化学电化学知识复习专题
电化学基础知识点(大全)
【知识点】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 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);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。
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)2Ⅱ、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。
化学专题复习:电化学基础(完整版)
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IV FeZn III I II FeZn 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 附近练习2、下面有关电化学的图示,完全正确的是( )练习3、已知蓄电池在充电时作电解池,放电时作原电池。
铅蓄电池上有两个接线柱,一个接线柱旁标有“+”,另一个接线柱旁标有“—”。
关于标有“+”的接线柱,下列说法中正确..的是( )A 、充电时作阳极,放电时作负极B 、充电时作阳极,放电时作正极C 、充电时作阴极,放电时作负极D 、充电时作阴极,放电时作正极练习4、(08广东卷)LiFePO 4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点,可用于电动汽车。
高考化学专项练复习《电化学》含答案
高考化学专项练复习《电化学》含答案一、选择题(本题共20小题,每题只有一个选项符合题意)1.糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等,其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。
下列分析正确的是A .脱氧过程是吸热反应,可降低温度,延长糕点保质期B .脱氧过程中铁作原电池正极,电极反应为:Fe -3e -=Fe 3+C .脱氧过程中碳作原电池负极,电极反应为:2H 2O+O 2+4e -=4OH -D .含有1.12g 铁粉的脱氧剂,理论上最多能吸收氧气0.015mol【答案】D【解析】A .脱氧过程是放热反应,可吸收氧气,延长糕点保质期,A 不正确;B .脱氧过程中铁作原电池负极,电极反应为Fe -2e -=Fe 2+,B 不正确;C .脱氧过程中碳作原电池正极,电极反应为2H 2O+O 2+4e -=4OH -,C 不正确;D .含有1.12g 铁粉的脱氧剂,铁的物质的量为0.02mol ,其最终被氧化为氢氧化铁,电子转移总量为0.06mol ,理论上最多能吸收氧气0.015mol ,D 正确。
故选D 。
2.“自煮火锅”发热包的成分为碳酸钠、硅藻土、铁粉、铝粉、活性炭、焦炭粉、NaCl 、生石灰,向发热包中加入冷水,可用来蒸煮食物。
下列说法错误的是 A .活性炭作正极,正极上发生还原反应B .负极反应为--22Al-3e +4OH =AlO +2H O -C .Na +由活性炭区向铝粉表面区迁移D .硅藻土结构疏松,使各物质分散并均匀混合,充分接触【答案】C【解析】发热包发热过程中有微小原电池形成,如铝粉和活性炭在水溶液中,活性炭作正极,O 2得到电子发生还原反应,电极反应式为:O 2+2H 2O+4e -=4OH -,铝粉作负极,失去电子发生氧化反应,电极反应式为:--22Al-3e +4OH =AlO +2H O -。
A .根据分析,活性炭作正极,O 2得到电子发生还原反应,A 正确;B .若铝粉作负极,失去电子发生氧化反应,电极反应式为:--22Al-3e +4OH =AlO +2H O -,B 正确;C .活性炭作正极,铝粉作负极,原电池中阳离子向正极移动,即Na +向活性炭区迁移,C 错误;D .硅藻土结构疏松,可以使各物质分散并均匀混合,充分接触,D正确;答案选C。
电化学复习
宏观判断: ①根据电极材料 较活泼的电极材料 ——负极
②根据原电池电极 发生的反应
较不活泼的电极材料——正极 发生氧化反应的极 ——负极
发生还原反应的极 ——正极 质量增加的电极 ——正极 ③根据电极增重还是减重 工作后 质量减少的电极 ——负极 ④根据电极有气泡冒出: 工作后,有气泡冒出的电极为正极
