高考化学最后冲刺复习氧化还原反应与电化学原理
氧化还原和电化学的基本原理
氧化还原和电化学的基本原理氧化还原反应是化学反应中的一类重要反应,广泛应用于各个领域。
电化学是研究电和化学反应之间的关系的学科。
本文将介绍氧化还原和电化学的基本原理,包括氧化还原反应的定义、特征以及电化学中的重要概念和原理。
一、氧化还原反应的定义与特征氧化还原反应是指反应物中的某个物质从一种氧化态转变为另一种氧化态的过程。
在氧化还原反应中,通常涉及到电子的转移。
其中,氧化是指反应物中的某个物质失去电子,而还原则是指反应物中的另一个物质获得电子。
具体来说,氧化态的特征是原子或离子带有正电荷,而还原态的特征是原子或离子带有负电荷。
氧化还原反应可以通过电子转移、离子转移或原子转移来实现。
氧化还原反应的重要性不言而喻。
在自然界和人类活动中,氧化还原反应广泛存在。
例如,金属的生锈、电池的工作原理、火焰的燃烧等等都是氧化还原反应。
二、电化学的重要概念和基本原理电化学是研究电和化学反应之间的关系的学科。
在电化学中,有几个重要的概念和基本原理需要了解。
1. 电解和电沉积电解是指通过外加电源将电能转化为化学能的过程。
在电解过程中,电流通过电解质溶液,从阳极流向阴极,导致氧化还原反应的发生。
电解质溶液被电流分解成两个反应性离子,其中一个被氧化成阳离子,而另一个则被还原成阴离子。
电沉积是电化学过程中的另一个重要现象。
它是指通过电解,在电极表面生成一个物质的过程。
通常,电流通过电解质溶液中的金属离子,使其在电极上还原成金属,形成电沉积物。
2. 电化学电位电化学电位是评价化学物质在电极上的氧化还原能力的一种物理量。
它反映了电化学反应的方向和强度。
电化学电位由标准电极电位和溶液中的离子活度共同决定。
在电化学中,标准电极电位是指某种物质在标准状态下与标准氢电极之间的电位差。
标准氢电极被规定为标准电位为0的电极。
根据标准电极电位的大小,可以判断物质的氧化还原能力。
3. 电化学电池和电动势电化学电池是将化学能转化为电能的装置。
它由两个电极和电解质溶液组成,电极上发生氧化还原反应,产生电流。
氧化还原反应和电化学反应
氧化还原反应和电化学反应氧化还原反应是化学反应中最为重要和常见的反应之一。
它涉及到物质中的电子转移过程。
在氧化还原反应中,物质可以同时发生氧化和还原。
与之相伴随的是电化学反应,电化学反应是指在化学反应中涉及电子的转移和电流的流动的反应。
一、氧化还原反应氧化还原反应中,氧化和还原是同时进行的。
氧化是指物质失去电子;还原则是指物质获得电子。
这一过程中,电子从一个物质转移到另一个物质。
氧化和还原总是同时发生,因为电子不能独立存在。
例如,当铁和氧气发生反应时,铁原子(Fe)失去两个电子,被氧(O2)接受,生成氧化铁(Fe2O3)。
这里,铁原子发生了氧化,而氧气发生了还原。
氧化还原反应在日常生活中非常常见。
例如,金属的生锈、水的电解、电池的工作原理等都是氧化还原反应的例子。
二、电化学反应电化学反应是指在化学反应中涉及电子的转移和电流的流动的反应。
它是由氧化还原反应导致的。
电化学反应可以分为两种类型:电解反应和电池反应。
1. 电解反应电解反应是指在电解池中,通过外加电压使化学反应发生。
在电解过程中,正极(阳极)接受电子,发生氧化反应;负极(阴极)释放电子,发生还原反应。
电解反应在工业生产和实验室中广泛应用。
例如,电解盐水时,氯离子(Cl-)在阳极上接受电子,发生氧化反应生成氯气(Cl2),而阳离子(Na+)在阴极上释放电子,发生还原反应生成氢气(H2)。
2. 电池反应电池反应是指在电化学电池内,将化学能转化为电能的反应。
电池由两个半电池组成,每个半电池都有一个氧化反应和一个还原反应。
半电池之间通过电子流进行电荷平衡。
常见的电池包括干电池、蓄电池和燃料电池等。
干电池是通过将氧化剂和还原剂隔离,以阻止反应直接进行,并通过电子在电路中流动来提供电能。
蓄电池是通过可逆的氧化还原反应来存储和释放电能。
燃料电池是通过将燃料和氧气直接反应生成电能。
总结:氧化还原反应和电化学反应密切相关,涉及到电子转移和电流的流动。
氧化还原反应是物质中的电子转移过程,分为氧化和还原。
氧化还原反应与电化学反应
氧化还原反应与电化学反应氧化还原反应和电化学反应是化学领域中非常重要的概念。
本文将介绍氧化还原反应和电化学反应的基本概念、原理以及其在工业生产和日常生活中的应用。
一、氧化还原反应的概念和原理氧化还原反应是指物质中某些原子的氧化态发生变化的反应。
在氧化还原反应中,我们通常会涉及到两种类型的物质:氧化剂和还原剂。
氧化剂是指能够接受电子的物质,它自身会被还原,而还原剂则是能够捐赠电子的物质,它自身会被氧化。
在氧化还原反应中,电子的转移是不可或缺的。
氧化还原反应可以用化学方程式来表示。
一般而言,如果一个物质的氧化态发生了变化,我们就称之为该物质被氧化;而如果一个物质的还原态发生了变化,我们就称之为该物质被还原。
二、电化学反应的概念和原理电化学反应是指在电解质溶液中由于电荷的传递而引起的化学反应。
电化学反应可以分为两类:电解反应和电池反应。
1. 电解反应电解反应是指在电解质溶液中,外加电压的作用下,正负电极上发生的氧化还原反应。
在电解质溶液中,正负电极上会生成正离子和负离子。
正离子会向负极移动,负离子则会向正极移动。
因此,正极上会发生氧化反应,负极上会发生还原反应。
2. 电池反应电池反应是指能够自发地把化学能转化为电能的反应。
电池由两个不同的电极以及介于它们之间的电解质溶液构成。
其中一个电极被称为阳极,发生氧化反应;另一个电极被称为阴极,发生还原反应。
在电池中,化学能转化为电能的过程是通过电子在电极之间的传递来实现的。
三、氧化还原反应和电化学反应的应用氧化还原反应和电化学反应在工业生产和日常生活中有着广泛的应用。
1. 工业生产中的应用氧化还原反应和电化学反应在许多工业生产过程中都发挥着重要作用。
例如,金属的电镀过程就是利用电流来使金属离子还原成金属并沉积在电极上。
此外,氧化还原反应还用于许多化学合成反应,如制备化学药品、材料等。
2. 能源领域中的应用电化学反应在能源领域中有着广泛的应用。
例如,燃料电池是一种能够将氢气和氧气直接转化为电能的装置,它利用氧化还原反应来产生电能。
氧化还原反应、电化学
