《高二化学期中考试复习》PPT课件.ppt

1、请用惰性电极电解请用惰性电极电解食盐水电极反应式，食盐水电极反应式，总反应式。总反应式。盐类的水解盐类的水解实质实质：盐中弱酸根：盐中弱酸根(弱碱阳弱碱阳)离子与水电离出的离子与水电离出的H+(OH-)结合结合生成难电离的分子或离子，破坏水的电离平衡生成难电离的分子或离子，破坏水的电离平衡条件条件1、盐中必须有弱酸根离子或弱碱阳离子、盐中必须有弱酸根离子或弱碱阳离子2、盐必须溶于水、盐必须溶于水规律规律1、弱的程度越大，水解能力越强、弱的程度越大，水解能力越强2、盐的浓度越小，水解程度越大、盐的浓度越小，水解程度越大3、温度越高，水解程度越大、温度越高，水解程度越大特征特征1、为酸碱中和的逆反

2、应、为酸碱中和的逆反应2、水解程度一般微弱、水解程度一般微弱练习练习1、表示、表示0.1mol/LNaHCO3溶液中有关微溶液中有关微粒的浓度关系式正确的是粒的浓度关系式正确的是 ( )（A）c(Na+)c(HCO3-)c(CO32-)c(H+)c(OH-)（B）c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CO32-) +c(HCO3-)（C）c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-)（D）c(Na+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(OH-)（E）c(Na+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-)CE分析电解反应的一般思路：分析电解反

3、应的一般思路：明确溶液中存在哪些离子、电极明确溶液中存在哪些离子、电极根据放电顺序分析，根据放电顺序分析，书写电极式书写电极式得出产物得出产物阴阳两极附近有哪些离子阴阳两极附近有哪些离子根据根据电极方程式相加得总反应式电极方程式相加得总反应式电解规律（惰性电极）小结电解规律（惰性电极）小结 阳极：阳极：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根含氧酸根 F-阴极：阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+饱和饱和NaClNaCl溶液溶液阴极阴极阳极阳极H2Cl2Na+H+Cl-OH-总反应式总反应式： 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2 阴极产物阴极

4、产物电解电解阳极产物阳极产物纯铜纯铜+粗铜粗铜CuSO4溶液溶液阳极：阳极： Zn 2eZn2+ Fe2eFe2+ Ni 2eNi2+ Cu2eCu2+ 阴极：阴极： Cu2+ +2eCu电镀铜电镀铜阳极（镀层金属）：阳极（镀层金属）：Cu2e- = Cu2+阴极（镀件）：阴极（镀件）： Cu2+ + 2e- = Cu电镀液浓度不变电镀液浓度不变+镀镀件件镀层镀层金属金属含镀层金属离子的盐溶液含镀层金属离子的盐溶液（2 2）对该装置的有关叙述正确的是）对该装置的有关叙述正确的是A. PA. P是电源的正极是电源的正极B. FB. F极上发生的反应为：极上发生的反应为：4OH4OH- - - 4

5、e- 4e- -=2H=2H2 2O+OO+O2 2C.C.电解时，甲、乙、丙三池中，除电解时，甲、乙、丙三池中，除E E、F F两极外，其余电两极外，其余电 极均参加了反应极均参加了反应D.D.通电后，甲池的通电后，甲池的PHPH减小，而乙、丙两池溶液的减小，而乙、丙两池溶液的PHPH不变不变B 1、如图所示：、如图所示：通电后通电后A极上析出极上析出Ag (1) 判断电源以及甲、乙、判断电源以及甲、乙、丙三池中的电极名称，丙三池中的电极名称，并分别书写电极反应式并分别书写电极反应式随堂练习随堂练习湿润酚酞试纸湿润酚酞试纸1.阴极阴极：2H+2e- =H2 阳极阳极：2Cl- -2e- =C