燃料电池是利用氢气、天然气、甲醇等燃 料与氧气或空气进行电化学反应时释放出来的 化学能直接转化成电能的一类原电池。目前燃 料电池的能量转化率可达近80%,约为火力发 电的2倍。这是因为火力发电中放出的废热太 多。燃料电池的噪声及硫氧化物、氮氧化物等 废气污染都接近零;燃料电池发明于19世纪30年代
末,经反复试验、改进,到20世纪60年代才开始进入 实用阶段。第一代燃料电池的 大致情况如下:
氢氧燃料电池工作原理
介质
电池反应: 2H2 +O2 = 2H2O
酸性
中性
负极
正极 负极 正极 负极 正极
(二)二次电池(可充电)
电池-铅蓄电池
1、电极材料及原料
正极:PbO2 负极:Pb
2、电解质溶液 H2SO4溶液 (放电时) 3、电极反应式:
负极(Pb):
Pb- 2e-+ SO4 2 - =PbSO4
正极(PbO2): PbO2+4H++SO42 -+ 2e-= PbSO4 +2H2O
总反应: Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O
知识点2:各类电池
锂电池
各 类 电 池
干电池
叠层电池
纽扣电池
(一) 一次电池
1、干电池(普通锌锰电池)
高中化学之电化学知识点
高中化学之电化学知识点一、电化学四极正负极是根据物理学上的电位高低而规定的,多用于原电池。
正极电位高,是流入电子(外电路)的电极;负极电位低,是流出电子(外电路)的电极。
阴阳极是化学上的规定,多用于电解池或电镀池。
阳极是指发生氧化反应的电极,阴极是发生还原反应的电极。
二、电化学中四个池子1、原电池:化学能转化为电能的装置,除燃烧电池外,一般有活泼金属组成的负极。
2、电解池:电能转化为化学能的装置。
3、电镀池:应用电解原理在某些金属表面镀上一层新的金属的装置,镀层金属接电源正极,待镀金属的物件接电源负极,电镀液含有镀层金属离子。
4、电解精炼池:应用电解原理提纯某些金属的装置,待提纯的金属接电源正极,该金属的纯净固体接电源负极,电解液含有待提纯金属的阳离子。
三、原电池电极的四种判断方法1、根据构成原电池的电极材料判断:活泼金属作负极,较不活泼金属或导电的非金属及金属氧化物作正极。
2、根据电子流向或电流流向判断:电子流出或电流流入的电极为负极,反之为正极。
3、根据原电池的反应进行判断:发生氧化反应的为负极,发生还原反应的为正极。
可依据电极附近指示剂(石蕊、酚酞、湿润的KI淀粉等)的显色情况,推断该电极是H+还是OH-或I-等放电,从而确定正、负极。
如用酚酞作指示剂,则溶液变红色的那一极附近溶液的性质为碱性,是H+放电导致c(OH-)>c (H+),H+放电是还原反应,故这一极为正极。
4、根据两极现象判断:溶解或质量减少的一极为负极,质量增加或有气泡产生的一极为正极。
四、电解的四种类型1、只有溶质发生化学变化如用惰性电极电解CuCl2溶液、HCl溶液:CuCl2=Cu+Cl2↑;2HCl=2H2↑+Cl2↑2、只有水发生化学变化如惰性电极电解H2SO4、NaOH、Na2SO4溶液的电极反应均为:2H2O=2H2↑+O2↑3、溶质、水均发生化学变化如惰性电极电解CuSO4溶液:2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑惰性电极电解NaCl溶液:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑4、溶质和水均未发生化学变化如铁器上镀铜,阳极铜棒:Cu—2e-=Cu2+,阴极铁器:Cu2++2e -=Cu五、书写电极反应的四原则1、加和性原则:根据得失电子守恒,总反应式为两个反应式之和,若已知一个电极反应式,可用总反应式减去已知的反应式,得另一电极反应式。
电化学原理知识点
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)。
第二章是电化学热力学界面:不同于基体的两相界面上的过渡层。
相间电位:两相接触时存在于界面层的电位差。
产生电位差的原因是带电粒子(包括偶极子)分布不均匀。
形成相间电位的可能情况:1。
残余电荷层:带电粒子在两相间的转移或外部电源对界面两侧的充电;2.吸附双电层:界面层中阴离子和阳离子的吸附量不同,使界面和相体带等量相反的电荷;3.偶极层:极性分子在界面溶液侧定向排列;4.金属表面电势:各种短程力在金属表面形成的表面电势差。