氧化还原反应、电化学知识归纳 2015.4.8一、 氧化还原反应失————升————氧—————还——————氧(被氧化) (做还原剂) (所得产物氧化产物)(发生氧化反应)得————降————还—————氧——————还(被还原) (做氧化剂) (所得产物还原产物) (发生还原反应)氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性氧化剂被还原,发生还原反应; 还原剂被氧化,发生氧化反应1、 利用氧化还原反应原理书写陌生方程式熟记常见的氧化剂及对应的还原产物、还原剂及对应的氧化产物氧化剂 KMnO 4 MnO 2 硝酸、 (H +、NO 3-) 浓硫酸 H 2O 2 O 2Cl 2 Fe 3+ HClO还原产物Mn 2+ NO 2 或NO SO 2 H 2O OH - Cl - Fe 2+ Cl - 还原剂 金属S 2- SO 32- SO 2I - Fe 2+ Br - H 2 C (有机物) H 2O 2氧化产物M n+ S SO 42- I 2 Fe 3+ Br 2 H + CO 2 O 22、建立氧化还原反应方程式的书写模型二、电化学(一)原电池1、原电池正负极的判断:① 、据电极材料:较活泼的电极材料——负极;较不活泼的电极材料——正极(一般规律)②、据电极发生的反应:失电子——负极;负——失——氧(氧化反应)得电子——正极;正——得——还(还原反应)③、根据电流方向或电子流向:电流(外电路),由正极流向负极;电子则由负极经内电路流向原电池的正极。
④ 、、据内电路离子的迁移方向:阳离子流向电池正极.阴离子流向原电池负极。
2、电极反应式的书写(1)根据总反应或者题目的提示,找出氧化剂、还原剂以及对应的产物(2)正极发生还原反应,氧化剂+ n e-==还原产物负极发生氧化反应,还原剂—n e-== 氧化产物(3)利用化合价升降守恒推出正确的转移电子数(4)反应式两端添加电解质中存在的离子,使反应式电荷守恒(5)利用元素守恒写出完整的电极反应式(二)、电解池1、电解池阴阳极的判断:① 、据电源的正负极判断:阳极——与电源的正极相连;阴极——与电源的负极相连②、据电极发生的反应:失电子——阳极;阳(极)——失——氧(氧化反应)得电子——阴极;阴(极)——得——还(还原反应)③、据内电路离子的迁移方向:阳离子流向电解池阴极.阴离子流向电解池阳极。
氧化还原反应与电化学
氧化还原反应与电化学在化学领域中,氧化还原反应是一种重要的反应类型,也是电化学研究的基础。
本文将探讨氧化还原反应与电化学之间的联系,阐述其在化学领域中的重要性。
一、氧化还原反应的基本概念和特点1.1 氧化还原反应的定义和原理氧化还原反应是指化学反应中发生的电荷转移过程,其中一个物种失去电子被氧化而另一个物种获得电子被还原的过程。
在这个过程中,原子、离子和分子之间的价电子数量会发生变化。
1.2 氧化还原反应的基本特征氧化还原反应具有以下基本特征:- 电子转移:在氧化还原反应中,电子从一个物种转移到另一个物种。
- 价电子数变化:反应中存在物质的氧化和还原两个过程,其中一个物质的氧化态数增加,而另一个物质的氧化态数减少。
- 氧化剂和还原剂:反应中起氧化作用的物质被称为氧化剂,而起还原作用的物质被称为还原剂。
二、氧化还原反应与电化学的关系2.1 电化学基础知识电化学研究了电荷转移与化学反应之间的关系。
在电化学中,我们通过测量电流和电位的变化来研究氧化还原反应。
这一领域的核心是电解和电池。
2.2 电解过程电解是指在外加电势的作用下,将电解质溶液或熔融电解质通过电解发生氧化还原反应的过程。
在电解过程中,正电荷离子迁移到负极,而负电荷离子则迁移到阳极。
2.3 电池反应电池是一种将化学能转化为电能的装置。
它基于氧化还原反应,通过将两个半反应分隔在不同的电极中,产生电流。
在电池中,氧化反应和还原反应相互对应,形成闭合的电路。
三、氧化还原反应与实际应用氧化还原反应在许多实际应用中发挥着重要作用。
以下是一些例子:3.1 腐蚀和防腐氧化还原反应是金属腐蚀的基本原理。
金属与氧气或水接触时,发生氧化反应,并失去电子。
这导致金属的腐蚀。
防腐是通过控制氧化还原反应来保护金属表面,延长其使用寿命。
3.2 电解水制氢电解水是一种常见的制氢方法。
在电解水过程中,水分子发生氧化还原反应,水分子中的氢原子被氧化,形成氧气;水分子中的氧原子被还原,形成氢气。
氧化还原反应与电化学
氧化还原反应与电化学氧化还原反应和电化学是化学学科中两个重要的概念。
氧化还原反应是指化学物质之间电子的转移过程,是化学反应的一种基本类型。
而电化学研究的是电能与化学能之间的相互转化关系,通过电化学实验可以对化学反应进行研究和控制。
本文将详细介绍氧化还原反应和电化学的基本概念、原理与应用。
一、氧化还原反应氧化还原反应是电子转移过程的化学反应。
在氧化还原反应中,物质可以失去电子(被氧化)或者获得电子(被还原)。
氧化还原反应可以用电子的流动来描述,在反应过程中产生电流。
氧化还原反应的关键参数是氧化剂和还原剂。
氧化剂是指可以接受电子的物质,它在反应中发生还原。
还原剂是指可以给予电子的物质,它在反应中发生氧化。
氧化还原反应的基本表达式是:氧化剂 + 还原剂→ 还原剂 + 氧化剂氧化还原反应对于生命的存在和能量交换起着重要作用。
例如,细胞呼吸过程中发生的有机物的氧化就是一个氧化还原反应。
此外,氧化还原反应还广泛应用于电池、金属腐蚀以及化学合成等领域。
二、电化学的基本概念与原理电化学研究的是电能和化学能之间的相互转化关系。
它研究了电解过程、电池的工作原理、电化学平衡等内容。
电化学反应是指利用电流来引发的化学反应。
电解池是进行电化学反应的装置,它由阳极、阴极和电解质溶液组成。
在电解过程中,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
电化学反应的基本原理是法拉第定律和电极电势。
法拉第定律描述了通过电解质溶液的电流与产生的化学反应之间的关系。
电极电势是反应进行的动力学参数,它可以通过电位差和电子传递速率来描述。
电化学还包括电化学平衡和电化学动力学。
电化学平衡是指电解过程中正反应和逆反应达到动态平衡的状态。
电化学动力学研究的是电化学反应速率与外部电势、浓度和温度等因素之间的关系。
三、氧化还原反应与电化学的应用氧化还原反应和电化学在生活和工业中有广泛的应用价值。
其中最常见的应用是电池。
