1、 电解池电解池 原电池原电池化学能化学能 电能电能第四章归纳与整理第四章归纳与整理一、原电池、电解池、电镀池的对比：一、原电池、电解池、电镀池的对比：原电池原电池 电解池电解池 电镀池电镀池 应用电解原理在金应用电解原理在金属表面镀一层其他属表面镀一层其他金属或合金的装置金属或合金的装置 将电能转变成化将电能转变成化学能的装置学能的装置 将化学能转变成将化学能转变成电能的装置电能的装置 定义定义 装置装置举例举例 镀层金属接电源正极，镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极待镀金属接电源负极电镀液必须含有镀层金电镀液必须含有镀层金属离子属离子 两电极接直流电源两电极接直流电源两电极插入电解质溶液
2、两电极插入电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路 活泼性不同的两电极活泼性不同的两电极电解质溶液电解质溶液形成闭合回路形成闭合回路形成形成条件条件 电极电极名称名称 负极：较活泼金属负极：较活泼金属正极：较不活泼金属正极：较不活泼金属（或能导电的非金属）（或能导电的非金属）阳极：与电源正极相连阳极：与电源正极相连阴极：与电源负极相连阴极：与电源负极相连名称同电解池，名称同电解池，阳极：必须是镀层金属阳极：必须是镀层金属阴极：镀件阴极：镀件 电极电极反应反应 负极：氧化反应负极：氧化反应正极：还原反应正极：还原反应 阳极：氧化反应阳极：氧化反应阴极：还原反应阴极：还原反应阳极：金属电极失电子阳极：金
3、属电极失电子阴极：阳离子得电子阴极：阳离子得电子 讨论讨论1 1：如图所示装置中，如图所示装置中，X X是铁，是铁，Y Y是石是石墨电极，墨电极，a a是硫酸钠溶液，实验开始前，是硫酸钠溶液，实验开始前，在在U U形管的两边同时各滴入几滴酚酞试液，形管的两边同时各滴入几滴酚酞试液，下列叙述正确的是（下列叙述正确的是（）A.闭合闭合K1，断开，断开K2，X极放出极放出H2B.闭合闭合K1，断开，断开K2，Y极为阳极极为阳极C.闭合闭合K2，断开，断开K1，Y极的电极反应式为：极的电极反应式为：O22H2O4e-=4OH-D.闭合闭合K2，断开，断开K1，工作一段时间后，工作一段时间后，X电极附近
4、显红色电极附近显红色D讨论讨论2：（14广东）某同学组装了图广东）某同学组装了图4所示的电化学装置，所示的电化学装置，电极电极Al，其它均为，其它均为Cu，则，则()A电流方向：电极电流方向：电极A电极电极B电极电极发生还原反应发生还原反应C电极电极逐渐溶解逐渐溶解D电极电极的电极反应：的电极反应：Cu2+2e-=Cu A电解质变化，溶剂不变：电解质变化，溶剂不变：CuCl2、HCl电解溶质和水：电解溶质和水：NaCl、CuSO4、AgNO3电解水：电解水：Na2SO4、H2SO4、NaOH电解质和溶剂均不变：电解精炼铜、电镀电解质和溶剂均不变：电解精炼铜、电镀熔融电解：熔融电解：NaCl、M
5、gCl2、Al2O31、电解原理的应用、电解原理的应用讨论讨论3：根据金属活动顺序表，根据金属活动顺序表，Cu不能发生如下反应：不能发生如下反应：Cu+2H2O=Cu(OH)2+H2。但选择恰当电极材料和电解液进行电但选择恰当电极材料和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四解，这个反应就能变为现实。下列四 种电极材料和电解液中，能种电极材料和电解液中，能实现该反应最为恰当的是（实现该反应最为恰当的是（）ABCD阳极阳极石墨石墨CuCuCu阴极阴极石墨石墨石墨石墨FePt电解液电解液CuSO4溶液溶液Na2SO4溶液溶液H2SO4溶液溶液H2OB（1）池型的判断：）池型的判断：有外加电源一
6、定为电解池，无外加电源有外加电源一定为电解池，无外加电源一定为原电池；多池组合时，一定为原电池；多池组合时，一般一般含金属活泼性差异大含金属活泼性差异大的为原电池，其余是电解池。的为原电池，其余是电解池。2、原电池与电解池判断：、原电池与电解池判断：（3）电解池放电顺序的判断：）电解池放电顺序的判断：（2）电极的判断：）电极的判断：原电池，看电极材料，电解池看电源的正负极。原电池，看电极材料，电解池看电源的正负极。阴极：阴极：阳极：阳极：金属金属(除除Pt、Au外外)S2IBrClOH(水水)其他其他金属越不活泼的对应阳离子越容易得电子；金属越不活泼的对应阳离子越容易得电子；H(水水)（4）溶
