电化学(讲义)
高中电化学详解
电化学讲义第一章电解1 概念1.1 什么叫电解电解是使电流通过电解质溶液或熔融电解质而在两极上发生氧化还原反应,把电能转化为化学能的过程。
其装置叫电解池,常由直流电源、两个电极、导线及电解质溶液或熔融电解质构成,如图。
图中是电解CuCl2溶液的装置。
通电后发生反应：CuCl2=Cu + Cl2↑用离子方程式表示：Cu2++ 2Cl-=Cu + Cl2↑1.2 发生电解反应的条件①连接直流电源②阴阳电极,与电源负极相连为阴极,与电源正极相连为阳极。
③两级处于电解质溶液或熔融电解质中。
④两电极形成闭合回路1.3 电解质在通电前、通电后的关键点通电前：电解质溶液的电离它包括了电解质的电离也包括了水的电离。
通电后：离子才有定向的移动阴离子移向阳极,阳离子移向阴极。
2 电极反应放电是电化学中常用的词,就是电极上发生氧化-还原反应,离子或原子得失电子的过程都叫放电。
2.1 阴极与电源的负极相连的电极成为阴极。
溶液中阳离子在阴极上得到电子,发生还原反应。
如上图装置中,Cu2+在阴极是得到电子转化为Cu,阴极反应式：Cu2++2e＝Cu阴极电极材料的本身受到保护,不参与反应,溶液中较易得电子的阳离子在阴极上得电子而被还原,在阴极得电子的难易顺序为：Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+酸＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+水＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+。
当此放电顺序适用于阳离子浓度相差不大时,顺序要有相应的变动。
当溶液中H+只来自于水电离时,H+的放电顺序介于A13+和Zn2+之间。
规律：铝前含铝离子不放电,氢酸后离子先放电,氢酸前铝后的离子看条件2.2 阳极：与电源的正极相连的电极称为阳极。
物质在阳极上失去电子,发生氧化反应。
如上图装置中,Cl-在阳极上失去电子转化为Cl2,阳极反应式：2Cl --2e ＝Cl 2↑首先看电极,如果是活性电极 金属活动顺序表Ag 以前 ,则电极材料失电子,电极被溶解,溶液中的阴离子不能失电子。
高考化学电化学腐蚀讲义
高考化学—-电化学腐蚀—-讲义(1)对同一电解质溶液来说,腐蚀速率的快慢: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。
(2)对同一金属来说,在不同溶液中腐蚀速率的快慢:强电解质溶液中>弱电解质溶液中＞非电解质溶液中。
(３)活动性不同的两种金属,活动性差别越大,腐蚀速率越快。
(4)对同一种电解质溶液来说,电解质浓度越大,金属腐蚀越快。
两种保护方法的比较外加电流的阴极保护法保护效果大于牺牲阳极的阴极保护法。
例题解析1、如图所示,各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀的速度由快到慢的顺序为A。
②①③④⑤⑥B。
⑤④③①②⑥Ｃ、⑤④②①③⑥D。
⑤③②④①⑥2、利用如图装置探究铁在海水中的电化学防护,下列说法不正确的是Ａ、若X为锌棒,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀B、若X为锌棒,开关Ｋ置于Ｍ处,铁电极的反应:Fe−2e−Fｅ2+C、若Ｘ为碳棒,开关Ｋ置于N处,可减缓铁的腐蚀D。
若Ｘ为碳棒,开关K置于Ｎ处,铁电极的反应:2Ｈ+＋2e−H２↑3、利用如图装置进行实验,开始时,左右两管液面相平,密封好,放置一段时间、下列说法正确的是A、左管中O２得到电子,右管中H+得到电子B。
一段时间后,左管液面低于右管液面C、a、b两处具有相同的电极反应式:Fｅ−3e−Fe３＋D、ａ处溶液的pH增大,b处溶液的pH减小4、铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中,形成一层酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀,示意图如图所示。
下列说法不正确的是A、因铁的金属性比铜强,因此铁铆钉被氧化而腐蚀Ｂ、若水膜中溶解了ＳＯ2,则铁铆钉腐蚀的速率变小C、铜极上的反应是2H++2ｅ−H２↑、O2+4e−+4H+2H2OD、在金属表面涂一层油脂,能防止铁铆钉被腐蚀巩固练习1、[20１9江苏]［双选］下列说法正确的是A、反应N2(g)＋３H２(g)２NＨ3(g)的ΔＨ< 0,ΔS >0Ｂ、地下钢铁管道用导线连接锌块能够减缓管道的腐蚀Ｃ。
腐蚀电化学研究方法常用技术讲义
一个实验电解池。
2、极化曲线
方法分类 装置和测量技术：一般用三电极体系 体系构成两个回路：一个是极化回路（电流测量回路）
一个是电位测量回路
极化电源
A
电位测量
二、Tafel直线外推法
极化曲线外延法测定腐蚀速度
对于活化极化控制体系，外加极化较大时，E与lgi间成线性关系，
1、线性极化方程
①活化极化控制的腐蚀体系，在自腐蚀电位附近，也
就是△E很小时（通常在±10mv左右），极化曲线是
线性关系，直线的斜率称极化电阻，Rp= d，E
icorr=
ba bc 2.303(ba bc )
