高考电化学专题 复习精华版
最新高考化学专题复习:电化学精品版

2020年高考化学专题复习:电化学精品版高考化学专题复习:电化学考点聚焦1.理解原电池原理。
熟记金属活动性顺序。
了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。
2.了解电解和电镀的基本原理及应用。
知识梳理一、构成原电池的条件1.要有活动性不同的两个电极(一种金属与另一种金属或石墨或不溶性的金属氧化物);2.要有电解质溶液;3.两电极浸入电解质溶液且用导线连接或直接接触。
二、金属的腐蚀1.金属腐蚀的实质:金属原子失去电子被氧化而消耗的过程。
2.金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
3.化学腐蚀实质:金属和非电解质或其它物质高考资源网相接触直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀。
其腐蚀过程没有电流产生。
4.电化学腐蚀实质:不纯金属或合金在电解质溶液中发生原电池反应。
电化学腐蚀过程有电流产生。
5.腐蚀的常见类型(1)析氢腐蚀在酸性条件下,正极发生2H++2e-=H2↑反应。
(2)吸氧腐蚀在极弱酸或中性条件下,正极发生2H2O+O2+4e-=4OH-反应。
若负极金属不与电解质溶液发生直接的反应,则形成吸氧腐蚀的原电池反应。
如生铁浸入食盐水中,会形成许多微小的原电池。
6.在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢可用下列原则判断:电解原理引起的腐蚀>原电池引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。
三、原电池、电解(镀)池电极名称的确定1.确定原电池电极名称的方法方法一:根据电极材料的性质确定。
通常是(1)对于金属——金属电极,活泼金属是负极,不活泼金属是正极;(2)对于金属——非金属电极,金属是负极,非金属是正极,如干电池等;(3)对于金属——化合物电极,金属是负极,化合物是正极。
方法二:根据电极反应的本身确定。
失电子的反应→氧化反应→负极;得电子的反应→还原反应→正极。
2.确定电解(镀)池电极名称的方法方法一:与外电源正极连接的一极是阳极、与负极连接的一极是阴极。
方法二:电极上发生氧化反应的是阳极,发生还原反应的是阴极。
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电解原理应用(电解法精炼镍)
例题11、金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、
Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍, 下列叙述正确的是 (已知:氧化性 Fe2+ < Ni2+ < Cu2+ ) A.阳极发生还原反应,其电极反应式: Ni2+ + 2e— = Ni B.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相 等
阳极 :活性电极(除Au 、Pt、C等)放电能力﹥阴离子。即: 活性电极﹥S2 -﹥I -﹥ Br -﹥Cl -﹥OH -﹥ NO3 -、SO4 2 失e- 能力依次减弱
例题4、 阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池,其电池反应
为: 2H2+O2==2H2O,电解液为KOH溶液。
(1):负极应通入_ 氢 __气,正极通入__氧
Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O 生成的Fe2O3·xH2O就是铁锈 。
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金属的防护
①改变金属内部结构
②覆盖保护层 ③电化学保护法
③电镀池、铜的精炼判断:
阳极材料和电解质溶液中含有同种金属元素
原电池电极的判断
正极:
负极:
电解池电极的判断
阳极: 阴极:
原电池电极的判断
正极:相对不活泼的金属 或非金属导体
负极:相对活泼的金属
还原反应 氧化反应
得电子 … 失电子 …
高考化学-复习

5HCO3-
3Ba2+
6OH-
例 2:0.1mol KAl(SO4)2 10ml 和 0.1molBa(OH)2 20ml 混合后,求离子浓度大小的关系
口诀: 取整、消去、再排序。
取整: 1K+
1Al3+
2SO42-