电池是将化学能转化为电能的装置,包括干电池、蓄电池和燃料电池等。
氧化还原反应与电化学
氧化还原反应与电化学氧化还原反应是化学反应中常见的一种类型,它涉及到物质的电荷转移过程。
而电化学则是研究电荷转移过程的学科,其中包括了氧化还原反应的研究。
本文将以氧化还原反应与电化学为题,介绍它们的基本原理、应用以及相关实验技术。
一、基本原理氧化还原反应涉及到电荷的转移,其中一个物质失去电子,我们称之为氧化剂;另一个物质获得电子,我们称之为还原剂。
这个过程中,氧化剂被还原成为较低价态,还原剂被氧化成为较高价态。
氧化还原反应可以用半方程式来表示,其中一个物质的电荷转移过程称为氧化半反应,另一个物质的电荷转移过程称为还原半反应。
半方程式的形式如下:氧化半反应:Oxidant + ne^- → Reduced还原半反应:Reduced → Oxidant + ne^-在氧化还原反应中,电子的数目是相等的,因此两个半反应需要乘以系数来保持电子平衡。
二、应用领域氧化还原反应在生活中和科学研究中有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域:1. 电池技术:电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的设备。
常见的电池有干电池、锂离子电池等。
2. 金属腐蚀:氧化还原反应是金属腐蚀的基本过程。
金属与氧气发生氧化反应,从而导致金属的腐蚀。
3. 化学分析:氧化还原反应可以用于化学分析中,例如可以通过观察还原剂与指示剂的颜色变化来确定金属的含量。
4. 燃料电池:燃料电池是利用氧化还原反应将燃料的化学能直接转化为电能的设备。
燃料电池被广泛应用于汽车、航天等领域。
三、电化学实验技术电化学实验技术是研究电化学过程的重要手段,以下介绍几种常见的电化学实验技术:1. 电解质溶液的电导性测量:通过测量电解质溶液的电导率,可以了解溶液中离子的浓度及运动性质。
2. 极化曲线的绘制:通过改变电流密度来绘制极化曲线,可以了解电极表面的电化学性质以及反应动力学过程。
3. 循环伏安法:通过在电位范围内进行循环电位扫描,可以确定氧化还原反应的峰电位和峰电流等参数。
氧化还原反应与电化学
氧化还原反应与电化学氧化还原反应(简称氧化反应或还原反应)是化学反应的一种重要类型,也是电化学研究的基础。
电化学研究了物质在电场和电流的作用下的性质和变化规律,将电能与化学变化联系起来。
本文将着重介绍氧化还原反应与电化学之间的关系,探讨电流与氧化还原反应的本质联系,以及电化学在实际应用中的重要性。
1. 氧化还原反应的基本概念和原理氧化还原反应是指物质中的原子、离子或分子失去电子的过程为氧化反应,而得到电子的过程称为还原反应。
在氧化还原反应中,存在着氧化剂和还原剂两个参与物质,氧化剂接受电子,还原剂失去电子。
这一过程可以用化学方程式表示,例如:2Na + Cl2 → 2NaCl。
在这个反应中,钠(Na)失去了电子,发生了氧化反应;氯气(Cl2)接受了钠的电子,发生了还原反应。
2. 电流与氧化还原反应的联系氧化还原反应离不开电流的存在。
电流是指电荷在单位时间内通过导体横截面的量,其方向由正电荷流动的方向确定。
在氧化还原反应中,氧化剂接受电子,必须有电子从还原剂中流向氧化剂,才能维持反应的进行。
这个电子的流动过程形成了电流。
因此,可以说氧化还原反应是电流流动的结果,电流的存在促使了氧化还原反应的进行。
3. 电化学的研究内容电化学研究了物质在电场和电流的作用下的性质和变化规律。
其研究内容主要包括三个方面:电解学、电池学和电化学分析。
(1)电解学:电解学研究了物质在电解过程中的行为和特性。
电解是指将电能转化为化学能的过程,通过电解可以将化合物分解成对应的离子,或将离子还原为相应的化合物。
例如,通过电解水可以将水分解为氢气和氧气。
(2)电池学:电池学研究了电化学电池的工作原理和特性。
电化学电池是指利用氧化还原反应转化化学能为电能的装置。
电池由正极、负极和电解质组成,正极发生氧化反应,负极发生还原反应,通过电路和外部载荷与电解质之间的电子流动将化学能转化为电能。
(3)电化学分析:电化学分析是利用氧化还原反应进行分析的一种方法。
化学反应中的氧化还原与电化学原理详细讲解
化学反应中的氧化还原与电化学原理详细讲解化学反应是物质发生变化的过程,其中氧化还原反应是一类重要的化学反应。
氧化还原反应是指物质中的原子或离子在电子转移的过程中发生变化。
一、氧化还原反应的基本概念氧化还原反应又称为红ox与黑red反应,其中“氧化”指的是物种失去电子,增加氧化态;“还原”指的是物种获得电子,减少氧化态。
在氧化还原反应中,包括两个基本的半反应,即氧化半反应和还原半反应。
氧化半反应指的是发生氧化的化学反应,还原半反应指的是发生还原的化学反应。
二、氧化还原反应的特征1. 电子转移:在氧化还原反应中,原子或离子之间发生电子的转移。
2. 氧化还原数的变化:氧化还原反应中,参与反应的化学物质的原子或离子的氧化态会发生变化。
被氧化的物质的氧化态增加,被还原的物质的氧化态减少。
3. 反应的伴随现象:氧化还原反应伴随着电荷的转移、能量的释放或吸收、产生新物质等现象。
三、电化学原理1. 电化学基础知识电化学是研究电流与化学反应之间关系的学科。
其中,电流指的是电子或离子的流动。
电池是典型的电化学装置,它通过氧化还原反应将化学能转化为电能。
2. 电势与电动势电势是指单位正电荷在电场中的电势能,用V表示。
电动势是指在电池两极之间产生的电势差,用E表示。
电动势可以用于衡量电池的输出能力。
3. 电解与电沉积电解是利用外加电压在电解质溶液中使离子发生氧化还原反应的过程。
电解可以将化学能转化为电能。
电沉积是指在电解过程中离子被还原成为固体物质的过程。
四、应用于电化学的化学反应1. 腐蚀:腐蚀是金属在特定条件下与其他物质发生氧化还原反应而被破坏的过程。
在腐蚀过程中,金属被氧化成金属离子。
2. 电解池和电池:电解池是利用外加电压使非自发反应发生的装置,用于分解化合物或产生化合物。
电池是利用化学能转化为电能的装置,通常由正负两极和电解质组成。
3. 电解质溶液:电解质溶液是指能够导电的溶液,其中离子在外加电压的作用下会发生氧化还原反应。
氧化还原反应与电化学实验
氧化还原反应与电化学实验氧化还原反应(简称氧化反应)是化学反应中非常重要的一种类型,它涉及到电子的转移。
