高中电化学复习专题

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电化学复习题

第一节原电池

【知识点】

1、原电池的概念:把化学能转化为电能的装置

2、原电池工作原理:

负极:电子流出的电极——失电子,发生氧化反应

(较活泼的金属)

正极:电子流入的电极——得电子,发生还原反应

?(较不活泼的金属、石墨等)

3、组成原电池的条件

①具有不同的电极,较活泼的金属作负极,发生氧化反应;较不活泼金属或非金属(石墨等)作正极,得到电子,发生还原反应,本身不变。

②具有电解质溶液。

③具有导线相连(或直接接触)组成闭合回路。

④有能自发进行的氧化还原反应(有明显电流产生时需具备此条件)。

【注意】

a.不要形成“活泼金属一定作负极”的思维定势。

b.原电池中,电极可能与电解质反应,也可能与电解质不反应。

c.形成闭合回路的方式有多种,可以是导线连接两个电极,也可以是两个电极接触。

d.有的原电池产生的电流大,可以对外做功;有的原电池,电极上发生的反应很慢,产生的电流极其微弱,不能对外做功(如:电极是Fe、C,电解质溶液是NaCl溶液)。

4、原电池正、负极的判断:

①根据组成原电池的两极材料判断:

负极:活泼性较强的金属

正极:活泼性较弱的金属或能导电的非金属(石墨)

②根据电流方向或电子流动方向判断:

电流是由正极流向负极

电子流动方向是由负极流向正极

③根据原电池两极发生的变化来判断:

负极:失电子发生氧化反应

正极:得电子发生还原反应

④根据电极反应现象

负极:不断溶解,质量减少

正极:有气体产生或质量增加或不变

5、金属活泼性的判断:

①金属活动性顺序表

②原电池的负极(电子流出的电极,质量减少的电极)的金属更活泼;

③原电池的正极(电子流入的电极,质量不变或增加的电极,冒气泡的电极)为较不活泼金属

6、原电池的电极反应:(难点)

a. 负极反应:X-ne-=X n+

b. 正极反应:溶液中的阳离子得电子的还原反应

7、有盐桥的原电池

盐桥是将热的琼脂溶液(可以是KCl溶液或可以是NH4NO3溶液)倒入U形管中(不能

产生裂隙),将冷后的U形管浸泡在KCl饱和溶或NH4NO3溶液中制得。离子在盐桥中能

定向移动,通过盐桥将两个隔离的电解质溶液连接起来,可使电流持续导电。

例题

1.某金属能跟稀盐酸作用发出氢气,该金属与锌组成原电池时,锌为负极,此金属是

A.Mg

B.Fe

C.Al

D.Cu

2.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的pH

A.不变B先变大后变小

C逐渐变大 D.逐渐变小

3.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡,b、d相连时,b上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为A.a>b > c > dB.a > c > d >b

C.c >a > b .> dD.b > d> c> a

4.X、Y、Z、M、N代表五种金属。有以下化学反应:①水溶液中,X+Y2+=X2++Y;②Z+2H2O(冷)=Z(OH)2+H2↑;③M、N为电极与N盐溶液组成原电池,电极反应为M-2e-=M2+;④Y可以溶于稀硫酸,中,M不被稀硫酸氧化,则这五种金属的活动性由弱到强的顺序是

A.M

B.N

C.N<M<Y<X<Z D.X<Z<N<M<Y

5.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:

下列叙述不正确的是

A.放电时负极反应为:???B.充电时阳极反应为:

C.放电时每转移3mol电子,正极有1molK2FeO4被氧化?D.放电时正极附近溶液的碱性增强

6.某可充电的锂离子电池以LiMn2O4(次锰酸锂)为正极,嵌入锂的碳材料为负极,含Li+导电固体为电解质。

放电时的电池反应为:

24224Li LiMn O Li Mn O +=

下列叙述正确的是

A .放电时,L iMn 2O4发生氧化反应

B .放电时,正极反应为L i+ + LiMn2O4 + e- =Li 2Mn2O 4

C .充电时,LiM n2O4发生氧化反应 D.充电时,阳极反应为Li+ + e - =L i

7.我国首创的海洋电池以铝板为负极,铂网为正极,海水为电解质溶液,空气中的氧气与铝反应产生电流。电池总反应为:

2234364()Al O H O Al OH ++=

下列叙述不正确的是

A.正极反应为:O2+2H 2O +4e-=4OH-

B.电池工作时,电流由铝电极沿导线流向铂电极 C .以网状的铂为电极,可增大与氧气的接触面积 D.该电池通常只需要更换铝板就可继续使用

化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。

8.目前常用的镍(N i)镉(C d)电池,其电池总反应可以表示为: Cd +2NiO(OH )+2H 2O

2Ni (OH)2+Cd (OH)2

已知Ni (OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸,以下说法中正确的是 ① 以上反应是可逆反应 ② 以上反应不是可逆反应 ③ 充电时化学能转变为电能 ④ 放电时化学能转变为电能 A ①③ B ②④ C ①④ D ②③ 9.下列制氢气的反应速率最快的是

A. 纯锌和1mo l/L 硫酸;??

B. 纯锌和18 mol/L 硫酸; C . 粗锌和 1mol /L 盐酸; D. 粗锌和1mo l/L 硫酸的反应中加入几滴C uSO4溶液。 答案:BC BCC ?BB BD

10. 下列装置中四块相同的Z n片,放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是_______________(4、2、1、3)

10. 在Cu-Zn 原电池中,200m LH2SO4 溶液的浓度为0.125mol/L , 若工作一段时间后,从装置中共收集到 0.168L 气体,则流过导线的电子为_____mo l,溶液的pH 值变____?(溶液体积变化忽略不计)(0.015,大)

11.熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视。可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO 为负极燃气,空气与CO2的混和气为正极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池。完成有关的电池反应式: 电池反应式:

负极反应式:2CO+2CO32- →4CO2+4e-

正极反应式:_____________________________________,(O2+2CO2+4e-→ 2CO32-)

总电池反应:_____________________________________。(2CO+O2→ 2CO2 )

12.利用氧化还原反应的原理构成原电池。左槽溶液中的溶质为:KMnO4、MnSO4、H2SO4,右槽溶液中的溶质为: Fe2(SO4)3、FeSO4、H2SO4。已知水溶液中MnO4-为紫红色,Mn2+为淡红色,Fe3+为棕黄色,Fe2+为浅绿色。填写下列空白。

(1)此电源正极的电极反应式为_________________________,负极的电极反应式为___________________。H+移动的方向是由_______向_______(填“左”“右”)。

(2)电池放电时,右槽溶液的颜色逐渐由______色变为______色。

(3)放电时,若转移的电子数为3.01×1023个,左槽溶液中n(H+)的变化量是______mol.