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 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:cm 3~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)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 。
电化学知识点完整版
电化学知识点完整版电化学作为化学学科的一个重要分支,研究了电化学反应和与电子传递有关的化学过程。
本文将全面介绍电化学的基本概念、原理和应用。
一、电化学的基本概念电化学是研究电子和离子在电解质溶液中的相互作用和转化的学科。
它涉及两种基本类型的反应:即氧化还原反应(简称氧化反应和还原反应)和电解反应。
1. 氧化还原反应氧化还原反应是电化学中最基本的反应类型。
氧化反应是指物质失去电子,还原反应是指物质获得电子。
在氧化还原反应中,电子的转移伴随着离子的迁移和化学键的断裂和形成。
2. 电解反应电解反应是指在电解质溶液中,由于外加电压而引起的非自发反应。
在电解反应中,电子从外部电源进入电解质溶液,物质离子在电解质溶液中发生迁移和转化。
二、电化学的基本原理电化学涉及两个基本的物理现象:电解和电池。
1. 电解电解是指用电流促使电解质溶液中离子发生迁移和转化的过程。
根据电解溶液中离子的迁移方式,电解可以分为两种类型:阳极电解和阴极电解。
在阳极电解过程中,阳离子移向负极,负离子移向阳极;反之,在阴极电解过程中,负离子移向阳极,阳离子移向负极。
2. 电池电池是一种将化学能转化为电能的装置。
它由两个电极(即正极和负极)和介于两者之间的电解质组成。
电池可以分为两类:非可逆电池和可逆电池。
非可逆电池是指只能进行一次反应,反应过程不可逆;可逆电池是指可以进行可逆反应,外加电压可以使电池反应方向发生逆转。
三、电化学的应用电化学在许多领域有着广泛的应用,以下列举其中几个重要的应用领域。
1. 电解和电镀电解和电镀是电化学应用的典型例子。
通过外加电流促使金属离子在电解质溶液中还原为纯净金属,并在电极上形成一层均匀的金属沉积。
2. 燃料电池燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的装置。
它通过氧化还原反应将燃料和氧气直接转化为电能,并产生水和二氧化碳等物质。
3. 腐蚀与防腐电化学在材料科学和工程领域中的应用非常重要。
通过研究金属在电解质溶液中的电化学反应,可以预测和防止金属的腐蚀现象,从而在工程中采取有效的防腐措施。
《电化学》专题复习.ppt
精炼池
电解池
硫酸溶液 CuSO4溶液
原电池
电镀池
练习2、判断下列装置各属于什么池?
负极 正极
阳极 阴极
原电池
电解池
七、电极反应的书写
★如何书写电极反应?
规律:原电池或电解池的两电极反应式 之和即为总反应式,
写法:总反应式减去一电极反应式即为另 一个电极反应式。对于较复杂的、陌生的 反应可用该方法解题并检验。 书写注意事项:一看电极材料;二看环境 介质;三看附加条件与信息
(3)在E中,Cu______为极,发生_______反应,
电极反应为
。碳棒为______为极,发生
_______反应,电极反应为
。E中的实验
现象为
2. (1)右图的装置会出现什么现象?并完成 电极反应式和总反应式。
(2) 左边烧杯为____________装置,右边烧 杯为____________装置。当Zn减轻 0.65_______ g时,左边烧杯的碳棒增重 _______ g,右边烧杯的左边碳棒为_______ 极,产生的气体为_______ mol,右边烧杯 的右边碳棒为_______极,在标状下产生的 气体为_______ mL。
(4)设计电池 从理论上说,任何自发的氧化还原反
应均可设计成原电池
例:利用下述反应:2FeCl3 + Cu == 2FeCl2 + CuCl2设计一个原电池装置。
①画出装置图; ②标明电极材料和电解质溶液; ③写出电极反应式。 负极 正极 总反应式: 2 Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+
放电时:负极:Pb-2e-+SO42- =PbSO4 正极:PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O
电化学原理复习资料
第一章绪论思考题1、第一类导体和第二类导体有什么区别?答:区别:载流子的不同。
第一类导体载流子为物体内部自由电子或空穴,第二类导体的载流子为正负离子。
注意:①不要漏掉空穴,②部分同学认为载流子在各自导体间导电过程涉及化学变化。
