电化学与应用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高三化学总复习,根本理论,电化学,电化学基础,、原电池原理,问题：以下装置属于原电池的是？,Zn,Zn,稀硫酸,稀硫酸,Zn,Cu,酒精,Zn,Cu,Zn,Cu,稀硫酸,稀硫酸,Zn,SO,4,Cu,SO,4,Zn,Cu,稀硫酸,Fe,C,NaCl,溶液,一、原电池,构成原电池的根本条件是什么？,1必须自发进展氧化复原反响,3两个电极必须插入电解质溶液中或熔融的电解质中；,4两个电极必须相连并形成闭合回路。,2必须有两种活泼性不同的导电材料作电极:,活动性不同的金属或一种金属和一种非金属导,体石墨，活泼金属为负极。,两惰性电极石墨或Pt等燃料电池电极。,把,化学能,转化为,电能,的装置。,习题发生原电池的反响通常是放热反响，在理论上可设计成原电池的化学反响是 ,A. C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g); H0,B. Ba(OH)28H2O(s)+2NH4Cl(s),=BaCl2(1)+2NH3H2O(1)+8H2O(1)；H0,C. CaC2(s)+2H2O(1)Ca(OH)2(s)+C2H2(g);,H0,D. CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(1); H,正极,(3)加快某些化学反响的反响速率；,(1)制做化学电源；,(4)金属腐蚀的原理及金属腐蚀的防护。,金属的电化学腐蚀,一金属腐蚀,1.概念：,金属或合金与周围接触到的气体或液体进展化学反响而腐蚀损耗的过程。,2.金属腐蚀的本质,金属原子失去电子变成阳离子而损耗,3.金属腐蚀的分类：,化学腐蚀和电化学腐蚀,绝大多数金属的腐蚀属于电化学腐蚀,电化学腐蚀通常有析氢腐蚀和吸氧腐蚀,比较项目,化学腐蚀,电化学腐蚀,发生条件,共同点,是否构成原电池,有无电流,实质,化学腐蚀与电化学腐蚀的比较,电化学,腐蚀,比,化学腐蚀,普遍得多,金属跟接触到的物质直接发生化学反响,不纯金属跟接触的电解质溶液发生原电池反响,无电流,无原电池,构成无数微小原电池,有弱电流,金属被腐蚀,较活泼金属被腐蚀,金属原子失去电子变成阳离子而损耗,钢铁的电化学腐蚀,比较项目,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,发生条件,电极反应,负极,正极,总反应,钢铁外表吸附的水膜酸性较強时,Fe - 2e,-,= Fe,2+,2,H,+,+ 2e,-,= H,2,Fe+ 2H,+,= Fe,2+,+ H,2,钢铁外表吸附的水膜酸性较弱或呈中性时,Fe - 2e,-,= Fe,2+,O,2,2H,2,O4e,-,=4OH,-,Fe,2+,+2OH,-,=Fe(OH),2,4,Fe(OH),2,+O,2,+2H,2,O=4Fe(OH),3,4,Fe(OH),3,Fe,2,O,3,xH,2,O,(,铁锈),+(3-,x)H,2,O,吸氧,腐蚀,比,析氢,腐蚀,普遍得多,金属的防护,方 法：,1.改变金属的内部组织构造如制不锈钢,2.在金属外表覆盖保护层：1在外表刷一层油漆；2在外表涂上机油；3在外表镀一层其他耐腐蚀金属；4在外表烧制搪瓷 ；5使金属外表形成致密的氧化膜 。,3.电化学保护法 ：,1牺牲阳极的阴极保护法,用,牺牲锌块,的方法来保护船身，锌块必须定期更换,锌块,用,牺牲镁块,的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块必须定期更换,2外加电流的阴极保护法,判断金属腐蚀快慢的规律,不纯的金属或合金，在潮湿空气中形成微电池发生电化腐蚀，活泼金属因被腐蚀而损耗，金属腐蚀的快慢与以下二种因素有关：,1与构成微电池的材料有关，两极材料的活动性差异越大，电动势越大，氧化复原反响的速度越快，活泼金属被腐蚀的速度就越快；,2与金属所接触的电解质强弱有关，活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀。,一般说来可用以下原那么判断：,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,二、常见的化学电池,干电池,电极:,Zn,为负极,碳棒为正极,电解液,：,NH,4,Cl、ZnCl,2,和淀粉糊,另有黑色的,MnO,2,粉末，吸收正极产生的,H,2,，,防止产生极化现象。,电极方程式：,负极(,Zn):,Zn2e,-,Zn,2,正极：2,MnO,2,+ 2NH,4,+,+ 2e,-,= Mn,2,O,3,+ 2NH,3,+H,2,O,银锌电池,Zn为负极,Ag2O为正极,电解液: KOH溶液,电极反响式:,负极:Zn2OH2e-Zn(OH)2,正极:Ag2OH2O2e-2Ag2OH,总反响式:,ZnAg2OH2O2AgZn(OH)2,铅蓄电池:,电极：Pb为负极, PbO2为正极.,电解液: 30%的H2SO4溶液,电极反响式: 注意:PbSO4是难溶物,放电时：为原电池,负极(Pb) ： PbSO42-2e-PbSO4,正极(PbO2) PbO24HSO422e-PbSO42H2O,总电池反响:,PbO2Pb2H2SO42PbSO42H2O,充电时：为电解池,阴极(Pb)： PbSO4 2e- PbSO42-,阳极(PbO2) PbSO42H2O2e-PbO24HSO42,总电解反响:,2PbSO42H2O PbO2Pb2H2SO4,通电,铝空气海水电池,负极：4,Al -12e,-, 4Al,3+,正极：3,O,2,+ 6H,2,0 + 12e,-, 120H,-,电池总反响式为：4Al+3O2+6H20=4Al(OH)3,1991年，我国首创以铝-空气-海水为材料组成的新型电池，用作航海标志灯以取之不尽的海水为电解质,燃料电池,(1)电极:Pt制作的惰性电极,(2)电解质溶液:KOH溶液,(4)反响原理:,正极: 2H2+4OH 4e-4H2O,负极: O22H2O 4e-4OH ,总反响：2H2O22H2O,电极反响：负极：CH4 + 10OH- 8e = CO32- + 7H2O,正极： O2 + 2H2O + 4e = 4OH-,总反响式： CH4 + 2O2 + 2KOH = K2CO3 + 3H2O,以甲烷作燃料的燃料电池,电极为金属铂，电解质为,KOH，,在两极分别通入甲烷和氧气。,练习、熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视。 可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混和气为阴极助燃气，制得在650下工作的燃料电池。完成有关的电池反响式：,电池反响式：,阳极反响式：2CO+2CO32- 4CO2+4e,阴极反响式： ，,总电池反响： 。,O,2,2CO,2,4e, 2CO,3,2,2,CO+O,2, 2CO,2,综合训练,3,：,a极是极，电极反响式是 ；,b极是极，电极反响式是 ；,美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源，其构造如右图所示。两个电极均由多孔碳制成，通入的气体在空隙中逸出, 并在电极外表放电 . .,负,2,-,e,+ 4OH,-,= 4H,2,O,正,O2 + 2H2O +,e = 4OH,-,答复：,xk,(燃料电池)宇宙飞船上的氢氧燃料电池，其电池反响为：2H2O22H2O，试写出电解质溶液为盐酸时的电极反响式，并指出各电极和介质溶液的PH值的变化，假设电解质溶液为KOH时又如何？