6、l2总反应式总反应式： 2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2 阴极产物阴极产物阳极产物阳极产物1）电解饱和食盐水的反应原理电解饱和食盐水的反应原理 一、氯碱工业一、氯碱工业 电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气电解电解氯化钠溶液氯化钠溶液 阴极产物阴极产物电解电解3、若工业上用该装置、若工业上用该装置电解饱和食盐水，有电解饱和食盐水，有何缺点？何缺点？1、为什么要用饱和食、为什么要用饱和食盐水？盐水？2、滴加酚酞，、滴加酚酞，会有会有什么现象？什么现象？ 加速反应；加速反应；抑制抑制Cl2的溶解；的溶解；稀溶液会生成较多稀溶液会生成较多的的NaClO。饱和

7、饱和NaClNaCl溶液溶液阴极阴极阳极阳极H2Cl2Na+H+Cl-OH-3、可能发生的副反应：可能发生的副反应： Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O H2+Cl2=2HCl 工业上采用工业上采用离子交换膜离子交换膜电解槽电解槽2、阴极区先变红阴极区先变红，经足够长时间后溶液全经足够长时间后溶液全 部变成红色。部变成红色。+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡盐水淡盐水NaOH溶液溶液精制饱和精制饱和NaCl溶液溶液H2O（含少量（含少量NaOH）离子交换膜离子交换膜 阳阳 极极金属钛网金属钛网阴阴 极极碳钢网碳钢网阳阳极极室室阴阴极极室室2）离子交换膜制烧碱离子交换膜制烧碱阳

8、极：金属钛网阳极：金属钛网阴极：碳钢网阴极：碳钢网阳离子交换膜：只允许阳离子交换膜：只允许阳阳离子通离子通过，过，防止氢气和氯气、氯气和氢防止氢气和氯气、氯气和氢氧化钠反应。氧化钠反应。3）食盐水的精制食盐水的精制: : 1 1、精制的要求、精制的要求: :除去粗盐中的除去粗盐中的泥沙、泥沙、CaCa2+2+、MgMg2+2+、 Fe Fe3+3+、 SO SO4 42 2 2 2、除杂原则：除杂原则：(1)(1)杂质必须除净（所用试剂要过量）杂质必须除净（所用试剂要过量）(2)(2)不能引入新的杂质。不能引入新的杂质。请设计一个合理的除杂顺序请设计一个合理的除杂顺序2用什么试剂除去用什么试剂

9、除去Ca2+、 Mg2+、 Fe3+、 SO42-？CO32-OH-OH-Ba2+1用什么方法除去泥沙？用什么方法除去泥沙？3 3除杂原则：除杂原则：(1)(1)杂质必须除净（所用试剂要过量）杂质必须除净（所用试剂要过量）(2)(2)不能引入新的杂质。不能引入新的杂质。请设计一个合理的除杂顺序请设计一个合理的除杂顺序泥沙泥沙、Na+、 Cl-、Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、SO42-Na+、 Cl-、 .Mg2+、 Ca2+、 Fe3+ 、 SO42-NaNa+ +、 ClCl- -、 MgMg2+2+、 CaCa2+2+、 FeFe3+3+ 、引入引入BaBa2+2+ Na+、 Cl-

10、、 Ca2+ 、 Ba2+ 、引入引入OH-Na+、 Cl-、CO32-、OH-Na+、 Cl-沉降沉降除泥沙除泥沙略过量略过量BaCl2 溶液溶液除除SO42-略过量略过量Na2CO3 溶液溶液除除Ca2+. Ba2+ 略过量略过量NaOH 溶液溶液除除Fe3+ , Mg2+ 适量适量HCl溶液溶液调节调节PH 除除CO32- 、OH-COCO3 32-2-要加在要加在BaBa2+2+之后，之后，HClHCl最后加最后加关键：关键：练习练习1.下列关于离子交换膜电解下列关于离子交换膜电解槽的叙述错误的是槽的叙述错误的是( )A.精制饱和食盐水进入阳极室精制饱和食盐水进入阳极室B.纯水纯水(加

