18化学反应与电能之电解池.pptx

第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量一、电解原理一、电解原理1电解电解：使电流通过电解质溶液：使电流通过电解质溶液(或熔融的或熔融的电解质电解质)而在而在_引起引起_的过程。的过程。2电解池电解池(也叫电解槽也叫电解槽)：把：把_转变为转变为_的装置。的装置。阴阳两极阴阳两极氧化还原反应氧化还原反应电能电能化学能化学能第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量3电解池的组成和工作原理电解池的组成和工作原理(电解电解CuCl2溶液溶液)第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量1为什么说电解质溶液导电过程就是电解过为什么说电解质溶液导电过程就是电解过程？程？提示：提示：电解解质溶液溶液导电时，溶液中的阴、阳，溶液中的阴、阳离子在离子在电场作用下分作用下分别移向两个移向两个电极，从而极，从而在两个在两个电极上得、失极上得、失电子子发生生还原反原反应和氧和氧化反化反应，所以，所以说电解解质溶液溶液导电过程就是程就是电解解过程。程。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量二、电解原理的应用二、电解原理的应用1电解饱和食盐水电解饱和食盐水(1)电极反应：阳极：电极反应：阳极：_ 阴极：阴极：_(2)总反应方程式：总反应方程式：_(3)应用：氯碱工业制烧碱、氯气和氢气。应用：氯碱工业制烧碱、氯气和氢气。2Cl2e=Cl22H2e=H2第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量2电镀铜或电解精炼铜电镀铜或电解精炼铜(1)两极材料：待镀金属或精铜做两极材料：待镀金属或精铜做_。镀层金属或粗铜做镀层金属或粗铜做_。(2)电极反应：阳极：电极反应：阳极：_。阴极：阴极：_。阴极阴极阳极阳极Cu2e=Cu2Cu22e=Cu第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量3电解冶炼钠电解冶炼钠(电解熔融电解熔融NaCl)(1)电极反应：阳极：电极反应：阳极：2Cl2e=Cl2。阴极：阴极：2Na2e=2Na。(2)总反应方程式：总反应方程式：_。(3)应用：冶炼应用：冶炼_等活泼金属。等活泼金属。Na、Mg、Al第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量2电解精炼铜时，阳极减少的质量与阴极增电解精炼铜时，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等吗？加的质量相等吗？提示：提示：不相同。不相同。电解精解精炼时，粗，粗铜作阳极，作阳极，在在Cu失失电子的同子的同时，粗，粗铜中活中活泼的金属也能的金属也能失失电子子进入溶液，不活入溶液，不活泼的金属沉淀在的金属沉淀在电解解槽底部形成阳极泥，而在阴极上槽底部形成阳极泥，而在阴极上Cu22e=Cu，虽然两极得失然两极得失电子数相等，但阳极子数相等，但阳极减少的减少的质量比阴极增加的量比阴极增加的质量多。量多。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量三、金属的防护三、金属的防护1电化学防护电化学防护(1)牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法(2)外加电流的阴极保护法外加电流的阴极保护法2其他其他(1)改变金属内部结构，如制成合金；改变金属内部结构，如制成合金；(2)使金属与空气、水等物质隔离，如电镀、使金属与空气、水等物质隔离，如电镀、喷油漆等喷油漆等第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量电解原理电解原理1电解池的构成条件电解池的构成条件(1)直流电源；直流电源；(2)两个电极两个电极(阳极和阴极阳极和阴极)；(3)电解质溶液或熔融的电解质、电源和电极形电解质溶液或熔融的电解质、电源和电极形成闭合回路。成闭合回路。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量2电解的过程及实质电解的过程及实质(1)电解质电离产生的阴、阳离子在电流的作电解质电离产生的阴、阳离子在电流的作用下定向移动，阳离子在阴极得到电子发生用下定向移动，阳离子在阴极得到电子发生还原反应，阴离子在阳极失去电子发生氧化还原反应，阴离子在阳极失去电子发生氧化反应。反应。(2)电子从电源负极沿导线流入阴极，并从阳电子从电源负极沿导线流入阴极，并从阳极流出，沿导线回到电源正极，所以，电解极流出，沿导线回到电源正极，所以，电解质溶液的导电过程就是该溶液的电解过程。质溶液的导电过程就是该溶液的电解过程。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量3电极产物的判断电极产物的判断(1)阳极产物的判断阳极产物的判断首先看电极，如果是活性电极首先看电极，如果是活性电极(除除Au、Pt、石墨以外的金属材料作电极石墨以外的金属材料作电极)则电极材料失电则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中阴离子不能失电子。