原电池、电解原理和其应用.ppt

例5：原电池设计： 1、用Zn、Cu作两极，NaCl作电解质溶液，试分析写出两极反应式 2、铝－镁－NaOH电池 3、铜－铁－浓HNO3 08广东22（4）黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的原理：　　　　　。 以硫酸铜－硫酸溶液为电解液。电解时，粗铜（阳极）中的铜以及比铜活泼的金属失去电子进入溶液，不如铜活泼的金属沉入电解槽形成“阳极泥”；溶液中的Cu2+得到电子沉积在纯铜（阴极）上。 3.电解规律 阴极 阳极 氯 气 铜 实例 电极反应 浓度 PH值 复原 CuCl2 ? ? ? ? ? 阳极：2Cl--2 e- =Cl2↑ 阴极：Cu2++ 2e-=2Cu↓ CuCl2 Cu+Cl2 ↑ 电解 减小 增大 CuCl2 CuCl2溶液 阳极 阴极 氧气 氢 气 实例 电极反应 浓度 PH值 复原 Na2SO4 ? ? ? ? ? 实例 电极反应 浓度 PH值 复原 Na2SO4 ? ? ? ? ? 阳极: 4OH-- 4e- = 2H2O+O2 ↑ 阴极: 4H ++ 4e- = 2H2 ↑ 变大 不 变 加 H2O Na2SO4溶液 2H2O 2H2 ↑+O2 ↑ 电解 阳极 阴极 氯气 氢 气 实例 电极反应 浓度 PH值 复原 NaCl ? ? ? ? ? 阳极: 2Cl-- 2e- = Cl 2↑ 阴极: 2H ++ 2e- = H2 ↑ 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 ↑ + Cl2 ↑ 电解 减小 增 大 加 HCl NaCl溶液 CuSO4 复原 PH值 浓度 电极反应 实例 阳极 阴极 氧 气 铜 阳极: 4OH-- 4e- = 2H2O+O2 ↑ 阴极：Cu2++ 2e-=Cu↓ 2CuSO4+ 2H2O === 2Cu ↓+O2 ↑+ 2H2SO4 电解 减小 减小 加 CuO CuSO4溶液 高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 下列叙述不正确的是（ ） A．放电时负极反应为：Zn—2e— +2OH—= Zn(OH)2 B．充电时阳极反应为： Fe(OH)3 —3e— + 5 OH— = FeO42—+ 4H2O C．放电时每转移3 mol电子，正极有1mol K2FeO4 被氧化 D．放电时正极附近溶液的碱性增强 放电 [例题1] 充电 C 放电时为原电池，负极发生氧化反应，充电时为电解池，阳极发生还原反应。 结合电极总反应式可判断A、B正确； 放电时每转移3 mol电子，正极应该有1mol K2FeO4被还原（Fe的价态由+6降为+3） 放电时由于正极生成KOH所以碱性增强。 选（C） 解析： 例2、金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（ ） （已知：氧化性Fe2+＜Ni2+＜Cu2+） A．阳极发生还原反应，其电极反应式： Ni2+ + 2e— = Ni B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加 相等 C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+ 和 Zn2+ D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt D 解析： 电解池阳极发生氧化反应， 所以阳极反应为 Ni —2e— = Ni2+； 电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加 不相等，因为粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，当阳极溶解Fe而阴极析出Ni时，阳极质量的减少与阴极质量的增加就不相等； 电解后，溶液中存在的金属阳离子除了Fe2+ 和 Zn2+还可能存在Ni2+； 电解后，电解槽底部的阳极泥中不可能存在Fe、 Zn，因为Fe、Zn比Ni活泼，所以只存在Cu和Pt。 （ Fe、Zn、Cu、Pt已知：氧化性Fe 2+＜