这是不对的,只有在两类导体界面上传递时才会出现化学反应。
2、什么是电化学体系?你能举出两﹑三个实例加以说明吗?答:电化学体系是指由两类不同导体组成的,是一种在电荷转移时不可避免地伴随有物质变化的体系。
实例:①镀锌的电解池,其外电路是由第一类导体组成的,而电解质是由第二类导体组成,在正极上发生氧化反应(Zn和O H-失去电子的反应),在负极上发生还原反应(Zn2+和H+得电子的反应。
②丹尼尔电池,其外部电路时由第一类导体组成,而溶液是由第二类导体组成,其阳极上发生还原反应,阴极上发生氧化反应。
注意:①例子不能写得过于简单,要具体说明。
②“阴”、“阳”的字迹一定写清楚。
4、能不能说电化学反应就是氧化还原反应?为什么?答:不能。
因为电化学反应是发生在电化学体系中的,并伴随有电荷的转移的化学反应。
而氧化还原反应则是指在反应前后元素的化合价具有相应的升降变化的化学反应。
注意:强调电化学体系,电化学反应要在两类导体组成的体系中发生反应。
而氧化还原反应则没有导体类型的限制。
6、影响电解质溶液导电性的因素有哪些?为什么?答:①电解质溶液的几何因素。
对单位体积溶液,电解质溶液的导电性与离子在电场作用下迁移的路程和通过的溶液截面积有关,这同单位体积金属导体受其长度和横截面积的影响类似。
②离子运动速度。
离子运动速度越大,传递电量就越快,导电能力就越强。
离子运动速度又受到离子本性、溶液总浓度、温度、溶剂粘度等的影响。
③离子浓度。
离子浓度越大,则单位体积内传递的电量就越大,导电能力越强。
但如果离子浓度过大,离子间距离减少,其相互作用就加强,致使离子运动的阻力增大,这反而能降低电解质的导电性能。
④溶剂性质。
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。
电化学基础复习
e2+ Zn Zn
SO2 4 SO2 4 SO2 4
正极 Cu
H+ H+ H+
e- H+
2 + e- H
H
Zn2+
1.有两种活动性不同的金属(或非金属单质)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
Cu
Zn
1.根据电池反应写出电极反应式
2.找出两极材料
3.找出电解质溶液 【思考】Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,设计能 持续产生电流的原电池装置
第四章知识结构
电化学基础 氧化还 原反应 §3电解池
§1原电池 §2化学电源
化学能转化 为电能,自 发进行
§4金属的电化学腐蚀与防护
电能转化为 化学能,外 界能量推动
一、原电池的工作原理
二、构成原电池的条件 三、原电池的设计 四、原电池正负极的判断 五、电极反应式的书写 六、化学电源
1.原电池:将化学能转变为电能的装置 2.原电池工作原理: eI 电流表 负极
3.燃料电池
(2)甲烷燃料电池 碱性电解质 负极: CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O 正极: 2O2+4H2O+8e-=8OH总反应: CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O (3)甲醇燃料电池 碱性电解质
负极: 2CH3OH+16OH--12e-=2CO32-+12H2O
②充电——电解池 阴极: PbSO4+2e-=Pb+SO42阳极: PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+SO42-+4H+
3.燃料电池
(1)氢氧燃料电池 ①酸性电解质 负极: 2H2-4e-=4H+
正极: O2+4H++4e-=2H2O 总反应: 2H2+O2=2H2O
高考化学复习电化学专题
高考化学复习电化学专题电化学是研究电和化学反应相互关系的科学。
下面是店铺为您带来的高考化学复习电化学专题,希望对大家有所帮助。
高考化学复习电化学专题:知识点1.判断电极(1)“放电”时正、负极的判断①负极:元素化合价升高或发生氧化反应的物质;②正极:元素化合价降低或发生还原反应的物质。
(2)“充电”时阴、阳极的判断①阴极:“放电”时的负极在“充电”时为阴极;②阳极:“放电”时的正极在“充电”时为阳极。
2.微粒流向(1)电子流向①电解池:电源负极→阴极,阳极→电源正极;②原电池:负极→正极。
提示:无论是电解池还是原电池电子均不能流经电解质溶液。