电化学实验是一种用电流来驱动化学反应的实验,通过测量电流与反应物浓度之间的关系,可以研究氧化反应的动力学和热力学性质。
本文将探讨氧化还原反应与电化学实验。
一、氧化还原反应的基本概念氧化还原反应是指化学反应中电子的转移过程。
在氧化反应中,氧化剂获得电子,而还原剂失去电子。
氧化还原反应是化学反应中最常见的类型,它包括许多重要的反应,如金属腐蚀、火焰燃烧、电池放电等。
二、氧化还原反应的电子转移在氧化还原反应中,电子的转移是关键步骤。
氧化剂接受电子来完成还原,而还原剂失去电子而被氧化。
电子的转移过程可以通过半反应方程式来描述。
例如,在铁离子与铜离子反应中,铁离子是氧化剂,铜离子是还原剂。
反应可写为:Fe2+ + Cu → Fe3+ + Cu2+铁离子从+2价被氧化为+3价,铜离子从+2价被还原为+1价,电子由铁离子转移到铜离子。
三、电化学实验的原理电化学实验是利用电流来驱动化学反应的实验。
经典的电化学实验是电解实验和电池实验。
在电解实验中,电流通过电解质溶液,使其发生氧化还原反应。
在电池实验中,化学反应的自发方向被逆转,通过外电源提供电流,使反应发生于非自发方向。
电化学实验可以研究氧化还原反应的动力学和热力学性质。
通过测量电流与反应物浓度之间的关系,可以确定反应速率的指数关系。
通过测量电压与电流之间的关系,可以确定反应的电动势。
这些实验数据可以帮助我们理解氧化还原反应的机理和规律。
四、电化学实验的应用电化学实验在许多领域有重要的应用。
其中最典型的应用是电池。
电池是利用化学能转化为电能的装置。
常见的电池有干电池、锂离子电池、铅酸蓄电池等。
电池的工作原理基于氧化还原反应,通过将反应物与电解质隔离,在外电源的作用下产生电流。
电化学实验还可以用于制备金属、电镀和腐蚀等。
在金属制备中,电解法是一种常见的方法。
通过在电解槽中使金属离子还原,可以得到纯净的金属。
氧化还原反应与电化学
氧化还原反应与电化学氧化还原反应(Redox Reaction)是化学反应中常见的一种类型,也是电化学的基础。
在氧化还原反应中,物质会发生电荷转移过程,其中一个物质被氧化(失去电子),另一个物质被还原(获得电子)。
这种电荷转移过程伴随着电流的流动,因此氧化还原反应与电化学密切相关。
1. 氧化还原反应的基本原理在氧化还原反应中,常常可以观察到电子的转移与氧原子的参与。
在一些反应中,物质会失去电子,被称为氧化剂(Oxidizing Agent),而另一些物质则会获得电子,被称为还原剂(Reducing Agent)。
这种电子的转移与氧原子的参与使得物质的氧化态和还原态发生变化。
2. 氧化还原反应的重要性氧化还原反应在生活和工业中具有广泛的应用。
例如,我们所熟悉的腐蚀现象就是一种氧化还原反应。
金属物质在与氧气接触时会发生氧化反应,形成金属氧化物。
此外,氧化还原反应还被广泛应用于电池、电解、电镀等方面。
3. 电化学的基本概念电化学是研究化学反应与电流之间关系的学科。
它主要涉及电解反应(Electrolysis)和电化学电池(Electrochemical Cell)两个方面。
3.1 电解反应电解反应是在外加电压的作用下,将化学反应逆转的过程。
电解反应的基本原理是利用外部电压提供能量,使得自发不利反应变得可逆,从而实现物质的分解或转化。
3.2 电化学电池电化学电池是将化学能转化为电能的装置。
它由两个半电池组成,分别包含一个氧化反应和一个还原反应。
这两个半电池通过电解质溶液(Electrolyte)或电解质桥(Salt Bridge)连接起来,形成一个闭合的电路。
4. 电化学电池的工作原理电化学电池中,氧化反应和还原反应在两个半电池中同时进行。
在氧化反应中,电子流从还原剂移动到电解质溶液中;而在还原反应中,电子从电解质溶液流向氧化剂。
这一过程中,电子的流动经过外部电路,形成了电流。
根据电化学电池反应的性质和电流的方向,我们可以将电化学电池分为两类:电解池(Electrolytic Cell)和电池(Galvanic Cell)。
氧化还原反应和电化学
氧化还原反应和电化学氧化还原反应(简称“氧化还原反应”)是化学反应中一种非常重要的类型。
在氧化还原反应中,物质的电荷状态发生变化,原子失去或获得电子,从而形成离子,以完成化学反应。
电化学则是研究电能与化学能之间转化的学科。
一、氧化还原反应1. 概念和基本原理氧化还原反应是指在化学反应中,原子、离子或分子中的电子的互相转移过程。
氧化是指物质失去电子,而还原则是指物质获得电子。
在氧化还原反应中,存在着氧化剂和还原剂的概念。
氧化剂接受电子,自身被还原,而还原剂则失去电子,自身被氧化。
2. 氧化还原反应的应用氧化还原反应广泛应用于生活和工业领域。
例如,在电池中,氧化还原反应产生电能;在腐蚀过程中,金属发生氧化还原反应,导致金属的破坏;在生物体内,呼吸作用中的氧化还原反应产生能量。
二、电化学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化的学科。
它涉及到电解、电极反应、电池和电解质溶液等概念。
电化学通常分为两个分支:电解学和电池学。
2. 电化学实验电化学实验是研究电化学现象的重要手段。
在实验中,常见的电化学装置包括电解槽、电极、电解质溶液等。
通过实验可以观察到电流的流动和电极上发生的反应,从而揭示电化学过程的本质。
三、氧化还原反应与电化学的联系氧化还原反应与电化学紧密相关。
在电池中,氧化还原反应产生电能,而在电解槽中,电能则用于促使氧化还原反应发生。
此外,电极反应是电化学研究的重点之一,它涉及到氧化还原反应中电子的转移过程。
结论氧化还原反应是化学反应中重要的类型,通过氧化和还原的相互转化,实现能量的转化。
电化学则是研究电能与化学能之间相互转化的学科,它与氧化还原反应密切相关。
两者的研究和应用对于能源、环保等领域具有重要意义。
通过深入理解氧化还原反应和电化学,我们可以更好地应用于实际生活和工业中,促进科学技术的发展和进步。
这篇文章介绍了氧化还原反应和电化学的基本概念、原理和应用,并强调了两者之间的联系。
氧化还原反应与电化学氧化还原反应与电池的原理
氧化还原反应与电化学氧化还原反应与电池的原理氧化还原反应是化学反应中常见的一种类型,也被称为氧化还原(Redox)反应。
它是通过电子的转移而产生的化学反应,包括氧化和还原两个过程。