子，电极被溶解，溶液中阴离子不能失电子。如果是惰性电极如果是惰性电极(Au、Pt、石墨、石墨)则要再看溶则要再看溶液中阴离子的失电子能力，此时依据阴离子放液中阴离子的失电子能力，此时依据阴离子放电顺序加以判断。电顺序加以判断。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量4电极反应式及电解总反应式的书写电极反应式及电解总反应式的书写(1)电极反应式电极反应式确定电极：与电源正极相连的为阳极，与电确定电极：与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连的为阴极。源负极相连的为阴极。确定电极反应：阳极发生氧化反应。若是活确定电极反应：阳极发生氧化反应。若是活泼金属电极，电极材料放电，若是惰性电极，泼金属电极，电极材料放电，若是惰性电极，溶液中阴离子放电。阴极发生还原反应，溶液溶液中阴离子放电。阴极发生还原反应，溶液中的阳离子放电。中的阳离子放电。写电极反应式：根据电极反应分别写出两极写电极反应式：根据电极反应分别写出两极反应式。反应式。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量(2)电解总反应式电解总反应式在确保两极转移电子数目相同的条件下，在确保两极转移电子数目相同的条件下，将两电极反应式合并即得总反应式。将两电极反应式合并即得总反应式。总反应式要注明条件：通电。若电解的总反应式要注明条件：通电。若电解的H或或OH来自于来自于H2O，方程式中要以水分子的，方程式中要以水分子的形式书写。形式书写。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量5电解池中有关量的计算或判断电解池中有关量的计算或判断电解池中有关量的计算或判断主要包括以下方电解池中有关量的计算或判断主要包括以下方面：根据直流电源提供的电量求产物的量面：根据直流电源提供的电量求产物的量(析出析出固体质量、产生气体的体积等固体质量、产生气体的体积等)、溶液的、溶液的pH、相对原子质量或某元素的化合价、化学式等。相对原子质量或某元素的化合价、化学式等。解题依据得失电子守恒，解题有如下方法：解题依据得失电子守恒，解题有如下方法：(1)根据电子守恒法计算：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、用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。的电子数相等。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量(2)根据总反应式计算：根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式计算。根据总反应式计算。(3)根据关系式计算：根据关系式计算：根据得失电子守恒关系，在已知量与未知量根据得失电子守恒关系，在已知量与未知量之间，建立计算所需的关系式。之间，建立计算所需的关系式。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量电解后要恢复原电解质溶液的浓度，需加电解后要恢复原电解质溶液的浓度，需加适量的某物质，该物质可以是阴极与阳极产适量的某物质，该物质可以是阴极与阳极产物的化合物。例如用惰性电极电解物的化合物。例如用惰性电极电解CuSO4，要恢复原溶液的浓度，可向电解后的溶液中要恢复原溶液的浓度，可向电解后的溶液中加入加入CuO，也可以加入，也可以加入CuCO3。但不能加入。但不能加入Cu(OH)2，因为，因为Cu(OH)2与生成的与生成的H2SO4反应反应后使水量增加。后使水量增加。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量(2009年全国卷年全国卷)下图所示装置中，甲、乙、下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的的NaOH溶液、足量的溶液、足量的CuSO4溶液和溶液和100 g 10.00%的的K2SO4溶液，电极均为石墨电极。溶液，电极均为石墨电极。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量(1)接通电源，经过一段时间后，测得丙中接通电源，经过一段时间后，测得丙中K2SO4浓度为浓度为10.47%，乙中，乙中c电极质量增加。电极质量增加。据此回答问题：据此回答问题：电源的电源的N端为端为 _极；极；电极电极b上发生的电极反应为上发生的电极反应为_；列式计算电极列式计算电极b上生成的气体在标准状况下上生成的气体在标准状况下的体积：的体积：_；第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量电极电极c的质量变化是的质量变化是_g；电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：变化，简述其原因：甲溶液：甲溶液：_；乙溶液：乙溶液：_；丙溶液：丙溶液：_；(2)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？