7、液）溶液pH变化的判断：变化的判断：先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物。先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物。如果只产生氢气而没有氧气，则如果只产生氢气而没有氧气，则pH变大；变大；如果只产生氧气而没有氢气，则如果只产生氧气而没有氢气，则pH变小；变小；如果既产生氢气又产生氧气如果既产生氢气又产生氧气,则由原溶液酸碱性决定则由原溶液酸碱性决定讨论讨论4：（12福建）将右图所示实验装置的福建）将右图所示实验装置的K闭合，下列判断正确闭合，下列判断正确的是的是()ACu电极上发生还原反应电极上发生还原反应B电子沿电子沿Zn-a-b-Cu路径流动路径流动C片刻后甲池中片刻后甲池中c（SO42）增大）增
8、大D片刻后可观察到滤纸片刻后可观察到滤纸b点变红色点变红色A讨论讨论5：（14上海）如右图，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和上海）如右图，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的溶液的U型管中，下列分析正确的是（型管中，下列分析正确的是（）Fe C K1 K2 饱和饱和NaCl溶液溶液 GAK1闭合，铁棒上发生的反应为闭合，铁棒上发生的反应为2H+2eH2BK1闭合，石墨棒周围溶液闭合，石墨棒周围溶液pH逐渐升高逐渐升高CK2闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法闭合，铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法DK2闭合，电路通过闭合，电路通过0.002 NA个电子，两极共产生个电子，两极共产
9、生0.001 mol气体气体B讨论讨论6：A、B、C三种强电解质三种强电解质它们在水中电离出的离子如表它们在水中电离出的离子如表所示：所示：如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的A溶溶液、足量的液、足量的B溶液、足量的溶液、足量的C溶液，电极均为石墨电极。接通电溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得乙中源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了电极质量增加了16 g。常温下。常温下各烧杯中溶液的各烧杯中溶液的pH与电解时间与电解时间t的关系如图。据此回答下列问题：的关系如图。据此回答下列问题：（1）M为电源的为
10、电源的_极，电极极，电极b上发生上发生的电极反应为的电极反应为_；（2）计算电极）计算电极e上生成的气体在标况下上生成的气体在标况下的体积：的体积：_；（3）写出乙烧杯的电解池反应）写出乙烧杯的电解池反应_；（4）如果电解过程中）如果电解过程中B溶液中的金属溶液中的金属离子全部析出，此时电解能否继续进行，离子全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？为什么？_。负负4OH-4e-=2H20+O25.6L能能二、电解池及原电池的应用二、电解池及原电池的应用-金属的防护金属的防护1、金属腐蚀快慢的判断、金属腐蚀快慢的判断电解原理引起的腐蚀电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀 化
11、学腐化学腐蚀蚀 有防腐蚀措施的腐蚀有防腐蚀措施的腐蚀2、金属的防护方法、金属的防护方法改变金属内部结构改变金属内部结构覆盖保护层覆盖保护层电化学保护法电化学保护法外加电源的阴极保护法外加电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法同一种金属的腐蚀：强电解质同一种金属的腐蚀：强电解质弱电解质弱电解质非电解质非电解质讨论讨论7：下列装置暴露空气中一段时间下列装置暴露空气中一段时间,铁的腐蚀由快到慢铁的腐蚀由快到慢 顺序顺序 .FeFeCFeZnFeZnFeSnA(海水海水)B(海水海水)C(海水海水)D(海水海水)FeSnF(天然水天然水)E(海水海水)DEFCAB三、原电池电解池的应
