化学物理实验8:循环伏安法以及影响电化学测量结果的因素分析

化学物理实验8:循环伏安法以及影响电化学测量结果的因素分析
化学物理实验8:循环伏安法以及影响电化学测量结果的因素分析

化学专题复习:电化学基础(完整版)

化学专题复习:电化学基础(完整版)

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I F Z I I I F Z 高考化学专题复习:电化学基础 要点一 原电池、电解池、电镀池的比较 原电池 电解池 电镀池 定 义 将化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。一种特殊的电解池 装 置 举 例 形 成 条 件 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 ①两电极接直流电源 ②两电极插人电解质溶液 ③形成闭合回路 ①镀层金属接电源正极,待镀金属接电源负极 ②电镀液必须含有镀层金属的离子 电 极 名 称 负极:较活泼金属; 正极:较不活泼金属(或能导电的非金属等) 阳极:电源正极相连的电极 阴极:电源负极相连的电极 阳极:镀层金属; 阴极:镀件 电 子 流 向 负极正极 电源负极 阴极 电源正极 阳极 电源负极阴极 电源正极 阳极 电 极 反 应 负极(氧化反应):金属原子失电子; 正极(还原反应):溶液中的阳离子得电子 阳极(氧化反应):溶液中的阴离子失电子,或金属电极本身失电子; 阴极(还原反应):溶液中的阳离子得电子 阳极(氧化反应):金属电极失电子; 阴极(还原反应):电镀液中阳离子得电子 离 子流向 阳离子:负极→正极(溶液中) 阴离子:负极←正极(溶液中) 阳离子→阴极(溶液中) 阴离子→阳极(溶液中) 阳离子→阴极(溶液中) 阴离子→阳极(溶液中) 练习1、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液 混合溶液的玻璃皿中(如图所示),经一段时间后, 观察到溶液变红的区域是( ) A 、I 和III 附近 B 、I 和IV 附近 C 、II 和III 附近 D 、II 和IV 附近

专题8电化学

专题08 电化学及其应用 3.[2019天津]我国科学家研制了一种新型的高比能量锌?碘溴液流电池,其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。 下列叙述不正确 ...的是 A.放电时,a电极反应为 B.放电时,溶液中离子的数目增大 C.充电时,b电极每增重0.65g,溶液中有0.02mol I 被氧化 D.充电时,a电极接外电源负极 4.[2019江苏]将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是 A.铁被氧化的电极反应式为Fe?3e?Fe3+ B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能 C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀 D.以水代替NaCl溶液,铁不能发生吸氧腐蚀 5. [2019浙江选考]化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确 ...的是

A. Zn2+向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中H+浓度增加 B.正极的电极反应式为Ag2O+2e?+H2O2Ag+2OH? C.锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄 D.使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降 6.[2019新课标Ⅱ节选]环戊二烯()是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题: (4)环戊二烯可用于制备二茂铁(Fe(C5H5)2,结构简式为),后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如下图所示,其中电解液为溶解有 溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。

该电解池的阳极为____________,总反应为__________________。电解制备需要在 无水条件下进行,原因为_________________________。 10.[2019浙江选考节选]水是“生命之基质”,是“永远值得探究的物质”。 (4)以铂阳极和石墨阴极设计电解池,通过电解NH4HSO4溶液产生(NH4)2S2O8,再与水反应得到H2O2,其中生成的NH4HSO4可以循环使用。 ①阳极的电极反应式是________。 ②制备H2O2的总反应方程式是________。 12.[2019·湖南省长沙市雅礼中学高三下学期二模]科学家发现对冶金硅进行电解精炼提纯可降低高纯硅制备成本。相关电解槽装置如左下图所示,用Cu? Si合金作硅源,在950℃下利用三层液熔盐进行电解精炼,并利用某CH4燃料电池(如下图所示)作为电源。下列有关说法不正确的是 A.电极c与b相连,d与a相连 B.左侧电解槽中;Si优先于Cu被氧化 C.a极的电极反应为CH4? 8e? +4O2? ===CO2+2H2O D.相同时间下,通入CH4、O2的体积不同,会影响硅的提纯速率

电化学分析方法

杨航锋化学工程2111506055 电化学分析法 电化学分析法是应用电化学原理和技术,利用化学电池内被分析溶液的组成及含量与其电化学性质的关系而建立起来的一类分析方法。操作方便,许多电化学分析法既可定性,又可定量;既能分析有机物,又能分析无机物,并且许多方法便于自动化,可用于,在生产、等各个领域有着广泛的应用。 电化学分析法可分为三种类型。第一种类型是最为主要的一种类型,是利用试样溶液的浓度在某一特定的实验条件下与化学电池中某种电参量的关系来进行定量分析的,这些电参量包括电极电势、电流、电阻、电导、电容以及电量等;第二种类型是通过测定化学电池中某种电参量的突变作为滴定分析的终点指示,所以又称为电容量分析法,如电位滴定法、电导滴定法等;第三种类型是将试样溶液中某个待测组分转入第二相,然后用重量法测定其质量,称为电重量分析法,实际上也就是电解分析法。习惯上按电化学性质参数之间的关系来划分,可分为:电导分析法、电位分析法、电解与库仑分析法、极谱与伏安分析法等。 1.电位分析法 电位分析法是利用电极电位与溶液中待测物质离子的活度(或浓度)的关系进行分析的一种电化学分析法。Nernst方程式就是表示电极电位与离子的活度(或浓度)的关系式,所以Nernst方程式是电位分析法的理论基础。