否继续进行，为什么？_。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量16碱性增强，因为电解后，水量减少碱性增强，因为电解后，水量减少溶液中溶液中NaOH浓度增大酸性增强，因为阳浓度增大酸性增强，因为阳极上极上OH生成生成O2，溶液中，溶液中H离子浓度增加离子浓度增加酸碱性强弱没有变化，因为酸碱性强弱没有变化，因为K2SO4是强酸强是强酸强碱盐，浓度增加不影响溶液的酸碱性碱盐，浓度增加不影响溶液的酸碱性(2)能继续进行，因为能继续进行，因为CuSO4溶液已转变为溶液已转变为H2SO4溶液，反应也就变为水的电解反应溶液，反应也就变为水的电解反应 第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量 友情提示友情提示解答电解类的题目必须注意两点，一是判断阳解答电解类的题目必须注意两点，一是判断阳极材料是活性还是惰性，二是判断溶液中可能极材料是活性还是惰性，二是判断溶液中可能在阳极或阴极放电的离子，抓住这两点，题目在阳极或阴极放电的离子，抓住这两点，题目就迎刃而解了。就迎刃而解了。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量1(2010年诸城调研年诸城调研)如图为相互串连的甲乙如图为相互串连的甲乙两个电解池，两个电解池，X、Y为直流电源的两个电极。为直流电源的两个电极。电解过程中，发现石墨电极附近先变红。请电解过程中，发现石墨电极附近先变红。请回答：回答：第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量(1)电源电源X极为极为_极极(填填“正正”或或“负负”)，乙，乙池中池中Pt电极上的电极反应式为电极上的电极反应式为_。(2)甲池若为电解精炼铜的装置，其阴极增重甲池若为电解精炼铜的装置，其阴极增重12.8 g，则乙池中阴极上放出的气体在标准状况下的体积，则乙池中阴极上放出的气体在标准状况下的体积为为_，电路中通过的电子为，电路中通过的电子为_mol。(3)若乙池剩余溶液的体积仍为若乙池剩余溶液的体积仍为400 mL，则电解后，则电解后所得溶液所得溶液c(OH)_。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量答案：答案：(1)正正2Cl2e=Cl2(2)4.48 L0.4(3)1 molL1第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量电解质溶液的电解规律电解质溶液的电解规律1有惰性电极电解电解质溶液时的规律有惰性电极电解电解质溶液时的规律类型类型电极反电极反应特点应特点实例实例电解电解对象对象电解电解质浓质浓度度pH电解电解质质溶溶液复液复原原电解电解水型水型阴：阴：2H2e=H2阳：阳：4OH4e=2H2OO2NaOH水水增大增大 增大增大 加水加水H2SO4水水增大增大 减小减小 加水加水Na2SO4水水增大增大 不变不变 加水加水第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量电解电解电解电解质型质型电解质电电解质电离出的阴、离出的阴、阳离子分阳离子分别在两极别在两极放电放电HCl电电解解质质减减小小增大增大加氯加氯化氢化氢CuCl2电电解解质质减减小小不变不变加氯加氯化铜化铜第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量放放H2生碱生碱型型阴：阴：H2O放放H2生碱生碱阳：电解阳：电解质阴离子质阴离子放电放电NaCl电解电解质和质和水水生成生成新电新电解质解质增增大大加氯加氯化氢化氢放放O2生酸生酸型型阴：电解阴：电解质阳离子质阳离子放电放电阳：阳：H2O放放O2生酸生酸CuSO4电解电解质和质和水水生成生成新电新电解质解质减减小小加氧加氧化铜化铜第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量(2)电解电解质型：无氧酸电解电解质型：无氧酸(HF除外除外)、不活泼、不活泼金属的无氧酸盐金属的无氧酸盐(氟化物除外氟化物除外)的电解。如：的电解。如：阴极：阴极：Cu22e=Cu阳极：阳极：2Cl2e=Cl2总反应：总反应：CuCl2电解电解,CuCl2(阴阴)(阳阳)第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量(3)两极分别放出气体，且体积比为两极分别放出气体，且体积比为1 1，电，电解质的化学式是解质的化学式是_，电解的化学方程，电解的化学方程式是式是_。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量【解析解析】(1)要求两极分要求两极分别放出放出H2和和O2，实际上是上是电解水。解水。