化學(xué)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能-電解件魯科選修_第1頁
化學(xué)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能-電解件魯科選修_第2頁
化學(xué)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能-電解件魯科選修_第3頁
化學(xué)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能-電解件魯科選修_第4頁
化學(xué)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能-電解件魯科選修_第5頁
已閱讀5頁,還剩17頁未讀 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

已知:1molNa在氯氣中燃燒放出411kJ的熱量,試寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。聯(lián)想*質(zhì)疑

金屬鈉是在1807年通過電解氫氧化鈉制得的,這個原理應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),約在1891年才獲得成功。1921年電解氯化鈉制鈉的工業(yè)方法實現(xiàn)了。由于金屬鈉在現(xiàn)代技術(shù)上得到重要應(yīng)用,它的產(chǎn)量顯著地增加。目前,世界上鈉的工業(yè)生產(chǎn)多數(shù)是用電解氯化鈉的方法,少數(shù)仍沿用電解氫氧化鈉的方法。電解是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的一種重要方法2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)△H(298K)=-822KJ.mol-1一、電解原理(以電解氯化鈉為例)實驗:用惰性(石墨)和鐵電極電解熔融的氯化鈉現(xiàn)象:陽極:有氣泡,有刺激性氣味,并能使?jié)駶櫟腒I-淀粉試紙變藍(lán)(Cl2)

陰極:有金屬鈉析出陰極Fe陽極石墨氯氣鈉熔融NaCl電解熔融氯化鈉1.接通電源前、后,熔融氯化鈉中的Na+和Cl-各向哪個方向移動?

石墨電極鐵電極熔融氯化鈉Na+Cl-2.移到兩極表面的Na+和Cl-將發(fā)生什么變化?實驗分析:通電前:分析熔融電解質(zhì)中的離子情況

陽離子:Na+

陰離子:Cl-

做無規(guī)則運動通電后:(必須直流電)(1)確定電極名稱:

陽極(接電源正極)

陰極(接電源負(fù)極)與電極材料無關(guān)

2Na++2e-=2Na還原反應(yīng)2Cl--2e-

=Cl2↑氧化反應(yīng)(陽極)(陰極)(-)鐵電極(+)石墨電極熔融氯化鈉NaClCl石墨電極鐵電極2NaCl=2Na+Cl2↑通電Na

Cl2發(fā)生氧化反應(yīng)的電極叫陽極發(fā)生還原反應(yīng)的電極叫陰極電解:使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。電解池:

借助氧化還原反應(yīng),把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置.

構(gòu)成條件:

(1)外加直流電源

(2)與電源相連的兩個電極:

接電源正極的為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)接電源負(fù)極的為陰極,發(fā)生還原反應(yīng)

(3)電解質(zhì)溶液或熔化的電解質(zhì)

+-陰極陽極e-陽離子陰離子得電子還原反應(yīng)失電子氧化反應(yīng)e-電解原理:電子的流向:

電子從外加電源的負(fù)極流出,流到電解池的陰極,再從陽極流回電源正極。(注:電子只在外電路定向移動,不能從溶液中移動)離子定向移動的方向:

陽離子向陰極移動,陰離子向陽極移動.惰性電極與活性電極:

惰性電極(鉑、金、石墨):僅僅導(dǎo)電,不參與反應(yīng)活性電極(除鉑、金外的金屬):既可以導(dǎo)電、(做陽極時)則參與電極反應(yīng)電解過程不僅可以在熔融電解質(zhì)中進(jìn)行,也可以在電解質(zhì)溶液中進(jìn)行。以電解氯化銅溶液為例實驗:用惰性(石墨)電極電解氯化銅溶液現(xiàn)象:

陽極:有氣泡,有刺激性氣味,并能使?jié)駶櫟腒I-淀粉試紙變藍(lán)(Cl2)

陰極:碳棒上有一層紅色的銅析出陰極陽極氯氣銅CuCl2溶液實驗分析:通電前:分析電解質(zhì)溶液中的離子情況

陽離子:H+、Cu2+

陰離子:OH-、Cl-

做無規(guī)則運動通電后:(必須直流電)(1)確定電極名稱:

陽極(接電源正極)

陰極(接電源負(fù)極)與電極材料無關(guān)

(3)判斷電極產(chǎn)物并書寫電極反應(yīng):

陽離子移向陰極放電,陰離子移向陽極放電

陽極:2Cl-→Cl2↑+

2e-氧化反應(yīng)

陰極:Cu2++2e-→Cu還原反應(yīng)

總式:(2)判斷離子的放電順序:

