解原理精練銅裝置，則a電極名稱(chēng)為 陰 極，電極材料是 精銅 ，電極反應(yīng)式為 Cu2+2e-=Cu ，電解質(zhì)溶液可以是 CuSO4溶液 。（2）B池中c極(Fe)電極反應(yīng)式為 2H+2e-=H2 （2H2O+2e-=H2 +2OH-） ，若在B池中加入少量酚酞試液，開(kāi)始電解一段時(shí)間，鐵極附近呈 紅 色。（3）若A池a極增重12.8g,則B池d極(石墨)上放出氣體在標(biāo)況下的體積為 4.48L 。

35、電解后,若B池余下的溶液為 400ml,則溶液的PH值是 14 。練4-04 金屬鎳有廣泛的的用途。粗鎳中含有少量的 Fe、Zn、Cu、Pt等金屬雜質(zhì)，可電解法制備高純度原鎳（已知： 氧化性：Fe2+<Ni2+<Cu2+）, 下列敘述正確的是( D )A陽(yáng)極發(fā)生還原反應(yīng),其電極反應(yīng)式是 Ni2+ + 2e- = Ni B電解過(guò)程中,陽(yáng)極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等 C電解后,溶液中存在的陽(yáng)離子只有 Fe2+ 、Zn2+ D電解后,電解模底部陽(yáng)極泥中中存在 Cu、Pt 解析 這是電解的過(guò)程，陽(yáng)極發(fā)生的是氧化反應(yīng),A錯(cuò)；陽(yáng)極：Zn-2e- = Zn2+ Fe-2e- = Fe2+ N

36、i-2e-=Ni2+ ，Pt為惰性金屬，不會(huì)放電，而Cu要在金屬Ni全部氧化為Ni2+后才能放電，但此時(shí)Cu已沒(méi)有了支撐物了，結(jié)果和Pt一起落下，形成陽(yáng)極泥，故 D 正確; 陰極：因氧化性Ni2+>Fe2+>Zn2+ ,所以只有 Ni2+2e-=Ni ,可見(jiàn)，陽(yáng)極質(zhì)量減少的是“溶解”下的Zn、Fe、Ni，而陰極質(zhì)量增加的只是析出的鎳，兩者質(zhì)量是不相等的，故 B 錯(cuò)。;電解后,溶液中除留下 Fe2+、Zn2+ 外，還有 Ni2+ ，C 也錯(cuò)。 練1-05 鉛蓄電池是典型的可充型電池，它的正負(fù)極格板是惰性 材料，電池總反應(yīng)式為：Pb+PbO2+4H+2SO2-42PbSO4+2H2O請(qǐng)

37、回答下列問(wèn)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。(2) 在完全放電耗盡PbO2和Pb時(shí)，若按題27圖連接，電解一段時(shí)間后，則在A(yíng)電極上生成_、B電極上生成_,此時(shí)鉛蓄電池的正負(fù)極的極性將_。解析：鉛蓄電池的負(fù)極是鉛（Pb），正極是二氧化鉛（PbO2）。放電時(shí)電極反應(yīng)：正極 A-（PbO2） PbO2 + 2e- + 2H+ SO42- = PbSO4+ H2O （與常見(jiàn)電池不同，鉛蓄電池放電時(shí)正極材料（PbO2）本身參與了電極反應(yīng)負(fù)極 B-（Pb） Pb - 2e- + 2H

38、+ SO42- = PbSO4+ H2O 可見(jiàn)，當(dāng)通過(guò)2mole-時(shí)，負(fù)極1molPb變?yōu)?mol PbSO4沉積在負(fù)極板上，既凈增加1molSO4，所以當(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 49g。因放電時(shí)要消耗H2SO4，故;電解液中H2SO4的濃度將變小。完全放電后兩極材料都有變?yōu)榱蛩徙U（PbSO4），外接電源時(shí)，發(fā)生電解過(guò)程，電極反應(yīng)如下：陰極A-（PbSO4） PbSO4 + 2e-+ = Pb + SO42- ，A 電極上生成 Pb陽(yáng)極B-（PbSO4） PbSO4 - 2e-+ 2H2O = PbO2 + + 4H+ SO42-，B 電極上生成 PbO2此時(shí)鉛蓄電