电解某些解某些强含氧酸、含氧酸、强碱、碱、某些活某些活泼金属含氧酸金属含氧酸盐的水溶液的水溶液时，例如，例如电解解H2SO4、HNO3、KOH、NaOH、Na2SO4、KNO3、Na2CO3等物等物质的水溶液，就属于的水溶液，就属于此种情况。此种情况。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量(2)电解某些不活解某些不活泼金属含氧酸金属含氧酸盐的水溶液的水溶液时，例如，例如，电解解CuSO4、AgNO3、Cu(NO3)2等物等物质的水溶液，的水溶液，电解解质和水都参加反和水都参加反应，阴极，阴极产物是不活物是不活泼金属金属单质，阳极，阳极产物是物是O2，同，同时生成酸生成酸(H)。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量 归纳整理归纳整理电解时电极反应式的书写规律电解时电极反应式的书写规律(1)电极反应：阴极发生还原反应，电极与电电极反应：阴极发生还原反应，电极与电源负极相连，且为惰性电极，则本身不参与源负极相连，且为惰性电极，则本身不参与反应，溶液中的阳离子得电子；阳极与电源反应，溶液中的阳离子得电子；阳极与电源正极相连，发生氧化反应，若为活性电极，正极相连，发生氧化反应，若为活性电极，则本身参与反应，若为惰性电极，则是溶液则本身参与反应，若为惰性电极，则是溶液中的阴离子失电子。中的阴离子失电子。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量(2)书写电极反应式时应注意书写电极反应式时应注意先看电极。主要是看阳极是何种类型的电极，若先看电极。主要是看阳极是何种类型的电极，若为活性电极，电极本身被氧化，发生氧化反应。为活性电极，电极本身被氧化，发生氧化反应。再看离子。搞清电解质溶液中存在哪些离子，根再看离子。搞清电解质溶液中存在哪些离子，根据放电顺序，书写电极反应式。据放电顺序，书写电极反应式。水溶液中始终有水溶液中始终有H和和OH，放电顺序中，放电顺序中H、OH之后的离子一般不参与电极反应。之后的离子一般不参与电极反应。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量2(2010年武汉调考题年武汉调考题)下图为直流电源电解下图为直流电源电解稀稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石墨电极水溶液的装置。通电后在石墨电极a和和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是现象中正确的是()第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量A逸出气体的体积，逸出气体的体积，a电极的小于电极的小于b电极的电极的B一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体激性气味气体Ca电极附近呈红色，电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色电极附近呈蓝色D若电解饱和若电解饱和Na2SO4溶液，一段时间后，溶液，一段时间后，溶液中会析出溶液中会析出Na2SO410H2O晶体晶体第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量答案：答案：D第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量工业电解食盐水是在电解槽中进行的，阳离工业电解食盐水是在电解槽中进行的，阳离子交换膜把电解槽分为阳极室和阴极室，阳子交换膜把电解槽分为阳极室和阴极室，阳极室加入精制饱和食盐水，阴极室加入水极室加入精制饱和食盐水，阴极室加入水(含含少量少量NaOH)。离子交换膜只允许阳离子通过，。离子交换膜只允许阳离子通过，不允许阴离子和分子通过。主要目的是为防不允许阴离子和分子通过。主要目的是为防止止Cl2与与H2混合而发生爆炸和混合而发生爆炸和Cl2与与NaOH反应反应而影响产品质量。而影响产品质量。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量2电解精炼电解精炼(以精炼铜为例以精炼铜为例)粗铜粗铜(含杂质的铜含杂质的铜)接电源的正极，精铜接电接电源的正极，精铜接电源的负极。溶液中含有一定浓度的源的负极。溶液中含有一定浓度的Cu2。通。通电时，阳极上主要是电时，阳极上主要是Cu失失e生成生成Cu2，其，其次还有比次还有比Cu活泼的杂质如活泼的杂质如Zn也失也失e，有关，有关的电极反应为的电极反应为Zn2e=Zn2、Cu2e=Cu2。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量而比而比Cu活动性弱的金属杂质如活动性弱的金属杂质如Ag则脱离阳极则脱离阳极以单质以单质(填填“单质单质”或或“化合物化合物”)的形式沉的形式沉积在阴极底部。在阳极由于积在阴极底部。在阳极由于Cu2与与Zn2相比，相比，Cu2更易得到更易得到e而被还原，阴极的电极反应而被还原，阴极的电极反应为为Cu22e=Cu。精炼进行一定时间后，。