(1)MnO4-+5e-+8H+=Mn2++4H2O 5Fe2+-5e-=5Fe3+?右左

第二节化学电源

【知识点】

1、电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池

2、化学电池:借助于化学能直接转变为电能的装置

3、化学电池的分类:一次电池、二次电池、燃料电池

⑴一次电池:常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等

⑵二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池。

①铅蓄电池

放电:PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4↓+2H2O

负极(铅):Pb+SO42--2e-=PbSO4↓

?正极(氧化铅):PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4↓+2H2O

充电:2PbSO4+2H2O=PbO2+Pb+2H2SO4

阴极:PbSO4+2e-=Pb + SO42-

阳极:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-

2PbSO4↓+2H2O

两式可以写成一个可逆反应:PbO2+Pb+2H2SO4放电

充电

②新型蓄电池:银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池

⑶燃料电池:是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池

一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同,可根据燃烧反应写出总的电池反应,但不注明反应的条件。负极发生氧化反应,正极发生还原反应,不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。

【例1】氢氧燃料电池(铂为正、负极,介质分为酸性、碱性和中性)`

总反应:2H2 + O2= 2H2O

①当电解质溶液呈酸性时: 负极:2H2-4e-=4H+

正极:O2+4H++4e-=4H2O

②当电解质溶液呈碱性时:负极:2H2+4OH--4e-=4H2O

正极:O2+2H2O+4e-=4OH-

【注意】

①燃料做负极,助燃剂氧气为正极。?②电极材料一般不参加化学反应。

③溶液中不存在O2-:在酸性溶液中它与H+结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH-。

【例2】甲烷燃料电池(用金属铂片插入KOH溶液作电极)

负极:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O

正极:4H2O+2O2+8e-=8OH-

?电池总反应式为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O

【注意】

①燃料电池的两极一般不参加反应,反应的是通到电极上的燃料和氧气。可燃性气体一定在电池的负极上失电子,发生氧化反应;氧气一定在正极上得到电子,发生还原反应。

②负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物与溶液的酸碱性有关(如+4价的C在酸性溶液中以CO2

形式存在,在碱性溶液中以CO32-形式存在)。

③遵循电荷守恒,得失电子守恒,元素守恒。

④正负电极的电极反应式在得失电子守恒的条件下,相加后为电池反应总式。

⑤燃料电池的优点:能量转换率高、废弃物少、运行噪音低

4、废弃电池的处理:回收利用

第三节电解池

【知识点】

一、电解原理

1、电解池:把电能转化为化学能的装置

2、电解:电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程

3、放电:当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程

4、电子流向:

电源负极—(电解池)阴极—(离子定向运动)电解质溶液—(电解池)阳极—电源正极

5、电极名称及反应:

阳极:与直流电源的正极相连的电极,发生氧化反应

阴极:与直流电源的负极相连的电极,发生还原反应

6、电解CuCl2溶液的电极反应:

阳极:2Cl--2e-=Cl2↑

阴极:Cu2++2e-=Cu

总反应式:CuCl2=Cu+Cl2↑

7、电解本质:电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的电解过程

【规律总结】电解反应离子方程式书写:

⑴离子放电顺序:

Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

⑵离子放电顺序:

惰性电极:S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)

活性电极:电极本身溶解放电

注意先要看电极材料,是惰性电极还是活性电极,若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属,则阳极反应为电极材料失去电子,变成离子进入溶液;若为惰性材料,则根据阴阳离子的放电顺序,依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。

⑶四类型电解池分类:

①解水型:含氧酸,强碱,活泼金属含氧酸盐

②解电解质型:无氧酸,不活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)

③氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐

④氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐

常见酸碱盐溶液的电解规律(惰性阳极)

二、电解原理的应用

1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气

阳极:2Cl--2e-=Cl2↑

阴极:2H++2e-=H2↑

反应方程式:2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOH

离子方程式:2Cl-+2H2O=H2↑+Cl2↑+2OH-

2、电镀:应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法

⑴电极、电解质溶液的选择:

阳极:镀层金属,失去电子,成为离子进入溶液

?M-ne-=Mn+

阴极:待镀金属(镀件):溶液中的金属离子得到电子,成为金属原子,附着在金属表面

?M n++ne-=M

电解质溶液:含有镀层金属离子的溶液做电镀液

⑵镀铜反应原理:

阳极(纯铜):Cu-2e-=Cu2+

阴极(镀件):Cu2++2e-=Cu

电解液:可溶性铜盐溶液,如CuSO4溶液

⑶电镀应用之一:

铜的精炼:阳极:粗铜;阴极:纯铜;电解质溶液:硫酸铜

3、电冶金

⑴电冶金:使矿石中的金属阳离子获得电子,从它们的化合物中还原出来用于冶炼活泼金属,如钠、镁、钙、铝

⑵电解氯化钠:通电前,氯化钠高温下熔融:NaC=Na++Cl-

通直流电后:阳极:2Na++2e-=2Na阴极:2Cl--2e-=Cl2↑

【规律总结】原电池、电解池、电镀池的判断规律

①若无外接电源,又具备组成原电池的三个条件。①有活泼性不同的两个电极;②两极用导线互相连接成直接插入连通的电解质溶液里;③较活泼金属与电解质溶液能发生氧化还原反应(有时是与水电离产生的H+作用),只要同时具备这三个条件即为原电池。

②若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则可能是电解池或电镀池;当阴极为金属,阳极亦为金属且与电解质溶液中的金属离子属同种元素时,则为电镀池。

③若多个单池相互串联,又有外接电源时,则与电源相连接的装置为电解池成电镀池。若无外接电源时,先选较活泼金属电极为原电池的负极(电子输出极),有关装置为原电池,其余为电镀池或电解池。

课后练习

1.下列有关电解原理的说法不正确的是( ) A.电解饱和食盐水时,一般用铁作阳极,碳作阴极

B.电镀时,通常把待镀的金属制品作阴极,把镀层金属作阳极

C .对于冶炼像钠、钙、镁、铝等这样活泼的金属,电解法几乎是唯一可行的工业方法 D.电解精炼铜时,用纯铜板作阴极,粗铜板作阳极

A 【解析】A 中电解饱和食盐水时,F e不可作阳极,否则Fe-2e =Fe 2

+,则OH -不能失电子。 2.在原电池和电解池的电极上所发生的反应,属于还原反应的是 ( ) A .原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应 B.原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应

C.原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应 D .原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应

B 【解析】原电池中,负极发生氧化反应,正极发生还原反应。电解池中,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。所以B 正确。

3.用惰性电极在一定温度下电解某N a2S O4饱和溶液200 g 。当两极共产生标准状况下67.2L气体时,从溶液中析出6

4.4g Na 2SO 4?10H 2O 晶体。则剩余溶液的溶质质量分数约是 ( ) A.64.7%

B.47.5% C. 32.2%? D.28.3%

D 【解析】Na 2SO 4是强酸强碱盐,电解该溶液实质上是电解水。2H 2O ====2H2↑+O2↑ 共产生6个2L气体时,则被电解的水为

4.在25℃时,将两个铜电极插入一定质量的硫酸钾饱和溶液中进行电解。通电一段时间后,阴极上逸出a m ol气

体,同时有W g 无水硫酸钾晶体析出。在温度不变条件下,下列说法不正确的是 ( ) A .电解过程中共消耗2amol 水???? B.剩余溶液中有大量蓝色沉淀产生

C.剩余溶液中溶质的质量分数为W / (W+18a) ×100%?