(2)离子流向①电解池:阳离子移向阴极,阴离子移向阳极;②原电池:阳离子移向正极,阴离子移向负极。
3.书写电极反应式(1)“放电”时电极反应式的书写①依据条件,指出参与负极和正极反应的物质,根据化合价的变化,判断转移电子的数目;②根据守恒书写负极(或正极)反应式,特别应注意电极产物是否与电解质溶液共存。
(2)“充电”时电极反应式的书写充电时的电极反应与放电时的电极反应过程相反,充电的阳极反应为放电时正极反应的逆过程,充电的阴极反应为放电时负极反应的逆过程。
3.确定正负极应遵循:(1)一般是较活泼的金属充当负极,较不活泼的金属或非金属或金属氧化物作正极。
说明:正负极的确定还与所用的电解质溶液有关,如Mg—Al —HCl溶液构成的原电池中, Mg为负极,Al为正极; 若改用溶液即Mg—Al —NaOH溶液构成的原电池中,则Mg为正极,Al为负极。
(2) 根据电子流向或电流方向确定:电子流出的一极或电流流入的一极为负极;(3)根据内电路中自由离子的移动方向确定:在内电路中阴离子移向的电极为负极,阳离子移向的电极为正极。
(4)根据原电池反应式确定: 失电子发生氧化反应(还原剂中元素化合价升高)的一极为负极。
此外还可以借助氧化反应过程发生的一些特殊现象(如电极溶解、减重,电极周边溶液或指示剂的变化等)来判断。
电化学知识点
电化学知识点电化学是研究电与化学之间相互作用的科学领域。
它既涉及物理学中的电学,又包括化学学科中的电化学反应。
电化学的研究对于理解和应用电池、电解、腐蚀等过程具有重要意义。
本文将介绍电化学中的一些基本概念和实践应用。
1. 电化学基础电化学中的两个重要概念是电位和电流。
电位是指物体上的电势差,它描述了正电荷和负电荷之间的相对能量差异。
电路中,当电流通过导体时,就像水流动一样,在形成的闭合回路中,电荷会从一个电极流向另一个电极。
这种电流是电化学反应的结果。
2. 电池和蓄电池电池是将化学能转化为电能的装置,它由两个或多个半电池组成。
半电池是一个化学反应产生电流的半截。
蓄电池则是能够重复充放电的电池,它可以在外部电源未连接时储存能量。
蓄电池的工作原理是将化学反应的产物吸附到电极上,然后再通过反向反应释放能量。
3. 电解和电沉积电解是电化学过程中将化学物质分解为离子的过程。
通过将电流通过液体或熔融的盐,可将阴阳离子分离出来。
而电沉积是指通过电流将离子沉积到一个电极上的过程。
这种过程常用于电镀,可以制备出金属薄膜或改变物体的表面性质。
4. 电化学传感器电化学传感器是利用电化学原理来测量、检测化学物质浓度或气体浓度的传感器。
例如,氧气传感器可通过电反应测量氧气浓度,用于监测空气中的氧含量。
另外,pH传感器可以测量溶液中的酸碱度,用于环境监测和实验室分析。
5. 电化学腐蚀电化学腐蚀是金属或合金遭受化学或电化学反应而受到损害的过程。
当金属与电解质接触时,会发生氧化还原反应,导致金属表面的物质流失。
腐蚀不仅使金属失去外观,还可能降低其机械性能和耐用性。
电化学腐蚀的研究有助于开发新的材料和防腐蚀措施。
6. 超级电容器超级电容器是一种能够高效储存电能的装置。
它与传统电池不同,不通过化学反应来储存能量,而是通过电荷在电极表面的吸附和释放来实现。
超级电容器具有高功率密度、长循环寿命和快速充放电等优点,因此被广泛应用于电子设备、电动车等领域。
电化学复习
3.在25℃时,
1 2
Hg
2 2
e
-
Hg
,
E1 =0.798V,
Hg22e-Hg , E2 =0.854V。 则25℃时,
Hg
2
e-
1 2
Hg
2 2
的E3为( )。
(A)0.910V (B)0.056V (C)-0.056V (D)-0.910V
3.答: A
4. 电池Hg(l) | Zn(a1) | ZnSO4(a2) | Zn(a3) | Hg(l)的电动势: ( )。
u u u
而 t t 1
v U(dE /dl)
v U(dE /dl)
氢离子和氢氧根离子的电迁移率最大,导电能力最强.
电化学
5、电导、电导率、摩尔电导
G=1/R
=Gl/AS=1/
m=/C
单位: S
S m-1
S m2 mol-1
电导率相当于单位长度、单位截面积导体的电导,
注意:在表示电解质的摩尔电导率时,应标明物质的 基本单元。
15、电极电势定义:以标准氢电极作为负极,(人为 规定其电势为0)指定电极为正极所组成的电池的电 动势为该电极的电极电势。
标准氢电极‖给定电极
16、电势序表 1)电势序表的电势为还原电极电势。 2)
Eθ 越负,说明该反应的还原态物质的失电子能力越强, E θ越正,说明该反应的氧化态物质获电子能力越强.