精炼进行一定时间后，溶液中的溶液中的Cu2浓度有所改变浓度有所改变(填填“有所改变有所改变”或或“不变不变”)。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量3电镀电镀：应用电解原理在某些金属表面镀上一：应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。电镀时，镀层金属薄层其他金属或合金的过程。电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极，含镀层金属离子的电解质作阳极，镀件作阴极，含镀层金属离子的电解质溶液作电镀液。溶液作电镀液。电镀的方法可应用在铜的精炼上：粗铜作阳极，电镀的方法可应用在铜的精炼上：粗铜作阳极，纯铜作阴极，纯铜作阴极，CuSO4溶液作电解质溶液。电解时，溶液作电解质溶液。电解时，发生如下反应：阳极：发生如下反应：阳极：Cu2e=Cu2；阴极：；阴极：Cu22e=Cu。阳极中存在的金、银等不活。阳极中存在的金、银等不活泼的贵重金属在电解液中沉积下来，阴极得到纯泼的贵重金属在电解液中沉积下来，阴极得到纯铜。铜。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量(2009年宁夏高考理综年宁夏高考理综)氯碱工业是高耗能产业，氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电电)能能30%以上。在这种工艺设计中，相关物料以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量(1)图中图中X、Y分别是分别是_、_(填化填化学式学式)，分析比较图示中氢氧化钠质量分数，分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与与b%的大小的大小_；(2)分别写出燃料电池分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的中正极、负极上发生的电极反应，正极：电极反应，正极：_；负极：负极：_；(3)这样设计的主要节这样设计的主要节(电电)能之处在于能之处在于(写出写出2处处)_、_。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量【解析解析】本本题主要考主要考查有关有关电化学知化学知识的的应用。用。电解解饱和和氯化化钠溶液溶液时，溶液中的，溶液中的Na和和H向阴极移向阴极移动，且氧化性，且氧化性较强的的H首先放首先放电发生生还原反原反应，生成，生成氢气，因消耗气，因消耗氢离子，使离子，使阴极附近的溶液阴极附近的溶液显碱性。碱性。Cl和和OH向阳极移向阳极移动，还原性原性较强的的Cl首先放首先放电，发生氧化反生氧化反应生成生成氯气。气。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量3工业上对海水资源综合开发利用的部分工工业上对海水资源综合开发利用的部分工艺流程如图所示。艺流程如图所示。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量(1)电解饱和食盐水常用离子膜电解槽和隔膜电解饱和食盐水常用离子膜电解槽和隔膜电解槽，离子膜和隔膜均允许通过的分子或电解槽，离子膜和隔膜均允许通过的分子或离子是离子是_。电解槽中的阳极材料为。电解槽中的阳极材料为_。(2)本工艺流程中先后制得本工艺流程中先后制得Br2、CaSO4和和Mg(OH)2，能否按，能否按Br2、Mg(OH)2、CaSO4顺序制备？顺序制备？_(填填“是是”或或“否否”)。原。原因是因是_。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量(3)溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多，四氯化碳与水不互溶，故可用于萃取得多，四氯化碳与水不互溶，故可用于萃取溴，但在上述工艺中却不用四氯化碳，原因溴，但在上述工艺中却不用四氯化碳，原因是是_。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量解析解析：(1)电解解饱和食和食盐水用的是阳离子交水用的是阳离子交换膜，膜，而在食而在食盐水中的阳离子只有水中的阳离子只有H和和Na，电解解时，H在阴极上生成在阴极上生成氢气，气，Na在外加在外加电场作用下向阴极运作用下向阴极运动，所以通，所以通过离子膜和隔膜的离子膜和隔膜的是是Na。由于阳极上。由于阳极上发生氧化反生氧化反应，是溶液中，是溶液中Cl放放电生成生成Cl2，所以必，所以必须用惰性用惰性电极，工极，工业上一般用上一般用钛(表面涂有表面涂有钌氧化物氧化物)，也可以用石，也可以用石墨墨电极。极。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量(2)在在该流程开始流程开始时向苦向苦卤中加入硫酸，因中加入硫酸，因CaSO4微溶于水，先形成微溶于水，先形成CaSO4沉淀而将沉淀而将Ca2除去。若先制取除去。