1，线性极化方程式，SterdnI-Geary方
Rp
程式。
两电极系统：两个电极同等程度的极化，但方向相反， 所以两电极的极化值为2△E（V读数），则每个电极 极化值为△E，给定△E后测△I。
在弱极化区选三个适当的极化电位值△E，2△E和-2△E，测量出的相应的极化 电流密度，与极化电位值的关系分别为：
i（△E）=
icorr[exp（
2.3E ba
）-exp（
2b.3c E）]
i（2△E）=
icorr[exp（
4.6E ba
）-exp（
4b.6c E）]
i（-2△E）=
icorr[exp（
1、极化方法与方程式
方法：对腐蚀体系施加恒定电流（其数值应使极化电位不超过10mv），从自腐电 位开始极化，记录其极化电位—时间曲线，由充电曲线方程式计算出稳态时的极化 电位之IRp I已知，求出 Rp
a. 恒电流小极化时可得恒电流充电曲线方程式：
电化学阻抗谱知识点滴(讲义)(基础篇)
2.1 几种典型阻抗的等效电路
① Warburg阻抗（浓差极化、绝对等效电路）
Rc dx Cc dx
Rcdx
小幅度正弦波
Cc dx
Zw Cw Rw Cw、Rw无明确物理意义 Zw代表了扩散条件下的 总阻力／浓度极化大小
dx dx 绝对等效电路(与信号无关)
Warburg等效电路
2.1 几种典型阻抗的等效电路
1 1 Rr 2 C d Rr 2 式进行变换，可得 2 2 R s R L Rr 1 2Cd Rr
1 ~ 2 作图，得到一条直线。根据直线的截距和斜率，可以确定电 用 Rs R L
荷传递电阻Rr和双电层电容Cd。 1 1 截距＝ ，可求出 Rr Rr 截距
2
斜率＝C d Rr ，可求出 Cd＝ 斜率 截距
3.4.1 频谱法
（2）虚频特性曲线法
Cd Rr 1 1 1 Cs Cd 2 对 C 2 2 式进行变换，可得 2 1 2C d Rr s C d Rr
2
用 C s ~ 2 作图，得到一条直线。根据直线的截距和斜率，可以确定电
荷传递电阻Rr和双电层电容Cd。
Cd=截距，斜率＝
2 2
2
Cd Rr 1 C s 1 2Cd 2 Rr 2
2
由以上两式可知：频率ω不同，则Rs、Cs不同，从而可以通过频率ω变化， 做Rs、Cs图形，进而可求解电化学参数。
（注：因为微扰信号幅度小：RL、Rr、Cd是常数）
3.4 频谱法和复数平面图解法求解电化学参数
3.4.1 频谱法
阻抗（Impedance）：如果扰动信号X为正弦波电流信号，而Y为正弦波
电压信号，则称G为系统M的阻抗 。
电化学实验讲义
电化学实验讲义电化学分析实验浙江树人大学生物与环境工程学院二O一二年九月编写：李成平实验一皮蛋的pH值测定一、实验目的1. 了解电位法测定pH的原理2. 了解pH计的使用方法及性能3. 掌握电位法测定pH值的实验技术二、实验原理制做皮蛋（松花蛋）的主要原料为：鸭蛋、纯碱、石灰等。
在一定条件下，经过一定周期即制得皮蛋。
此时由于碱的作用，形成了蛋白及蛋清凝胶。
测定皮蛋水溶液的pH值时，由玻璃电极作为氢离子活度的指示电极，饱和甘汞电极作为参比电极，它们与待测液（皮蛋水溶液）组成工作电池，其电池可表示为：Ag，AgCl│HCl(0.1mol/L)│玻璃膜│试液∥KCl(饱和)│Hg2Cl2，Hg 电池电动势在不考虑液体接界电位及不对称电位时，可表示为： E电池 = ESCE - EG而EG = EAgCl/Ag + K - 0.0592pH ∴ E电池 = ESCE �C K - EAgCl/Ag +0.0592pH 令 ESCE �C K - EAgCl/Ag = K，，则上式为： E电池 = K，+ 0.0592pHK，为常数，包括不对称电位，液接电位及内外参比电极电位。
这样通过测定电池的电位即可确定溶液的pH。
本实验测定步骤为：先用pH已知的标准缓冲溶液定位，使酸度计指示该溶液的pH值。
经过校正定位后的酸度计，即可用来直接测定水样的pH值。
其测定方法可用标准曲线法或标准加入法。
在测试中，pH范围应用pH缓冲液定值在5~8。
对于干扰元素（Al、Fe、Zr、Th、Mg、Ca、Ti及稀土）通常可用柠檬酸，EDTA，DCTA，磺基水扬酸等掩蔽。
阴离子一般不干扰测定。
加入总离子强度调节缓冲剂能控制酸度，掩蔽干扰，调节离子强度。
三、仪器与试剂1. 仪器 pHS-4型酸度计；甘汞电极、pH玻璃电极；磁力搅拌器；组织捣碎机。
2. 试剂 pH标准缓冲溶液。
四、实验操作1. 试样处理：将皮蛋洗净、去壳。
按皮蛋∶水的比例2∶1加入水，在组织捣碎机中捣成均浆。
备课讲义8-电化学(上)
2/
10
南
行； 右池中 SO42− 过剩， 显负电性， 阻碍电子从左向右移动， 阻碍反应 Cu2+ + 2 e → Cu 的继续。
京
大
学
（1）和（2）称为半电池反应，或半反应。
3
化
(2) 从 Zn 片上得到电子， 使 Cu2+ 还原成 Cu， 沉积在 Cu 片上。
学
原
2 半反应
理
课
件
7.2.5 标准电极电势
20
13
左边负极，右边正极；两边的 Cu, Zn 表示极板材料；离子的浓度，气体的分压要在（ ）内标 明。‘|’代表两相的界面；‘‖’代表盐桥。盐桥连接着不同的溶液或不同浓度的相同溶液。
/1
4 电池符号
原电池可以用电池符号表示，前述的 Cu—Zn 电池可表示如下：