,1,、电解质为盐酸时：,负极：,2H,2,4e,4H,PH,值变小,正极：,O,2,4H,4e,2H,2,O PH,值变大,溶液被稀释，,PH,值变大,2,、电解质为,KOH,时：,负极：,2H,2,4e,4OH,4H,2,O PH,值变小,正极：,O,2,2H,2,O,4e,4OH,PH,值变大,溶液被稀释，,PH,值变小,综合训练,4,：,练习、一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇Y2O3的氧化锆ZrO2晶体，在熔融状态下能传导O2。以下对该燃料电池说法正确的选项是 ,A 在熔融电解质中，O2由负极移向正极,B 电池的总反响是：2C4H1013O2 8CO210H2O C 通入空气的一极是正极，电极反响为：O24e,2O2,D 通入丁烷的一极是正极，电极反响为：2C4H10,26e13O24CO25H2O,BC,一、电解的原理和规律：,【例1】. 用碳棒作阳极，铁棒作阴极电解NaCl溶液设计一个电解池，画出简单装置图，写出电极反响式和电解反响的化学方程式。,饱和食盐水,C,Fe,阳极：,2Cl,-,2e,-,Cl,2,总反响方程式：,阴极：,2H,+,+ 2e,-,H,2,2NaCl+2H,2,O,2NaOH +H,2,+Cl,2,电极反响式：,电极反响式：,阳极：,Fe,2e,-,Fe,2+,总反响：,阴极：,2H,+,+ 2e,-,H,2,Fe + 2H,2,O,Fe(OH ),2,+ H,2,饱和食盐水,C,Fe,【合作探究1】.假设改用铁棒作阳极，碳棒作阴极电解NaCl溶液电极反响式应如何书写？由此可得出什么结论？,1电极上进展的半反响叫电极反响。,2阳极发生氧化反响，阴极发生复原反响。,组成电解池的条件,：,(1)外接直流电源,(2)电极(金属或惰性电极),(3)电解质溶液或熔融的电解质,(4)形成闭合回路,阳极,氧化反应,阴极,还原反应,e,-,e,-,电解池,电解池阴阳极的比较,比较项目,阴极,阳极,与电源连接,接电源负极,接电源正极,电子流动方向,电子流入,电子流出,电极反应,N,m+,+ me,= N,(,还原反应),R,n, ne,= R,M ne,= M,n+,(,氧化反应),电极质量变化,增大或不变,减小或不变,离子移动方向,阳离子,移向该极,阴离子,移向该极,阳极,阴极,电解池的工作原理,阴离子,阳离子,氧化反响,复原反响,Nm+me-=N,e,e,R,n,ne,R,4,OH,4e,2H,2,OO,2,非惰性电极：M-ne-=Mn+电极本身溶解,电子流动方向,电解质溶液,电源负极,电解池阴极,电源正极,电解池阳极,在惰性电极上离子放电顺序：,阴极(与电极材料无关)：,Ag+Fe3+ Cu2+ H+酸性Pb2+ Fe2+ Zn2+ H+H2O Al3+ Mg2+ Na+ Ca2+ K+,得到电子 由易到难,阳极(与电极材料有关)：,在水溶液中,SO,4,2-,，NO,3,-,等不会放电。,金属 S2-I- Br- Cl- OH- 碱性或水电离出的OH NO3- SO42- F-,失去电子由易到难,电极反应,阳极,活泼金属作电极,由电极本身失电子,R,- ne = R,n+,惰性电极,溶液中较易失电子的,阴离子优先放电,阴极,一定是溶液中易得电子的阳离子优先放电,R,n+,+ ne = R,电解时电极产物的判断,R,n-,- ne = R,Pt、Au、石墨,用惰性电极电解电解质溶液的规律,1电解水型,NaOH、H2SO4、K2SO4等的电解,阴极：4,H,+,+ 4e,-,2H,2,阳极：4,OH,-,- 4e,-,O,2,+ 2H,2,O,总反应式： 2,H,2,O 2H,2,+ O,2,电解,2分解电解质型,HCl、CuCl2等溶液的电解,阴极：,Cu,2+,+ 2e,-,Cu,阳极：2,Cl,-,- 2e,-,Cl,2,总反应式：,CuCl,2,Cu + Cl,2,电解,3放氢生碱型,NaCl、MgBr2溶液的电解,阴极：4,H,+,+ 4e,-,2H,2,阳极：2,Cl,-,- 2e,-,Cl,2,2,NaCl + 2H,2,O 2NaOH +H,2,+Cl,2,电解,4放氧生酸型,阴极；2,Cu,2+,+ 