D.剩余溶液中溶质的质量分数为W / (W +36a) ×100%

C 【解析】

用铜电极电解时:阳极 Cu -2e - =C u

2+

阴极

2H +

+2e =H 2↑

电池总反应式:C u+2H 2O C u(OH )2↓+H 2↑ 所以,A 、B 均正确。 剩余溶液中溶质的质量分数=

5. 某溶液中含有两种溶质AlCl 3和H 2S O4,它们的物质的量之比为2:1。用石墨做电极电解该混合溶液时,根据电极产物,可分为若干个阶段,下列叙述不正确的是( ) A.阴极自始至终只有H 2

B.阳极先析出Cl 2后析出O 2

C.电解最后阶段为电解水 D .溶液中先有白色沉淀生成后沉淀全部溶解

D 【解析】 以石墨作电极电解混和液时,第一阶段发生如下电极反应 2Cl --2e -=Cl 2↑第二阶段, 2Cl - -2e-

=C l

电解

电解

2H++2e-=H2↑2H++2e-=H2↑此时H+是由水电离得到的第三阶段4OH—4e- =2H2O+O2↑6.(改编)关于电解NaCl水溶液,下列叙述正确的是( )

A.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠

B.若在阳极附近的溶液中滴入KI淀粉试液,溶液呈蓝色

C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液仍无色

D.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,加入适量盐酸充分搅拌后溶液可恢复原状况

B 【解析】电极反应式为2Cl- -2e-=Cl2↑

2H++2e-=H2↑(H+由水提供) 所以,A错,B正确,C中阴极显碱性,滴酚酞应变红色。D中电解一段时间,加入氯化氢可复原。D不正确。

7.(原创)下图是电解精炼铜装置,其中c、d为铜电极。则下列有关的判断不正确的是

A.c为粗铜板、d为纯铜板

B. 电解过程中,SO42-浓度几乎不变

C.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等

D. 电解过程中,c电极板附近沉积不溶物,d电极板质量增加

C 【解析】C与电源正极相连为C为粗铜,d为纯铜,A正确电极反应式为Cu-2e-=

Cu2+所以,SO42-浓度几乎不变,B正确Cu2++2e-=Cu粗铜中含杂质,所以粗铜减少的质量多于析出的纯铜,C 错,D正确。

8.PH=a的某电解质溶液中,插入两支惰性电极通直流电一段时间后,溶液的pH>a,则该电解质可能是

A.NaOH?? B.H2SO4? C.AgNO3 D.Na2SO4

A B和C的H+变大,PH变小,D电解水,PH不变

9.在外界提供相同电量的条件,Cu2+或Ag+分别按Cu2++2e→Cu或Ag++e-→Ag在电极上放电,若析出银的质量为3.24g,则析出铜的质量为

A.6.48g B. 1.92g C.1.28gD.0.96g

第四节金属的电化学腐蚀和防护

【知识点】

一、金属的电化学腐蚀

(1)金属腐蚀内容:(2)金属腐蚀的本质:都是金属原子失去电子而被氧化的过程

(3)金属腐蚀的分类:

化学腐蚀:金属和接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀

电化学腐蚀:不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生原电池反应。比较活泼的金属失去电子而被氧化,这种腐蚀叫做电化学腐蚀。

(4)电化学腐蚀的分类:

析氢腐蚀:腐蚀过程中不断有氢气放出

①条件:潮湿空气中形成的水膜,酸性较强(水膜中溶解有CO2、SO2、H2S等气体)

②电极反应:负极: Fe –2e- = Fe2+

正极: 2H++ 2e-= H2↑

总式:Fe + 2H+= Fe2++H2↑

吸氧腐蚀:反应过程吸收氧气

①条件:中性或弱酸性溶液

②电极反应:负极: 2Fe –4e- = 2Fe2+

正极:O2+ 4e- + 2H2O= 4OH-

总式:2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2

离子方程式:Fe2++2OH-= Fe(OH)2

生成的 Fe(OH)2被空气中的O2氧化,生成Fe(OH)3 , 4Fe(OH)2+ O2+2H2O = 4Fe(OH)3

Fe(OH)3脱去一部分水就生成Fe2O3?x H2O(铁锈主要成分)

规律总结:金属腐蚀快慢的规律:在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢规律如下:

电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀

防腐措施由好到坏的顺序如下:

外接电源的阴极保护法>牺牲负极的正极保护法>有一般防腐条件的腐蚀>无防腐条件的腐蚀

二、金属的电化学防护

1、利用原电池原理进行金属的电化学防护

(1)牺牲阳极的阴极保护法

原理:原电池反应中,负极被腐蚀,正极不变化

应用:在被保护的钢铁设备上装上若干锌块,腐蚀锌块保护钢铁设备

负极:锌块被腐蚀;正极:钢铁设备被保护

(2)外加电流的阴极保护法

原理:通电,使钢铁设备上积累大量电子,使金属原电池反应产生的电流不能输送,从而防止金属被腐蚀

应用:把被保护的钢铁设备作为阴极,惰性电极作为辅助阳极,均存在于电解质溶液中,接上外加直流电源。通电后电子大量在钢铁设备上积累,抑制了钢铁失去电子的反应。

2、改变金属结构:把金属制成防腐的合金

3、把金属与腐蚀性试剂隔开:电镀、油漆、涂油脂、表面钝化等

2014高考题分类汇编(电化学基础)

全国卷新课标版I

26.(节选)

次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性,回答下列问题:

(4)H3PO2 也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):

①写出阳极的电极反应式__________________________。

②分析产品室可得到H3PO2 的原因__________________________。

③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2:将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2 稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有杂质。该杂质产生的原因是:________________________________________。

参考答案:

(4)①2H2O-4e-=O2↑+4H+;

②阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H2PO2-穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成)