陽離子:Cu2+>H+

陰離子:Cl->OH-(4)分析電解質(zhì)溶液的變化情況:氯化銅溶液濃度降低

CuCl2Cu+Cl2↑電解離子放電順序:陰離子失去電子而陽離子得到電子的過程叫放電。

①活性材料作電極時:金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進(jìn)人溶液,陰離子不容易在電極上放電。

②用惰性電極(Pt、Au、石墨、鈦等)時:溶液中陰離子的放電順序(由難到易)是:S

2->SO32->I

->Br

->Cl

->OH

->NO3->SO42-(等含氧酸根離子)>F-Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+注:當(dāng)離子濃度相差較大時,放電順序要發(fā)生變化,相同時按H+,不同時按(H+)

無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應(yīng),發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子。陽離子在陰極上放電順序是:陽極:陰極:電解規(guī)律陰極陽極氯氣銅實例電極反應(yīng)

濃度PH值復(fù)原CuCl2

陽極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:Cu2++2e-=2Cu↓減小減小CuCl2CuCl2溶液

CuCl2Cu+Cl2↑電解陽極陰極氧氣氫氣實例電極反應(yīng)

濃度PH值復(fù)原Na2SO4

實例電極反應(yīng)

濃度PH值復(fù)原Na2SO4

陽極:4OH-→4e-+2H2O+O2

↑陰極:

4H++4e-→2H2↑變大不變

加H2ONa2SO4溶液2H2O2H2↑

+O2↑電解陽極陰極氯氣氫氣實例電極反應(yīng)

濃度PH值復(fù)原NaCl

陽極:2Cl-→2e-+Cl2↑陰極:2H++2e-→H2↑2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑

+Cl2↑電解減小增大

加HClNaCl溶液實例電極反應(yīng)濃度PH值復(fù)原CuSO4陽極陰極氧氣銅陽極:4OH-→4e-+2H2O+O2

↑陰極:Cu2++2e-→

Cu減小減小

加CuOCuSO4溶液

2CuSO4+

2H2O2Cu+O2

↑+2H2SO4電解電解規(guī)律(惰性電極)小結(jié)

陽極:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-

ⅠⅡⅢⅣⅠ與Ⅲ區(qū):電解本身型如CuCl2

、HClⅠ與Ⅳ區(qū):放氫生堿型如NaClⅡ與Ⅲ區(qū):放氧生酸型如CuSO4、AgNO3Ⅱ與Ⅳ區(qū):電解水型如Na2SO4、H2SO4

、NaOH陰極:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+

電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的示例:電解類型舉例電極反應(yīng)溶液PH變化溶液復(fù)原方法物質(zhì)類別實例僅溶劑水電解

僅溶質(zhì)電解

溶質(zhì)和溶劑同時電解

含氧酸H2SO4強(qiáng)堿NaOH活潑金屬的含氧酸鹽Na2SO4無氧酸HCl陽極:4OH-→4e-+O2+2H2O陰極:4H++4e-→2H2↑減小增大不變H2O陽極:2Cl-→

2e-+Cl2↑陰極:2H++2e-→

H2↑增大HCl不活潑金屬的無氧酸鹽CuCl2陽極:2Cl-→

2e-+Cl2↑陰極:Cu2++2e-→

Cu↓減少CuCl2活潑金屬的無氧酸鹽NaCl陽極:2Cl-→

2e-+Cl2↑陰極:2H++2e-→

H2↑增大HCl不活潑金屬的含氧酸鹽CuSO4陽極:4OH-→

4e-

+O2↑+2H2O陰極:2Cu2++4e-→

2Cu↓減小CuO(A)(B)(C)(D)CuSO4AgNO3AgNO3NaHSO4AgCuCuCPtPtAgFe1.寫出下列裝置的電極反應(yīng)式,并判斷A、B、C溶液PH值的變化。鞏固練習(xí)2.如上圖所示,通電后A極上析出Ag,對該裝置的有關(guān)敘述正確的是

A.P是電源的正極B.F極上發(fā)生的反應(yīng)為:4OH--4e-=2H2O+O2↑C.電解時,甲、乙、丙三池中,除E、F兩極外,其余電極均參加了反應(yīng)D.通電后,甲池的PH減小,而乙、丙兩池溶液的PH不變

B3.為下圖所示裝置中,a、b都是惰性電極,通電一段時間后,b極附近溶液呈紅色。下列說法正確的是A.X是正極,Y是負(fù)極B.X是負(fù)極,Y是正極C.CuSO4溶液的PH值逐漸減小D.CuSO4溶液的

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評論

0/150

提交評論