电位分析法利用一支指示电极(对待测离子响应的电极)及一支参比电极(常用SCE)构成一个测量电池(是一个原电池)如上图所示。在溶液平衡体系不发生变化及电池回路零电流条件下,测得电池的电动势(或指示电极的电位)E =φ参比-φ指示由于φ参比不变,φ指示符合Nernst方程式,所以E的大晓取决于待测物质离子的活度(或浓度),从而达到分析的目的。 1.1电位分析法的分类 直接电位法――利用专用的指示电极――离子选择性电极,选择性地把待测离子的活度(或浓度)转化为电极电位加以测量,根据Nernst方程式,求出待测离子的活度(或浓度),也称为离子选择电极法。这是二十世纪七十年代初才发展起来的一种应用广泛的快速分析方法。 电位滴定法――利用指示电极在滴定过程中电位的变化及化学计量点附近电位的突跃来确定滴定终点的滴定分析方法。电位滴定法与一般的滴定分析法的根本差别在于确定终点的方法不同。 1.1.1 直接电位法特点 1.应用范围广――可用于许多阴离子、阳离子、有机物离子的测定,尤其是一些其他方法较难测定的碱金属、碱土金属离子、一价阴离子及气体的测定。因为测定的是离子的活度,所以可以用于化学平衡、动力学、电化学理论的研究及热力学常数的测定。 2.测定速度快,测定的离子浓度范围宽。可以制作成传感器,用于工业生产流程或环境监测的自动检测;可以微型化,做成微电极,用于微区、血液、活体、

专题八 电化学

专题八电化学 [考纲要求] 1.了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应式和电池反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。3.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。 考点一盐桥问题面面观 1.电化学装置中都有两个电极,分别发生氧化反应与还原反应。若两个电极插在同一电解质溶液的容器内,则由于阴阳离子的移动速率不同而导致两极之间出现浓度差,以及因电极本身直接与离子反应而导致两极之间电势差变小,影响了电流的稳定。为解决这个问题,人们使用了盐桥。盐桥主要出现在原电池中,有时也可在电解池中出现,其主要作用就是构建闭合的内电路,但不影响反应的实质。盐桥内常为饱和氯化钾、硝酸钾等溶液。 2.盐桥是新课改教材中出现的新名词,因而围绕盐桥的电化学知识已成为新课改地区命题的一个热点,所以有必要分析研究盐桥问题的考查思路。常从以下四方面命题。 (1)考查盐桥的作用; (2)考查含盐桥的电化学总反应式的书写; (3)考查盐桥内溶液离子的移动方向; (4)考查含盐桥的电化学装置的设计。 题组一明确原理,设计装置 1.根据下图,下列判断中正确的是() A.烧杯a中的溶液pH降低 B.烧杯b中发生氧化反应 C.烧杯a中发生的反应为2H++2e-===H2 D.烧杯b中发生的反应为2Cl--2e-===Cl2 2.[2013·广东理综,33(2)(3)](2)能量之间可相互转化:电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能,而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。限选材料:ZnSO4(aq),FeSO4(aq),CuSO4(aq);铜片,铁片,锌片和导线。 ①完成原电池甲的装置示意图(见上图),并作相应标注,要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属 元素。 ②以铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作一段时间后,可观察 到负极__________。 ③甲乙两种原电池可更有效地将化学能转化为电能的是________,其原因是_____________________。 (3)根据牺牲阳极的阴极保护法原理,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在(2)的材料中应选__________作阳 极。 方法归纳 1.工作原理 原电池的闭合回路有外电路与内电路之分,外电路的电流是从正极流向负极,内电路是从负极流向正极,

高考化学二轮专题复习 上篇 专题八 电化学原理训练题

(时间:45分钟类型:(7+4)专项训练) 一、6分选择题专项训练 (一)低档题 1.下列有关电池的说法不正确的是 ( )。 A.手机上用的锂离子电池属于二次电池 B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极 C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能 D.锌锰干电池中,锌电极是负极 解析锂离子电池可以充电再次使用,属于二次电池,A项正确;铜锌原电池中铜为正极,故电流从铜流向锌,而电子是沿外电路由锌流向铜,B项错;电池的实质即是将化学能转化成电能,C正确;Zn失去电子生成Zn2+,故作为负极,D项正确。 答案 B 2.下列叙述中不正确的是 ( )。 A.电解池的阳极上发生氧化反应,阴极上发生还原反应 B.原电池的正极上发生氧化反应,负极上发生还原反应 C.电镀时,电镀池里的阳极材料发生氧化反应 D.用原电池作电源进行电解时,电子从原电池负极流向电解池阴极 答案 B 3.(2013·佛山模拟)用铁丝(电极a)、铜丝(电极b)和CuSO 4 溶液可以构成原电池或电解池,如图所示。则下列说法正 确的是 ( )。 A.构成原电池时b极反应为Cu-2e-===Cu2+ B.构成电解池时a极质量一定减少 C.构成电解池时b极质量可能减少也可能增加 D.构成的原电池或电解池工作后可能产生大量气体 解析构成原电池时b极作正极,电极反应为Cu2++2e-===Cu,A错;构成电解池时a 和b的质量都是可能减少也可能增加,B错误,C正确;无论构成原电池还是电解池,工