在氧化过程中,某个化学物质会失去电子;而在还原过程中,某个化学物质会获得电子。
电化学氧化还原反应是在电解质溶液中进行的,其中包括两个半反应:氧化半反应和还原半反应。
两个半反应分别发生在电解质溶液中的两个电极上。
在氧化半反应中,电子从金属或其他物质上转移到电解质中的阳极;而在还原半反应中,电子从电解质中的阴极转移到金属或其他物质上。
电化学反应的原理基于电子转移和离子迁移的过程。
在电解质溶液中,正离子会向阴极迁移,而负离子会向阳极迁移。
这种离子的迁移产生了一个电荷差异,导致了电子的转移。
通过电子的转移,氧化还原反应就能够进行。
电化学反应在电池中起着关键的作用。
电池是一种将化学能转化为电能的装置,其中的化学反应是通过电化学氧化还原反应来实现的。
在电池中,两个半反应分别发生在正极和负极上。
正极发生还原反应,负极发生氧化反应。
这个过程产生了电子流动,从而形成了电流和电能。
电池的工作原理可以通过一个常见的例子来说明:干电池。
干电池的正极是一个氧化剂,负极是一个还原剂。
正极的氧化反应产生了电子,而负极的还原反应接受了这些电子。
在干电池中,两个半反应通过电解质的离子迁移和电子的转移相互联系。
这种转移和迁移产生了一个电势差,使得电子能够流动。
总而言之,氧化还原反应和电化学氧化还原反应是与电子转移和离子迁移相关的化学反应。
在电化学反应中,电解质溶液中的氧化半反应和还原半反应分别发生在阳极和阴极上,产生了电能。
电池是利用电化学反应进行能量转化的装置。
了解氧化还原反应和电化学氧化还原反应的原理,有助于我们理解电池和电化学过程的工作原理。
高考化学最后冲刺复习氧化还原反应与电化学原理
氧化还原反应与电化学原理命题趋向(1)由氧化还原反应方程式判断氧化性、还原性强弱。
(2)由氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应方程式的正误。
(3)由氧化还原反应方程式判断氧化还原反应方程式的正误。
【考点剖析】普通的氧化还原反应在一处进行,不形成电流,化学能转变成热能或光能。
原电池中发生的反应具有两个特点:①是自发的氧化还原反应,②该反应在两处进行,分别叫正极和负极,其结果是化学能转变成电能。
电解池中发生的反应也具有两个特点:①是被迫发生的氧化还原反应,②该反应在两处进行,分别叫阴极和阳极,其结果是电能转变成化学能。
我们把研究电能与化学能相互转化的化学,叫做电化学。
氧化还原反应和电化学,作为高中化学中的基本概念和基础理论,在高考中占有非常重要的地位。
前者主要的考查点有:氧化剂、还原剂等概念的理解,氧化性、还原性强弱的判断,依据电子守恒进行配平和计算等。
后者的基本要求是:(1)了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
了解常见化学电源的种类及其工作原理;(2)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;(3)应用电解知识理解电镀铜、电解精炼铜、氯碱工业等化工生产原理。
氧化剂、还原剂等概念的理解,氧化性、还原性强弱的判断,依据电子守恒进行配平和计算等。
氧化还原反应的计算是高考的重点也是高考的难点。
【知识归纳】一、氧化还原反应1、氧化还原反应与四种基本反应类型及离子反应的关系:2、氧化还原反应的基本概念及其关系得电子、化合价降低、体现氧化性、披还原、发生还原反应I I氧化剂+还原剂=还原产物十氧化产物丨T失电子、化合价升高、悴现还爲性、被氧化、发生氧化反应3、物质氧化性和还原性相对强弱的判断方法(1)根据金属活动顺序进行判断规律:金属单质的还原性越强,其对应阳离子的氧化性越弱:_ K‘Ca’NjM匕,AljZn ¥n ,_Fe,Pb,(上),Hg , Pt ,Au_^一一金属的活动性逐渐减弱还原性逐渐减弱)—一 TK ,Ca2 ,Na ,Mg2 ,Al3 ,Zn2 ,Sn2 ,Fe2 ,Pb,(H ),Hg2 ,Ag ,氧化性逐渐增强[说明]一般来说,越活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越容易,其阳离子得电子还原成金属单质越难,氧化性越弱;反之,越不活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越难,其阳离子得电子还原成金属单质越容易,氧化性越强。
氧化还原反应的电化学工作原理
氧化还原反应的电化学工作原理氧化还原反应是化学中非常重要的一类反应,也被称为电化学反应。
本文将介绍氧化还原反应的电化学工作原理,并探讨其在实践中的应用。
一、电化学反应的基本概念电化学反应是指通过电子的转移,使化学物质发生氧化还原反应的过程。
在电化学反应中,通常涉及两种基本反应:氧化反应和还原反应。
氧化反应是指物质失去电子或氢原子的过程,而还原反应则是物质获得电子或氢原子的过程。
二、氧化还原反应的电极过程电化学反应发生在电化学电池中,其中包括两个电极:阳极和阴极。
阳极通常是氧化反应的发生地,而阴极则是还原反应的发生地。
当外部电源施加到电化学电池上时,电子将从阴极流向阳极,完成氧化还原反应。
三、氧化还原反应的电化学能量转化在氧化还原反应中,电化学能量发生转化。
当反应进行时,化学能转化为电能。
这种转化是通过电流的生成来实现的,电流是由电子的流动产生的。
电化学能量转化也可以反过来进行,即通过外部电源施加电流,使电能转化为化学能。
四、氧化还原反应的应用氧化还原反应在很多领域都有广泛的应用。
以下是一些例子:1. 电镀电镀是一种利用氧化还原反应将金属镀在物体表面的工艺。
通过在电解质溶液中适当选择金属离子和电极材料,可以实现金属的沉积,从而达到防锈、美化或增加导电性能的目的。
2. 燃料电池燃料电池是利用氧化还原反应将化学能转化为电能的装置。
其中最常见的燃料电池是氢燃料电池,其阴极反应是氧气还原为水,阳极反应是氢气氧化为水。
燃料电池具有高效能源转换和无污染排放的特点,被广泛研究和应用于汽车和能源系统。
3. 锂离子电池锂离子电池是一种通过氧化还原反应将化学能转化为电能的储能设备。
锂离子电池广泛应用于手机、笔记本电脑、电动汽车等领域。
在锂离子电池中,锂离子从阴极材料中脱嵌,进入正极材料进行还原反应,同时电子从阴极流向正极,完成电化学反应。
4. 腐蚀防护腐蚀是氧化还原反应的一种负面应用。