（−）Zn | Zn2+ (1 mol⋅L−1) ║Cu2+ (1 mol⋅L−1) | Cu（+）
20
13
/1
2/
10
1 酸介质中
南
7.2.2 离子电子法（半反应法）
京
大
一种新的配平方法，叫做离子-电子法。这种方法的优点是，更适用于 1）氧化数不明确的
学
Fe3O4 中 Fe （+ 8/3）价，O （-2）价。这里的化合价概念，已经广义化了。确切地说（+8/3）
1
化
7.2.1 氧化数法
学
原
理
课
件
2 碱介质中
电极反应的通式为： 氧化型 + ze = 还原型。 式中 e 表示电子，z 表示半反应中转移电子的个数，为一纯数。标准电极电势表中， 各半反应按照其 ϕƟ 值增大的顺序从上到下排列。原则上，表中任何两个电极反应所表示的 电极都可以组成原电池。位置在上的，即电极电势小的为负极，位置在下的，即电极电势大 的为正极。 Ɵ − Ɵ 即得 EƟ，正极的电极反应减去负极的电极反应即原电池的电池反应。 在电池反应中，正极的氧化型是氧化剂，它被还原成其还原型；而负极的还原型是还原剂， 被氧化成其氧化型。 电极电势高的电极，其氧化型的氧化能力强；电极电势低的电极，其还原型的还原能力 强。于是根据标准电极电势表，原则上可以判断一种氧化还原反应进行的可能性。 电极反应的实质是氧化型物质被还原的过程， ϕƟ 值越大表示氧化型物质越容易被还原。 这种电极电势被称为‘还原电势’ 。有些旧版的书中使用'氧化电势'，遇到时要注意。
人教版高中化学选修4《电化学基础》综合讲义(含答案)
第一讲电化学综合1．100mL浓度为2 mol·L-1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总量，可采用的方法是（）A．加入适量的6mol·L-1的盐酸B．加入数滴氯化铜溶液C．加入适量蒸馏水D．加入适量的氯化钠溶液2.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 为阳极燃气，空气与CO2的混合气体为阴极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：阳极反应式：2CO+2CO32--4e-== 4CO2阴极反应式：_________________，电池总反应式：_______________。
3.镍镉（Ni-Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：由此可知，该电池放电时的负极材料是（）A．Cd(OH)2B．Ni(OH)2C．Cd D．NiO(OH)4．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)+2MnO2(s)+H2O(l) ==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列说法错误的是（）A．电池工作时，锌失去电子B．电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e- == Mn2O3(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O.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g外电路中每通过O.2mol电子，Zn的质量理论上减小6.5g。
故答案为C项。
5.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的熔融盐混合物做电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极燃气，制得在650℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：阳极反应式：2CO＋2CO-23−→−4CO2＋4e－阴极反应式：总电池反应式：6.（10分）（1）今有反应2H2＋O2KOH====2H2O构成了燃料电池，则负极通的应是，正极通的应是。
专题07 电化学原理及应用—2022年高考化学二轮复习讲练测-讲义(解析版)
专题07 电化学原理及应用【考情分析】核心素养科学探究与创新意识和科学态度与社会责任素养考纲1．了解原电池的工作原理，能写出电极反应和电池反应的方程式。
2．了解常见化学电池的种类及其工作原理。
3．了解电解池的工作原理，能写出电极反应的方程式。
4．了解常见电解池及其工作原理。
5．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。
考情预测电化学是高考命题的热点,其中原电池与电解池的工作原理、新型电池的分析及应用、金属的腐蚀与防护、电解产物的判断与计算、电极的判断与电极反应式的书写等内容是考查的重点。
预计以后的高考中对本专题的考查形式，一般以新能源电池或燃料为载体，考查原电池正负极的判断、电极反应式的书写、电子和电流流向和溶液pH的变化等；原电池的应用主要考查电化学腐蚀及解释某些化学现象等，电解原理及其应用主要考查电解过程的分析、电极上离子的放电顺序与产物的判断、电极反应式的书写。
【考点剖析】知识点一、原电池原理1、能量的转化原电池：将化学能转变为电能的装置。