39、池的正負(fù)極的極性將 對(duì)換。2、電極名稱(chēng)判斷法根據(jù)兩極金屬相對(duì)活性判定原電池的電極名稱(chēng)，根據(jù)X極所連接在的外接電源極性(“+”或“-”)判定電解池的電極名稱(chēng)；根據(jù)電子（或電流）流向或測(cè)電極電勢(shì)高低等電學(xué)原理判斷電極名稱(chēng)；此外根據(jù)X極發(fā)生氧化還是還原,移向X極的離子是陽(yáng)離子還是陰離子,X極增重還是減重,X極區(qū)PH值是升高還是降低等判定X電極的名稱(chēng)。但要注意X極指的是在原電池還是電解池。說(shuō)明：化學(xué)上規(guī)定，凡發(fā)生氧化變化的電極均為陽(yáng)極，而發(fā)生還原的電極均為陰極。據(jù)此，從發(fā)生的化學(xué)變化角度看，原電池中的負(fù)極（-）又叫陽(yáng)極，正極（+）又叫陰極。x y a b 乙溶液練1-06 x，y 分別為直流電源的兩極

40、，通電后，發(fā)現(xiàn)a極質(zhì)量加，b極處有無(wú)色無(wú)味氣體放出，符合此情況的是：( A )備選項(xiàng) a 電極 B 電極 x 電極溶液A 鋅（Zn）石墨（C）負(fù)CuSO4B 石墨（C）石墨（C）負(fù)NaOHC 銀（Ag）鐵（Fe）正AgNO3D 銅（Cu）石墨（C）負(fù)CuCl23、電極反應(yīng)式寫(xiě)法電解池電極反應(yīng)式寫(xiě)法要領(lǐng) 陽(yáng)極，首先看為何材料，若為金屬（除Au、Pt外），則陽(yáng)極金屬本身優(yōu)先被氧化，此時(shí)不必考慮溶液中陰離子放電；若陽(yáng)極為惰性材料，則分析溶液中陰離子及放電順序，還原性強(qiáng)者優(yōu)先在陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)。陰極，不必考慮電極為何材料，只要看溶液中有何離子及其放電順序，氧化性強(qiáng)者優(yōu)先得電子發(fā)生被還原反應(yīng)。 原

41、電池電極反應(yīng)式寫(xiě)法要領(lǐng) 負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，兩電極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)要相等；負(fù)極和正極兩電極反應(yīng)式相加則得到原電池的總反應(yīng)式；若溶液中OH- 有參與電極反應(yīng)必發(fā)生在負(fù)極。若結(jié)果H+有增加，酸性增強(qiáng)，PH降低，必在負(fù)極區(qū)；若溶液中H+ 有參與電極反應(yīng)必發(fā)生在正極;若結(jié)果OH-有增加，堿性增強(qiáng)，PH升高，必在正極區(qū)。練1-07 以鉑為電極，在兩極上分別通入 H2 和 O2 ，可組成氫氧燃燒電池。分別寫(xiě)出以硫酸為電解質(zhì)和KOH為電解質(zhì)溶液中的有關(guān)電極反應(yīng)式。 解析 由于 H2具有強(qiáng)還原性，O2具有強(qiáng)氧化性，故H2為負(fù)極 ，O2 為正極。若電解質(zhì)為 H2S

42、O4 電極反應(yīng)式： 負(fù)極 (Pt-H2) 2H2 4e- = 4H+ 正極 (Pt-O2) O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O 因溶液有高濃度 H+，正極O2的還原產(chǎn)物只能是H2O，不可能為OH-。 若電解質(zhì)為 KOH 電極反應(yīng)式： 負(fù)極 (Pt-H2) 2H2 4e- + 4OH- = 4H2O 正極 (Pt-O2) O2 + 4e- + 2H2O = 4OH- 因溶液有高濃度OH- ，故 H2 氧化產(chǎn)物 H+將在負(fù)極上與OH-結(jié)合為H2O，而正極上O2的還原產(chǎn)物 O2- 不能在溶液中存在，而是與H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)化為 OH-。氫氧燃燒電池總反應(yīng)方程式 ： 2H2 + O2 = 2H2O

