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复习课 第四单元 电解原理及应用

复习课 第四单元 电解原理及应用. 一、原电池、电解池和电镀池的比较. 原电池. 电解池. 电镀池. 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属或合金的装置. 将化学能转变成电能的装置. 将电能转变成 化学能的装置. 定义. ① 活动性不同的两电极（连接）②电解质溶液（电极插入其中并与电极自发反应）③形成闭合回路. ① 两电极连接直流电源②两电极插入电解质溶液③形成闭合回路. 形 成 条 件. ① 镀层金属接电源正极，做阳极，镀件接电源负极，做阴极②电镀液必须含有镀层金属的离子. 阴极（还）与电源负极相连的极. 阴极：镀件 （还原反应）.

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复习课 第四单元 电解原理及应用

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Presentation Transcript

  1. 复习课 第四单元 电解原理及应用

  2. 一、原电池、电解池和电镀池的比较 原电池 电解池 电镀池 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属或合金的装置 将化学能转变成电能的装置 将电能转变成 化学能的装置 定义 ①活动性不同的两电极（连接）②电解质溶液（电极插入其中并与电极自发反应）③形成闭合回路 ①两电极连接直流电源②两电极插入电解质溶液③形成闭合回路 形 成 条 件 ①镀层金属接电源正极，做阳极，镀件接电源负极，做阴极②电镀液必须含有镀层金属的离子 阴极（还）与电源负极相连的极 阴极：镀件 （还原反应） 负极：氧化反应 电子流出一极 两极规定及反应类型 阳极：镀层金属（氧化反应） 正极：还原反应 电子流入一极 阳极（氧）与电源正极相连的极

  3. 一、原电池、电解池和电镀池的比较 原电池 电解池 电镀池 负极→阴极→阳离子 正极←阳极←阴离子 负极→阴极→阳离子 正极←阳极 电子流向 负极→正极 电解液变 化 有变化 无变化 有变化

  4. 二、用惰性电极电解各种溶液时电解液变化比较表二、用惰性电极电解各种溶液时电解液变化比较表 电解液 浓 度 变 化 电解质溶液复原所加物质 电解 对象 电解 物质 PH值 变化 电极反应 阴极：2H++2e—=H2↑ 阳极： 4OH— - 4e—=2H2O+O2↑ Na2SO4 溶液 增大 不变 H2O H2O 总反应： 2H2O===2H2 ↑+O2↑ 电解 阴极：2H++2e—=H2↑ HCl 溶液 阳极： 2Cl— - 2e—=Cl2↑ 减小 增大 HCl HCl 总反应： 2HCl===H2 ↑+ Cl2↑ 电解

  5. 二、用惰性电极电解各种溶液时电解液变化比较表二、用惰性电极电解各种溶液时电解液变化比较表 电解液 浓 度 变 化 电解质溶液复原所加物质 电解 对象 电解 物质 PH值 变化 电极反应 阴极：Cu2++2e—=Cu 阳极： 2Cl— - 2e—=Cl2↑ CuCl2 溶液 减小 CuCl2 CuCl2 总反应： CuCl2=== Cu+ Cl2↑ 电解 阴极：2H++2e—=H2↑ NaCl 溶液 阳极： 2Cl— - 2e—=Cl2↑ 增大 NaCl 和水 HCl 总反应： 2NaCl +2H2O=== 2NaOH+H2 ↑+ Cl2↑ 电解

  6. 二、用惰性电极电解各种溶液时电解液变化比较表二、用惰性电极电解各种溶液时电解液变化比较表 电解液 浓 度 变 化 电解质溶液复原所加物质 电解 对象 电解 物质 PH值 变化 电极反应 阴极：2H++2e—=H2↑ 阳极： 2Br— - 2e—=Br2↑ KBr 和水 KBr 溶液 增大 HBr 总反应： 2KBr+2H2O=== 2KOH+ H2 ↑+ Br2↑ 电解 阴极：Cu2++2e—=Cu 阳极： 4OH— - 4e—=2H2O+O2↑ CuSO4 溶液 CuSO4 和水 CuO 减小 总反应： CuSO4 +2H2O=== Cu+ H2SO4+O2↑ 电解

  7. 二、用惰性电极电解各种溶液时电解液变化比较表二、用惰性电极电解各种溶液时电解液变化比较表 电解液 浓 度 变 化 电解质溶液复原所加物质 电解 对象 电解 物质 PH值 变化 电极反应 阴极：Ag++e—=Ag 阳极： 4OH— - 4e—=2H2O+O2↑ AgNO3 溶液 AgNO3 和水 Ag2O 减小 总反应： 4AgNO3+2H2O=== 4Ag+ 4HNO3+O2↑ 电解

  8. 三、用惰性电极电解类型的总结 溶液浓度变化 类型 例如 电极反应特点 H2O 阴极：2H++2e—=H2↑ Na2SO4溶液 阳极： 4OH— - 4e—=2H2O+O2↑ H2SO4等含氧酸溶液 电解水型 增大 总反应： 2H2O===2H2 ↑+O2↑ 电解 NaOH等强碱溶液 HCl （HBr、HI） 电解电解质型 电解质的离子在两极放电 减小 CuCl2溶液 NaCl 溶液 阴极：2H++2e—=H2↑ 生成新物质 放H2生碱型 KBr 溶液 阳极：电解质阴离子放电 AgNO3溶液 阴极：电解质阳离子放电 放O2生酸型 生成新物质 CuSO4溶液 阳极4OH— - 4e—=2H2O+O2↑