作时都不可能产生大量气体,D 错误。 答案 C (二)中档题 4.(2012·北京理综,12)人工光合作用能够借助太阳能,用CO 2和H 2O 制备化学原料。下图是通过人工光合作用制备HCOOH 的原理示意图,下列说法不正确的是 ( )。 A .该过程是将太阳能转化为化学能的过程 B .催化剂a 表面发生氧化反应,有O 2产生 C .催化剂a 附近酸性减弱,催化剂b 附近酸性增强 D .催化剂b 表面的反应是CO 2+2H ++2e - ===HCOOH 解析 首先标化合价,看价变化,C +4O 2―→H C +2OOH ,CO 2中C 的化合价降低,得电子,由图示装置中电子转移的方向可知催化剂a 表面发生失电子的反应,催化剂b 表面发生得电子的反应,所以在催化剂b 表面发生的电极反应为CO 2+2H ++2e -===HCOOH ;在a 表面H 2O 失电子生成O 2,电极反应为2H 2O -4e -===4H ++O 2↑,由电极反应式可知a 极附近酸性增强,b 极附近酸性减弱,C 错误。 答案 C 5.(2013·华南师大附中期中)下列说法正确的是 ( )。

电化学分析法(最全)汇总

电化学分析法 [日期:2011-06-24] 来源:作者:[字体:大中小] 电化学分析法(electroanalytical chemistry)是根据电化学原理和物质在溶液中的电化学性质及其变化而建立起来的一类分析方法。这类方法都是将试样溶液以适当的形式作为化学电池的一部分,根据被测组分的电化学性质,通过测量某种电参量来求得分析结果的。 电化学分析法可分为三种类型。第一种类型是最为主要的一种类型,是利用试样溶液的浓度在某一特定的实验条件下与化学电池中某种电参量的关系来进行定量分析的,这些电参量包括电极电势、电流、电阻、电导、电容以及电量等;第二种类型是通过测定化学电池中某种电参量的突变作为滴定分析的终点指示,所以又称为电容量分析法,如电位滴定法、电导滴定法等;第三种类型是将试样溶液中某个待测组分转入第二相,然后用重量法测定其质量,称为电重量分析法,实际上也就是电解分析法。 电化学分析法与其他分析方法相比,所需仪器简单,有很高的灵敏度和准确度,分析速度快,特别是测定过程的电信号,易与计算机联用,可实现自动化或连续分析。目前,电化学分析方法已成为生产和科研中广泛应用的一种分析手段。 第一节电势分析法 电势分析法是一种电化学分析方法,它是利用测定原电池的电动势(即用电势计测定两电极间的电势差),以求得物质含量的分析方法。电势分析法又可分为直接电势法(potentiometric analysis)和电势滴定法(potentiometric titration)。 直接电势法是根据测量原电池的电动势,直接求出被测物质的浓度。应用最多的是测定溶液的pH。近些年来,由于离子选择性电极的迅速发展,各种类型的离子选择性电极相继出现,应用它作为指示电极进行电势分析,具有简便、快速和灵敏的特点,特别是它能适用于其它方法难以测定的离子。因此,直接电势法在土壤、食品、水质、环保等方面均得到广泛的应用。 电势滴定法是利用电极电势的变化来指示滴定终点的分析方法。电势滴定法确定的滴定终点比指示剂确定的滴定终点更为准确,但操作相对麻烦,并且需要仪器,所以电势滴定法一般适用于缺乏合适的指示剂,或者待测液混浊、有色,不能用指示剂指示滴定终点的滴定分析。 基本原理 在电势分析法中,构成原电池的两个电极,其中一个电极的电极电势能够指示被测离子活度(或浓度)的变化,称为指示电极;而另一个电极的电极电势不受试液组成变化的影响,具有恒定的数值,称为参比电极。将指示电极和参比电极共同浸入试液中构成一个原电池,通过测量原电池的电动势,即可求得被测离子的活度(或浓度)。 例如某种金属M与其金属离子Mn+组成的指示电极Mn+/M,根据能斯特公式,其电极电势可表示为:

高考最新电化学二轮复习专题练习

1.某太阳能电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是( ) A. 硅太阳能电池供电原理与该电池相同 B. 光照时, H+由a极区经质子交换膜向b极区迁移 C. 光照时,b极的电极反应式为 VO2+-e-+H2O=VO2++2H+ D. 夜间无光照时,a极的电极反应式为V3++e-=V2+ 【答案】C 【解析】A、硅太阳能电池是用半导体原理将光能转化为电能,是物理变化,而该电池是化学能转化为电能,两者原理不同,选项A错误;B、光照时,b极VO2+?e?+H2O VO2++2H+,产生氢离子,而氢离子由b极室透过质子膜进入a极室,选项B错误;C、光照时,b极发生失去电子的氧化反应,电极反应式为VO2+?e?+H2O VO2++2H+,选项C 正确;D、夜间无光照时,相当于蓄电池放电,a极的电极反应式为:V2+?e?V3+,发生氧化反应,是负极,选项D错误;答案选C。 点晴:本题考查原电池知识。侧重于原电池的工作原理的考查,注意把握电极反应的判断,把握电极方程式的书写,为解答该类题目的关键。原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极,所以溶液中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反应,答题时注意灵活应用。 2.某锂离子电池工作原理如下图所示,电池反应为:Li1-x CoO2+Li x C LiCoO2+C。下列说法不正确 ...的是 A. 放电时,电子从b极经用电器流向a极 B. 放电时,若转移1mol e-,碳材料将增重7 g C. 充电时,锂离子通过隔膜进入右室 D. 充电时,a极反应:LiCoO2-xe-= Li1-x CoO2+xLi+ 【答案】B 【解析】电池反应为:Li1-x CoO2+Li x C LiCoO2+C。放电时,a极反应: Li1-x CoO2+xLi++xe-= LiCoO2,故为原电池的正极,b极为负极,电极反应:Li x C-xe-= xLi++C,