16. 答: ×
17.用能斯特公式算得电池的电动势为负值,表示此电池反 应的方向是朝正向进行。 ( )
17. 答:×
18.电池Zn(s)|ZnCl2(b=0.002mol·kg1,=1.0)|AgCl(s)|Ag(s),其
高中电化学专题复习教案
高中电化学专题复习教案一、电化学基础知识回顾1. 电化学基本概念:- 电化学是研究电能与化学能之间相互转换关系的学科。
- 电化学涉及电解、电池和电化学反应等内容。
2. 电化学的基本单位:- 电荷量单位为库仑(C),1C=1A·s。
- 电位单位为伏特(V)。
3. 电解与电池:- 电解是利用外加电源将化学物质分解成离子的过程。
- 电池是利用化学能转换为电能的装置。
二、电化学反应1. 电解反应:- 电解池中的阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,电荷通过外部电路传导。
2. 电流强度和电量的关系:- 电流强度I=电荷量Q/时间t。
- 电流的单位是安培(A)。
三、电解实验1. 水的电解:- 氢气在阴极析出,氧气在阳极析出。
- 氢气较易析出,因此阴极气体为氢气。
2. 氯化铜的电解:- 在CuCl2溶液中进行电解,阴极沉积铜,阳极释放氯气。
四、电化学电池1. 锌铜电池:- 锌放电生成锌离子,铜离子被还原成铜。
- 电子由锌流向铜,产生电流。
2. 锌铁电池:- 同样是以锌放电和铁还原的反应为主。
五、电化学中的常见问题1. 电极反应的选择:- 列举各种条件下常见的电化学反应。
2. 电化学反应的方向:- 根据电极电势判断反应的方向。
3. 电解液的选择:- 选择合适的电解质,促进电解反应的进行。
六、复习要点总结1. 电化学基础知识的掌握。
2. 电化学反应的理解和运用。
3. 电解实验和电池实验的实践能力。
4. 常见问题的解答和推理能力。
七、练习题1. 电解CuCl2溶液时,在阴极和阳极分别发生的反应是什么?2. 锌铜电池中,电子的流向是什么方向?3. 下列电池中,哪一种可以用来实现冶金反应?A. 锂离子电池B. 镉镉电池C. 铝镍电池答案:1. 阴极沉积铜、阳极释放氯气。
2. 从锌流向铜。
3. B. 镉镉电池可以用来实现冶金反应。
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高三化学电化学知识复习基础知识提纲1、原电池、电解池的原理;2、电化学的应用(电镀池、氯碱工业等)原电池原电池——将化学能转化为电能的装置。
1、电子流向、电流方向、离子动向 电子流向:负极(Zn) 正极(Cu ) [阳离子移向正极]电流方向:正极(Cu ) 负极(Zn ) [阴离子移向负极]2、原电池的工作原理锌(负极) Zn -2e -= Zn 2+ (锌板溶解)(负失氧) 铜(正极) 2H + + 2e - =H 2↑(铜板上有气泡)(正得还)总反应方程式:Zn + 2H + = Zn 2+ + H 2↑原电池的形成条件:(1)两个活泼性不同的电极; (2)电解质溶液;(3)形成闭合回路(或在溶液中接触)。
注意:以上条件为构成原电池的理论条件,而一般情况下,原电池的氧化还原反应具有一定的自发性。
3、原电池正负极的判断1、由组成原电池两极的电极材料判断,如果两极是由活泼性不同的金属作电极时,一般情况下相对活泼的金属是负极,活泼性较弱的金属是正极(注:此判定为默许规则,一定要注意实际情况,如:Mg —Al —NaOH ,Al 才是负极;Al —Cu —浓硝酸,Cu 才是负极);如果是由金属和非金属导体(或金属氧化物导体)作电极,金属是负极,非金属导体(或金属氧化物导体)是正极。
2、根据氧化反应、还原反应发生的位置判定,发生氧化反应的极(或在该极处失电子)为负极,即(负失氧);发生还原反应的极(或在该极处得电子)为正极,即(正得还)。
3、根据电子流出或电流流入的电极为负极,相反为正极。
4、根据原电池里电解质溶液内离子流动方向判断:阳离子移向的极为正极,阴离子移向的极为负极。
5、根据原电池的两极发生的现象判断。
溶解或质量减轻的电极为负极,有气体或金属析出的电极为正极(此规则具有相当的局限性,它对于一些非常常规的原电池的电极判定的确准确,如Al —Cu —稀硫酸,但对目前许多的新型燃料电池的电极的判定确显得是那么的无助)。
4、原电池应用 1.金属腐蚀:(1)化学腐蚀——由一般的化学反应引起的腐蚀。