11、少量加少量NaOH)进入阴极室进入阴极室C.阴极产物为阴极产物为NaOH和和H2D.电解槽的阳极用铁网制成电解槽的阳极用铁网制成D二、二、铜的电解精炼铜的电解精炼纯铜纯铜+粗铜粗铜CuSO4溶液溶液1）粗铜所含的杂质）粗铜所含的杂质Zn、Fe、Ni、Ag、Au等等 2）粗铜的精炼）粗铜的精炼 以粗铜为阳极，以粗铜为阳极，以纯铜为阴极，以纯铜为阴极， 以以CuSO4溶液为电解溶液为电解液进行电解液进行电解二、二、铜的电解精炼铜的电解精炼+纯铜纯铜粗铜粗铜CuSO4溶液溶液、粗铜所含的杂质、粗铜所含的杂质Zn、Fe、Ni、Ag、Au等等、粗铜的精炼、粗铜的精炼 以粗铜为阳极，以纯以粗铜为阳极，以纯

12、铜为阴极，铜为阴极， 以以CuSO4溶液溶液为电解液进行电解为电解液进行电解阳极：阳极： Zn 2eZn2+ Fe2eFe2+ Ni 2eNi2+ Cu2eCu2+ 阴极：阴极： Cu2+ +2eCu阳极阳极： 阴极阴极：Cu2+ +2eCu阳极泥阳极泥Zn Fe Ni CuAg Au 2eZn2+ 2eFe2+2eNi2+2eCu2+比铜活泼的金属：比铜活泼的金属：Zn.Fe.Ni只溶解，不析出；只溶解，不析出；比铜不活泼的金属：比铜不活泼的金属：Au.Au.AgAg不溶解，而以单质沉积形不溶解，而以单质沉积形成阳极泥；成阳极泥；电解质溶液中电解质溶液中CuSOCuSO4 4的浓度的浓度变小

13、变小；3）电解精炼铜原理电解精炼铜原理三、三、电镀电镀、概念、概念：应用电解原理在某些金属表面镀上：应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属或合金的过程。一层其它金属或合金的过程。、电镀池形成条件、电镀池形成条件+镀镀件件镀层镀层金属金属含镀层金属离子的盐溶液含镀层金属离子的盐溶液、电镀的特点、电镀的特点电镀液的组成及酸碱性保持不变电镀液的组成及酸碱性保持不变阳极：阳极：镀层金属镀层金属阴极：阴极：待镀金属制品待镀金属制品电镀液：电镀液：含有镀层金属含有镀层金属 阳离子的电解质溶液阳离子的电解质溶液请设计一个电镀池，请设计一个电镀池，完成向铁制钥匙表面完成向铁制钥匙表面镀上铜层的操作。镀上铜

14、层的操作。电镀铜电镀铜阳极（镀层金属）：阳极（镀层金属）：Cu2e- = Cu2+阴极（镀件）：阴极（镀件）： Cu2+ + 2e- = Cu电镀反应（电解池反应）：电镀反应（电解池反应）：Cu（电极）（电极）= Cu（镀层）（镀层）电镀液浓度不变电镀液浓度不变待镀待镀铁制铁制品品铜铜片片 CuSO4溶溶液液四、四、电冶金电冶金（冶炼活泼金属钠、钙、镁、铝等）（冶炼活泼金属钠、钙、镁、铝等）制取金属钠制取金属钠电解熔融状态的氯化钠。电解熔融状态的氯化钠。阳极：阳极：2Cl - 2e- = Cl2阴极：阴极： 2Na+ + 2e- = 2Na总反应：总反应： 2NaCl(熔融熔融) 2Na +

15、Cl2 通 电 结论：结论：电解法是冶炼金属的一种重要方法，电解法是冶炼金属的一种重要方法， 是是最强有力的氧化还原最强有力的氧化还原的手段。的手段。电解熔融氯化钠制钠电解熔融氯化钠制钠请写出电解熔融状请写出电解熔融状态的氧化铝制取铝态的氧化铝制取铝的电极反应式的电极反应式K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au冶炼冶炼方法方法电解法电解法热分解法热分解法热还原法热还原法1、电解法、电解法(KAl) 2NaCl(熔融熔融)=2Na + Cl2电解电解2Al2O3 (熔融熔融)=4Al + 3O2电解电解2、还原法、还原法(ZnCu)常用还原剂有：