电化学基础知识点总结

电化学基础知识点总结 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 -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑ 电解质溶液 1.下列变化中,属于原电池反应的是( ) A .在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B .镀锌铁表面有划损时,也能阻止铁被氧化 C .红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色保护层 D .铁与稀H 2SO 4反应时,加入少量CuSO 4溶液时,可使反应加速 2.100 mL 浓度为2 mol/L 的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的量,可采用的方法是( ) A .加入适量的6 mol/L 的盐酸 B .加入数滴氯化铜溶液 C .加入适量的蒸馏水 D .加入适量的氯化钠溶液 3.称取三份锌粉,分别盛于甲、乙、丙三支试管中,按下列要求另加物质后,塞上塞子,定时测定生成氢气的体积。甲加入50 mL pH =3的盐酸,乙加入50 mL pH =3的醋酸,丙加入50 mL pH =3的醋酸及少量胆矾粉末。若反应终了,生成氢气的体积一样多,且没有剩余的锌。请用“>”“=”或“<”回答下列各题。 失e -,沿导线传递,有电流产生 溶解 不断 移 向 阳离 子

高二化学原电池知识点总结

原电池知识点归纳小结 一、原电池 1、原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移 不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电 路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极 之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生 有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。 从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还 原反应分别在两个电极上进行。 ?原电池的构成条件有三个: (1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。(2)两电极必须浸泡在电解质溶液中。 (3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说,化学电源必须是原电池, 但原电池不一定都能做化学电池。 (4)形成前提:总反应为自发的氧化还原反应 ?电极的构成: a.活泼性不同的金属—锌铜原电池,锌作负极,铜作正极; b.金属和非金属(非金属必须能导电)—锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极; c.金属与化合物—铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极;d.惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂。 ?电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。 ?原电池正负极判断:负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,得到电子。 电子由负极流向正极,电流由正极流向负极。溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极 2、电极反应方程式的书写 正确书写电极反应式 (1)列出正、负电极上的反应物质,在等式的两边分别写出反应物和生成物。 (2)标明电子的得失。(3)使质量守恒。 电极反应式书写时注意: ①负极反应生成物的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存,则该电解质溶液中的阴离子应该写入负极反应式; ②若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,则H2O必须写入正极反应式,且生成物为OH-;若电解液为酸性,则H+必须写入反应式中,生成物为H2O。 ③电极反应式的书写必须遵循离子方程式的书写要求。 (4)正负极反应式相加得到电池反应的总的化学方程式。若能写出总反应式,可以减去较易写出的电极反应式,从而写出较难书写的电极方程式。注意相加减时电子得失数目要相等。 负极:活泼金属失电子,看阳离子能否在电解液中大量存在。如果金属阳离子不能与电解液中的离子共存,则进行进一步的反应。例:甲烷燃料电池中,电解液为KOH,负极甲烷失8个电子生成CO2和H2O,但CO2不能与OH-共存,要进一步反应生成碳酸根。

最新高中化学《电化学》教学设计精编版

2020年高中化学《电化学》教学设计精编 版

第一节原电池 一、教学目标 进进一步了解原电池的工作原理,能够写出电极反应式和总反应方程式。 二、教学重点 认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、教学难点 原电池的工作原理,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质。 四、教学过程 【引入】 播放相关录像,帮助学生形成感性认识。 【板书】第一节原电池 一、原电池实验探究 讲:铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质,利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点! × 实验步骤现象 1、锌片插入稀硫酸 2、铜片插入稀硫酸 3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫 酸 1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生? 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么? 3、锌片的质量有无变化?溶液中c (H+)如何变化? 4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写? 5、电子流动的方向如何? 二、原电池的构成条件 1、两个电极 2、电解质溶液 3、形成闭合回路(导线连接或直接接触且电极插入电解质溶液 4、自发的氧化还原反应 思考:如何根据氧化还原反应原理来设计原电池呢? 请将氧化还原反应 Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+设计成电池:

此电池的优点:能产生持续、稳定的电流。 其中,用到了盐桥 什么是盐桥? 盐桥中装有饱和的KCl 溶液和琼脂制成的胶冻,胶冻的作用是防止管中溶液流出。 盐桥的作用是什么? 可使由它连接的两溶液保持电中性,否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电,铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。 盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移,使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。 导线的作用是传递电子,沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。 三、原电池的工作原理: 正极反应:得到电子 (还原反应) 负极反应:失去电子 (氧化反应) 总反应:正极反应+负极反应 四、原电池中的几个判断 硫s 硫酸 硫酸铜 硫酸铜

电化学专题讲座

高三化学电化学专题复习 知识框架 化学电池化学能转变为电能 原电池金属的电化学腐蚀(自发进行) 氧化还原反应——能量变化电解电解质溶液 电解池电镀、铜的精炼电能转变为化学能 电解法冶练金属(外界能量推动、自发或不自发)一、原电池和电解池的比较: 负极:较活泼金属;失去电子; 发生氧化反应;(阳极) 正极:较不活泼金属(或非金属C石墨);

二、原电池电极反应式和总反应式的书写: 书写方法:“对于复杂的原电池反应考试往往是已知的” (1)找出化合价变价的一组元素,由此判断正负极;(负极失去电子,化合价升高,发生氧化反应);(2)判断电解质溶液的酸碱性(或是熔融氧化物/碳酸盐); (3)根据化合价的升降数确定得或失的电子数; (4)根据电解质溶液,利用电解质溶液中存在的离子平衡电荷; (5)根据电解质溶液,完成原子守恒; 普通电池:(锌锰干电池、铅酸蓄电池) 1.(2016?大连校级模拟)蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置。有一种蓄电池在充电和放电时发生的 反应是:NiO2+Fe+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2。书写电极方程式并判断电极负极pH值变化:(1)此电池放电时,负极的电极反应式是____________________________________________________。(2)此电池放电时,正极的电极反应式是____________________________________________________。(3)此电池充电时,阳极的电极反应式是___________________________________________________。2. 以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池。 Al+3NiO(OH)+H2O+NaOH NaAlO2+3Ni(OH)2。书写电极方程式并判断电极负极pH值变化:(1)此电池放电时,正极的电极反应式是____________________________________________________。(2)此电池充电时,阳极的电极反应式是_____________________________________________________。 3.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。 3Zn+ 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH (1)此电池放电时,负极的电极反应式是____________________________________________________。(2)此电池放电时,正极的电极反应式是____________________________________________________。(3)此电池充电时,阳极的电极反应式是___________________________________________________。 燃料电池:可燃物~O2燃料电池(可燃物作负极,氧气/空气作正极),四种电解质溶液类型: (1)碱性电解质:O2 + 4e- +2H2O = 4OH- (2)酸性电解质:O2 + 4e- +4H+ =2H2O (3)熔融金属氧化物:O2 + 4e- = 2O2- (4)熔融碳酸盐:O2 + 4e- +2CO2= 2CO32- 4.以甲醇燃料电池为例,书写四种电解质溶液环境下的电极方程式:

电化学基础知识点总结

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 还原反应 反应原理:Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑ 1.下列变化中,属于原电池反应的是( ) A .在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B .镀锌铁表面有划损时,也能阻止铁被氧化 C .红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色保护层 D .铁与稀H 2SO 4反应时,加入少量CuSO 4溶液时,可使反应加速 2.100 mL 浓度为2 mol/L 的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的量,可采用的方法是( ) A .加入适量的6 mol/L 的盐酸 B .加入数滴氯化铜溶液 C .加入适量的蒸馏水 D .加入适量的氯化钠溶液 3.称取三份锌粉,分别盛于甲、乙、丙三支试管中,按下列要求另加物质后,塞上塞子,定时测定生成氢气的体积。甲加入50 mL pH =3的盐酸,乙加入50 mL pH =3的醋酸,丙加入50 mL pH =3的醋酸及少量胆矾粉末。若反应终了,生成氢气的体积一样多,且没有剩余的锌。请用“>”“=”或“<”回答下列各题。 (1)开始时,反应速率的大小为__________。 (2)三支试管中参加反应的锌的质量为__________。 (3)反应终了,所需时间为__________。 (4)在反应过程中,乙、丙速率不同的理由是(简要说明)__________。 失e -,沿导线传递,有电流产生

高中电化学基础知识总结

高中电化学知识总结 一、原电池 1、装置特点:化学能转化为电能。 形成条件: (1)两个活泼性不同的电极(存在电势差); (2)电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应); (3)形成闭合回路(或在溶液中接触) (4)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(“富”“养”)。 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(“挣”“还”)。(5)常见的电池原理 ①铜锌原电池 电解质溶液:ZnSO4溶液 负极:氧化反应 Zn-2e-=Zn2+ 正极:还原反应 2H++2e-=2H2↑ 总反应:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ ②锰干电池 电解质溶液:糊状的NH4Cl 负极:Zn-2e-=Zn2+ 正极:2NH4++2e-=2NH3+H2↑ 总反应:Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2↑ ③铅蓄电池 电解液:H2SO4溶液 正极(PbO2):PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O 负极(Pb):Pb+SO42--2e-=PbSO4 总反应:PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O

④燃料电池 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。负极:2H2+2OH--4e-=4H2O ; 正极:O2+2H2O+4e-=4OH- 氢氧燃料电池:总反应:O2 +2H2 =2H2O

二、电解池 1、电解池: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。 (1)装置特点:电能转化为化学能。 (2)形成条件 ①与电源本连的两个电极; ②电解质溶液(或熔化的电解质) ③形成闭合回路。 2、电极分类 阳极:与直流电源正极相连的叫阳极。 阴极:与直流电源负极相连的叫阴极。 3、电极反应的顺序 ①原理:谁还原性或氧化性强谁先放电(发生氧化还原反应) ②阳极离子放电顺序: S2->I->Br->Cl->OH->SO42-(含氧酸根)>F-(“刘殿秀录用亲娘刘四”) 阴极阳离子的电子 Ag+>Fe3+>Cu2+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+(金属活动性的反方向) ③电子流向:阳极至阴极 ④阳极:失去电子,氧化反应阴极:得到电子,还原反应 4、常见的电解池原理 (1)CuSO4溶液的电解池 正极:4OH--4e-=2H2O +O2 负极:Cu2++2e-=Cu 总反应:2CuSO4+2H2O==2Cu+2H2SO4+O2↑ (2)精炼铜的电解池 粗铜板作阳极,与直流电源正极相连;纯铜作阴极,与直流电源负极相连;用CuSO4 (加一定量H2SO4)作电解液。 阴极:Cu2++2e-=Cu阳极:Cu-2e-=Cu2+、Zn-2e-=Zn2+ 阳极泥:含Ag、Au等贵重金属; 电解液:溶液中CuSO4浓度基本不变 电解铜的特点:纯度高、导电性好。 (3)电解食盐水 现象:阴极上有气泡;阳极有刺激性气体产,能使湿润的淀粉KI变蓝;

人教版高中化学选修4第四章电化学基础知识归纳

电化学基础知识归纳(含部分扩展内容)(珍藏版) 特点:电池总反应一般为自发的氧化还原反应,且为放热反应(△H<0);原电池可将化学能转化为电能 电极负极:一般相对活泼的金属溶解(还原剂失电子,发生氧化反应) 正极:电极本身不参加反应,一般是电解质中的离子得电子(也可能是氧气等氧化剂),发生还原反应 原电池原理电子流向:负极经导线到正极 电流方向:外电路中,正极到负极;内电路中,负极到正极 电解质中离子走向:阴离子移向负极,阳离子移向正极 原电池原理的应用:制成化学电源(实用原电池);金属防腐(被保护金属作正极);提高化学反应速率;判断金属活性强弱 一次电池负极:还原剂失电子生成氧化产物(失电子的氧化反应) 正极:氧化剂得电子生成还原产物(得电子的还原反应) 放电:与一次电池相同 二次电池规则:正极接外接电源正极,作阳极;负极接外接电源负极,作阴极(正接正,负接负) 充电阳极:原来的正极反应式反向书写(失电子的氧化反应) 原电池阴极:原来的负极反应式反向书写(得电子的还原反应) 化学电源电极本身不参与反应(一般用多孔电极吸附反应物),总反应相当于燃烧反应 负极:可燃物(如氢气、甲烷、甲醇等)失电子被氧化(注意电解质的酸碱性) 电极反应正极:O得电子被还原,具体按电解质不同通常可分为4种 2 燃料电池碱性介质:O+4e-+2H O==4OH- 22 酸性介质:O+4e-+4H+==2H O 22 电解质不同时氧气参与的正极反应固体或熔融氧化物(传导氧离子):O+4e-==2O2- 2 第1页质子交换膜(传导氢离子):O+4e-+4H+==2H O 22

特殊原电池:镁、铝、氢氧化钠,铝作负极;铜、铝、浓硝酸,铜作负极;铜、铁、浓硝酸,铜作负极,等 特点:电解总反应一般为不能自发的氧化还原反应;可将电能转化为化学能 活性电极:阳极溶解(优先),金属生成金属阳离子 阳极惰性电极一般为阴离子放电,失电子被氧化,发生氧化反应 (接电源正极)(石墨、铂等)常用放电顺序是:Cl->OH->高价态含氧酸根(还原性顺序), 发生氧化反应,相应产生氯气、氧气 电解原理电极反应 阴极电极本身一般不参加反应,阳离子放电,得电子被还原,发生还原反应 (接电源负极)常用放电顺序是:Ag+>Cu2+>H+>活泼金属阳离子(氧化性顺序), 相应产生银、铜、氢气 电流方向:正极到阳极再到阴极最后到负极 电子流向:负极到阴极,阳极到正极(电解质溶液中无电子流动,是阴阳离子在定向移动) 离子流向:阴离子移向阳极(阴离子放电),阳离子移向阴极(阳离子放电) 常见电极反应式阳极:2Cl--2e-==Cl↑,4OH--4e-==O↑+2H O或2H O-4e-==O↑+4H+(OH-来自水时适用) 22222 电解池阴极:Ag++e-==Ag,Cu2++2e-==Cu,2H++2e-==H↑或2H O+2e-==H↑+2OH-(H+来自水时适用) 222 电解水型:强碱、含氧强酸、活泼金属的含氧酸盐,如:NaOH、KOH、H SO、HNO、Na SO溶液等 24324 电解溶质型:无氧酸、不活泼金属的含氧酸盐,如:HCl、CuCl溶液等 2 常见电解类型电解溶质+水(放氢生碱型):活泼金属的无氧酸盐,如:NaCl、KCl、MgCl溶液等 2 电解溶质+水(放氧生酸盐):不活泼金属的含氧酸盐,如:CuSO、AgNO溶液等 43 氯碱工业的基础:电解饱和食盐水制取氯气、氢气和氢氧化钠 第2页