金属在潮湿的环境中容易发生氧化反应(腐蚀),导致金属的破坏和失效。
化学氧化还原反应与电化学的复习
化学氧化还原反应与电化学的复习化学氧化还原反应与电化学是化学学科中重要的内容,本文将对其进行复习。
一、化学氧化还原反应化学氧化还原反应是指物质中的电子的转移过程。
其中,氧化反应是指物质失去电子的反应,还原反应是指物质获得电子的反应。
每个氧化反应都伴随着一个相应的还原反应,这是由于电子的守恒定律。
1. 氧化与还原氧化是指物质失去电子,同时伴随着氧元素的增加。
还原是指物质获得电子,同时伴随着氧元素的减少。
例如,2Na + Cl2 -> 2NaCl中的Na被氧化,Cl被还原。
2. 氧化数与氧化还原反应方程式氧化数是指元素化合物中一个原子的电荷数。
根据氧化数的变化,可以确定氧化还原反应的类型。
常见的氧化反应类型包括合氧化、离子氧化、分解氧化等。
例如,在合氧化反应中,Cu + O2 -> CuO,铜被氧化,氧被还原。
3. 形成氧化数根据氧化数的规则,可以推断出复杂化合物中各元素的氧化数。
基本规则包括:单负离子的氧化数等于其电荷数,非金属元素氧化数正负只和为零,氢的氧化数通常为+1,氧的氧化数通常为-2。
二、电化学电化学是关于化学反应在电流作用下的研究。
主要包括电解和电池两个方面。
1. 电解电解是指通过外加电流使化学反应发生的过程。
在电解过程中,正极发生氧化反应,负极发生还原反应。
电解过程中电流的传导是通过溶液中的离子进行的。
2. 电池电池是将化学能转化为电能的装置。
电池可以分为原电池和电解池两类。
原电池是指在自发反应中能够产生电能的装置,电解池则是通过外加电流来实现化学变化的装置。
三、化学氧化还原反应与电化学的关系化学氧化还原反应与电化学密切相关。
电化学实验可以用于研究氧化还原反应的性质,而氧化还原反应也可以用于解释电化学实验的结果。
1. 氧化还原反应与电解电解即为通过外加电流使化学反应进行,是化学氧化还原反应的一种应用。
在电解过程中,正极发生氧化反应,而负极发生还原反应,符合氧化还原反应的特点。
高级化学氧化还原反应与电化学
高级化学氧化还原反应与电化学在化学领域中,氧化还原反应是一类非常重要的反应类型。
氧化还原反应不仅在化学合成、能源转换等领域中起到关键作用,还在生物体内的新陈代谢过程中扮演着重要角色。
而电化学则是一门研究氧化还原反应的重要分支学科,通过控制电流和电势来实现反应的产生或控制。
本文将介绍高级化学氧化还原反应与电化学的关系以及其在实际应用中的重要性。
一、氧化还原反应的基本概念氧化还原反应是一种电子转移过程,涉及到物质的氧化和还原。
在氧化反应中,物质失去电子,从而提高了氧化态的电荷;而在还原反应中,物质获得电子,氧化态的电荷降低。
一般而言,氧化还原反应需要同时发生,以维持电中性。
例如,常见的氧化还原反应如下:2Na + Cl2 -> 2NaCl在这个反应中,钠(Na)被氧化为带正电荷的钠离子(Na+),氯(Cl2)被还原为带负电荷的氯离子(Cl-)。
这个反应同时发生了氧化和还原过程。
二、电化学基础知识1. 电解和电解质电解是指通过加电势来促使化学反应发生的过程。
而电解质是可以在溶液中或者熔融状态下形成离子的物质。
电解质的分类主要分为两类:强电解质和弱电解质。
强电解质在溶液中能够完全离解成离子,例如盐类溶液;而弱电解质只有一部分能够离解成离子,例如醋酸溶液。
2. 电解池和电解反应电解池由两个电极(阳极和阴极)和电解液组成。
电解液通常是一个电解质溶液。
在电解池中,通过外加电势差,在阳极和阴极之间形成电流,电流通过溶解质溶液,导致溶液中的离子发生氧化还原反应。
在阳极,氧化反应发生,在阴极,还原反应发生。
三、电化学在实际中的应用1. 电池电池是一种将化学能转化为电能的装置。
它由正极、负极和电解质组成。
电池的工作原理基于氧化还原反应。
在电解液中,正极发生氧化反应,负极发生还原反应,电解液中的离子在两个电极之间形成电流。
这种电流可以用来驱动外部电路,实现电能的转换。
2. 电解电解是通过外加电势来使物质发生氧化还原反应的过程。
高考化学最后冲刺复习计划氧化还原反应及电化学原理
氧化复原反响与电化学原理命题趋势(1)由氧化复原反响方程式判断氧化性、复原性强弱。
(2) 由氧化性、还原性强弱判断氧化复原反响方程式的正误。
(3) 由氧化复原反响方程式判断氧化复原反响方程式的正误。
【考点分析】一般的氧化复原反响在一处进行,不形成电流,化学能转变为热能或光能。
原电池中发生的反响拥有两个特色:①是自觉的氧化复原反响,②该反响在两处进行,分别叫正极和负极,其结果是化学能转变为电能。
电解池中发生的反响也拥有两个特色:①是被迫发生的氧化复原反响,②该反响在两处进行,分别叫阴极和阳极,其结果是电能转变为化学能。
我们把研究电能与化学能互相转变的化学,叫做电化学。
氧化复原反响和电化学,作为高中化学中的基本观点和基础理论,在高考取据有特别重要的地位。
前者主要的考察点有:氧化剂、复原剂等观点的理解,氧化性、复原性强弱的判断,依照电子守恒进行配平易计算等。
后者的基本要求是:( 1)认识原电池和电解池的工作原理,能写出电极反响和电池反响方程式。
认识常有化学电源的种类及其工作原理;(2)理解金属发生电化学腐化的原由,金属腐化的危害,防备金属腐化的举措;(3)应用电解知识理解电镀铜、电解精华铜、氯碱工业等化工生产原理。
氧化剂、复原剂等观点的理解,氧化性、复原性强弱的判断,依照电子守恒进行配平易计算等。
氧化复原反响的计算是高考的要点也是高考的难点。
【知识概括】一、氧化复原反响1、氧化复原反响与四种基本反响种类及离子反响的关系:2、氧化复原反响的基本观点及其关系3、物质氧化性和复原性相对强弱的判断方法(1)依据金属活动次序进行判断规律:金属单质的复原性越强,其对应阳离子的氧化性越弱:K,Ca , Na , Mg , Al ,Zn , Sn , Fe , Pb ,( H ), Hg , Pt , Au金属的活动性渐渐减弱 ( 复原性渐渐减弱)K ,Ca2 ,Na ,Mg 2 , Al3 ,Zn2 ,Sn2 ,Fe2 ,Pb,( H), Hg 2 , Ag氧化性渐渐加强[ 说明 ] 一般来说,越开朗的金属,失电子氧化成金属阳离子越简单,其阳离子得电子复原成金属单质越难,氧化性越弱;反之,越不开朗的金属,失电子氧化成金属阳离子越难,其阳离子得电子复原成金属单质越简单,氧化性越强。