2014高考化学二轮专题突破练 专题八电化学

2014高考化学二轮专题突破练:专题八电化学 [考纲要求] 1.了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应式和电池反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。3.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。 考点一盐桥问题面面观 1.电化学装置中都有两个电极,分别发生氧化反应与还原反应。若两个电极插在同一电解质溶液的容器内,则由于阴阳离子的移动速率不同而导致两极之间出现浓度差,以及因电极本身直接与离子反应而导致两极之间电势差变小,影响了电流的稳定。为解决这个问题,人们使用了盐桥。盐桥主要出现在原电池中,有时也可在电解池中出现,其主要作用就是构建闭合的内电路,但不影响反应的实质。盐桥内常为饱和氯化钾、硝酸钾等溶液。 2.盐桥是新课改教材中出现的新名词,因而围绕盐桥的电化学知识已成为新课改地区命题的一个热点,所以有必要分析研究盐桥问题的考查思路。常从以下四方面命题。 (1)考查盐桥的作用; (2)考查含盐桥的电化学总反应式的书写; (3)考查盐桥内溶液离子的移动方向; (4)考查含盐桥的电化学装置的设计。 题组一明确原理,设计装置 1.根据下图,下列判断中正确的是( ) A.烧杯a中的溶液pH降低

B.烧杯b中发生氧化反应 C.烧杯a中发生的反应为2H++2e-===H2 D.烧杯b中发生的反应为2Cl--2e-===Cl2 答案 B 解析由题给原电池装置可知,电子经过导线,由Zn电极流向Fe电极,则O2在Fe电极发生还原反应:O2+2H2O+4e-===4OH-,烧杯a中c(OH-)增大,溶液的pH升高。烧杯b中,Zn发生氧化反应:Zn-2e-===Zn2+。 2.[2013·广东理综,33(2)(3)](2)能量之间可相互转化:电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能,而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。限选材料:ZnSO4(aq),FeSO4(aq),CuSO4(aq);铜片,铁片,锌片和导线。 ①完成原电池甲的装置示意图(见上图),并作相应标注,要求:在同一烧杯中,电极与 溶液含相同的金属元素。 ②以铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作 一段时间后,可观察到负极__________。 ③甲乙两种原电池可更有效地将化学能转化为电能的是________,其原因是 ________________________________________________________________________。 (3)根据牺牲阳极的阴极保护法原理,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在(2)的材料中 应选__________作阳极。 答案(2)①(或其他合理答案) ②电极逐渐溶解,表面有红色固体析出 ③甲在甲装置中,负极不和Cu2+接触,避免了Cu2+直接与负极发生反应而使化学能 转化为热能 (3)锌片 解析(2)①根据题给条件和原电池的构成条件可得: a.若用Zn、Cu、CuSO4(aq)、ZnSO4(aq)组成原电池,Zn作负极,Cu作正极,Zn插入到

电化学分析法

第六章:电化学分析法 1. 答:液体接界处存在的点位差称为液接点位。 液体接界电位产生的基本原因是由于溶液中离子扩散速度不同引起的。例如两个不同浓度的盐酸溶液,通过多孔隔膜接触时,在这两溶液的界面上HCl将从浓的一边向稀的一边扩散。因为氢离子的扩散速度比氯离子的扩散速度快,所以在稀溶液的一边出现了多余的氢离子而带正电,在较浓溶液一边则由于有过剩的氯离子而带负电。当达到某一动态平衡时,在它们之间建立了一个双电层,产生了电位差,即液接电位。 2. 答:使用离子选择性电极选择性的测定某种离子浓度原理是:以电极电位与待测离子活度之间的关系为基础,通过测量电池电动势,测得电极电位进而获得待测离子强度。电池电动势包括内外参比电极电位,液接电位,不对称电位等,有干扰离子存在时还有干扰离子引起的膜电位,离子强度等因素的变化可能会引起这些电极电位的变化,因此在测量前要使用标准溶液进行较正,若前后离子强度发生变化,势必会影响到待测离子的浓度测量。 3. 解:根据pH的操作定义:pH x= pH s+(E x-E s)/0.0592 (1) pH x=4.00+(0.312-0.209)/0.0592=5.74; (2) pH x=4.00+(0.088-0.209)/0.0592=1.96; (3) pH x=4.00+(-0.017-0.209)/0.0592=0.18. 4. 解:pMg x= pMg s+(E x-E s)/(0.0592/2); pMg x=-lg(1.15×10-2)+(0.412-0.275)/0.0296=6.57; 若实际电位值为0.411,则pMg x=-lg(1.15×10-2)+(0.411-0.275)/0.0296=6.53, αMg=10-6.53=2.93×10-7mol/L; 若实际电位值为0.413,则pMg x=-lg(1.15×10-2)+(0.413-0.275)/0.0296=6.60, αMg=10-6.60=2.50×10-7mol/L; 所以Mg2+的活度范围为:2.93×10-7~2.50×10-7mol/L。 5. 解:指针实际为50/60=5/6个pH,因此pH计显示pH值为4-5/6=,因此误差为-3=。 6. 解:采用标准加入法:Cx=Cs×Vs/(10nF E/2.303RT-1)Vx Cx=1×10-2×0.5/(100.03/0.055-1)×50=3.98×10-5 7. 解:(1) (2)等当点的pH为8.84,此时,NOH的体积为15.65Ml (3)强碱滴定弱酸HA,初略计算突跃起点为:pH起点=pK a+3