(2)电化腐蚀:以钢铁的腐蚀为例a.析氢腐蚀: 负极:Fe -2e - = Fe 2+ (强或较强酸性条件下) 正极:2H + +2e - = H 2↑ (析氢腐蚀) (吸氧腐蚀)总反应式: Fe + 2H + == Fe 2+ + H2↑b.吸氧腐蚀: 负极:Fe -2e - = Fe 2+外电路 外电路 C H 2SO 4 C NaCl(中性、碱性或极弱酸性条件)正极:O2 + 2H2总反应式:2.防护方法:(1)改变金属内部组织结构(2)在金属表面覆盖保护保护了Fe(正极)](3)电化学保护法[牺牲阳(负)极的阴(正)极保护法] 注:原电池的负极又叫阳极,正极又叫阴极。
3.制造新化学电源(注意新型原电池、电解池在考题中的出现,常以判定电极反应是否正确、电子转移是否正确以及溶液的酸碱性的变化的形式出现。
在填空题中可能会让我们由已知息书写电极反应,要加强这方面知识的归纳和总结,并逐步形成一定的技巧和能力。
)5、电极反应式和原电池总反应式的书写(1)负极——失电子,发生氧化反应(一般是负极本身失电子)(2)正极——得电子,发生还原反应(一般是溶液中阳离子在正极上得电子,但也可能是O2在正极上得电子(吸氧腐蚀),或正极本身得电子)(3)总反应式(即电池反应)= 正极反应式+ 负极反应式练习:1. 下列装置中,能组成原电池的是:( )酒精稀硫酸稀硫酸(A)(B)(C)(D)(E)(F)2、列装置是不是原电池?若是,指出正负极,并写出电极反应。
CuZnSO4 CuSO4Al稀H2SO4Fe CH2OMg AlNaOHFe Mg稀HNO3Fe Mg浓HNO3Cu CAgNO3Ag CCu(NO3)2Fe SiNaOHZ C3、利用下述反应:2FeCl3 + Cu ==2FeCl2 + CuCl2设计一个原电池装置。
①画出装置图;②标明电极材料和电解质溶液;③写出电极反应式。
负极(Cu):正极(C ):总反应式:4、有A、B、C、D四种金属,将A与B用导线联结起来浸入稀H2SO4中,B极产生气泡,将A、D分别浸入等浓度盐酸中,D比A反应剧烈,将Cu浸入B的盐溶液中,无明显变化,如果把铜浸入C的盐溶液中,有金属C析出,据此判断它们的活泼性由强到弱的顺序是()(A)D、C、A、B(B)D、A、B、C(C)D、B、A、C(D)B、A、D、C5、银锌电池(钮扣式电池)的两个电极分别是由氧化银与少量石墨组成的活性材料和锌汞合金构成,电解质为氢氧化钾溶液,总反应为:Ag2O+Zn =2Ag+ZnO,下列判断正确的是()A、锌为正极,Ag2O为负极B、锌负极:Zn+2OH--2e- =ZnO+H2O;Ag2O正极:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-C、原电池工作时,负极区PH减小,正极区PH增大D、原电池工作时,负极区PH增大6、(燃料电池)宇宙飞船上的氢氧燃料电池,两个电极均由多孔碳制成,其电池反应为:2H2+O2=2H2O,试写出电解质溶液为盐酸时的电极反应式,并指出各电极和电解质溶液的PH值的变化,若电解质溶液为KOH时又如何?若电解质溶液为NaCl时又如何?(要求能够类推完成)1、电解质为盐酸或硫酸时:负极:正极:总反应式:2、电解质为KOH时:负极:正极:总反应式:拓展:如把H2改CH4,用KOH作电解质溶液,则电极反应为:负极:正极:总反应式:7、家用炒菜铁锅用水清洗放置后,出现红棕色的锈斑,在此变化过程中不发生的化学反应是( )A. 4Fe(OH)2+2H2O+O2 =4Fe(OH)3B.2Fe+2H2O+O2 =2Fe(OH)2C.2H2O+O2+4e- =4OH-D.Fe -3e- =Fe3+8、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。
锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为: Zn(s)+2MnO 2(s)+H 2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn 2O 3(s) 则下列说法错误的是 ( )A.电池工作时,锌失去电子,电极反应式为:Zn +2OH -—2e - = Zn(OH)2(s)B.电池正极的电极反应式为:2MnO 2(s) + H 2O(l) +2e -=Mn 2O 3(s)+2OH -(aq )C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极D.外电路中每通过0.2 mol 电子,锌的质量理论上减小6.5 g9、锂电池是新一代高能电池,目前已经研制成多种锂电池(已广泛应用于手机行业中)。