12、用三、原电池电解池的应用-可充电电池可充电电池阴极：阴极：正极：正极：还原反应极还原反应极得电子极得电子极电子流入极电子流入极放电：原电池放电：原电池充电：电解池充电：电解池 负极：负极：阳极：阳极：氧化反应极氧化反应极电子流出极电子流出极失电子极失电子极氧化反应极氧化反应极失电子极失电子极电子流出极电子流出极还原反应极还原反应极得电子极得电子极电子流入极电子流入极讨论讨论8：（14全国）右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起全国）右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池来的一种金属氢化物镍电池(MHNi电池电池)。下列有关说法不正。下列有关说法不正确的是（确的是（）A放
13、电时正极反应为：放电时正极反应为：NiOOHH2OeNi(OH)2OHB电池的电解液可为电池的电解液可为KOH溶液溶液C充电时负极反应为：充电时负极反应为：MHOHMH2OeDMH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高 C讨论讨论9：天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。：天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴（锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴（LiCoO2），充电时），充电时LiCoO2中中Li被氧化，被氧化，Li迁移并以原子形式嵌入电池负极材料迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（碳（C6）
14、中，以）中，以LiC6表示。电池反应为表示。电池反应为 LiCoO2+C6 CoO2+LiC6 下列说法正确的是（下列说法正确的是（）A充电时，电池的负极反应为充电时，电池的负极反应为 LiC6 e=Li+C6B放电时，电池的正极反应为放电时，电池的正极反应为 CoO2+Li+e=LiCoO2，C羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质D锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）低锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）低充电充电放电放电B四、有关原电池、电解池的计算四、有关原电池、电解池的计算-得失电子守恒得失电子守恒讨论讨论10：将
15、浓度均为将浓度均为2mol/L的的AgNO3与与Cu(NO3)2溶液各溶液各0.5 L混合，混合，以铜为电极进行电解，一段时间后阴极上有以铜为电极进行电解，一段时间后阴极上有1.6g铜析出，则下列铜析出，则下列说法正确的是（说法正确的是（）A.电路上通过电子的物质的量是电路上通过电子的物质的量是0.05molB.电解后溶液中电解后溶液中c(Cu2+)=1.5mol/LC.阴极反应式为阴极反应式为Cu2+2e-=CuD.阳极产生氧气的体积为阳极产生氧气的体积为280 mLB讨论讨论11：（12海南海南）新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，）新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别
16、通入两电极上分别通入CH4和和O2，电解质为，电解质为KOH溶液。某研究小组将溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液液电解实验，两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液液电解实验，如图所示。如图所示。回答下列问题：回答下列问题：(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为 、。(2)闭合闭合K开关后，开关后，a、b电极上均有气体产生其中电极上均有气体产生其中b电极上得到的电极上得到的是是 ，电解氯化钠溶液的总反应方程式为，电解氯化钠溶液的总反应方程式为 ；(3)若每个电池甲烷通如量为若每个电池甲烷通如量为1 L(标准状况标准状况)，且反应完全，则理论，且反应完全，则理论上通过电解池的电量为上通过电解池的电量为 （法拉第常数（法拉第常数F=9.65l04C mol-1列式列式计算计算)，最多能产生的氯气体积为，最多能产生的氯气体积为 L(标准状况标准状况)。