2、Cu-Zn 原电池3、电路：外电路：电子从负极流向正极，电流从正极流向负极。
内电路：阴离子移向负极，阳离子移向正极。
电极名称 负极 正极 电极材料 锌片 铜片 电极反应 Zn －2e －===Zn 2＋Cu 2＋＋2e －===Cu反应类型 氧化反应还原反应电子流向 由Zn 沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl 溶液，K ＋移向正极，Cl －移向负极3、构成原电池的条件（1）有一个自发进行的氧化还原反应 （2）装置(1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生（一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。
(2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。
(3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液。
口诀：负极失电子，正极上还原，离子咋移动，遵循大循环。
三电极电化学技术上课讲义
三电极电化学技术工作电极：又称研究电极，是指所研究的反应在该电极上发生。
一般来讲，对工作电极的基本要求是：工作电极可以是固体，也可以是液体，各式各样的能导电的固体材料均能用作电极。
（1）所研究的电化学反应不会因电极自身所发生的反应而受到影响，并且能够在较大的电位区域中进行测定;（2）电极必须不与溶剂或电解液组分发生反应;（3）电极面积不宜太大，电极表面最好应是均一平滑的，且能够通过简单的方法进行表面净化等等。
工作电极的选择：通常根据研究的性质来预先确定电极材料，但最普通的“惰性”固体电极材料是玻碳（铂、金、银、铅和导电玻璃）等。
采用固体电极时，为了保证实验的重现性，必须注意建立合适的电极预处理步骤，以保证氧化还原、表面形貌和不存在吸附杂质的可重现状态。
在液体电极中，汞和汞齐是最常用的工作电极，它们都是液体，都有可重现的均相表面，制备和保持清洁都较容易，同时电极上高的氢析出超电势提高了在负电位下的工作窗口记被广泛用于电化学分析中。
辅助电极：又称对电极，辅助电极和工作电极组成回路，使工作电极上电流畅通，以保证所研究的反应在工作电极上发生，但必须无任何方式限制电池观测的响应。
由于工作电极发生氧化或还原反应时，辅助电极上可以安排为气体的析出反应或工作电极反应的逆反应，以使电解液组分不变，即辅助电极的性能一般不显著影响研究电极上的反应。
但减少辅助电极上的反应对工作电极干扰的最好办法可能是用烧结玻璃、多孔陶瓷或离子交换膜等来隔离两电极区的溶液。
三电极体系结构及电路图电化学测试的方法很多，根据测试的特质，可以分为以下几大类：1.稳态测试方法；2.暂态测试方法；3.伏安法；4.交流阻抗法等。
这里小编只给大家简单介绍一些使用最普遍，功能最强大的电化学测试方法。
在此之前，先对电化学测试最常用的三电极测试体系进行简单介绍。
所谓的三电极体系，是为了排除电极电势因极化电流而产生的较大误差而设计的。
它在普通的两电极体系（工作电极与对电极）的基础上引入了用以稳定工作电极的参比电极，如图2示。
电化学阻抗谱知识点滴(讲义)(基础篇)
Cd RL Rr Rad RL(Cd(Rr(RadCad))) Cad
1.7 交流阻抗测量方法简介
A. 共同点：
交流电桥法 选相调辉技术 选相法 选相检波技术 椭圆分析法(李沙育图解法) 载波扫描法
① 信号相同（小幅度正弦波）； ② 分析方法、目的相同（通过阻抗求解）。
B. 不同点：
① 测定原理与手段、速度不同；
电解池等效电路 转化为研究电极等效电路 RL C d研 Zf研
② 在①的前提下，采用大面积、惰性研究电极，电解池等效电路简化为
高频率、大面积 RL
用来求溶液电导率。（交频信号下测量电导率的基础）
③ 在①的前提下，实现Zf研→∞
RL→0 RL Cd研 加入电解质，仪器清除 C d研
§3 电化学极化下的交流阻抗
② 法拉第阻抗
Rr
Zw
Zf
a. Z f Rr Z w 混合控制；
Z b. Rr Z w ， f Rr ，纯电荷传递控制／电化学极化控制；
c. Rr Z w ， Z f Z w ，纯扩散控制／浓差极化控制。
2.1 几种典型阻抗的等效电路
③ 界面阻抗
Cd Zf
2.2 电解池等效电路及其简化
电化学阻抗谱eis知识点滴基础篇概述11电化学阻抗谱测量法对电解池体系施加正弦电压或电流微扰信号使研究电极的电位或电流按小幅度正弦波规律变化同时测量交流微扰信号引起的极化电流或极化电位的变化通过比较测定的电位或电流的振幅相位与微扰信号之间的差异求出电极的交流阻抗进而获得与电极过程相关的电化学参数
电化学阻抗谱（EIS）知识点滴 （基础篇）
电极过程：通电时发生在电极表面一系列串联的过程（传质过程、表面反应过 程和电荷传递过程）。
2015高考电化学讲义和练习(打印版)
电解池和原电池综合应用一、金属腐蚀与防护金属的腐蚀：金属或合金跟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。
其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。