43、練4-08 將兩塊鉑片連接后插入 KOH 溶液中作電極，并在兩極片上分別通入甲烷和氧氣從而組成了堿性燃燒電池，試寫(xiě)出有關(guān)電極反應(yīng)式，并說(shuō)明溶液PH變動(dòng)情況。解析 負(fù)極(Pt-CH4): CH4 8e- + 10OH- = CO32- + 7H2O 正極(Pt- O2): 2O2 + 8e- + 4H2O = 8OH- 電池總反應(yīng): CH4 + 2O2 + 2OH- = CO32- + 3H2O (將兩電極反應(yīng)式相加即得總反應(yīng)式)聯(lián)想到甲烷的燃燒的氧化產(chǎn)物是CO2 ,而在KOH溶液中不可能存在CO2 ,CO2會(huì)與KOH作用生成 K2CO3 和 H2O ,因此有如上負(fù)極反應(yīng)式。可見(jiàn)，電極上放電反應(yīng)

44、后的產(chǎn)物還常可能與電解質(zhì)溶液發(fā)生離子反應(yīng)。 該電池工作時(shí)，負(fù)極區(qū)由于OH-參與電極反應(yīng)而減少，故該區(qū)PH呈降低態(tài)勢(shì)；正極有OH-生成,故該區(qū)PH呈升高態(tài)勢(shì)。但負(fù)極消耗的OH-比正極生成的多，所以總的結(jié)果是溶液OH-減少，PH值要降低。練1-09 熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混和物作電解質(zhì)，CO為負(fù)極燃?xì)猓諝馀cCO2的混和氣為正極助燃?xì)猓频迷?50下工作的燃料電池。完成有關(guān)的電池反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式：2CO+2CO32-4e 4CO2正極反應(yīng)式：O2+2CO2+4e=2CO32- 總電池反應(yīng)式： 2CO+O2=2CO 解析從通常原電池的電

45、解質(zhì)溶液，一下過(guò)渡到熔融鹽，不少人無(wú)法適應(yīng)。其實(shí)，我們只要從最基本的一點(diǎn)燃料電池分析，其總電池反應(yīng)式應(yīng)為：2CO+O2=2CO2，然后逆向思考，正極反應(yīng)式 = 總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式，就可得出結(jié)果： O2+2CO2+4e=2CO32-。通過(guò)電池總反應(yīng)式寫(xiě)電極反應(yīng)式不失為一種簡(jiǎn)便方法。練1-10 高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為放電充電 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH下列敘述不正確的是 （C） A放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：3Zn6e +6OH= 3Zn(OH)2B充電時(shí)陽(yáng)

46、極反應(yīng)為：2Fe(OH)36e+ 10 OH=2 FeO42+ 8H2OC放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3 mol電子，正極有1mol K2FeO4被氧化D放電時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)解析 放電是原電池原理，正極反應(yīng)為2FeO42+6e+8 H2O=2Fe(OH)3+10OH，放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3 mol電子，正極有1mol K2FeO4被還原，同時(shí)正極附近溶液的堿性增強(qiáng)；負(fù)極反應(yīng)3Zn6e +6OH= 3Zn(OH)2；充電是電解原理，陽(yáng)極反應(yīng)為2Fe(OH)36e+ 10 OH=2 FeO42+ 8H2O 陰極反應(yīng)為3Zn(OH)2+6e=3Zn+6OH4 金屬腐蝕速率快慢比較法練1-11下列各裝置中都盛有0.1

47、mol/L的NaCl溶液，放置一定時(shí)間后，裝置中的四塊相同鋅片，腐蝕速度由快到慢的正確順序是（D）A. B. C. D. 解析為電解過(guò)程，Zn為陽(yáng)極，優(yōu)先失電子氧化，故腐蝕速度最快；也是電解過(guò)程，但Zn為陰極，外接電源負(fù)極流出的電子有效地抑制住了Zn失電子的可能，故腐蝕最慢；是原電池，Zn為負(fù)極，發(fā)生電化腐蝕，電化腐蝕比直接的化學(xué)腐蝕速度快；中阻斷了氧化性物質(zhì)空氣中氧與Zn的接觸，也不易腐蝕。 5 判斷金屬活動(dòng)性順序練1-12 將a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線(xiàn)兩兩連接組成原電池。若a、b連接時(shí)a為負(fù)極；c、d連接時(shí)，電流由d到c；a、c連接時(shí)，c極上產(chǎn)生大量氣泡；b、d連接時(shí)，b

