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1、,电解原理的复习与应用,电解水真的那么神奇吗?,四大“养生”功效:,弱酸性水,弱碱性水,小分子团水,洁净直饮水,零诊化学,零诊化学,自主复习学案回顾,零诊化学,典型错误二:惰性阳极离子放电顺序 (25人出错),零诊化学,典型错误三:电解后溶液复原问题 (17人出错),零诊化学,典型错误三:电解后溶液复原问题 (17人出错),零诊化学,活动一:电解的常见应用,零诊化学,阳极:_ 阴极:_ 总反应方程式:,2Cl2e=Cl2,2H2e=H2,1氯碱工业电解饱和食水,离子移动方向?,淡盐水,浓氢氧化钠溶液,阳离子,零诊化学,2.,Cu -2e- = Cu2+,Cu2+ 2e- = Cu,Cu2+ 2
2、e- = Cu,Cu -2e- = Cu2+ Zn -2e- = Zn2+ Fe -2e- = Fe2+,基本不变,减小,零诊化学,3电冶金 (1)原理:利用电解原理使矿石中的金属离子获得电子,从它们的化合物中还原出来。 (2)适用范围:制取活泼金属单质,如电解NaCl、MgCl2、Al2O3制取Na、Mg、Al,化学方程式分别为:,2NaCl(熔融)=2NaCl2,MgCl2(熔融)=MgCl2,2Al2O3(熔融)=4Al3O2,零诊化学,4.电化学防护 (1)牺牲阳极的阴极保护法 被保护的金属设备 比被保护金属活泼的金属 (2)外加电流的阴极保护法 被保护的金属设备 惰性电极,电池原理,
3、正极,负极,阴极,阳极,电解原理,零诊化学,活动二:电解的综合应用,零诊化学,充电电池,1,零诊化学,固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示, 其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为: 16Li + xS8=8Li2Sx(2 x8)。下列说法错误的是 A电池工作时,正极可发生反应: 2Li2S6+2Li+2e-=3Li2S4 B电池工作时,外电路 中流过0.02 mol电子,负极材料减重0.14 g C电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多 D石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性,零诊化学,思路点拨:,1.正确判断原电池、电解池,放电时为原电池, 充电时为电解池,2.准
4、确判断正负极、阴阳极,电极反应 电极材料 离子、电子、电流的 方向,3.以电极反应为核心,注意介质,4.列出关系式,抓住电子守恒,进行相关计算,简单的电极反应 复杂的电极反应,零诊化学,变式训练,(2016全国III)锌空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH+2H2O=2Zn(OH)42-。下列说法正确的是: A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动 B.充电时,电解质浓度逐渐减小 C.放电时,负极反应为:Zn+4OH-2e-=Zn(OH)42- D.放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况),零诊化学,变式训练,(2016
5、全国III)锌空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH+2H2O=2Zn(OH)42-。下列说法正确的是: A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动 B.充电时,电解质浓度逐渐减小 C.放电时,负极反应为:Zn+4OH-2e-=Zn(OH)42- D.放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况),零诊化学,环境治理,2,零诊化学,(2016全国I)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO42可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进
6、入中间隔室。下列叙述正确的是 A.通电后中间隔室的SO42离子 向正极迁移,正极区溶液pH增大。 B.该法在处理含Na2SO4废水时 可以得到NaOH和H2SO4产品 C.该负极反应为2 H2O4e=O2+4H+ , 负极区溶液pH降低 D.当电路中通过1mol电子的电量时,会有0.5mol的O2生成。,零诊化学,思路点拨:,1.判断电解类型(溶质),2.书写电极反应,3.分析相关变化(电极质量、电解质浓度及pH),4.利用电子守恒,进行相关计算,零诊化学,用下图所示装置除去CN-、Cl-废水中的CN-时,控制溶液pH为910,阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体。下列说法不正确的
7、是: A除去CN-的反应:2CN-+5ClO-+2H+=N2+2CO2+5Cl-+H2O B.阳极的电极反应式:Cl-+2OH-2e-=ClO-+H2O C.阴极的电极反应式:2H2O+2e-=H2+2OH- D. .用石墨作阳极,铁作阴极,变式训练,零诊化学,用下图所示装置除去CN-、Cl-废水中的CN-时,控制溶液pH为910,阳极产生的ClO-将CN-氧化为两种无污染的气体。下列说法不正确的是: A除去CN-的反应:2CN-+5ClO-+2H+=N2+2CO2+5Cl-+H2O B.阳极的电极反应式:Cl-+2OH-2e-=ClO-+H2O C.阴极的电极反应式:2H2O+2e-=H2+
8、2OH- D. .用石墨作阳极,铁作阴极,变式训练,零诊化学,制备物质,3,零诊化学,电解原理应用之物质的制备 (2014全国卷节选) H3PO2也可用电渗析法制备,“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过): (2)分析产品室可得到H3PO2的原因 阳极室的H穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H2PO2-穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3PO2_。,零诊化学,思路点拨:,本题型的关键:根据电极反应后的电荷增减情况,利用离子交换摸的选择性,判断离子的移动方向,零诊化学,离子交换膜的类型: 常见:阳离子交换膜、阴离子交换膜、 特殊离子交换膜等。 功能: 1.只允许
9、特定离子定向移动 2.得到新物质或提纯某物质 3.防止副反应的发生,防止两极物质的混合,引发不安全的因素。,零诊化学,(2014全国卷II节选) PbO2可以通 过石墨为电极,Pb(NO3)2和Cu(NO3)2 的混合溶液为电解液电解制取阳极 发生的电极反应式 _ _,Pb22H2O2e=PbO24H,变式训练,零诊化学,信息: NaClO可广泛应用于餐具、卫生间、浴盆、病人用具、蔬菜、水果等的清洁消毒。除此以外它还对清洁除垢、除臭和漂白有明显的效果;在日常生活中还有许多妙用,如身体被蚊虫叮咬,涂抹一点,就会立刻止痒,且不留疤痕。,零诊化学,活动三: 利用电解原理设计一台家用环保型消毒液发生器(有效成分为NaClO),画出装置,并写出原理,零诊化学,电解水机工作基本原理图,自来水含有的主要离子有: Na+、SO42-及微量的Mg2+、Ca2+,THANKS,