2017年高考化学最后冲刺复习氧化还原反应与电化学原理20170531222
氧化还原反应与电化学原理命题趋向(1)由氧化还原反应方程式判断氧化性、还原性强弱。
(2)由氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应方程式的正误。
(3)由氧化还原反应方程式判断氧化还原反应方程式的正误。
【考点剖析】普通的氧化还原反应在一处进行,不形成电流,化学能转变成热能或光能。
原电池中发生的反应具有两个特点:①是自发的氧化还原反应,②该反应在两处进行,分别叫正极和负极,其结果是化学能转变成电能。
电解池中发生的反应也具有两个特点:①是被迫发生的氧化还原反应,②该反应在两处进行,分别叫阴极和阳极,其结果是电能转变成化学能。
我们把研究电能与化学能相互转化的化学,叫做电化学。
氧化还原反应和电化学,作为高中化学中的基本概念和基础理论,在高考中占有非常重要的地位。
前者主要的考查点有:氧化剂、还原剂等概念的理解,氧化性、还原性强弱的判断,依据电子守恒进行配平和计算等。
后者的基本要求是:(1)了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
了解常见化学电源的种类及其工作原理;(2)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;(3)应用电解知识理解电镀铜、电解精炼铜、氯碱工业等化工生产原理。
氧化剂、还原剂等概念的理解,氧化性、还原性强弱的判断,依据电子守恒进行配平和计算等。
氧化还原反应的计算是高考的重点也是高考的难点。
【知识归纳】 一、氧化还原反应1、氧化还原反应与四种基本反应类型及离子反应的关系:2、氧化还原反应的基本概念及其关系3、物质氧化性和还原性相对强弱的判断方法(1)根据金属活动顺序进行判断规律:金属单质的还原性越强,其对应阳离子的氧化性越弱:,,,,,,,,,(),,,K Ca Na Mg Al Zn Sn Fe Pb H Hg Pt Au −−−−−−−−−−−−−→金属的活动性逐渐减弱(还原性逐渐减弱)2232222,,,,,,,,,(),,K Ca Na Mg Al Zn Sn Fe Pb H Hg Ag +++++++++++−−−−−−−−−−−−−−−−−→氧化性逐渐增强[说明]一般来说,越活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越容易,其阳离子得电子还原成金属单质越难,氧化性越弱;反之,越不活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越难,其阳离子得电子还原成金属单质越容易,氧化性越强。
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命题趋向(1)由氧化还原反应方程式判断氧化性、还原性强弱。
(2)由氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应方程式的正误。
(3)由氧化还原反应方程式判断氧化还原反应方程式的正误。
【考点剖析】普通的氧化还原反应在一处进行,不形成电流,化学能转变成热能或光能。
原电池中发生的反应具有两个特点:①是自发的氧化还原反应,②该反应在两处进行,分别叫正极和负极,其结果是化学能转变成电能。
电解池中发生的反应也具有两个特点:①是被迫发生的氧化还原反应,②该反应在两处进行,分别叫阴极和阳极,其结果是电能转变成化学能。
我们把研究电能与化学能相互转化的化学,叫做电化学。
氧化还原反应和电化学,作为高中化学中的基本概念和基础理论,在高考中占有非常重要的地位。
前者主要的考查点有:氧化剂、还原剂等概念的理解,氧化性、还原性强弱的判断,依据电子守恒进行配平和计算等。
后者的基本要求是:(1)了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
了解常见化学电源的种类及其工作原理;(2)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;(3)应用电解知识理解电镀铜、电解精炼铜、氯碱工业等化工生产原理。
氧化剂、还原剂等概念的理解,氧化性、还原性强弱的判断,依据电子守恒进行配平和计算等。
氧化还原反应的计算是高考的重点也是高考的难点。
【知识归纳】一、氧化还原反应1、氧化还原反应与四种基本反应类型及离子反应的关系:2、氧化还原反应的基本概念及其关系3、物质氧化性和还原性相对强弱的判断方法(1)根据金属活动顺序进行判断规律:金属单质的还原性越强,其对应阳离子的氧化性越弱:,,,,,,,,,(),,,K Ca Na Mg Al Zn Sn Fe Pb H Hg Pt Au −−−−−−−−−−−−−→金属的活动性逐渐减弱(还原性逐渐减弱)2232222,,,,,,,,,(),,K Ca Na Mg Al Zn Sn Fe Pb H Hg Ag +++++++++++−−−−−−−−−−−−−−−−−→氧化性逐渐增强[说明]一般来说,越活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越容易,其阳离子得电子还原成金属单质越难,氧化性越弱;反之,越不活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越难,其阳离子得电子还原成金属单质越容易,氧化性越强。
如Cu 2++2-→Cu 远比Na + +e -→Na 容易,即氧化性Cu 2+>Na +,还原性Na> Cu(2)根据非金属活动顺序进行判断,,,,,F O Cl Br I S −−−−−→氧化性逐渐减弱2,,,,F Cl Br I S -----−−−−−−→还原性逐渐增强(3)根据氧化还原反应的发生规律判断氧化还原反应发生规律可用如下式子表示:氧化性:氧化剂>氧化产物还原性:还原剂>还原产物例:已知①2FeCl 3+2KI=2FeCl 2+I 2+2KCl ,②2FeCl 2+C12=2FeCl 3。
