高考电化学专题复习知识点总结完美版

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-=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↑①普通锌——锰干电池总反应：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2↑干电池：电解质溶液：糊状的NH4Cl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- =ZnOH2正极石墨2e-+2H2O +2MnO2= 2OH-＋2MnOOH 氢氧化氧锰总反应：2 H2O+Zn+2MnO2= ZnOH2＋2MnOOH溶解不断电极：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总反应：PbO 2+Pb+2H SO 4 2PbSO 4+2H 2O电解液：cm 3~cm 3的H 2SO 4 溶液特点：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 NiOH 2+ CdOH 2Ⅱ、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+ZnOH 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;放电 充电放电放电` 充电 放电`充电放电`电池②、原料：除氢气和氧气外,也可以是CH4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂;③、氢氧燃料电池：总反应：O2+2H2=2H2O 特点：转化率高,持续使用,无污染;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：CH 4+ 2O 2 + 2KOH = K 2CO 3 + 3 H 2O分析溶液的pH 变化;C 4H 10、空气燃料电池、电解质为熔融K 2CO 3, 用稀土金属材料作电极具有催化作用负极：2C 4H 10 -52e- + 26CO32-- = 34 CO 2+ 10H 2O 正极：13O 2 +52e- + 26CO 2 =26CO3 2-电池总反应：2C 4H 10+ 13O 2 = 8CO 2 + 10 H 2O 5.铝——空气燃料电池海水： 负极：4Al -12e- = 4Al 3+ 正极：3O 2 +12e- + 6H 2O =12OH - 电池总反应：4Al +3O 2 +6H 2O = 4AlOH 3 三、原电池的主要应用：1.利用原电池原理设计新型化学电池；2.改变化学反应速率,如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气；3.进行金属活动性强弱比较；4.电化学保护法,即将金属作为原电池的正极而受到保护;如在铁器表面镀锌;5.解释某些化学现象 四、金属的腐蚀与防护腐蚀概念：金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程;概述： 腐蚀危害：腐蚀的本质：M-ne -→M n+氧化反应分类：化学腐蚀金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀、电化腐蚀电化学腐蚀定义：因发生原电池反应,而使金属腐蚀的形式; 负极Fe ：Fe-2e -=Fe 2+； 吸氧腐蚀： 正极C ：O 2+2H 2O+4e -=4OH - 总反应：2Fe+O 2+2H 2O=FeOH 2后继反应：4FeOH 2 +O 2 +2H 2O =4FeOH 3钢铁的腐蚀 2FeOH 3====Fe 2O 3 +3H 2O负极Fe ：Fe-2e -=Fe 2+；析氢腐蚀： 正极C ：2H ++2e -=H 2↑总反应： Fe+2H +=Fe 2++H 2↑影响腐蚀的因素：金属本性、介质;金属的防护： ①、改变金属的内部组织结构；保护方法： ②、在金属表面覆盖保护层；③、电化学保护法牺牲阳极的阴极保护法电解池原理 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;金属的腐蚀与防护电极 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↑ 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 如图⑤、电镀工业：镀件预处理→电镀液添加剂→装置：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；电解的应氯碱工业 电解离子交换膜法制烧碱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 加BaCl 2,Ba 2++SO 42-=BaSO 4↓④、粗盐水精制： 加Na 2CO 3：Ca 2++CO 32-=CaCO 3↓;Ba 2++CO 32-=BaCO 3↓加NaOH ：Mg 2++2OH -=MgOH 2↓；Fe 3++3OH -=FeOH 3↓三、电解实例及规律电解液 溶质类别 电解总反应式相当于电解溶液pH NaOH 溶液 强碱 2H 2O电解2H 2↑+O 2↑水升高 H 2SO 4溶液 含氧酸 降低 Na 2SO 4溶液 活泼金属的含氧酸盐 不 变 两极混合液 CuCl 2溶液 不活泼金属的无氧酸盐 CuCl 2 电解Cu+Cl 2↑ 电解质本身接近7HCl 溶液无氧酸2HCl电解H 2↑+Cl 2↑升高NaCl 溶液 活泼金属的无氧酸盐2NaCl+2H 2O 电解H 2+2NaOH+Cl 2↑ om电解质与水升高。