1、化学腐蚀与电化腐蚀2、析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe为例）3、金属防护的几种重要方法①改变金属内部的组成结构，将金属制成合金，增强抗腐蚀能力。
②在金属表面覆盖保护保护层，使金属和周围物质隔离开来。
③电化学保护法：利用电化学反应使金属钝化而受到保护，或者利用原电池反应将需要保护的金属作为电池的正极而受到保护。
4、金属腐蚀速率大小：电解池阳极＞原电池负极＞化学腐蚀＞原电池正极＞电解池阴极四、电解原理在工业生产中的应用1、电解精炼反应原理(电解精炼铜) 阳极(粗铜)：Cu-2e—→Cu2+，阴极(纯铜)：Cu2++2e—→Cu阳极上铜溶解的速率与阴极上铜沉积的速率相等，所以溶液中CuSO4的浓度基本保持不变。
2、镀铜反应原理阳极(纯铜)：Cu-2e—→Cu2+，阴极(镀件)：Cu2++2e—→Cu 溶液中的Cu2+浓度保持不变。
3、氯碱工业反应原理阳极：2Cl—-2e—→Cl2↑，阴极：2H++2e—→H2↑总反应式2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑五、原电池、电解池、电镀池的比较正极电源负极电源正极电源负极电源正极电解、电离、电镀的比较六、常见实用电池的种类和特点1.干电池（属于一次电池）①结构：锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。
②电极反应负极：Zn-2e-=Zn2+正极：2NH4++2e-=2NH3+H2NH3和H2被Zn2＋、MnO2吸收：MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2＋＋4NH3=Zn(NH3)42＋2.铅蓄电池（属于二次电池、可充电电池）①结构：铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。
A.放电反应负极：Pb-2e-+ SO42- = PbSO4正极：PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2OB .充电反应阴极：PbSO4 +2e-= Pb+ SO42-阳极：PbSO4 -2e- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42-总式：Pb + PbO2 + 2H2SO4放电===充电2PbSO4 + 2H2O注意：放电和充电是完全相反的过程，放电作原电池，充电作电解池。
2011高考电化学讲义
电化学一、考纲要求1、理解原电池原理。
初步了解化学电源。
了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。
2、理解电解原理。
了解铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业反应原理。
二、原电池1、定义：将化学能转化为电能的装置必须是自发的氧化还原反应才能设计成原电池2、原电池的三个基本构成条件（1）活泼性不同的两个电极（谁更容易和电解液反应谁就是负极）（2）电解质溶液（能和其中一个电极反应）（3）形成闭合回路3、十个基本角度研究（铜-锌）原电池：三反应（1）负极反应：Zn-2e—= Zn2+ 氧化反应（2）正极反应：2H+ + 2e— = H2↑还原反应（3）总反应：Zn +2H+ =H2↑ + Zn2+三方向（4）电子转移方向：负极→导线→正极（溶液中阳离子在正极材料表面得电子）（5）电流转移方向：正极→导线→负极→电解质溶液→正极（循环）（6）离子移动方向：阳离子向正极移动；阴离子向负极移动三变化（7）负极变化：质量变小（8）正极变化：有气体放出，质量增加（9）溶液变化：溶液中H+浓度降低→PH升高；硫酸锌浓度升高一计算（10）电子守恒相关计算当正极有22.4L（标准状况下）氢气放出时，计算负极质量减少多少？判断几个装置是否属于原电池三、燃料电池燃料电池本质上还属于原电池，因为它也是将化学能转化为电能。
所以任何燃料电池都符合上述所说的十个角度（三方向永远不变）。
需要注意的是，在燃料电池书写电极反应式时结合介质环境。
一般流程是：先写总反应（总反应太好写了吧，燃料和氧气燃烧。
有二氧化碳生成时，注意介质环境！！）再写正极反应（正极发生还原反应，那肯定是氧气得电子了，注意介质环境！！）最后写负极反应（总反应—正极反应，注意负极不要出现氧气哦，那是正极的东西）1、氢氧燃料电池总：2H2 + O2 = 2H2O正：O2 + 4e— = 2O2—（熔融氧化物介质）O2 + 4e— + 2H2O = 4OH—(中性、碱性溶液)O2 + 4e— + 4H+ = 2H2O(酸性溶液)负：2H2—4e— + 2O2— = 2H2O（熔融氧化物介质）2H2—4e— + 4OH— =4H2O（中性或碱性环境）2H2—4e—= 4H+ （酸性环境下）2、甲烷燃料电池(氢氧化钠介质中)总：CH4 + 2O2 + 2OH— = 2CO32— + 3H2O正：O2 + 4e— + 2H2O = 4OH—（写成：2O2 + 8e— + 4H2O = 8OH—）负：CH4 —8e— + 10OH— = 2CO32— + 7H2O四、常见的化学电源1、锌锰干电池2、铅蓄电池3、银锌电池4、铁镍蓄电池5、镍镉蓄电池五、电解1、定义：在电流（直流电）的作用下，使电解质溶液在阴、阳两极发生氧化还原反应的过程。