2Ba2+
4OH-
复习:离子浓度比大小 (1)同种离子在不同溶液中的浓度比较 (2)不同溶液离子浓度比大小 (3)相互反应后离子浓度比大小 (4)同种溶液不同离子浓度比大小 例:NH4Cl 中离子浓度大小的关系 模板:不变>变化> H+/OH- > ____> OH-/H+ NH4Cl:
1)熔融金属氧化物 Y2 O3
2)熔融碳酸盐 Li2 CO3
转导: O2-
或 CO32-
N2H4
O2 -
O2
CH3NH2 负极:
CO32 -
O2
正极:
补:不完全氧化时的电极反应方程式的书写
有机化学: 得氧失氢叫氧化 失氧得氢叫还原
得一个 H +e得一个 O -2e练习 乙醇氧化成乙酸(酸性条件下的负极反应) 总结:
A.NiMH 电池放电过程中,正极的电极反应式为:NiOOH + H2O + e-= Ni(OH)2 + OH-
B.充电过程中 OH-离子从阳极向阴极迁移 C.充电过程中阴极的电极反应式:H2O + M + e-= MH + OH-,H2O 中的 H 被 M 还原 D.NiMH 电池中可以用 KOH 溶液、氨水等作为电解质溶液 根据信息,NiOOH 与 NH3 反应所以不能用氨水做电解质
(2013 安徽卷)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如 图所示,其中作为电解质的无水 LiCl-KCl 混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该 电池总反应为:PbSO4+2LiCl+Ca =CaCl2+Li2SO4+Pb。 下列有关说法正确的是 A.正极反应式:Ca+2Cl- - 2e- =CaCl2 B.放电过程中,Li+向负极移动 C.每转移 0.1mol 电子,理论上生成 20.7gPb D.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转
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2.氢氧燃料电池反应汇总:介质电池反应2H2 +O2= 2H2O酸性负极2H2 - 4e- = 4H+正极O2 + 4H+ + 4e-= 4H2O 中性负极2H2 - 4e- = 4H+正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH- 碱性负极2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-3.固体氢氧燃料电池:固体电解质介质电池反应:2H2 +O2= 2H2O负极 2H2 - 4e- +2O2-= 2H2O正极 O2 + 4e-= 2O2-负极2H2 - 4e- = 4H+正极 O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O4.甲烷新型燃料电池以两根金属铂片插入KOH溶液中作电极,又在两极上分别通入甲烷和氧气。
电极反应为:负极:CH4+ 10OH--8e-=CO32-+7H2O正极:2O2+ 4H2O +8e-= 8OH-电池总反应:CH4+2O2 +2KOH = K2CO3+ 3 H2O分析溶液的pH变化。
C4H10、空气燃料电池、电解质为熔融K2CO3,用稀土金属材料作电极(具有催化作用)负极:2C4H10-52e-+ 26CO32--=34 CO2+ 10H2O第二课时 电解池原理一、 电解池基础定义:使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。
装置特点:电能转化为化学能。
①、与电源本连的两个电极;形成条件 ②、电解质溶液(或熔化的电解质)③、形成闭合回路。
电极 阳极:与直流电源正极相连的叫阳极。
概念 阴极:与直流电源负极相连的叫阴极。
电极反应:原理:谁还原性或氧化性强谁先放电(发生氧化还原反应)离子放电顺序: 阳极:阴离子还原性 S2->I->Br ->C l->OH ->SO 42-(含氧酸根)>F -阴极:阳离子氧化性 Ag +>Fe3+>Cu 2+>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Z n2+>H +>A l3+>Mg2+>Na +电子流向 e - e-氧化反应 阳极 阴极 还原反应反应原理:4OH --4e -=2H 2O +O 2 Cu 2++2e -=Cu 电解质溶液电解结果:在两极上有新物质生成。
高考电化学专题复习精华版定稿版