高考二轮复习化学学案专题八《电化学》

专题八电化学 【学法导航】 1. 某碱性蓄电池在充电和放电时发生的反应为: Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2,下列说法中正确的是: A.放电时,负极上发生反应的物质是Fe. B.放电时,正极反应是:NiO2+2e-+2H+=Ni(OH)2 C.充电时,阴极反应是:Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO2+2H2O D.充电时,阳极附近pH值减小. 【答案】AD 【方法要领】根据原电池在放电时,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,再根据元素化合价变化,可判断该电池负极发生反应的物质为Fe,正极为NiO2,此电池为碱性电池,在书写电极反 OH=Fe(OH)2,应和总电池反应方程式时不能出现H+,故放电时的电极反应是:负极:Fe-2e-+2- OH。原电池充电时,发生电解反应,此时阴极反应为原电池正极:NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2- 负极反应的逆反应,阳极反应为原电池正极反应的逆反应,由此可判断正确选项应为A、D。 2. 下列说法正确的是() A.钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀,所以合金都不耐腐蚀 B.原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因,故不能用来减缓金属的腐蚀 C.钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的pH不同,引起的正极反应不同 D.无论哪种类型的腐蚀,其实质都是金属被氧化 【答案】CD 【方法要领】金属的腐蚀就是金属失电子而被氧化的过程,因此D是正确的。依据电化学腐蚀中析氢腐蚀和吸氧腐蚀的原理可知,C也是正确的。原电池反应既可以加快金属的腐蚀,也可用以防止金属的腐蚀。例如不锈钢,镀锌铁等中的Fe均不易腐蚀,所以A、B是不正确的 3. 金属防护的方法不正确的是() A.对健身器材涂油漆以防止生锈 B.对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方法来防锈

高考电化学专题复习知识点总结完美版

可充电电池 一、原电池的工作原理 装置特点:化学能转化为电能。 ①、两个活泼性不同的电极; 形成条件:②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应); 原 ③、形成闭合回路(或在溶液中接触) 电 ④、建立在自发进行的氧化还原反应基础之上 池 负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应。 原 基本概念: 正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应。 理 电极反应方程式:电极反应、总反应。 氧化反应 负极 铜锌原电池 正极 还原反应 反应原理 Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑ 电解质溶液 二、常见的电池种类 电极反应: 负极(锌筒)Zn-2e -=Zn 2+ 正极(石墨)2NH 4++2e -=2NH 3+H 2↑ ① 普通锌——锰干电池 总反应:Zn+2NH 4+=Zn 2++2NH 3+H 2↑ 干电池: 电解质溶液:糊状的NH 4Cl 特点:电量小,放电过程易发生气涨和溶液 ② 碱性锌——锰干电池 电极反应: 负极(锌筒)Zn-2e - +2OH - =Zn(OH)2 正极(石墨)2e - +2H 2O +2MnO 2= 2OH-+2MnOOH ( 氢氧化氧锰) 总反应:2 H 2O +Zn+2MnO 2= Zn(OH)2+2MnOOH 电极:负极由锌改锌粉(反应面积增大,放电电流增加);使用寿命提高 电解液:由中性变为碱性(离子导电性好)。 正极(PbO 2) PbO 2+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O 负极(Pb ) Pb+SO 42--2e -=PbSO 4 铅蓄电池 总反应:PbO 2+Pb+2H 2SO 4 2PbSO 4+2H 2O 电解液:1.25g/cm 3~1.28g/cm 3的H 2SO 4 溶液 蓄电池 特点:电压稳定, 废弃电池污染环境 Ⅰ、镍——镉(Ni ——Cd )可充电电池; 其它 负极材料:Cd ;正极材料:涂有NiO 2,电解质:KOH 溶液 NiO 2+Cd+2H 2O Ni(OH)2+ Cd(OH)2 Ⅱ、银锌蓄电池 正极壳填充Ag 2O 和石墨,负极盖填充锌汞合金,电解质溶液KOH 。 反应式为: 2Ag+Zn(OH)2 ﹦ Zn+Ag 2O+H 2 锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl 2):8Li+3SOCl 2 = 6LiCl+Li 2SO 3+2S 锂电池 用途:质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命, 广泛应用于军事和航空领域。 ①、燃料电池与普通电池的区别 不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是工作时不断从外界输入,同时 燃 料 电极反应产物不断排出电池。 电 池 ②、原料:除氢气和氧气外,也可以是CH 4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。 ③、氢氧燃料电池:总反应:O 2 +2H 2 =2H 2O 特点:转化率高,持续使用,无污染。 溶 解 不断 放电 充电 放电 放电` 充电 放电 ` 充电 放电 `