电化学讲义
题型四电化学考情分析五年大数据分析在2021年高考中，对于电化学的考查将继续坚持以新型电池及电解应用装置为背景材料，以题干（装置图）提供电极构成材料、交换膜等基本信息，基于电化学原理广泛设问，综合考查电化学基础知识及其相关领域的基本技能，包括电极与离子移动方向判断、电极反应式书写、溶液的酸碱性和pH变化、有关计算及其与相关学科的综合考查等。
预测以二次电池以及含有离子交换膜的电解池为背景的命题将成为热点题型，因为二次电池不仅实现电极材料循环使用，符合“低耗高效”的时代需求，而且命题角度丰富，便于同时考查原电池和电解池工作原理；含有离子交换膜的电解池设问空间大，便于考查考生的探究能力。
回归教材教材知识体系（对照一轮资料认真梳理）知识迁移能力（回归课本探寻问题本源练就“吓不死”神功）课本原图陌生装置图电池类型燃料电池电解池二次电池金属腐蚀完成习题后自己补充一下如何识破“纸老虎”在教材中找到问题本源并解决解题策略总体思路：什么池→什么极→什么反应→什么现象→电子离子流向→相关计算。
一、电极判断原电池：电解池二、盐桥的组成和作用（1）盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。
（2）盐桥的作用：Ａ．连接内电路，形成闭合回路；Ｂ．平衡电荷，使原电池不断产生电流。
（3）一室电池缺点：由于氧化剂与还原剂直接接触，工作一段时间后，锌片表面观察到有少量红色铜析出，说明锌片表面存在腐蚀电流，该电池的效率不高，电池不工作时，锌片继续被氧化，使得该电池的可贮存时间不长。
（4）双室盐桥电池优点：利用盐桥防止氧化剂与还原剂直接接触，提高电池效率，延长电池的可贮存时间。
三、多室电解池（IE班一轮复习时编写的微专题，很有用很重要）多室电解池是利用离子交换膜将电解池隔成多个极室，借助离子交换膜的选择透过性，自动把产品分离开，得到的目标物质更加纯净，降低分离提纯的成本。
但多室电解池因交换膜多，离子转移复杂，进出物质种类繁多等因素，导致学生常常分析混乱。
电化学讲义
一对一个性化学案学生姓名：学案编号：常见酸碱盐溶液的电解规律(惰性阳极)电解反应类型电解质类型规律例PH变化溶液复原法电解水含氧酸实质电解水-- > H2 +O2电解稀H2SO4降低加 H2O 强碱溶液实质电解水-- > H2 +O2电解NaOH溶液升高加 H2O 活泼金属含氧酸盐实质电解水-- > H2 +O2电解Na2SO4溶液不变加 H2O电解质分解无氧酸酸---> H2 + 非金属2HCl==H2 + Cl2升高加 HCl 不活泼金属无氧酸盐盐---- > 金属 + 非金属CuCl2 = Cu + Cl2 ---- 加 CuCl2放氧生酸不活泼金属含氧酸盐盐+水--->金属+O2+酸2CuSO4+2H2O=Cu+O2+2H2SO4 降低加CuO（CuCO3）放氢生碱活泼金属无氧酸盐盐+水---> H2+非金属+碱2KCl+ 2H2O = H2+Cl2+2KOH 升高加 HCl1．下列各装置中都盛有0．1 mol·Lˉ1的NaCl溶液，放置一定时间后，锌片的腐蚀速率由快到慢的顺序是（）①②③④A．③①④② B．①②④③ C．①②③④D．②①④③2．下列叙述正确的是( )A．电镀时，通常把待镀的金属制品作阳极B．氯碱工业是电解熔融的NaCl，在阳极能得到Cl2C．图中电子由Zn极流向Cu，盐桥中的Cl－移向CuSO4溶液D．氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极，电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O3.下列有关电化学的示意图中正确的是( )4．用铁丝、铜丝和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Cu 极反应为：Cu —2e ＝Cu 2+B ．构成电解池时Cu 极质量可能减少也可能增加C ．构成电解池时Fe 极质量一定减少D ．构成的原电池或电解池工作后就可能产生大量气体5．如图，将纯Fe 棒和石墨棒插入1 L 饱和NaCl 溶液中。
化学反应的热效应、电化学讲义加习题
专题 化学反应与能量变化 一、化学反应的热效应及焓变目标要求：1、反应热概念的含义和中和热的测量； 2、热化学方程式的正确书写； 3、反应焓变的计算（盖斯定律）。
反应热产生原因：常见的放热反应：①活泼金属与水或酸的反应 ②酸碱中和反应 ③燃烧反应 ④多数化合反应 常见的吸热反应：①多数分解反应，如CaCO 3高温CaO+CO 2↑②2NH 4Cl （s ）+Ba(OH)2·8H 2O （s ）＝BaCl 2+2NH 3 ↑+10H 2O ③C(s)+H 2O(g)高温CO+H 2④CO 2+C高温2CO⑤弱电解质的电离及盐类水解一、化学反应的反应热 （一）反应热1、定义：当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应，简称反应热。