4e,-,2Cu,阳极：4,OH,-,- 4e,-,O,2,+ 2H,2,O,CuSO4、AgNO3等溶液的电解,总反应：2,CuSO,4,+ 2H,2,O 2Cu + O,2,+ 2H,2,SO,4,电解,电解原理的应用,铜的电解精炼,粗铜,纯铜,CuSO,4,溶液,阳极：,粗铜,阴极：,纯铜薄片,电解质溶液：,CuSO4溶液参加一定量的H2SO4,Cu2e,= Cu,2+,比铜活泼的杂质也会同时失去电子而溶解：,Zn2e,= Zn,2+,Fe2e,= Fe,2+,Ni2e,= Ni,2+,比铜不活泼的杂质Au、Ag不会溶解而从阳极上脱落下来而形成阳极泥。,Cu,2+,2e,= Cu,CuSO4溶液的浓度根本保持不变。,提炼金、银等贵重金属。,电镀铜,阳极：,铜片,阴极：,待镀铁制品,Cu2e,= Cu,2+,Cu,2+,2e,= Cu,CuSO,4,溶液的浓度保持不变。,实验结果：,在铁制品上镀上了一层铜,利用电解原理在某些金属的外表镀上一薄层其它金属或合金的过程叫电镀。,电镀,电镀的目的：,1增强防锈抗腐能力；,2增加美观和外表硬度。,阳极,镀层金属:,MneM,n,阴极,镀件:,M,n,neM,电解液:,含镀层金属阳离子的盐溶液,电镀槽,特点,1阳极本身溶解；,2电解液浓度保持不变。,电解饱和食盐水制备烧碱、氢气和氯气,2NaCl+2H,2,O,2NaOH +H,2,+Cl,2,阴极产物,阳极产物,离子交换膜法制烧碱,阳极：,钛网涂有钛、钌等氧化物涂层,阴极：,碳钢网,只允许阳离子通过，能阻止阴离子和气体通过,将电解槽隔成阴极室和阳极室。,阳离子交换膜：,阳极室放出,Cl,2,；,阴极室放出,H,2,并生成,NaOH,食盐水的精制。,粗盐,泥沙,Ca,2+,、Mg,2+,、Fe,3+,SO,4,2,等杂质,混入产品，导致产品不纯,生成,Mg(OH),2,、Fe(OH),3,等沉淀，堵塞膜孔。,如何除去粗盐水中的杂质？,试剂：,BaCl,2,溶液、,Na,2,CO,3,溶液、,NaOH,溶液、,HCl,溶液,粗盐水,NaOH,BaCl,2,Na,2,CO,3,过滤,适量,HCl,除,Mg,2+,、Fe,3+,除,SO,4,2-,除,Ca,2+,及过量,Ba,2+,滤去泥沙及沉淀,除过量的,OH、CO,3,2,阳离子交换树脂,精盐水,少量,Ca,2+,、Mg,2+,1、,Na,2,CO,3,必须在,BaCl,2,之后,2、参加盐酸在过滤之后,练习、化学电池在,通讯,、交通及日常生活中有着广泛的应用。,1.,目前常用的镍（,Ni）,镉（,Cd）,电池，其电池总反应可以表示为：,Cd2NiO(OH)2H,2,O 2Ni(OH),2,Cd(OH),2,已知,Ni(OH),2,和,Cd(OH),2,均难溶于水但能溶于酸，以下说法中正确的是 ( ), 以上反应是可逆反应 以上反应不是可逆反应, 充电时化学能转变为电能 放电时化学能转变为电能,A B C D ,B,练习、高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反响为：3Zn2K2FeO48H2O 3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，以下表达不正确的选项是,A. 放电时负极反响为：Zn2e2OH Zn(OH)2,B 充电时阳极反响为：,FeOH33e5OH FeO42-4H2O,C. 放电时每转移3 mol电子，正极有1 molK2FeO4被氧化,D. 放电时正极附近溶液的碱性增强,C,12021全国卷1右图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。电池的一个点极由有机光敏燃料S涂覆在纳米晶体外表制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反响为：,激发态,以下关于该电池表达错误的选项是：,A电池工作时，是将太阳能转化为电能,B电池工作时， 离子在镀铂导电玻璃电极上放电,C电池中镀铂导电玻璃为正极,D电池的电解质溶液中I-和I3-的浓度不会减少,B,2021浙江卷9. Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反响式为： 2Li+FeS+2e-Li2S+Fe 有关该电池的以下表达中，正确的选项是,ALi-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价,B该电池的电池反响式为：2Li+FeSLi2S+Fe,C负极的电极反响式为 Al-3e-=Al3+,D充电时，阴极发生的电极反响式为：,C,2021广东理综卷23.铜锌原电池如图9工作时，以下表达正确的选项是,A 正极反响为：,Zn2e-=Zn2+,B电池反响为：,Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu,C 在外电路中，,电子从负极流向正极,D 盐桥中的K+移向ZnSO4溶液,BC,2021安徽卷11.某固体酸燃料电池以CaHSO4固体为电解质传递H，其根本构造见以下图，,电池总反响可表示为：,2H2O22H2O，以下,有关说法正确的选项是,A.电子通过外电路从,b极流向a极,B.b极上的电极反响式为：,O22H2O4e4OH,C.每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2,D.H由a极通过固体酸电解质传递到b极,D,2021福建卷11铅蓄电池的工作原理为：,研读 右图，以下判断不正确的选项是,AK 闭合时，d电极反响式：,B当电路中转移02mol电,子时，I中消耗的H2SO4,为02 mol,CK闭合时，II中SO42-向c,电极迁移,DK闭合一段时间后，II可单独作为原电池，d电极为正极,C,2021江苏卷8以下说法不正确的选项是,A铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加,B常温下，C(S)+CO2(g)=2CO(g)反响不能自发进展，那么该反响的,C一定条件下，使用催化剂能加快反响速率并提高反响物的平衡转化率,D一样条件下，溶液中Fe3+、Cu2+、 Zn2+的氧化性依次减弱,AC,2021江苏卷11右图是一种航天器能量储存系统原理示意图。以下说法正确的选项是,A该系统中只存在3种形,式的能量转化,B装置Y中负极的电,极反响式为：,C装置X能实现燃料,电池的燃料和氧化剂再生,D装置X、Y形成的,子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化,C,例5工业上为了处理含有Cr2O72- 酸性工业废水，采用下面的处理,方法，往工业废水中参加适量的NaCl，以铁为电极进展,电解，经过一段时间后，有Cr(OH)3 和Fe(OH)3 沉淀生成，,工业废水中铬的含量已低于排放标准, 请答复下面问题：,1. 两极发生的电极反响：,2. 写出,Cr,2,O,7,2-,变为,Cr,3+,的离子方程式：,3工业废水由酸性变为碱性的原因：,4能否改用石墨电极？说明原因。,阳极：,Fe 2e =Fe,2+,阴极：2,H,+,+ 2e = H,2,Cr,2,O,7,2-,+ 6Fe,2+,+ 14H,+,= 2Cr,3+,+ 6 Fe,3+,+ 7H,2,O,H,+,不断放电,Cr,2,O,7,2-,与Fe2+反响中消耗H+, 打破了水的电离平衡, 使溶液中OH- H+,不能, 阳极产生,Cl,2,得不到,Fe2+，缺少复原剂, 不能使Cr2O72- 变为Cr3+生成Cr(OH)3沉淀而除去,电解法测定阿伏加德罗常数,【例题】某学生试图用电解法根据电极上析出物质的质量来测定阿佛加德罗常数值，其实验方案的要点为：用直流电电解氯化铜溶液，所用仪器如右图：在电流强度为I安培，通电时间为t秒钟后，准确测得某电极上析出的铜的质量为m克。