最新电化学装置设计教学讲义PPT.ppt

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1、电化学装置设计专题设计依据：《理综考试说明》考试目标4：对自然科学基础知识应用能力之（2），了解自然科学知识在人类生活与社会发展中的应用中特别指出了“化学中的原电池概念为化学电源的开发提供理论依据”。考试目标2：设计与完成实验能力之（2）根据要求设计简单的实验方案。一、电池反应分析：例1：美国的“阿波罗”宇宙飞船使用的氢氧燃料电池，电解质是氢氧化钾，写出工作时的电极反应与电池反应。解：电池反应：2H2+O2=2H2O还原过程：O2→O将其设计成电池的正极电极反应为：（+）O2+2H2O+4e=4OH-氧化过程：H2→H将其设

2、计成电池的负极电极反应为：（-）2H2-4e+4OH-=4H2O-2+1二、电化学装置的设计例2、下列反应能设计成原电池的是（　）总结二：原电池可根据一个反应开始以后能自发进行的氧化还原反应设计，将氧化反应设计成电池的负极，还原反应设计成电池的正极，而设计出一个电解池则可将一个难以发生的氧化还原反应而进行。C、2Cl+2HOCl↑+H↑+2OH-222-E、Cu+2HOCu(OH)↓+H↑222A、Ag＋ClAgCl↓+--K、PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2OI、CO2+2OHCO3+H2O2－B、Zn＋C

3、uCu+Zn2+2+D、2Fe+Fe3Fe3+2+F、2H+O2HO222G、2Fe+O+3HO2Fe(OH)223-H、Cl2+2Fe2Cl+2Fe2+3+BDFGHK例3:从例2中选取D、F、K设计成原电池，要求画出装置示意图，指出正负极及其电极材料和选用的电解质。AAA电极材料（-）FeCPb电解质FeCl3KOHH2SO4(+)CCPbO2总结三：电池中的氧化剂与还原剂的状态分别为：固固固气气液固液气气液液电极一般是固体，但在电极上反应的物质不一定是固体。⑴如果参加反应的物质为固体就选其为电极。⑵如果参加反应的物质不

4、是固体，若生成物中有固体，则选生成物或惰性物质为电极（石墨或铂）。电极的选择规律为：电解质的选择规律为：如果反应物中有离子,则选其对应的电解质,若无,则选生成物中离子对应的电解质。练习３：将下列三个反应设计成原电池，画出装置图，并指出电极材料与电解质溶液。A、Zn＋CuCu+Zn2+2+B、2Fe+O+3HO2Fe(OH)223C、Cl2+2Fe2Cl+2Fe2+3+练习４：德国人哈伯发明了合成氨技术而获得1918年诺贝尔化学奖，但该方法须在高温高压催化剂，否则难以自发进行。2000年希腊化学家斯佳在《科学》杂志上公布了他的

5、新发明在常压下把氢气与氮气通入一加热到570℃的电解池（如图）氢氮在电极上合成氨，而且转化率高于哈伯法的五倍，达到80%.三、思维拓展：电解池电极反应的书写。该电解池采用了能传导某种离子（H+、Li+、F-、O2-）的固体复合氧化物为电解质（简称SCY），吸附在SCY内外侧表面的金属钯多孔多晶薄膜为电极。写出上文中电解池的阴阳极反应式和电解池总反应式。固体复合氧化物答案：电解反应N2+3H2=2NH3阳极：3H2-6e=6H+阴极：N2+6H++6e=2NH3练习５、如图所示，一金属杆ab在两水平平行的轨道之间做匀速运动，其

6、速度大小为1m/s，导轨电阻不计，导轨间的宽度为1m，其间有一坚直向上的匀强磁场，磁感应强度B=1T。现用导线与插入电解槽中两惰性电极A、B相连，回路的总电阻为1Ω，电解液为CuSO4。问：（1）电解池哪个电极为阳极，析出何种物质？写出电极反应方程式。（2）写电解CuSO4水溶液的化学方程式。（3）析出的物质质量为多少？ＡＢ谢谢各位光临！敬请指教！ourschoolOurschoolisaniceplace.Thereisourfavouriteplace,abeautifuigarden,andtherearemanytr

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