高考电化学专题复习精华版HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】第一部分原电池基础一、原电池基础装置特点: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。
池基本概念: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。
原电极反应方程式:电极反应、总反应。
理氧化反应负极铜锌原电池正极还原反应反应原理 Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=2H2↑电解质溶液二、常见的电池种类电极反应:负极(锌筒)Zn-2e-=Zn2+正极(石墨)2NH4++2e-=2NH3+H2↑溶正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-3.固体氢氧燃料电池:固体电解质介质电池反应: 2H2 +O2= 2H2O负极?2H2 - 4e- +2O2-= 2H2O正极?O2+ 4e-= 2O2-负极 2H2- 4e- = 4H+正极?O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O4.甲烷新型燃料电池以两根金属铂片插入KOH溶液中作电极,又在两极上分别通入甲烷和氧气。
电极反应为:负极:CH4+ 10OH --8e-= CO32- + 7H2O正极:2O2+ 4H2O +8e-= 8OH -负极(Fe):Fe-2e-=Fe2+;吸氧腐蚀:正极(C):O2+2H2O+4e-=4OH-电化总反应:2Fe+O2+2H2O=Fe(OH)2腐蚀后继反应:4Fe(OH)2 +O2+2H2O =4Fe(OH)3钢铁的腐蚀 2Fe(OH)3====Fe2O3+3H2O负极(Fe):Fe-2e-=Fe2+;析氢腐蚀:正极(C):2H++2e-=H2↑总反应: Fe+2H+=Fe2++H2↑影响腐蚀的因素:金属本性、介质。
高中化学必修1---电化学反应专题复习

高中化学必修1---电化学反应专题复习一、电化学反应的基本概念- 电化学反应是指在电解质溶液中发生的化学反应,包括氧化还原反应和电解反应两类。
- 氧化还原反应是指在化学反应中,物质的氧化态和还原态发生变化的过程。
- 电解反应是指在电力的作用下,使物质发生氧化还原反应的过程。
二、电化学反应的基本原理- 电化学反应涉及到电子的转移和离子的传导。
- 在电解质溶液中,正离子向阴极移动,接受电子形成还原物质,负离子向阳极移动,释放电子形成氧化物质。
- 电化学反应的方向取决于电极上的电势差,即电动势。
- 根据电势差的大小,电化学反应可以分为非自发反应和自发反应。
三、电化学反应的实验条件- 进行电化学反应实验需要使用电解槽和电解质溶液。
- 电解槽通常由两个电极(阳极和阴极)和电解质溶液组成。
- 电极材料的选择会影响电化学反应的速率和效果。
- 电解质溶液的浓度、温度和pH值等因素也会对电化学反应产生影响。
四、电化学反应的应用- 电化学反应在生活和工业中有着广泛的应用。
- 电解和电镀过程是工业上常见的应用,如金属的电镀、污水处理等。
- 电池是将化学能转化为电能的装置,广泛应用于电子设备和交通工具等领域。
- 燃料电池是一种能够将燃料的化学能直接转化为电能的装置,具有环保和高效的特点。
五、电化学反应的保护与利用- 为了保护金属材料不被腐蚀,在一些实际应用中需要进行电化学腐蚀保护。
- 电解可用于制取一些金属、非金属元素和化合物。
- 利用电化学反应可以实现能源的转化和储存,如电池和燃料电池。
- 通过电化学反应还可以制取一些化学品和药物,如氨水和铜制剂等。
以上是对高中化学必修1中电化学反应专题的复习概要,希望对你的学习有所帮助。
电化学知识归纳(精品)

电化学知识归纳一、原电池和电解池的比较原电池电解池(精练铜,粗铜中含Zn、Fe、Ag)电镀池(电镀锌)定义利用氧化还原反应将化学能转变为电能的装置使电流通过电解质溶液而在阴阳两极发生氧化还原反应的装置应用电解原理通过电流在某些金属表面镀上一层其他金属或合金的装置装置图形成条件内因条件:存在一个自发的氧化还原反应;外因条件(装置条件):①有两种活性不同的电极(金属、可导电非金属)②两极必须浸入电解质溶液中③两极需形成闭合回路。
①外接直流电源②粗铜接电源正极,精铜接电源负极③用易溶于水铜盐作电解液①外接直流电源②镀件与电源负极相连,镀层金属与电源正极相连③用含镀层金属离子的电解质溶液做电镀液电极名称一般情况下负极:较活泼金,发生氧化反应,正极:较不活泼金属(或非金属等)发生还原反应。