由①知,氧化性Fe 3+>I 2,由②知,氧化性C12>Fe 3+,综合①②结论,可知氧化性Cl 2>Fe 3+>I 2 (4)根据氧化还原反应发生反应条件的不同进行判断如:Mn02十4HCl(浓)△MnCl 2+C12↑+2H 20,2KMn04十16HCl(浓)=2MnCl 2+5C12↑+8H 2O 后者比前者容易(不需要加热),可判断氧化性 KMn04>Mn02 (5)根据被氧化或被还原的程度的不同进行判断 Cu 十C12△CuCl 2,2Cu+S△Cu 2SC12可把Cu 氧化到Cu(+2价),而S 只能把Cu 氧化到 Cu(+1价),这说明氧化性Cl 2>S (6)根据元素周期表判断①对同一周期金属而言,从左到右其金属活泼性依次减弱。
如Na 、Mg 、A1金属性依次减弱,其还原性也依次减弱。
②对同主族的金属和非金属可按上述方法分析。
4、氧化还原反应的计算氧化还原反应比较典型的计算有:求氧化剂与还原剂物质的量之比或质量比,计算参加反应的氧化剂或还原剂的量,确定反应前后某一元素的价态变化,判断反应产物等。
计算的关键是依据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数,列出守恒关系式求解。
计算公式如下: 氧化剂物质的量×变价元素原子的个数×化合价的变化值=还原剂物质的量×变价元素原子的个数×化合价的变化值。
提醒:氧化还原反应的计算在高考中考查较多,但难度不大,通常运用电子得失守恒来分析,应注意不要漏掉物质或粒子的组成比。
5、氧化还原反应的规律(1)守恒规律:氧化还原反应中得电子总数与失电子总数相等(即电子转移守恒),表现在元素化合价降低总数与升高总数相等。
(2)价态规律:根据元素的价态可以判断物质的氧化性、还原性。
例如:33N H -具有还原性,53H N O +具有氧化性,42N O +既具有氧化性又具有还原性。
(3)转化规律:同种元素不同价态之间发生反应,元素化合价只靠近不交叉;相邻价态间不化合价升高、失电子、变成化合价降低、得电子、变成氧化剂+还原剂−−→还原产物+氧化产物发生氧化还原反应。
例如:H 2S+H 2SO 4(浓)====S ↓+SO 2↑+2H 2O ,反应中202H S S -−−→,64242()H S O S O ++−−→浓;Fe 与Fe 2+、Fe 2+与Fe 3+不发生反应。
(4)强弱规律:一种氧化剂与几种还原剂反应,先氧化还原性强的还原剂,反之亦然。
例如:Cl 2与FeBr 2溶液的反应,先考虑Cl 2氧化Fe 2+,再考虑Cl 2氧化Br -;Cl 2与FeI 2溶液的反应,先考虑Cl 2氧化I -,再考虑Cl 2氧化Fe 2+。
同样,一种还原剂与几种氧化剂反应,氧化性强的先反应,如Fe 加到H 2SO 4和CuSO 4组成的混合溶液中,Fe 先与Cu 2+反应,然后才与H +反应。
二、电化学(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)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。
(三)原电池和电解池的比较较活泼的金属或还原较不活泼电源负(四)根据总反应式设计原电池1、可设计成原电池的反应一般应满足如下条件:(1)反应放热;(2)属于氧化还原反应2、步骤首先标明电子转移方向,根据电子转移方向判断正负极材料——失电子的为负极,得电子的为正极,其次选择相应的物质构成两个半电池——失电子金属和对应的产物构成一个半电池、得电子的离子和一较不活泼的金属或石墨构成另一半电池,最后用盐桥和导线组成闭合回路。
例如将Fe+2FeCl3=3FeCl2设计成原电池装置分析:Fe作负极,FeCl3作电解液,可设计成如下两种装置:(五)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。
(六)分析电极反应及其产物原电池:负极:M-ne-=M n+正极:(1)酸性溶液中2H++2e-=H2↑(2)不活泼金属盐溶液M n++ne-=M(3)中性、弱酸性条件下2H2O+O2+4e-=4OH-电解(镀)池:阳极:(1)若阳极是由活性材料(除C、Pt、Au等以外的其它金属)做成,阳极反应是阳极金属失去电子而被氧化成阳离子;(2)若阳极是由C、Pt、Au等惰性材料做成,阳极反应则是电解液中阴离子在阳极失去电子被氧化。
阴离子失去电子能力大小顺序为:I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-。
阴极:阴极反应一般是溶液中的阳离子得电子的还原反应,阳离子得电子能力大小顺序为:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
必须注意的是,电镀时通过控制条件,Fe2+和Zn2+得电子的能力强于H+。
不活泼金属【考点例析】例1.下列叙述中正确的是A .构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属。
B .由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极。
C .马口铁(镀锡铁)破损时与电解质溶液接触锡先被腐蚀。
D .铜锌原电池工作时,若有13克锌被溶解,电路中就有0.4mol 电子通过。
解析: 两种活动性不同的金属与电解质溶液能够组成原电池,但不能因此说构成原电池电极的材料一定都是金属,例如锌和石墨电极也能跟电解质溶液组成原电池。
在原电池中,活动金属中的电子流向不活动的电极,因此活动金属是负极。
镀锡铁表皮破损后与电解质溶液组成原电池,铁较锡活泼,铁先失电子被腐蚀。
铜锌原电池工作时,锌负极失电子,电极反应为Zn –2e==Zn 2+,1molZn 失去2mol 电子,0.2mol 锌(质量为13克)被溶解电路中有0.4mol 电子通过。
故选D 。
答案:D例2.把A 、B 、C 、D 四块金属泡在稀H 2SO 4中,用导线两两相连可以组成各种原电池。
若A 、B 相连时,A 为负极;C 、D 相连,D 上有气泡逸出;A 、C 相连时A 极减轻;B 、D 相连,B 为正极。
则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为A .A >B >C >D B .A >C >B >D C .A >C >D >B D .B >D >C >A 解析:金属组成原电池,相对活泼金属失去电子作负极,相对不活泼金属作正极。