  9. 一、反应吸放热的原因 反应物分子解离成原子，化学键断裂 吸热 化学反应 原子重新结合成新分子，化学键形成 放热 吸热> 放热 吸热反应 当 吸热< 放热 放热反应 反应过程中放出或吸收的热都属于反应热

  10. 高 生成物的总能量低 也可以这样理解

  11. 2H2（气）+ O2（气）= 2H2O （液） = -571.6 kJ/mol H 反应热 系数 二、热化学方程式 (1) 注明物质的状态。物质聚集的状态，与它所具有的能量有 关系，状态不同，则反应热也不同。 物质聚集的状态 　固—s 液—l 气—g 符号 (2) 右端标反应热的数值和符号。吸热用“+”，放热用“-” 温度和压强 (3) 不注明温度和压强下，一般指250C 1.01X105Pa 系数只表示 • 系数只表示物质的量，可以是整数、小数或分数。 (5)同一个反应，系数不同，反应热也不同，两者必须相对应。系数扩大或者缩小多少倍，同时反应热也扩大或缩小相同的倍数 。 2mol 氢气与1mol 氧气反应生成2mol 液态水，放出热量是571.6 千焦。 （6）热化学方程式表示的意义：

  12. [ 练习] 250C (1.01)(105)Pa下，4g CO在氧气中燃 烧生成CO2，放出 9. 6kJ热量，写出CO燃烧的热化学 方程式。 解：设2mol CO 燃烧的反应热为△H 2CO + O2 = 2CO2 △H 2×28g △H 4 g -9.6kJ 2×28g : 4g = △H : （-9.6 kJ） △H = -134.4 kJ 2CO ( 气) + O2 (气) = 2CO2 ( 气 ) △H= -134.4 KJ/mol 《优》38页2、9、11（1）题

  13. 有关热化学方程式的计算 求混合物的组成 《优》38页5题在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：2H2( 气 ) + O2 ( 气 ) = 2H2O ( 液 ) △H=- 571.6 kJ C3H8( 气 ) +5O2 ( 气 ) = 3CO2 +4H2O ( 液 ) △H=- 2220 kJ 5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则 氢气和甲烷的体积比为 (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1 解1 ：设H2、C3H8的物质的量分别为x，y x + y = 5 x = 3.75 mol (571.6/2)(x) + 2220y = 3847 y = 1.25 mol V(H2):V(C3H8) =n(H2):n(C3H8) = 3.75:1.25 = 3:1 答：氢气和丙烷的体积比为 3：1

  14. 《优》38页5题在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：《优》38页5题在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为： 2H2( 气 ) + O2 ( 气 ) = 2H2O ( 液 ) △H =-571.6 kJ C3H8( 气 ) +5O2 ( 气 ) = 3CO2 +4H2O ( 液 ) △H=- 2220 kJ 5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则 氢气和甲烷的体积比为 (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1 解2 ：1mol H2 燃烧放热 571.6kJ/2 = 285.8 kJ 1mol C3H8燃烧放热 2220 kJ 1mol 混合气燃烧放热 3847kJ/5 = 769.4 kJ H2 285.8 1450.6 3 769.4 483.6 1 C3H4 2220 答：氢气和丙烷的体积比为 3：1

  15. 《优》38页5题在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为：《优》38页5题在一定条件下，氢气和丙烷燃烧的化学方程式为： 2H2( 气 ) + O2 ( 气 ) = 2H2O ( 液 ) △H=- 571.6 kJ C3H8( 气 ) +5O2 ( 气 ) = 3CO2 +4H2O ( 液 ) △H=- 2220 kJ 5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ，则 氢气和甲烷的体积比为 (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:1 解3 ：( 巧解） 5mol 混合气中，C3H8 物质的量必小于2mol， H2 的物质的量必大于3mol。 ∵ 2mol C3H8 燃烧放热4440 kJ, 超过总放热量 3847 kJ n (H2) : n (C3H8) 必大于 3 : 2 选 B

  16. H H1 H2 H= H1+ H2 三、盖斯定律 定义：化学反应的反应热只与反应的初始状态（反应物）和终了状态（生成物）有关，而与具体进行的途径无关。 也就是说，如果一个反应可以分为几步进行，那么各分步反应热 之和与该反应一步完成时（即总反应）的反应热是相同的。 例如： H2（气）+1/2 O2（气） H2O （液） H2O （气） 注意：这里的需要计算代数和，就是正负号也要计算在内。

  17. H H1 H2 H= H1+ H2 三、盖斯定律 定义：化学反应的反应热只与反应的初始状态（反应物）和终了状态（生成物）有关，而与具体进行的途径无关。 也就是说，如果一个反应可以分为几步进行，那么各分步反应热之和与该反应一步完成时（即总反应）的反应热是相同的。 例如： C(气)+O2（气） CO2（气） CO （气） 《优》38页3、12、13题

  18. 四、燃烧热和中和热的比较 燃烧热 中和热 在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1摩尔水，这时的反应热叫做中和热。 在101KPa时，1摩尔物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。 定义 单位 kJ/mol kJ/mol 反应条件 压强为101kPa 稀溶液 标准 1摩尔可燃物完全燃烧 生成1摩尔水 生成稳定的氧化物 对产物 的要求 生成液态水 C(s) + O2 (g) = CO2 ( g ) △H= -393.5 KJ/mol H+(aq) + OH- (aq) = H2O ( l )△H= KJ/mol 举例 -57.3

  19. 同学们再会 2004年8月26日

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