某种锂电池总的反应式为:Li+ MnO 2 = LiMnO 2,关于该电池,下列说法正确的是( )A 放电时,负极反应:Li —e - = Li +B 放电时,负极反应:MnO 2 + e - = MnO 2-C 电池反应时,锂为正极,二氧化锰为负极 D.电池反应时,混合物由黑色变成紫色10、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。
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:Zn —2e — +2OH —= Zn(OH)2B .充电时阳极反应为:Fe(OH)3 —3e — + 5 OH — = FeO24 + 4H 2O C .放电时每转移3 mol 电子,正极有1mol K 2FeO 4被氧化 D .放电时正极附近溶液的碱性增强11、锌—锰干电池,以NH 4Cl 为电解质溶液的电极反应式:负极: 正极: 总反应:12、铅蓄电池(Pb —PbO 2—H 2SO 4)放电时[原电池]的电极反应式:(能写出充电时[电解池]的电极反应式)负极: 正极: 总反应:13、熔融盐燃料电池具有高的发电效率,现可用LI 2CO 3和Na 2CO 3的熔融盐的混合物做电解质,CO 为阳极燃气,空气与CO 2的混合气体为就阴极助燃气,制得在6500C 下的燃料电池,请书写电极反应式:负极反应式: 正极反应式:总反应式:放电充电 3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH电解池一、概述电解——电流通过电解质溶液(或熔化的电解质)而在阴阳两极引起氧化—还原反应的过程。
阳极:2Cl ——2e —=Cl 2(阳失氧)阴极:Cu 2+ + 2e — = Cu (阴得还)电解总反应:CuCl 2 ====Cu+Cl 2↑ 电子流向:负极阴极 阳极 正极(在电解质溶液中先是在阴极阳离子得电子,然后在阳极阴离 子失电子)电流方向:正极 阳极 电解质溶液 阴极 负极外电路离子动向:阳离子移向阴极,阴离子移向阳极。
装置特点:电能转化为化学能的装置。
电解池的形成条件:(1)与(直流)电源相连的两个电极;(2)电解质溶液(或熔化的电解质); (3)形成闭合回路。
电解质的导电的过程实质上就是电解过程;电解是在外电源的作用下被迫发生的氧化还原的过程,把电能转化为化学能,而在原电池中正好相反,是自发的氧化还原反应的过程,把化学能转化为电能。
离子放电顺序——阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。
阳极——①若为惰性电极(C,Pt, Au 等),则阴离子放电(失电子,发生氧化反应),放电顺序为:阳极金属(除Pt 、Au )>S 2—>I —>Br —>Cl —>OH —>含氧酸根离子>F —②若为活泼电极,则电极本身失去电子而放电。
因为活泼电极的还原性几乎大于一切的阴离子。
阴极——无论是惰性电极,还是活性电极,阴极都不会参与电极反应,始终为阳离子放电(得电子,发生还原反应),放电顺序为:Ag +>Hg 2+>Fe 3+>Cu 2+>(酸)>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+> H +( H 2O)>Al 3+>Mg 2+>Na +>Ca +>K +二、电解的应用——1、氯碱工业:电解饱和食盐水制取烧碱、氯气、氢气 通电总的方程式:2NaCl + 2H 2O ==== 2NaOH + H 2↑+ Cl 22、电镀:(1)概念:应用电解原理在某些金属表面镀上其它金属或合金的过程。
(2)电镀池的形成条件:A 镀件作阴极B 镀层金属作阳极C 铜2例:在一根铁棒上镀上Cu阳极:Cu —2e — = Cu 2+阴极:Cu 2+ + 2e — = Cu3、铜的电解精炼阳极: Cu —2e — = Cu 2+杂质比铜活泼的Zn 、Fe 、Ni 等也会放电: Zn —2e — = Zn 2+ ;Fe —2e — = Fe 2+ ; Ni —2e — = Ni 2+还原性比铜差的,如活泼性在铜之后的银、金等不能失去电子,它们以单质的形式沉积在电解槽溶液中,成为阳极泥。