若先制取Mg(OH)2，加入的石灰水，加入的石灰水会有部分与硫酸反会有部分与硫酸反应生成生成CaSO4而使制得的而使制得的Mg(OH)2不不纯净。(3)CCl4是一种易是一种易挥发、有毒的液体，所以此、有毒的液体，所以此流程中不用流程中不用CCl4萃取的方法，而是利用溴的萃取的方法，而是利用溴的挥发性，向得到的含溴水的海水中吹入性，向得到的含溴水的海水中吹入热空空气，使溴气，使溴挥发出来。与萃取相比，出来。与萃取相比，该方法方法简单、实用、用、经济、无、无污染。染。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量答案答案：(1)阳离子阳离子(或或Na)钛钛(或石墨或石墨)(2)否如果先沉淀否如果先沉淀Mg(OH)2，则沉淀中会夹，则沉淀中会夹杂有杂有CaSO4沉淀，产品不纯沉淀，产品不纯(3)四氯化碳萃取法工艺复杂、设备投资大；四氯化碳萃取法工艺复杂、设备投资大；经济效益低，环境污染严重经济效益低，环境污染严重第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量1(2010年福建年福建)铅蓄电池的工作原理为：铅蓄电池的工作原理为：PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O，研读，研读下图，下列判断不正确的是下图，下列判断不正确的是()第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量答案：答案：C第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量2(2010年北京年北京)下列有关钢铁腐蚀与防护的下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是说法正确的是()A钢管与电源正极连接，钢管可被保护钢管与电源正极连接，钢管可被保护B铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀被腐蚀C钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀易被腐蚀D钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe3e=Fe3第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量解析：解析：铁易失去易失去电子，故子，故钢管与管与电源正极相源正极相连时，更易使，更易使铁失失电子，故子，故A错；铁遇冷遇冷浓硝酸硝酸时表面能形成一表面能形成一层致密的氧化膜，故致密的氧化膜，故B正确；正确；铁比比铜活活泼，当，当铁、铜相接触相接触时构成构成原原电池，池，铁作作负极被腐极被腐蚀，故，故C错；钢铁发生析生析氢腐腐蚀时，负极极发生反生反应：Fe2e=Fe2，故，故D错。答案：答案：B第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量3(2010年江苏年江苏)下图是一种航天器能量储存下图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是系统原理示意图。下列说法正确的是()第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量A.该系统中只存在该系统中只存在3种形式的能量转化种形式的能量转化B.装置装置Y中负极的电极反应式为：中负极的电极反应式为：O22H2O4e=4OHC.装置装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生生D.装置装置X、Y形成的子系统能实现物质的零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排放，并能实现化学能与电能间的完全转化第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量解析：解析：A项，系，系统中存在光能中存在光能电能、能、电能能化学能、化学能化学能、化学能电能、能、电能能机械能等机械能等多种能量多种能量转化方式；化方式；B项，Y中中负极的极的电极反极反应式式为H22e=2H；C项，装置，装置X可可电解水生成解水生成H2和和O2；D项，无，无论是原是原电池池还是是电解池都不可能解池都不可能实现电能与化学能的完全能与化学能的完全转化，故只有化，故只有C正确。正确。答案：答案：C第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量1(2010年北京崇文年北京崇文1月统练月统练)2008年年10月月8日，日，美籍华裔科学家钱永健获得美籍华裔科学家钱永健获得2008年度诺贝尔化年度诺贝尔化学奖。学奖。16岁时，他凭借一个岁时，他凭借一个“金属易受硫氰酸金属易受硫氰酸盐腐蚀盐腐蚀”的调查项目，荣获的调查项目，荣获“美国西屋科学天美国西屋科学天才奖才奖”。下列叙述正确的是。