阳极:与电源正极相连的极,发生氧化反应,阴极:与电源负极相连的极,发生还原反应(同电解)阳极:镀层金属,阴极:镀件电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+正极:2H++2e+=H2↑阳极:Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Cu-2e-=Cu2+,银沉积于阳极底部称为阳极泥。
阴极:Cu2++2e-=Cu阳极:Zn-2e-=Zn2+阴极:Zn2++2e-=Zn电流方向正极→负极电源正极→阳极−−−→−经电解液阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能说明:1、从理论上说,任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池。
2、电解两个电极可以材料一样,电解条件可以促使非自发的反应进行如反应Cu+2H2O=Cu(OH)2+H2↑在电解条件下可以发生。
装置氧化反应(失电子)还原反应(得电子)确定电极原电池负极正极由电极材料决定,还原性强的作负极电解池阳极阴极由电源决定,接电源正极的为阳极,接电源负极的为阴极注意:1、通常两种不同金属在电解溶液中构成原电池时,较活泼的金属作负极,但也不是绝对的,严格地说,应以发生的电极反应来定.例如,Mg-Al 合金放入稀盐酸中,Mg 比Al 易失去电子,Mg 作负极;将Mg-Al 合金放入烧碱溶液中,由于发生电极反应的是 Al,故Al 作负极。
2024年高考化学专题复习-电化学

课堂练习
2.“一分钟充电完成”的新型铝离子电池,其放电过程示意如图所示,下列说法 错误的是( )
A.电池放电时,石墨为正极 B.放电时,负极发生的电极反应式为:
7AlCl- 4 +Al-3e-===4Al2Cl-7 C.Al3+在石墨电极中的嵌入和脱出决定
该电池的放电效率 D.电池充电时,AlCl- 4 向石墨电极移动
解析 A.电子由 Al 流出,流入石墨,故电池放电时,石墨为正极,A 项正确; B.放电时,负极发生的电极反应式为:7AlCl-4 +Al-3e-===4Al2Cl- 7 ,B 项正确; C.根据题图,AlCl-4 在石墨电极中的嵌入和脱出决定该电池的放电效率,C 项错 误;D.电池充电时,石墨做阳极,AlCl- 4 向石墨电极移动,D 项正确。
[典例1] 科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质,发展了一种无需离子交换膜的新型 氯流电池,可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为NaTi2(PO4)3+2Na++
2e-===Na3Ti2(PO4)3。下列说法正确的是( C )
A.充电时电极b是阴极 B.放电时NaCl溶液的pH减小 C.放电时NaCl溶液的浓度增大 D.每生成1 mol Cl2,电极a质量理论上增加23 g
2.据文献报道,一种新型的微生物脱盐电池的装置如图所示,关于该电池装置
说法正确的是( C )
A.Y为阴离子选择性交换膜 B.左室溶液碱性增强 C.负极反应式为CH3COO-+2H2O-8e-
===2CO2 ↑+7H+ D.转移2 mol电子,海水脱去氯化钠的质
量是58.5 g
解析 原电池中阳离子移向正极、阴离子移向负极,从而达到脱盐的目的,因 此Y为阳离子交换膜,X为阴离子交换膜,A错误;由图示可知,左室为负极, 负极CH3COO-失电子生成二氧化碳,负极反应式为:CH3COO-+2H2O-8e -===2CO2↑+7H+,生成了氢离子,溶液碱性减弱,B错误,C正确;转移电 子数目与钠离子、氯离子所带电荷数相同,因此转移2 mol电子,各有2 mol钠 离子和2 mol氯离子分别透过半透膜,可除去氯化钠2 mol,质量为2 mol×58.5 g/mol=117 g,D错误。
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2.氢氧燃料电池反应汇总:
介质电池反应2H2 +O
= 2H2O
2
酸性负极2H2 - 4e- = 4H+
正极O2 + 4H+ + 4e-= 4H2O 中性负极2H2 - 4e- = 4H+
正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH- 碱性负极2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O