2、反应热的意义：描述化学反应释放或吸收热量的物理量.3、符号：Q吸热反应Q>0 放热反应Q<0 4、单位：KJ 或J5、获得Q 值的方法：（1）实验测量法 （2）理论计算法6、反应热的分类： 中和热、燃烧热等 （二）中和热1、定义：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应，生成1mol 水（l ）时的反应热叫做中和热。
2、中和热的表示：H +(aq)+OH -(aq)=H 2O (l)；Q=—57.3kJ/mol注意：（1）中和热与酸碱的用量无关（2）H+(aq)和OH-(aq)是指在溶液中已经电离的 （3）求中和热的反应进行时离子反应只能有H +(aq)和OH -(aq)进行反应中和热分析时应注意的特殊情形（以下情况生成1mol 水时的热效应不等与57.3KJ/mol ）： （1）CH 3COOH 溶液与NaOH 溶液 （2）盐酸与氨水 （3）盐酸与NaOH 固体 （4）浓硫酸液与NaOH 溶液 （5）H 2SO 4溶液与Ba （OH)2溶液注：①弱酸弱碱参与的中和反应中因其电离吸热会使测得的中和热偏小；而浓硫酸因其稀释时放热会使测得的中和热偏大；②中和反应的实质是H +和OH —化合生成H 2O ，若反应过程中有其他物质生成，则这部分反应热也不算中和热。
电化学工作站实验讲义
实验6 K3Fe（CN）6溶液循环伏安曲线测定与分析一、实验目的1. 仔细阅读理解本讲义和相关资料，掌握循环伏安法的基本原理和测量技术。
2. 通过对[Fe（CN）6]3-/[Fe（CN）6]4-体系的循环伏安测量，了解如何根据峰电流、峰电势及峰电势差和扫描速度之间的函数关系来判断电极反应可逆性，以及求算有关的热力学参数和动力学参数。
二、实验原理1. 循环伏安法简介循环伏安法（Cyclic Voltammetry，简称CV）往往是首选的电化学分析测试技术，非常重要，已被广泛地应用于化学、生命科学、能源科学、材料科学和环境科学等领域中相关体系的测试表征。
CV测试比较简便，所获信息量大。
通过电化学工作站（或恒电势仪），使电极电势（0或E）在一定范围内以恒定的变化速率扫描。
电势扫描讯号如图1a所示的对称三角波。
电极电势从起始电势 < 变化至某一电势■'；,再按相同速率从■-变化至i，如此循环变化，同时记录相应的响应电流。
有时也采用单向一次扫描讯号（从< 到\）而得到单程扫描曲线称为线性扫描伏安法（Lin ear Scan Voltammetry，简称LSV ）。
-pi （a）\ i o + ej-R （b）图1循环伏安法输入信号（a），所测定的循环伏安曲线（b）若电极反应为0 + e-T R,反应前溶液中只含有反应粒子0、且0和R在溶液均可溶，控制扫描起始电势从比体系标准平衡电势「平正得多的起始电势；i处开始作正向电势扫描，电流响应曲线则如图1b所示。
开始时电极上只有不大的非法拉第电流（双电层充电电流）通过。
当电极电势逐渐负移到「平附近时，O开始在电极上还原，并有法拉第电流通过。
由于电势越来越负，电极表面反应物O的浓度必然逐渐下降，因此向电极表面的流量和电流就增加。
当O的表面浓度下降到近于零，其向表面的物质传递达到一个最大速度，电流也增加到最大值。
即在图中出现峰值电流I pc,然后由于电极表面O的扩散速度赶不上电荷转移速度使电流逐渐下降。
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电化学一、原电池、电解池和电镀池的比较
[思考]1、由电解质溶液、活泼性不同的两种金属是否一定能构成原电池？
2、原电池的负极是否一定比其正极活泼？
3、用足量的锌和一定量的稀硫酸制取氢气时，保持温度不变，在不影响氢气总量的前
提下，若要加快反应速率，可向稀硫酸中加入 ；若要减慢反应速率，可向稀硫酸中加入 或 。
二、常见的化学电源
1.干电池（普通锌—锰干电池、碱性锌—锰干电池）
2.蓄电池（铅蓄电池、镍—镉电池、银—锌电池等）
3.锂电池（质量轻、效率高、贮存寿命长）
4.燃料电池（H 2、CH 4、CO 、CH 3OH 、Al 等作燃料，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（镉、汞、铅）离子，酸碱等物质，
回收金属，防止污染。
[例1]氢镍电池可取代会产生镉污染的镍镉电池。
氢镍电池总反应式是：
1
2
H 2+NiO(OH) Ni(OH)2 ，下列叙述正确的是（ ）
A.电池放电时，负极周围溶液的PH 不断增大
B.电池放电时，镍元素被氧化
C.电池充电时，氢元素被还原
D.电池放电时，H 2是负极
[例2] 铅蓄电池工作时的反应为：Pb+PbO 2+2H 2SO 4 2PbSO 4+2H 2O 。
放电时负极反应为 ，放电过程电解液的PH 。
充电时阳极反应为 。
若用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取0.5molCl 2，电池内消耗的H 2SO 4至少是 mol 。
放电 放电
[例3] 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为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池。