,试答复：,(1)连接这些仪器的正确顺序为用图中标注仪器接线柱的英文字母表示。下同,E接 ，C接 ， 接F。,实验线路中的电流方向为, C 。,(2)写出B电极上发生反响的离子方程式 ； G试管中淀粉KI溶液变化的现象为 ；相应的离子方程式是 。,D A B,F B A D E,2,Cl,2e,=Cl,2,变蓝色,Cl,2,+2I,=2Cl,+I,2,(3)为精确测定电极上析出铜的质量，所必需的实验步骤的先后顺序应是,。,（选填下列操作步骤的编号）,称量电解前电极质量,刮下电解后电极上的铜并清洗,用蒸馏水清洗电解后电极,低温烘干电极后称量,低温烘干刮下的铜后称量,再次低温烘干后称量至恒重,(4)已知电子的电量为1.610,-19,库仑。试列出阿佛加德罗常数的计算表达式：,N,A,。,有关电解的计算,原那么: 电化学的反响是氧化一复原反响,各电极上转移电子的物质的量相等,无论是单一电池还是串联电解池,均可抓住电子守恒计算.,关键:, 电极名称要区分清楚., 电极产物要判断准确., 各产物间量的关系遵循电子得失守恒.,例,用下图装置进行电解实验(,a、b、c、d,均为铂电极),供选择的有4组电解液,要满足下列要求:,工作一段时间后,A,槽,pH,值上升,B,槽的,pH,下降.,b、c,两极上反应的离子的物质的量相等,(1)应选择的电解质是上述四组中的第_组,(2)该组电解过程中各电极上的电极反应为,a,极_,_,b,极_,_,c,极_,_,d,极_,_,(3)当,b,极上析出7.1,g,电解产物时,a,极上析出产物的质量为_,g;,若,B,槽电解质溶液500,mL，,且忽略电解前后电解液的体积变化，则此时,B,槽中的,H,比电解前增加了_,mol/L.,4,4,H,4e2H,2,4,Cl,4e2Cl,2,4,Ag,4e4Ag,4,OH,4e2H,2,OO,2,0.2,0.4,例：用两支惰性电极插入1000mL CuSO4溶液，通电电解，当电解液的PH由6.0变为3.0时，以下表达正确的选项是,A、阴极上析出11.2mL氢气标况,B、阴极上析出32mg铜,C、阳极和阴极质量都没有变化,D、阳极上析出5.6mL氧气标况,BD,例：按右图装置进展电解均是惰性电极，A烧杯中装有500 mL20的NaOH溶液，B烧杯中装有500 mL pH为6的CuSO4溶液。通电一段时间后，在b电极上收集到28mL气体标准状况，那么B烧杯中溶液pH变为溶液体积变化忽略不计 ,A4 B3,C2 D1,C,例：,将1,L,一定浓度的,CuSO4,溶液，用,a、b,两个石墨,电极电解,，,当,a,极上产生22.4,L,(,标),气体时,，,b,极上只有,固体析出。然后将,a、b,两电板反接，继续通直流电，,b,板上又产生22.4,L(,标)气体，溶液质量共减少227,g。,(1)a,极上产生22.4,L(,标)气体时，,b,极增加的质量；,(2)原溶液的物质的量浓度。,(1)解：2,CuSO,4,+ 2H,2,O =,2Cu,+ 2H,2,SO,4,+,O,2,阳极：,m,O2,=1mol32g/mol=32g；,阴极,增加,：,m,b,=2mol64g/mol,=,128g,；,溶液减少：,m,(1),=160g,(2)电源反接后，,b,为阳极,：先,Cu,放电，后,OH,-,(,水电),放电，,a,为阴极,：先,Cu,2+,放电，后,H,+,(,水电),放电，,可细分为三个阶段：,电镀铜,，此阶段,m,=0,电解硫酸铜溶液,，设有,xmolO,2,生成：,2,CuSO,4,+ 2H,2,O =,2Cu,+ 2H,2,SO,4,+,O,2,2xmol 2xmol xmol,此阶段溶液减少：,m=160x,g,电解硫酸溶液，其本质,是水电解,：,2,H,2,O = 2H,2,+ O,2,2ymol 2ymol ymol,，,溶液减少：,m=36y,g,x+y=1，160+160x+36y=227 ,X=0.25，y=0.75,C,CuSO4,=(2+20.25)mol1L=2.5molL,-1,例5工业上为了处理含有Cr2O72- 酸性工业废水，采用下面的处理,方法，往工业废水中参加适量的NaCl，以铁为电极进展,电解，经过一段时间后，有Cr(OH)3 和Fe(OH)3 沉淀生成，,工业废水中铬的含量已低于排放标准, 请答复下面问题：,1. 