正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
3.固体氢氧燃料电池:
固体电解质介质电池反应:2H2 +O
= 2H2O
2
负极 2H2 - 4e- +2O2-= 2H2O
正极 O2 + 4e-= 2O2-
负极2H 2 - 4e- = 4H+
正极 O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O
4.甲烷新型燃料电池
以两根金属铂片插入KOH溶液中作电极,又在两极上分别通入甲烷和氧气。
电极反应为:
负极:CH4+ 10OH --8e-= CO32- + 7H2O
正极:2O2+ 4H2O +8e-= 8OH -
电池总反应:CH4+ 2O2 + 2KOH = K2CO3 + 3 H2O
分析溶液的pH变化。
C4H10、空气燃料电池、电解质为熔融K2CO3,
用稀土金属材料作电极(具有催化作用)
负极:2C4H10 -52e- + 26CO32-- = 34 CO2+ 10H2O
正极:13O2 +52e- + 26CO2 =26CO3 2-
电池总反应:2C4H10+ 13O2= 8CO2 + 10 H2O
第二课时 电解池原理
一、 电解池基础
定义:使电流通过电解质溶液而在阴阳
两极引起氧化还原反应的过程。
装置特点:电能转化为化学能。
①、与电源本连的两个电极;
形成条件 ②、电解质溶液(或熔化的电解质)
③、形成闭合回路。
电极 阳极:与直流电源正极相连的叫阳极。
概念 阴极:与直流电源负极相连的叫阴极。
电极反应:
原理:谁还原性或氧化性强谁先放电(发生氧化还原反应)
离子放电顺序: 阳极:阴离子还原性 S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->SO 42-(含氧酸根)>F -
阴极:阳离子氧化性 Ag +>Fe 3+>Cu 2+>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>H +>Al 3+>Mg 2+>Na +
电子流向 e - e -
氧化反应 阳极 阴极 还原反应
反应原理:4OH --4e -=2H 2O +O 2 Cu 2++2e -=Cu 电解质溶液
电解结果:在两极上有新物质生成。
总反应:2CuSO 4+ 2H 2O= 2Cu+2H 2SO 4+O 2↑
注意:当离子浓度相差较大时,放电顺序要发生变化,相同时按H +,不同时按(H +) 二、 电解池原理
粗铜板作阳极,与直流电源正极相连; ①、装置 纯铜作阴极,与直流电源负极相连;
用CuSO 4 (加一定量H 2SO 4)作电解液。
阴极:Cu 2++2e -=Cu
电解精炼铜 阳极:Cu-2e -=Cu 2+、Zn-2e -=Zn 2+
②、原理: Ni-2e -=Ni 2+
阳极泥:含Ag 、Au 等贵重金属; 电解液:溶液中CuSO 4浓度基本不变
③、电解铜的特点:纯度高、导电性好。
移向
阴离子
移
向
阳离
子
电
解池原理
离
子交换膜法制烧碱
①、概念:利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。
②、方法:镀层金属与电源正极相连作阳极; 将待镀金属与电源负极相连作阴极;
电镀: 用含镀层金属离子的电解质溶液配成电镀液。
③、原理:阳极 Cu-2e -=Cu 2+ ;Cu 2++2e -=Cu ④、装置
⑤、电镀工业:镀件预处理→电镀液添加剂→
装置:(如图)
现象 ①、阴极上有气泡;
②、阳极有刺激性气体产,能使湿润的淀粉KI 变蓝;
电解食盐水 ③、阴极区附近溶液变红,有碱生成
通电前: NaCl =Na ++Cl - H 2O H ++OH -
原理 阴极(Fe ):Na +,H +移向阴极;2H ++2e -=H 2↑(还原反应)
通电后: 阳极(C ):Cl -、OH -移向阳极;2Cl --2e -=Cl 2↑(氧化反应)
总反应:2NaCl +2H 2O 2NaOH +Cl 2↑+H 2↑
阳极、阴极、离子交换膜、电解槽、导电铜棒等
①、组成:阳极:金属钛网(涂有钌氧化物);阴极:碳钢网(涂有Ni 涂层)
阳离子交换膜:只允许阳离子通过,阻止阴离子和空气通过;
②、装置:
食盐 湿氯气 氯气
③生成流程: 淡盐水 氢气
NaOH 溶液 → NaOH 固体
精制食盐水 + — 纯水(含少量NaOH )
粗盐水(含泥沙、Cu 2+、Mg 2+、Ba 2+、SO 42-等)
阳离子交换树脂:除Cu 2+、Mg 2+等
电解的应用
氯碱
工业 电解。