专题八反应热与电化学

专题八反应热与电化学 【备考策略】热化学和电化学一直是近年来江苏高考的重点之一。在江苏近三年高考中,热化学部分主要考查 盖斯定律计算及热化学方程式的书写,重现率100%。电化学部分主要考查原电池与电解池的工作原理、电极反应 及电池反应的方程式、电解产物、电池中溶液pH的变化以及有关电化学的计算等。在2013年的备考中,需要关注 以下几个方面的问题: 1.盖斯定律的应用和热化学方程式的书写仍是高考中的重点,要强化训练。 2.电极反应式和电池反应方程式的书写,要注意溶液中酸性和碱性介质的影响以及电荷守恒。 3.由于能源问题已成为社会热点,从能源问题切入,结合新能源开发及新型电池仍将会出现在2013年江苏高 考试卷中。要特别注意第Ⅱ卷中的化学反应中的能量变化与电化学相结合的综合问题的训练。 类型一、反应热与热化学方程式 例1.(1)下图是NO2和CO反应生成CO2和N2过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:。 (2)我国实施“嫦娥探月”行动的长征火箭中使用偏二甲肼[(CH3)2N—NH2]作为燃料,其与过氧化氢发生反应放出大 量热量(CH3)2N—NH2(l)+8H2O2(1)=N2(g)+2CO2(g)+12H2O(g) △H=—2 500 kJ/mol。如果1 mol偏二甲肼与过氧化氢 发生上述反应生成液态水,则反应中放出的热量Q 2500 kJ(填“<”、“>”或“=”)。 反应热 电化学 新能源 热反应类别 放热反应 吸热反应 热反应方程式 书写 盖斯定律运用 燃烧热、中和热 能量、键能 稳定性 关系与种类 充电电池 电解池 原电池 电极判断 电极反应式 燃料电池 电解应用 氯碱工业 电镀 粗铜精炼 金属电解冶炼

专题三 电化学基础考点分析及典型例题(全国卷)

专题三电化学基础 【对焦高考】 【考点解读】 电化学是氧化还原反应的延伸,是历年高考的热点内容。通常会以新型二次电池为载体考查原电池与电解池原理。备考时要侧重原电池与电解池工作原理中基础考点和复习和电极反应书写技巧的掌握。试题难度中等,预计在今后的高考中对本专题知识的考查会保持稳定。 课题一原电池 【知识清单】 1、原电池的工作原理及其应用 1、原电池的构成条件 (1)具有两个活泼性不同的电极(金属和金属或金属和导电的非金属)。 (2)电解质溶液。 (3)形成闭合回路。 2、原电池的两极 (1)负极:活泼性较强的金属,发生反应。 (2)正极:活泼性较弱的金属或能导电的非金属,发生反应。 3、电极反应式的书写和电子移动的方向 (1)电极反应式的书写(以Zn-Cu原电池为例,如下图:左图电解质为CuSO 4溶液)

2、常见的化学电源 (1)常见的电池及正、负极反应如与表所示:

【解题技法】 1、规避原电池工作原理的3个易失分点 (1)原电池的闭合回路有多种方式,可以是导线连接两个电极,也可以是两个电极直接相连。 (2)电解质中阴、阳离子的定向移动,与导线中的电子定向移动形成了一个完

整的闭合回路。原电池中电子的流向与导线中电流的方向相反。 (3)电子不能通过电解质溶液。 注意:原电池的正、负极与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关,不要形成活泼金属一定为负极的思维定式。如:①在原电池Al-NaOH(aq)-Mg中,Al作负极;②在原电池Al-浓H2SO4-Cu中,Cu作负极。 例题:微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法不正确的是() A.正极反应中有CO2生成 B.微生物促进了反应中电子的转移 C. 质子通过交换膜从负极区移向正极区 D.电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O 答案:A 解析:A项中正极区中只有O2并没有C元素,根据元素守恒可判定A项不正确;也可先写出正极的反应式O2+4e-+4H+=2H2O,后用总反应C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O 减去正极反应,得负极反应为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+。B项中微生物的运动会促进电子和运动。C项中质子带正电,根据原电池正负极的判定方法,阳离子向正极移动,所以此项正确。D项电池总反应为C6H12O6的燃烧反应,此项正确。3、电极方程式书写的三个步骤