48、上有大量氣泡產(chǎn)生。則四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是 ( B )Aa>b>c>d Ba>c>d>b C. c>a>b>d D. b>d>c>a 解析由原電池原理知，作負(fù)極的金屬活動(dòng)性比正極金屬?gòu)?qiáng)；電子是由正極流向負(fù)極，而電流恰好相反；在酸性介質(zhì)中正極產(chǎn)生氫氣。據(jù)此可得四種金屬的活動(dòng)性：a>b、 c>d、a>c、d>b 綜合得a>c>d>b 6 電化學(xué)計(jì)算法(1)有關(guān)電化學(xué)計(jì)算思路有二根據(jù)總的化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系列比例求解；根據(jù)串聯(lián)電路中各電極上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等布列代數(shù)方程式求

49、解。（轉(zhuǎn)移的電子數(shù)=任一電極上析出物質(zhì)的物質(zhì)的量（mol）×每析出1mol該物質(zhì)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)）(2)水中H+ 或 OH- 放電有關(guān)量的關(guān)系式： 消耗 1H+ -得 1e- -放出 1/2 H2 -增生 1OH- 消耗1OH- -失 1e- -放出 1/4 O2 -增生 1 H+利用上式關(guān)系可方便進(jìn)行有關(guān)放電電量、電極產(chǎn)物及溶液 H+ 量或PH的計(jì)算。(1) 一個(gè)電子的電量=1.6×10-19庫(kù)侖1mole- 電量=1.6×10-19 ×6.02×1023庫(kù)侖電荷Q(庫(kù)侖)=電流I(安) ×時(shí)間t(秒)練1-13 用惰性電極和串聯(lián)電路電

50、解下列物質(zhì)的水溶液:(1)HCl (2)NaNO3 (3)CuCl2(4)AgNO3 在相同時(shí)間里理論上生成氣體總體積(標(biāo))之比依次是 V(1):V(2):V(3):V(4)= 4:3:2:1解析 設(shè)各電極上轉(zhuǎn)移的電量為 4e- ,則(1):陰極-2H2 ,陽(yáng)極-2Cl2,共 4;(2):陰極-2H2 ,陽(yáng)極-1O2,共 3;(3):陽(yáng)極- 2Cl2 ;(4):陽(yáng)極-1O2 故V(1):V(2):V(3):V(4)=4:3:2:1練1-14 用兩支惰性電極插入 500 ml的硝酸銀溶液中,通電電解. 當(dāng)電解質(zhì)溶液的PH值從 6.0 到 3.0 時(shí), (設(shè)電解時(shí)陰極沒(méi)有氫氣放出,且電解質(zhì)溶液在電

51、解前后體積變化可以忽略不計(jì)),電極上應(yīng)析出銀的質(zhì)量為 ( B )A. 27 mg B. 54 mg C. 108 mg D. 216 mg解析 電解后溶液 c(H+) 增加: 10-3-10-610-3(mol/L),增生n(H+)=10-3mol/L×0.5L=0.5×10-3mol,根據(jù) 產(chǎn)生1molH+有1mole-轉(zhuǎn)移,陽(yáng)離子Ag+在陰極上失去的電子也是0.5×10-3mol,由陰極上 Ag+e-=Ag , 可得析出 m(Ag)=108g/mol×0.5×10-3mol=54×10-3g .即 B練1-15 燒杯中盛放濃度均為

52、 0.10 mol/L 氯化鈉和硝酸銅的混合溶液,現(xiàn)將該溶液以惰性電極電解,當(dāng)銅離子全部在陰極下轉(zhuǎn)為金屬銅時(shí),溶液的p值為 ( B )A. 7.00 B. 1.00 C. 0.7 D. 1.30解析 設(shè)溶液為1L。因流入陰極的電子為0.1mol/L×1L×2=0.2mol，則陽(yáng)極流出的電子也等于0.2mol。在陽(yáng)極上可能放電的有Cl- 和水中電離出的 OH- ,Cl-比OH-易失電子,0.1molCl_優(yōu)先放電失去0.1mole-之后，另外的0.1mole- 為OH_放電: 0.1OH- 0.1e-=0.25O2 + 0.5H2O ,此時(shí)消耗了0.1mol OH,溶液增生了0.1molH+ ,即 c(H+)=0.1mol/L,PH=1，選B。練1-16 25時(shí)，將兩個(gè)鉑電極插入一定質(zhì)量的硫酸鈉飽和溶液中進(jìn)行電