两极发生的电极反响：,2. 写出,Cr,2,O,7,2-,变为,Cr,3+,的离子方程式：,3工业废水由酸性变为碱性的原因：,4能否改用石墨电极？说明原因。,阳极：,Fe 2e =Fe,2+,阴极：2,H,+,+ 2e = H,2,Cr,2,O,7,2-,+ 6Fe,2+,+ 14H,+,= 2Cr,3+,+ 6 Fe,3+,+ 7H,2,O,H,+,不断放电,Cr,2,O,7,2-,与Fe2+反响中消耗H+, 打破了水的电离平衡, 使溶液中OH- H+,不能, 阳极产生,Cl,2,得不到,Fe2+，缺少复原剂, 不能使Cr2O72- 变为Cr3+生成Cr(OH)3沉淀而除去,电解一段时间，如何恢原到电解前的溶液,既要考虑“质又要考虑“量.,例如:电解CuSO4溶液：,抓住溶液的变化,假设参加CuO、Cu(OH)2，均能与H2SO4反响生成CuSO4. CuOH2SO4CuSO4H2O, Cu(OH)2H2SO4CuSO42H2O,比较、消耗的H2SO4、生成的CuSO4、H2O即可知道:参加1mol Cu(OH)2能与1mol H2SO4反响能生成1mol CuSO4和2molH2O.不符合电解时的相关物质的比例.假设改加CuO，那么很适宜.,思考2： 如何确定所加物质的量(惰性电极),分析： 由于两极上通过的电子数相等,故阴、阳两极产物的物质的量间一定满足确定的关系.因而参加物与其也有一定关系.,例如: 电解含0.4mol CuSO4溶液一段时间后，阳极上生成2.24L气体(S.T.P),那么应参加CuO多少克？(用惰性电极),解析 O2 2CuO,1mol 2mol,0.1mol 0.2mol,m(CuO)0.28016(g),故参加16g CuO即能恢复,例用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液, 电解一段时间后, 再参加W, 能使溶液恢复到电解前的状态, 符合题意的组是 ( ),X,Y,Z,W,A,C,Fe,NaCl,H,2,O,B,Pt,Cu,CuSO,4,CuSO,4,溶液,C,C,C,H,2,SO,4,H,2,O,D,Ag,Fe,AgNO,3,AgNO,3,晶体,C,A、NaCl,电解后生成,NaOH,再加水后不能恢复电解前的状态,B、,电解,CuSO,4,溶液中的,SO,4,2-,物质的量没变,再加,CuSO,4,也不能恢复,C、,实质是水的电解,再加适量水, 可使,H,2,SO,4,溶液恢复,D、,实质是电镀,AgNO,3,溶液浓度不变, 不需加,AgNO,3,晶体,练习、化学电池在,通讯,、交通及日常生活中有着广泛的应用。,1.,目前常用的镍（,Ni）,镉（,Cd）,电池，其电池总反应可以表示为：,Cd2NiO(OH)2H,2,O 2Ni(OH),2,Cd(OH),2,已知,Ni(OH),2,和,Cd(OH),2,均难溶于水但能溶于酸，以下说法中正确的是 ( ), 以上反应是可逆反应 以上反应不是可逆反应, 充电时化学能转变为电能 放电时化学能转变为电能,A B C D ,B,练习、高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反响为：3Zn2K2FeO48H2O 3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，以下表达不正确的选项是,A. 放电时负极反响为：Zn2e2OH Zn(OH)2,B 充电时阳极反响为：FeOH33e5OH 4H2O,C. 放电时每转移3 mol电子，正极有1 molK2FeO4被氧化,D. 放电时正极附近溶液的碱性增强,C,