广东省2015届高考化学二轮复习专题突破配套文档:专题八 电化学

[考纲要求] 1.了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。3.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。 考点一一座“盐桥”连接“两池”形成回路 1.电化学装置中都有两个电极,分别发生氧化反应与还原反应。若两个电极插在同一电解质溶液的容器内,则由于阴阳离子的移动速率不同而导致两极之间出现浓度差,以及因电极本身直接与离子反应而导致两极之间电势差变小,影响了电流的稳定。为解决这个问题,人们使用了盐桥。盐桥主要出现在原电池中,有时也可在电解池中出现,其主要作用就是构建闭合的内电路,但不影响反应的实质。盐桥内常为饱和氯化钾、硝酸钾等溶液。 2.盐桥是新课改教材中出现的新名词,因而围绕盐桥的电化学知识已成为新课改地区命题的一个热点,所以有必要分析研究盐桥问题的考查思路。通常从以下四个方面命题。 (1)考查盐桥的作用。 (2)考查含盐桥的电化学总反应式的书写。 (3)考查盐桥内溶液离子的移动方向。 (4)考查含盐桥的电化学装置的设计。 (5)考查盐桥的作用与平衡移动。 题组一明确原理,设计装置 1.[2013·广东理综,33(2)(3)](2)能量之间可相互转化:电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能,而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。限选材料:ZnSO4(aq),FeSO4(aq),CuSO4(aq);铜片,铁片,锌片和导线。

①完成原电池甲的装置示意图(见上图),并作相应标注,要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。 ②以铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作一段时间后,可观察到负极__________。 ③甲乙两种原电池可更有效地将化学能转化为电能的是________,其原因是 ________________________________________________________________________。 (3)根据牺牲阳极的阴极保护法原理,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在(2)的材料中应选__________作阳极。 答案(2)①(或其他合理答案) ②电极逐渐溶解,表面有红色固体析出 ③甲在甲装置中,负极不和Cu2+接触,避免了Cu2+直接与负极发生反应而使化学能转化为热能 (3)锌片 解析(2)①根据题给条件和原电池的构成条件可得: a.若用Zn、Cu、CuSO4(aq)、ZnSO4(aq)组成原电池,Zn作负极,Cu作正极,Zn插入到ZnSO4(aq)中,Cu插入到CuSO4(aq)中。 b.若用Fe、Cu、FeSO4(aq)、CuSO4(aq)组成原电池,Fe作负极,Cu作正极,Fe插入到FeSO4(aq)中,Cu插入到CuSO4(aq)中。 c.注意,画图时要注意电极名称,电极材料,电解质溶液名称(或化学式),并形成闭合回路。 ②由于金属活动性Zn>Fe>Cu,锌片或铁片作负极,由于Zn或Fe直接与CuSO4溶液接触,工作一段时间后,负极逐渐溶解,表面有红色固体析出。 ③带有盐桥的甲原电池中负极没有和CuSO4溶液直接接触,二者不会直接发生置换反应,化学能不会转化为热能,几乎全部转化为电能;而原电池乙中的负极与CuSO4溶液直接接触,两者会发生置换反应,部分化学能转化为热能,化学能不可能全部转化为电能。 (3)由牺牲阳极的阴极保护法可得,铁片作正极(阴极)时被保护,作负极(阳极)时被腐蚀,所以应选择比铁片更活泼的锌作负极(阳极)才能有效地保护铁不被腐蚀。

四川省成都经济技术开发区实验中学高考化学专题复习:专题八《电化学》

【学法导航】 1. 某碱性蓄电池在充电和放电时发生的反应为: Fe+NiO 2+2H 2O Fe(OH)2+Ni(OH)2,下列说法中正确的是: A.放电时,负极上发生反应的物质是Fe. B.放电时,正极反应是:NiO 2+2e -+2H +=Ni(OH)2 C.充电时,阴极反应是:Ni(OH)2-2e -+2OH -=NiO 2+2H 2O D.充电时,阳极附近pH 值减小. 【答案】AD 【方法要领】根据原电池在放电时,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,再根据元素化合价变化,可判断该电池负极发生反应的物质为Fe,正极为NiO 2,此电池为碱性电池,在书写电极反应和总电池反应方程式时不能出现H +,故放电时的电极反应是:负 极:Fe-2e -+2-OH =Fe(OH)2,正极:NiO 2+2e -+2H 2O=Ni(OH)2+2-OH 。原电池充电时,发生电解反应,此时阴极反应为原电池负极反应的逆反应,阳极反应为原电池正极反应的逆反应,由此可判断正确选项应为A 、D 。 2. 下列说法正确的是 ( ) A.钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀,所以合金都不耐腐蚀 B.原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因,故不能用来减缓金属的腐蚀 C.钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的 pH 不同,引起的正极反应不同 D.无论哪种类型的腐蚀,其实质都是金属被氧化 【答案】CD 【方法要领】金属的腐蚀就是金属失电子而被氧化的过程,因此D 是正确的。依据电化学腐蚀中析氢腐蚀和吸氧腐蚀的原理可知,C 也是正确的。原电池反应既可以加快金属的腐蚀,也可用以防止金属的腐蚀。例如不锈钢,镀锌铁等中的Fe 均不易腐蚀,所以A 、B 是不正确的 3. 金属防护的方法不正确的是 ( ) A.对健身器材涂油漆以防止生锈 B.对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方法来防锈 C.用牺牲锌块的方法来保护船身