高中化学有关原电池知识点的总结

高中化学有关原电池知识点的总结 一、构成原电池的条件构成原电池的条件有: (1)电极材料。两种金属活动性不同的金属或金属和其它导电性(非金属或某些氧化物等);(2)两电极必须浸没在电解质溶液中; (3)两电极之间要用导线连接,形成闭合回路。说明: ①一般来说,能与电解质溶液中的某种成分发生氧化反应的是原电池的负极。②很活泼的金属单质一般不作做原电池的负极,如K、Na、Ca等。 二、原电池正负极的判断(1)由组成原电池的两极材料判断:一般来说,较活泼的或能和电解质溶液反应的金属为负极,较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。但具体情况还要看电解质溶液,如镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池,镁为负极,铝为正极;但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时,由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应,失去电子,因此铝为负极,镁为正极。 (2)根据外电路电流的方向或电子的流向判断:在原电池的外电路,电流由正极流向负极,电子由负极流向正极。(3)根据内电路离子的移动方向判断:在原电池电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极。(4)根据原电池两极发生的化学反应判断:原电池中,负极总是发生氧化

反应,正极总是发生还原反应。因此可以根据总化学方程式中化合价的升降来判断。 (5)根据电极质量的变化判断:原电池工作后,若某一极质量增加,说明溶液中的阳离子在该电极得电子,该电极为正极,活泼性较弱;如果某一电极质量减轻,说明该电极溶解,电极为负极,活泼性较强。 (6)根据电极上产生的气体判断:原电池工作后,如果一电极上产生气体,通常是因为该电极发生了析出氢的反应,说明该电极为正极,活动性较弱。 (7)根据某电极附近pH的变化判断 析氢或吸氧的电极反应发生后,均能使该电极附近电解质溶液的pH增大,因而原电池工作后,该电极附近的pH增大了,说明该电极为正极,金属活动性较弱。 三、电极反应式的书写(1)准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键 如果原电池的正负极判断失误,电极反应式的书写一定错误。上述判断正负极的方法是一般方法,但不是绝对的,例如铜片和铝片同时插入浓硝酸溶液中,由于铝片表明的钝化,这时铜失去电子,是负极,其电极反应为:负极:Cu-2e-=Cu2+正极:NO3- 4H+ 2e-=2H2O 2NO2↑再如镁片和铝片同时插入氢氧化钠溶液中,虽然镁比铝活泼,但由于镁不与氢氧化钠反应,而铝却反应,失去电子,

高中化学电化学知识

第四章电化学基础 做题技巧:有关电化学的题,只要记住“负氧正还,阳氧阴还”(氧---指发生氧化反应,还---指发生还原反应。根据升失氧降得还,即可得出答案) 第一节原电池 原电池: 1、概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池_______ 2、组成条件:①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 3、电子流向:外电路:负极——导线——正极 内电路:盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液,盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。 4、电极反应:以锌铜原电池为例: 负极:氧化反应:Zn-2e=Zn2+(较活泼金属) 正极:还原反应:2H++2e=H2↑(较不活泼金属) 总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑ 5、正、负极的判断: (1)从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属为正极。 (2)从电子的流动方向负极流入正极 (3)从电流方向正极流入负极 (4)根据电解质溶液内离子的移动方向阳离子流向正极,阴离子流向负极 (5)根据实验现象①__溶解的一极为负极__②增重或有气泡一极为正极 第二节化学电池 1、电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池 2、化学电池:借助于化学能直接转变为电能的装置 3、化学电池的分类:一次电池、二次电池、燃料电池 一、一次电池 1、常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等 二、二次电池 1、二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池。 2、电极反应:铅蓄电池 2--2e-=PbSO4↓ 放电:负极(铅):Pb+SO 4 2-+2e-=PbSO4↓+2H2O 正极(氧化铅):PbO2+4H++SO 4 2- 充电:阳极:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO 4 2- 阴极:PbSO4+2e-=Pb+SO 4 ↓+2H2O 两式可以写成一个可逆反应:PbO2+Pb+2H2SO4 3、目前已开发出新型蓄电池:银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池 三、燃料电池

电化学原理知识点

电化学原理 第一章 绪论 两类导体: 第一类导体:凡是依靠物体内部自由电子的定向运动而导电的物体,即载流子为自由电子(或空穴)的导体,叫做电子导体,也称第一类导体。 第二类导体:凡是依靠物体内的离子运动而导电的导体叫做离子导体,也称第二类导体。 三个电化学体系: 原电池:由外电源提供电能,使电流通过电极,在电极上发生电极反应的装置。 电解池:将电能转化为化学能的电化学体系叫电解电池或电解池。 腐蚀电池:只能导致金属材料破坏而不能对外界做有用功的短路原电池。 阳极:发生氧化反应的电极 原电池(-)电解池(+) 阴极:发生还原反应的电极 原电池(+)电解池(-) 电解质分类: 定义:溶于溶剂或熔化时形成离子,从而具有导电能力的物质。 分类: 1.弱电解质与强电解质—根据电离程度 2.缔合式与非缔合式—根据离子在溶液中存在的形态 3.可能电解质与真实电解质—根据键合类型 水化数:水化膜中包含的水分子数。 水化膜:离子与水分子相互作用改变了定向取向的水分子性质,受这种相互作用的水分子层称为水化膜。可分为原水化膜与二级水化膜。 活度与活度系数: 活度:即“有效浓度”。 活度系数:活度与浓度的比值,反映了粒子间相互作用所引起的真实溶液与理想溶液的偏差。 规定:活度等于1的状态为标准态。对于固态、液态物质和溶剂,这一标准态就是它们的纯物质状态,即规定纯物质的活度等于1。 离子强度I : 离子强度定律:在稀溶液范围内,电解质活度与离子强度之间的关系为: 注:上式当溶液浓度小于0.01mol ·dm-3 时才有效。 电导:量度导体导电能力大小的物理量,其值为电阻的倒数。 符号为G ,单位为S ( 1S =1/Ω)。 影响溶液电导的主要因素:(1)离子数量;(2)离子运动速度。 当量电导(率):在两个相距为单位长度的平行板电极之间,放置含有1 克当量电解质的溶液时,溶液所具有的电导称为当量电导,单位为Ω-1 ·cm2·eq-1。 与 K 的关系: 与 的关系: 当λ趋于一个极限值时,称为无限稀释溶液当量电导或极限当量电导。 离子独立移动定律:当溶液无限稀释时,可以完全忽略离子间的相互作用,此时离子的运动 i i i x αγ=∑ =2 2 1i i z m I I A ?-=±γlog L A G κ= KV =λN c N c k 1000=λ- ++=000λλλ

