文档介绍：化学能与电能
活泼金属的冶炼
内容讲解
一、电化学基本内容
1、定义:研究化学能与电能相互转换的装置、过程和效率的科学。
2、根据反应产物与电流的关系,电化学反应过程(及其装置)可以分为两类:
产生电流的反应
借助电流发生的反应
:化学能转换为电能
:电能转换为化学能
电解池
能转化为能
极到极
_____极到极
极到极
_______极到极
阳离子→极,
(记忆方法: )
阴离子→极.
(记忆方法: )
化学
电
阴极
阳极
负
正
负
正
阳
阴
阴极上有电子
阳极上缺电子
阴
阳
阴
阳
电解池
阴极:电子的一极, 电子,发生反应
阳极:电子的一极, 电子,发生反应
流入
失去
氧化
流出
得到
还原
⑶两电极插入电解质溶液或熔融的电解质
⑷形成闭合回路
⑴有外加直流电源
⑵有两个电极
(一)电极的分类:
1、按照电源:
2、按照活泼性:
阳极
阴极
惰性电极:
C、Pt、Au
活性电极:
Ag及Ag之前的金属
阳极: 离子,
阴极: 离子,
(二)放电顺序:
活性电极> S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根> F-
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>活泼金属阳离子
阳
阴
正常浓度时
H+正常浓度小,
Fe2+、Zn2+浓度浓度一直保持很大时
2H++Cl-= Cl2↑+ H2↑
Cu2++2Cl-=Cu +Cl2↑
(三)电解的类型及电极反应式的书写
(写出下列装置的电极反应式、总反应式pH变化、复原方法)
惰性电极:
2Cl -- 2e-=Cl2↑
2H+ +2e-= H2 ↑
2HCl= Cl2↑+ H2↑
电解
浓度:
pH:
复原:
减小
增大
HCl气体
阳极:
阴极:
总反应:
电解
2Cl -- 2e-=Cl2↑
Cu2+ +2e-= Cu
CuCl2=Cu +Cl2↑
电解
阳极:
阴极:
总反应:
电解
浓度:
pH:
减小
增大
复原:
CuCl2固体
电解自身型
2NaCl+2H2O=2NaOH+ Cl2↑+ H2↑
2Cl-+2H2O=Cl2↑+ H2 ↑+ 2OH-
阳极:
阴极:
总反应:
2Cl -- 2e-=Cl2↑
2H+ +2e-= H2 ↑
电解
电解
浓度:
pH:
减小
增大
复原:
HCl气体
放氢生碱型
NaCl溶液换成MgCl2溶液呢?
阳极:
阴极:
总反应:
MgCl2+2H2O=Mg(OH)2+ Cl2↑+ H2↑
Mg2++2Cl-+2H2O=Cl2↑+ H2 ↑+ Mg(OH)2
2Cl -- 2e-=Cl2↑
2H+ +2e-= H2 ↑
电解
电解
4AgNO3 +2H2O = 4Ag+O2↑+4HNO3
4Ag+ +2H2O = 4Ag+O2↑+4H+
阳极:
阴极:
总反应:
阳极:
阴极:
总反应:
4OH--4e-=2H2O +O2↑
2Cu2+ +4e-=2Cu
2CuSO4 +2H2O = 2Cu+O2↑+2H2SO4
2Cu2+ +2H2O = 2Cu+O2↑+4H+
电解
电解
电解
电解
4OH--4e-=2H2O +O2↑
4Ag+ +4e-=4Ag
浓度:
pH:
减小
减小
复原:
CuO固体
放氧生酸型
浓度:
pH:
减小
减小
复原:
Ag2O固体
4OH--4e-=2H2O +O2↑
4H+ +4e-=2H2 ↑
2H2O= O2↑+2H2↑
电解
阳极:
阴极:
总反应:
浓度:
pH:
增大
不变
复原:
H2O
4OH--4e-=2H2O +O2↑
4H+ +4e-=2H2 ↑
2H2O= O2↑+2H2↑
电解
阳极:
阴极:
总反应:
浓度:
pH:
增大
减小
复原:
H2O
4OH--4e-=2H2O +O2↑
4H+ +4e-=2H2 ↑
2H2O= O2↑+2H2↑
电解
阳极:
阴极:
总反应:
浓度:
pH:
增大
增大
复原:
H2O
电解水型
将以上装置中的惰性电极换为Cu电极?
如何快速改写?
所有装置的阳极反应进改为:
Cu — 2e- = Cu2+
阴极反应不变
总反应做相应的变化:
2、Cu+2H+ = H2 ↑+