高考化学专题8 电化学基础

[高考关键词] 1.闭合回路、电子、离子运动。2.电极名称、电极反应式、总反应式的书写。 3.原理的创新运用、新型电源、实现特殊反应。 4.计算(电极质量变化、pH——电子数相关)。 1.按如图所示装置进行实验,并回答下列问题。 (1)判断装置的名称:A池为______,B池为________。 (2)锌极为____极,Cu2+在溶液中向________(填“Zn”或“Cu”)极运动。 (3)电极反应式 正极________________________________________________________________________,负极________________________________________________________________________。 (4)若溶液X为滴有酚酞的KCl溶液 ①石墨棒C1的电极反应式为____________________,石墨棒C2附近发生的实验现象为__________________________________,溶液中的K+向__________(填“C1”或“C2”)电极移动; ②当C2极析出224 mL 气体(标准状况时),锌的质量变化________(填“增加”或“减少”)________g,此时B中溶液的体积为200 mL,则pH为________。 (5)若溶液X为CuSO4溶液(足量) ①B池中总反应的离子方程式为__________________________________________________ ________________________________________________________________________; ②反应一段时间后,A池中Cu电极增重3.2 g,要使B池溶液恢复到起始状态,向溶液中加入适量的______,其质量为________g。

(精编)2020年高考化学二轮复习专题八电化学基础金属的腐蚀与防护练习

专题八电化学基础金属的腐蚀与防护 1.[2018·辽宁省大石桥市月考]化学与生产、生活密切相关,下列说法不正确的是( ) A.钢铁在海水中比在河水中更易被腐蚀,主要原因是海水含氧量高 B.硅胶多孔,吸水能力强,常用作袋装食品的干燥剂 C.用纯碱溶液清洗油污时,加热可以提高去污能力 D.高纯硅广泛应用于太阳能电池、计算机芯片 2.[2018·浙江省温州市二模]某电化学气敏传感器的工作原理如图所示,下列说法不正确的是( ) A.a极为负极 B.b极的电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH- C.电解质溶液中的OH-移向a极 D.该传感器工作一段时间后,电解质溶液的pH值将变大 3.[2018·全国卷Ⅱ]我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na-CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳钠米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为3CO2+4Na??→ ←??2Na2CO3+C。下列说法错误的是( ) A.放电时,ClO-4向负极移动 B.充电时释放CO2,放电时吸收CO2 C.放电时,正极反应为:3CO2+4e-===2CO2-3+C D.充电时,正极反应为:Na++e-===Na 4.[2018·北京通州区二模]研究金属腐蚀及防护的装置如图所示。 下列有关说法不正确的是( ) A.图1:a点溶液变红 B.图1:a点的铁比b点的铁腐蚀严重 C.图2:若d为锌,则铁不易被腐蚀 D.图2:正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH- 5.[2018·浙江省金华市十校联考]某高能电池以稀硫酸作为电解质溶液,其总反应式为CH2===CH2+O2===CH3COOH。下列说法正确的是( )

电化学分析法最全

) 电化学分析法(最全电化学分析法] 小大中2011-06-24] 来源:作者:[字体:[日期:)是根据电化学原理和物质在溶液中的电化electroanalytical chemistry电化学分析法(这类方法都是将试样溶液以适当的形式作为化学性质及其变化而建立起来的一类分析方法。学电池的一部分,根据被测组分的电化学性质,通过测量某种电参量来求得分析结果的。是利用试样溶液的电化学分析法可分为三种类型。第一种类型是最为主要的一种类型, 这些电参浓度在某一特定的实验条件下与化学电池中某种电参量的关系来进行定量分析的,量包括电极电势、电流、电阻、电导、电容以及电量等;第二种类型是通过测定化学电池中电如电位滴定法、某种电参量的突变作为滴定分析的终点指示,所以又称为电容量分析法,然后用重量法测定其质第三种类型是将试样溶液中某个待测组分转入第二相,导滴定法等;量,称为电重量分析法,实际上也就是电解分析法。分析速有很高的灵敏度和准确度,电化学分析法与其他分析方法相比,所需仪器简单, 度快,特别是测定过程的电信号,易与计算机联用,可实现自动化或连续分析。目前,电化学分析方法已成为生产和科研中广泛应用的一种分析手段。电势分析法第一节 即用电势计测定两电极(电势分析法是一种电化学分析方法,它是利用测定原电池的电动势,以求得物质含量的分析方法。电势分析法又可分为直接电势法)间的电势差 (potentiometric titration)。和电势滴定法(potentiometric analysis)应用最多的是测定溶液直接电势法是根据测量原电池的电动势,直接求出被测物质的浓度。。近些年来,由于离子选择性电极的迅速发展,各种类型的离子选择性电极相继出现,的pH特别是它能适用于其它具有简便、快速和灵敏的特点,应用它作为指示电极进行电势分析,方法难以测定的离子。因此,直接电势法在土壤、食品、水质、环保等方面均得到广泛的应用。电势滴定法确定的滴定终点电势滴定法是利用电极电势的变化来指示滴定终点的分析方法。所以电势滴定法一般并且需要仪器,比指示剂确定的滴定终点更为准确,但操作相对麻烦,不能用指示剂指示滴定终点的滴定分析。适用于缺乏合适的指示剂,或者待测液混浊、有色,基本原理?其中一个电极的电极电势能够指示被测离子活度在电势分析法中,构成原电池的两个电极,具有称为指示电极;而另一个电极的电极电势不受试液组成变化的影响,(或浓度)的变化,通过将指示电极和参比电极共同浸入试液中构成一个原电池,恒定的数值,称为参比电极。 )。或浓度测量原电池的电动势,即可求得被测离子的活度(,根据能斯特公式,其电极电势可组成的指示电极Mn+Mn+/M与其金属离子例如某种金属M 表示为:35 / 1 ) 最全电化学分析法 (

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