完成有关的电池反应式：阳极，阴极，总电池反应式。
若用KOH溶液为电解质溶液，其电极反应是否相同？
[例4]航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和无污染等优点。
氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时电池总反应式均为2H2 +O2 =2H2O 。
酸式电池中的电解质是酸，电极反应是：负极；正极。
碱式电池中的电解质是碱，电极反应是：负极；正极。
[例5]科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料电池用于军事目的。
一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。
回答下列问题：
(1)这种电极放电时发生的化学反应方程式是
(2)此电极的正极发生的电极反应式是；
负极发生的电极反应式是。
(3)电解液中的H＋离子向极移动；向外电路释放电子的电极是。
(4)比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料屯池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池的能量转化效率高，其次是。
三、金属的腐蚀与防护
1.化学腐蚀与电化腐蚀的区别
2.钢铁的腐蚀包括吸氧腐蚀和析氢腐蚀
吸氧腐蚀（弱酸性、中性、碱性条件下，较普遍）
负极反应，正极反应。
析氢腐蚀（较强酸性条件下）
负极反应，正极反应。
3.金属的防护方法：①改变金属内部结构；②覆盖保护层；③使用电化学保护法等。
▲金属腐蚀快慢的判断：
a.电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防腐蚀措施的腐蚀；
b.同一种金属的腐蚀：强电解质＞弱电解质＞非电解质
四、电解规律
1. 离子放电顺序(惰性电极)
阳极（阴离子被氧化）：S2- > I- > Br- > Cl- > OH-> 含氧酸根，
阴极（阳离子被还原）：Ag+ > Fe3+ > Hg2+ > Cu2+ > H+ > Fe2+ > Zn2+。
[ 当C(Zn2+)或C(Fe2+)>>C(H+)时，Zn2+或Fe2+优先放电，如镀锌。
] 2.电解基本类型
若阳极为非惰性电极，电极本身被氧化而消耗 。
▲电解计算原则：H 2 ~Cl 2 ~1/2O 2 ~Cu ~2Ag ~2H + ~2OH —
[例6]电解500mL 0.03mol/L NaCl 溶液，通电一段时间后溶液的PH 从7增到12（忽略体积变化），阴极产生氯气 mL （标况下），溶液中NaCl 的物质的量浓度为 。
[例7]25℃时用石墨电极电解一定量的饱和Na 2SO 4溶液，通电一段时间后，在阴极析出amol 气体，同时有Wg Na 2SO 4·10H 2O 晶体析出。
总反应 ，设温度不变，此时剩余溶液的质量分数是 。
若阳极改用铜作电极，电极反应 、 ， 剩余溶液的质量分数是 。
[例8]将a 、b 、c 、d 四个铂电极，插入甲、乙两电解池中进行电解，如图所示。
工作一段时间后，甲池中的电解液的pH 升高，乙池中的电解液的pH 下降，同时b 、c 两极放电的离子数目比为2：1，可供选择的电解液有四组：
⑴符合上述情况的电解池溶液是 组。
⑵甲池中得到的电解产物是 。
乙池中电解总的化学方程式是 。
⑶工作一段时间，a 、b 、c 、d 四极生成物的物质的量之比为 。
⑷若甲、乙两池中的电解液各为500mL ，通电后，a 极生成产物0.1克时，甲池的pH 值约为 ，乙池的pH 值约为 。
五、电解应用
（一）电镀：目的使金属增强抗腐蚀能力，增加美观和表面硬度。
待镀金属作
极，镀层金属作 极，含镀层金属离子的盐溶液作电镀液。
如：电镀锌，阳极反应 ，阴极反应 ，
电镀液 ， 电解前后电解质的浓度 。
甲 乙
（二）精练铜：作阳极，作阴极，电解质为。
粗铜中含有Zn、Fe、Ag、Au等杂质，阳极泥中会有。
电解质的浓度有无变化？
（三）氯碱工业：
1.电极材料：阳极，阴极。
2.电极反应及总反应：总反应。
阳极，阴极，阴极周围PH 。
3.设备：立式隔膜电解槽
4.粗盐水的精制：粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质，为了有效的除去Ca2+、Mg2+和
SO42-，可加入的试剂依次是。
（四）冶炼Na、Mg、Al等较活泼的金属：
反应原理分别是；
；。
（五）测定阿伏加德罗常数
[例9]：如图是可用于测阿伏加德罗常数的装置示意图，其中A、B是两块纯铜片，插在硫酸铜溶液中，铜片与引出导线相连，引出端分别为x、y。
（３）当以Ｉ＝0.21A的电流电解60分钟后，测得铜片Ａ的质量增加了0.25g，则装置中的x 端应与直流电的______极相连，它是电解池的______极。
（２）电解后铜片Ｂ的质量_________。
（答增加、减少或不变）
（３）列式计算实验测得的阿伏加德罗常数N A。
（已知电子电量e=1.60×10－19C）
[思考]：利用电解原理设计一实验制备Fe(OH)2，画出示意图。