高考电化学专题 复习精华版

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 -=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)。 失e -,沿导线传递,有电流产生 溶 解 不断

可充电电池 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 负极: ;正极: 。 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。 1.普通锌锰电池 干电池用锌制桶形外壳作负极,位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极,在石墨周围填充NH 4Cl 、ZnCl 2和淀粉作电解质溶液,还填充MnO 2的黑色粉末吸收正极放出的H 2,防止产生极化现象。电极总的反应式为:2NH 4Cl+Zn+2MnO 2=ZnCl 2+2NH 3↑+Mn 2O 3+H 2O 问题: ①通常我们可以通过干电池的外观上的哪些变化判断它已经不能正常供电了? ②我们在使用干电池的过程中并没有发现有气体产生,请推测可能是干电池中的什么成分起了作用? 化学电 源 简 介 放电 充电 放电 放电` 充电 放电 ` 充电 放电 `

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电化学复习 (一)原电池 一、原电池 装置特点:化学能转化为电能。 形成条件: ①、2 个活泼性不同的电极, 一般情况下,较活泼者作负极, 较不活泼者作正极; ②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应); ③、形成闭合回路(或在溶液中接触) 基本概念: 负极:用还原性较强的物质作负极,负极失电子;发生氧化反应。 正极:用氧化性较强的物质正极,正极得电子,发生还原反应。 反应原理:铜锌原电池 (Cu —Zn ) ( - ): Zn-2e - =Zn 2+ + - (+): 2H+2e =2H ↑ 负极(锌) Zn-2e - =Zn2+ + 正极(石墨) 2NH 4 +2e-=2NH 3+H 2↑ ①、普通锌—锰( Zn —Mn )干电池: + 2+ 总反应: Zn+2NH 4=Zn +2NH 3+H 2↑ 电解质溶液:糊状的 NH4Cl ②、铅蓄电池 正极: PbO 2+SO 42- +4H ++2e - =PbSO 4+2HO 2- - 负极: Pb+SO 4 -2e =PbSO 4 总反应: PbO 2+Pb+2HSO 4=2PbSO 4+2HO 电解液 :H 2SO 4 ③、银—锌纽扣电池 - - 正极: Ag 2O+2e+H 2O=2Ag+2OH 负极: Zn-2e -- +2OH=Zn(OH)2 总反应: Ag 2O+Zn+H 2O=2Ag+Zn(OH) ④、镍—镉电池 - - 正极: 2NiO(OH)+2HO+2e=2Ni(OH) 2+2OH - - =Cd(OH)2 负极: Cd+2OH-2e 总反应: 2NiO(OH)+2HO+Cd=2Ni(OH)+ Cd(OH)2 三、特殊的原电池 ①、 Al 与 Mg 组成的原电池(溶质为 NaOH ) 特殊: Mg 的活泼性强于 Al 却作正极 - -

电化学基础知识点总结

电化学基础知识点总结 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 =Zn 2+ 2H + +2e =2H 2 ↑ 电解质溶液 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 4 Cl 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:负极由锌改锌粉(反应面积增大,放电电流增加); 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 2 O 负极(Pb ) Pb+SO 42--2e =PbSO 4 铅蓄电池:总反应:PbO 2 +Pb+2H 2 SO 4 2PbSO 4 +2H 2 O 失e ,沿导线传递,有电流产生 溶解 不断移 向 阳离 子 放电 充电

电解液:1.25g/cm 3 ~1.28g/cm 3 的H 2 SO 4 溶液 蓄电池 特点:电压稳定。 Ⅰ、镍——镉(Ni ——Cd )可充电电池; 其它蓄电池 Cd+2NiO(OH)+2H 2 O Cd(OH)2 +2Ni(OH)2 Ⅱ、银锌蓄电池 锂电池 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。 负极:2H 2 +2OH -4e =4H 2 O ;正极:O 2 +2H 2 O+4e =4OH ③、氢氧燃料电池: 总反应:O 2 +2H 2 =2H 2 O 特点:转化率高,持续使用,无污染。 废旧电池的危害:旧电池中含有重金属(Hg 2+ )酸碱等物质;回收金属,防止污染。 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 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+ ;正极(C ):O 2 +2H 2 O+4e =4OH 电化 吸氧腐蚀: 总反应:2Fe+O 2 +2H 2 O=Fe(OH)2 腐蚀 后继反应:4Fe(OH)2 +O 2 +2H 2O =4Fe(OH)3 钢铁的腐蚀: 2Fe(OH)3 Fe 2 O 3 +3H 2 O 负极(Fe ):Fe-2e =Fe 2+ ; 析氢腐蚀: 正极(C ):2H + +2e =H 2 ↑ 化学电源简介 金属的腐蚀与防护 放电 放电` △

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电化学 1.一种太阳能电池的工作原理如图Z7-1所示,电解质为铁氰化钾K3[Fe(CN)6]和亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]的混合溶液,下列说法不正确的是( ) 图Z7- 1 A.K+移向催化剂b B.催化剂a表面发生的化学反应:[Fe(CN)6]4--e-===[Fe(CN)6]3- C.[Fe(CN)6]3-在催化剂b表面被氧化 D.电解池溶液中的[Fe(CN)6]4-和[Fe(CN)6]3-浓度基本保持不变 2.工业上常用电解硫酸钠溶液联合生产硫酸和烧碱,生产装置如图Z7-2所示,其中阴极和阳极均为惰性电极。测得同温同压下,气体甲与气体乙的体积比约为1∶2,以下说法中正确的是( ) 图Z7- 2 A.a极与电源的负极相连 B.产物丙为硫酸溶液 C.离子交换膜d为阴离子交换膜 D.b电极反应式:4OH--4e-===O2↑+2H2O 3.如图Z7-3,下列说法不正确的是( ) 图Z7- 3 A.此装置用于电镀铜时,电解一段时间,硫酸铜溶液的浓度不变 B.若a为纯铜,b为粗铜,该装置可用于粗铜的电解精炼 C.燃料电池中正极反应为O2+4e-+2H2O===4OH- D.电子经导线流入b电极