16、常用还原剂有：C、CO、H2、Al等等3、热分解法、热分解法(HgAg) 2HgO = 2Hg + O22AgNO3 = 2Ag + 2NO2+ O2五、五、 电解计算电解计算1）根据电子守恒法计算）根据电子守恒法计算例例1：铂电极电解：铂电极电解1LCu(NO3)2和和KNO3混合溶液混合溶液,通通电一段时间电一段时间,两极均产生两极均产生11.2L(S.T.P)气体气体.求电解后求电解后溶液的溶液的pH,并确定析出铜的物质的量。并确定析出铜的物质的量。例例2 ：用石墨电极电解用石墨电极电解100mL H2SO4与与CuSO4的混合的混合液，通电一段时间后，两极均收集到液，通电一段时间后，两

17、极均收集到2.24L（标况）（标况）气体，则原混合液中气体，则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为（的物质的量浓度为（ ） A.1mol/L B.2mol/L C.3mol/L D.4mol/L2）根据关系式计算）根据关系式计算O22Cu4Ag4H2H22Cl24OH例例3：某硝酸盐晶体化学式为某硝酸盐晶体化学式为M(NO3)xnH2O，式量，式量为为242，将，将1.21g该晶体溶于水配成该晶体溶于水配成100mL溶液，用惰溶液，用惰性电极进行电解。当有性电极进行电解。当有0.01 mol 电子转移时，溶液中电子转移时，溶液中金属离子全部析出，此时阴极增重金属离子全部析出，此时阴极增重0.32

18、g。求：。求：金属金属M的相对原子质量及的相对原子质量及 x、n 值；值；电解溶液的电解溶液的pH（溶液体积仍为（溶液体积仍为100mL）。）。3）根据总反应式计算）根据总反应式计算五、五、 电解计算电解计算电子守恒法电子守恒法 例例1：铂电极电解：铂电极电解1LCu(NO3)2和和KNO3混合溶液混合溶液,通通电一段时间电一段时间,两极均产生两极均产生11.2L(S.T.P)气体气体.求电解后求电解后溶液的溶液的pH,并确定析出铜的物质的量。并确定析出铜的物质的量。解析：阳极解析：阳极 4OH-4e-=2H2O+O2 阴极阴极 Cu2+2e- =Cu 2H+2e- =H2 阳极转移电子的物质

19、的量为阳极转移电子的物质的量为: 0.54 = 2mol,消耗消耗4OH- 2mol,即产生即产生H+ 2mol. 阴极生成阴极生成0.5molH2,消耗消耗H+ 1mol;所以溶液中所以溶液中C(H+)=1mol/L pH=0 生成生成H2转移的电子转移的电子:0.52=1mol,故还有故还有1mole- 用用于还原于还原Cu2+,可析出铜为可析出铜为0.5mol. （2 2）对该装置的有关叙述正确的是）对该装置的有关叙述正确的是A. PA. P是电源的正极是电源的正极B. FB. F极上发生的反应为：极上发生的反应为：4OH4OH- - - 4e- 4e- -=2H=2H2 2O+OO+O

20、2 2C.C.电解时，甲、乙、丙三池中，除电解时，甲、乙、丙三池中，除E E、F F两极外，其余电两极外，其余电 极均参加了反应极均参加了反应D.D.通电后，甲池的通电后，甲池的PHPH减小，而乙、丙两池溶液的减小，而乙、丙两池溶液的PHPH不变不变B 1、如图所示：、如图所示：通电后通电后A极上析出极上析出Ag (1) 判断电源以及甲、乙、判断电源以及甲、乙、丙三池中的电极名称，丙三池中的电极名称，并分别书写电极反应式并分别书写电极反应式随堂练习随堂练习2、在、在50mL 0.2 mol/L的硫酸铜溶液中插入两个电的硫酸铜溶液中插入两个电极，通电电解极，通电电解(不考虑水分蒸发不考虑水分蒸发)，则：，则： 若两极均为铜片，试说明电解过程中溶液溶若两极均为铜片，试说明电解过程中溶液溶质浓度将怎样变化质浓度将怎样变化 。 若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是 如果两极均为铜片且不考虑如果两极均为铜片且不考虑H+在阴极上放电在阴极上放电当电路中有当电路中有0.01mol电子通过时，阴极增重电子通过时，阴极增重 g，阴极上的电极反应式是阴极上的电极反应式是 。不变不变1.28Zn 2eZn2+Cu2+ +2eCu