2.电解原理的应用

(1)电解精炼铜:粗铜作阳极,精铜作阴极,CuSO4溶液作电解质溶液。电解时,发生如下反应:阳极,Cu-2e-=Cu2+,阴极,Cu2++2e-=Cu。阳极泥中存在金、银等不活泼的贵重金属,阴极得到纯铜。

(2)电镀铜:精铜作阳极,镀件金属作阴极,硫酸铜(或其他可溶性铜盐)溶液作电解质溶液,从理论上讲电镀时电解质溶液组成、浓度和质量不变化。电极反应:阳极Cu-2e-=Cu2+,阴极Cu2++2e-=Cu

(3)氯碱工业:阳极2-2e-=Cl2↑, 阴极2H++2e-=H2↑总反应2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑(反应条件:直流电)

(4)冶炼金属:电解熔融电解质,可炼得活泼金属。如:K、Na、Ca、Mg、Al等金属可通过电解其熔融的氯化物或氧化物制得。电源的负极是最强的“还原剂”,可“强迫”活泼金属的阳离子得电子。如电解冶炼铝:阳极反应6O2--12e-=3O2↑,阴极反应4Al3++12e-=4Al,总反应式为:2Al2O34Al+3O2↑。

[重点提醒]

(1)电化学计算的基本方法

原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、根据电荷量求产物的量与根据产物的量求电荷量等的计算。不论哪类计算,均可概括为下列三种方法:

①根据电子守恒法计算:用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电荷量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。

②根据总反应式计算:先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式列比例式计算。

③根据关系式计算:借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁,建立计算所需的关系式。

(2)电化学试题的命题点归纳

①二次电池的充电和放电:放电时原电池,充电时电解池;

②电极名称:原电池的电极名称是正和负极,电解池是阳极和阴极;

③反应类型:负极和阳极发生氧化反应,失电子被氧化,正极和阴极发生还原反应,得电子被氧化;

④电极反应:负极的反向是阴极,正极的反向是阳极。酸性电池中不能出现OH-,碱性电池中不能出现H+,非溶液电池不会出现H+

⑤溶液和电极附近溶液酸碱性变化:总反应消耗酸(碱),溶液PH增大(减小)。电极反应式中H+()放电云集(H+),电极溶液显碱性(酸性)。电极反应消耗H+(),酸性(碱性)减弱,生成H+(),酸性(碱性)增强。

⑥浓度复原:消耗什么补充什么,消耗多少补多少

3.原电池原理的应用

(1)利用原电池原理可以制造出各种实用电池,即化学电源,如锌锰干电池、铅蓄电池、锂电池、新型燃料电池等。

(2)原电池原理可用于解决一些实际问题,如加快某些化学反应时的速率(稀硫酸与锌反应时,常滴入几滴硫酸铜溶液);分析金属电化学腐蚀的快慢和防护方法等。

 [重点提醒]

(1)由电极装置书写电极反应:找出发生氧化反应和还原反应的物质(或离子),确定正负或阴阳极反应的物质(或放电的离子),利用电荷守恒分别写出电极反应式。

(2)差值法书写电极反应式:正负(或阴阳)极反应式之和为电池反应的方程式。一般先写出反应的总方程式和较易写出的电极反应式,然后用总方程式减去较易写出的电极反应式得较难写的电极反应式。书写时,无论是总反应式还是电极反应式都既要满足电子转移守恒、电荷守恒,又要满足质量守恒。书写时注意介质通常是定向移动到该电极附近的导电离子如H+、OH-、H2O等等,若氧化(或还原)产物能与之发生复分解反应,则其一般书写在电极方程式中

(3)常见电极反应式

(a)氢、氧燃烧电池(电池的产物负极为H2O,正极则有大量的氢氧根生成):

负极:  正极:

(b)甲烷燃烧电池(电池负极甲烷燃烧失去电子,在碱性条件下生成的CO2与OH-反应生成CO32-和H2O, 而正极是 O2得到电子而成为OH-。)

负极:  正极:

(c)爱迪生蓄电池:  

负极:  

正极:

(d)纽扣电池:

负极: 正极:

(e)铅蓄电池

负极: 

正极:

 0  359514  359522  359528  359532  359538  359540  359544  359550  359552  359558  359564  359568  359570  359574  359580  359582  359588  359592  359594  359598  359600  359604  359606  359608  359609  359610  359612  359613  359614  359616  359618  359622  359624  359628  359630  359634  359640  359642  359648  359652  359654  359658  359664  359670  359672  359678  359682  359684  359690  359694  359700  359708  447090 

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