下列叙述正确的是()第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量A金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程B将水库中的水闸将水库中的水闸(钢板钢板)与外加直流电源的负与外加直流电源的负极相连，正极连接到一块废铁上可防止水闸被极相连，正极连接到一块废铁上可防止水闸被腐蚀腐蚀C合金的熔点都高于它的成分金属，合金的合金的熔点都高于它的成分金属，合金的耐腐蚀性也都比其成分金属强耐腐蚀性也都比其成分金属强D铜板上的铁铆钉处在潮湿的空气中直接发铜板上的铁铆钉处在潮湿的空气中直接发生反应：生反应：Fe3e=Fe3，继而形成铁锈，继而形成铁锈第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量解析：解析：A项，金属失去，金属失去电子，被氧化；子，被氧化；B项正正确，外加确，外加电源保源保护金属；金属；C项，合金的熔点，合金的熔点比其成分金属的熔点低；比其成分金属的熔点低；D项，应为Fe2e=Fe2。答案：答案：B第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量解析：解析：A项错，电解解产物物H2O2在分解反在分解反应中中既是氧化既是氧化剂也是也是还原原剂。B项错，电解后解后产生的生的H2O2显酸性，酸性，pH降低。降低。C项错，水中的，水中的氧原子化合价升高氧原子化合价升高应变成成1价，生成价，生成H2O2，阳极反，阳极反应为2H2O2e=H2O22H。D项正确。正确。答案：答案：D第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量解析：解析：在在NaCl和和CuSO4的混合溶液中存在的的混合溶液中存在的阳离子有阳离子有Na、Cu2、H，存在的阴离子，存在的阴离子有有Cl、SO、OH，阴极上，阴极上Cu2先得先得电子子生成生成Cu，其次是，其次是H得得电子生成子生成H2，而，而Na不会在水溶液中析出；在阳极上不会在水溶液中析出；在阳极上Cl先失先失电子生成子生成Cl2，其次是，其次是OH失失电子生成子生成O2，而，而SO24不会放不会放电。答案：答案：B第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量4(2010年北京东城年北京东城)下列有关电化学的示意下列有关电化学的示意图正确的是图正确的是()第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量解析：解析：A项，Zn为负极，极，Cu为正极。正极。B项，电解解质溶液放反了。溶液放反了。C项，Cu的精的精炼池中粗池中粗铜为阳极，精阳极，精铜为阴极。阴极。D项正确。正确。答案：答案：D第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量5用两个惰性电极插入用两个惰性电极插入500 mL AgNO3溶液溶液中，通电电解。当电解液的中，通电电解。当电解液的pH从从6.0变为变为3.0时时(设电解时阴极没有氢气逸出，且电解液在设电解时阴极没有氢气逸出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略电解前后体积变化可以忽略)，电极上析出银，电极上析出银的质量大约是的质量大约是()A27 mgB54 mgC108 mg D216 mg第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量答案：答案：B第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量6.工业上电解饱和食盐水能制取多种化工原工业上电解饱和食盐水能制取多种化工原料。料。(1)如下图是离子交换膜法电解饱和食盐水示如下图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图。电解槽阳极产生的气体是意图。电解槽阳极产生的气体是_；NaOH溶液的出口为溶液的出口为_(填字母填字母)；精制；精制饱和食盐水的进口为饱和食盐水的进口为_(填字母填字母)；干；干燥塔中应使用的液体是燥塔中应使用的液体是_。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量(2)采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯采用无膜电解槽电解饱和食盐水，可制取氯酸钠，同时生成氢气。现制得氯酸钠酸钠，同时生成氢气。现制得氯酸钠213.0 kg，则生成氢气，则生成氢气_m3(标准状况标准状况)。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量解析解析：(1)根据根据电解原理，阳极解原理，阳极产生生氯气，用气，用浓硫酸干燥；阴极区硫酸干燥；阴极区产生生氢气和气和氢氧化氧化钠。结合合图示可知，示可知，a口口为氢氧化氧化钠溶液出口；而溶液出口；而阴离子不允阴离子不允许透透过离子交离子交换膜，故精制膜，故精制饱和和食食盐水水应从从d口口进入。入。第六章化学反应与能量第六章化学反应与能量答案答案：(1)氯气氯气ad浓硫酸浓硫酸(2)134.4课时训练营课时训练营