4.用电解法可提纯含有某些含氧酸根杂质的粗KOH溶液,其工作原理如图Z7-4所示。下列有关说法错误的是( ) 图Z7- 4 A.阳极反应式为4OH--4e-===2H2O+O2↑ B.通电后阴极区附近溶液pH会增大 C.K+通过交换膜从阴极区移向阳极区 D.纯净的KOH溶液从b出口排出 5.我国预计在2020年前后建成自己的载人空间站。为了实现空间站的零排放,循环 利用人体呼出的CO2并提供O2,我国科学家设计了一种装置(如图Z7-5),实现了“太阳能-电能-化学能”转化,总反应方程式为2CO2===2CO+O2。下列关于该装置的说法正确的 是( ) 图Z7- 5 A.图中N型半导体为正极,P型半导体为负极 B.图中离子交换膜为阳离子交换膜 C.反应完毕,该装置中电解质溶液的碱性增强 D.人体呼出的气体参与X电极的反应:CO2+2e-+H2O===CO+2OH- 6.用如图Z7-6装置研究电化学原理,下列分析中错误的是( ) 图Z7- 6 7.(1)利用如图Z7-7实验装置可以合成氨,钯电极B 的电极反应式为

新人教版高中化学选修4知识点总结:第四章电化学基础

电化学基础 一、原电池 课标要求 1、掌握原电池的工作原理 2、熟练书写电极反应式和电池反应方程式 要点精讲 1、原电池的工作原理 (1)原电池概念:化学能转化为电能的装置,叫做原电池。 若化学反应的过程中有电子转移,我们就可以把这个过程中的电子转移设计成定向的移动,即形成电流。只有氧化还原反应中的能量变化才能被转化成电能;非氧化还原反应的能量变化不能设计成电池的形式被人类利用,但可以以光能、热能等其他形式的能量被人类应用。 (2)原电池装置的构成 ①有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极。 ②电极材料均插入电解质溶液中。 ③两极相连形成闭合电路。 (3)原电池的工作原理 原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电流。负极发生氧化反应,正极发生还原反应,简易记法:负失氧,正得还。 2、原电池原理的应用 (1)依据原电池原理比较金属活动性强弱 ①电子由负极流向正极,由活泼金属流向不活泼金属,而电流方向是由正极流向负极,二者是相反的。

②在原电池中,活泼金属作负极,发生氧化反应;不活泼金属作正极,发生还原反应。 ③原电池的正极通常有气体生成,或质量增加;负极通常不断溶解,质量减少。 (2)原电池中离子移动的方向 ①构成原电池后,原电池溶液中的阳离子向原电池的正极移动,溶液中的阴离子向原电池的负极移动; ②原电池的外电路电子从负极流向正极,电流从正极流向负极。 注:外电路:电子由负极流向正极,电流由正极流向负极; 内电路:阳离子移向正极,阴离子移向负极。 3、原电池正、负极的判断方法: (1)由组成原电池的两极材料判断 一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 (2)根据电流方向或电子流动方向判断。 电流由正极流向负极;电子由负极流向正极。 (3)根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断 在原电池的电解质溶液内,阳离子移向正极,阴离子移向负极。 (4)根据原电池两极发生的变化来判断 原电池的负极失电子发生氧化反应,其正极得电子发生还原反应。 (5)根据电极质量增重或减少来判断。 工作后,电极质量增加,说明溶液中的阳离子在电极(正极)放电,电极活动性弱;反之,电极质量减小,说明电极金属溶解,电极为负极,活动性强。 (6)根据有无气泡冒出判断 电极上有气泡冒出,是因为发生了析出H2的电极反应,说明电极为正极,活动性弱。 本节知识树

电化学基础知识点复习总结

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 还原反应 反应原理:Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑ 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:负极由锌改锌粉(反应面积增大,放电电流增加); 。 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。 Ⅰ、镍——镉(Ni ——Cd )可充电电池; 其它蓄电池 Cd+2NiO(OH)+2H 2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Ⅱ、银锌蓄电池 锂电池 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。 负极:2H 2+2OH --4e -=4H 2O ;正极:O 2+2H 2O+4e -=4OH - 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。 废旧电池的危害:旧电池中含有重金属(Hg 2+)酸碱等物质;回收金属,防止污染。 失e -,沿导线传递,有电流产生化学电源简介 放电 充电 放电 放电`

高中化学 原电池原理知识点总结

原电池正负极判断的方法 ①由组成原电池的两级材料判断,一般是活泼金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 ②根据电流方向或电子流动方向判断,电流是由正极流向负极,电子流动方向是由负极流向正极。 ③根据原电池里电解质溶液内离子的定向移动方向,在原电池的电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极。 ④根据原电池两级发生的变化来判断,原电池的负极总是失电子发生氧化反应,正极总是得电子发生还原反应。 ⑤X极增重或减重:X极质量增加,说明溶液中的阳离子在X极(正极)放电,反之,X极质量减少,说明X极金属溶解,X极为负极。 ⑥X极有气泡冒出:发生可析出氢气的反应,说明X极为正极。 ⑦X极负极pH变化:析氢或吸氧的电极发生反应后,均能使该电极附近电解质溶液的pH增大,X极附近的pH增大,说明X极为正极。 原电池: 1.定义:将化学能转化为电能的装置。 2.工作原理: 以铜-锌原电池为例 (1)装置图:

(2)原理图: 3.实质:化学能转化为电能。 4.构成前提:能自发地发生氧化还原反应。 5.电极反应: 负极:失去电子;氧化反应;流出电子 正极:得到电子;氧化反应;流入电子 原电池中的电荷流动: 在外电路(电解质溶液以外),电子(负电荷)由负极经导线(包括电流表和其他用电器)流向正极,使负极呈正电性趋势、正极呈负电性趋势。在内电路(电解质溶液中),阳离子(带正电荷)向正极移动,阴离子 (带负电荷)向负极移动。这样形成了电荷持续定向流动,电性趋向平衡的闭合电路。

一、原电池的原理 1.构成原电池的四个条件以铜锌原电池为例 ①活拨性不同的两个电极②电解质溶液③自发的氧化还原反应④形成闭合回路 2.原电池正负极的确定 ①活拨性较强的金属作负极,活拨性弱的金属或非金属作正极。 ②负极发生失电子的氧化反应,正极发生得电子的还原反应 ③外电路由金属等导电。在外电路中电子由负极流入正极 ④内电路由电解液导电。在内电路中阳离子移向正极,阴离子会移向负极区。 Cu-Zn原电池:负极: Zn-2e=Zn2+ 正极:2H+ +2e=H2↑总反应:Zn +2H+=Zn2+ +H2↑ 氢氧燃料电池,分别以OH和H2SO4作电解质的电极反应如下: 碱作电解质:负极:H2—2e-+2OH-=2 H2O 正极:O2+4e-+2 H2O=4OH- 酸作电解质:负极:H2—2e-=2H+ 正极:O2+4e-+4H+=2 H2O 总反应都是:2H2+ O2=2 H2O 二、电解池的原理 1.构成电解池的四个条件以NaCl的电解为例 ①构成闭合回路②电解质溶液③两个电极④直流电源

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