高考电化学专题复习精华版
最新高考化学专题复习:电化学精品版
2020年高考化学专题复习:电化学精品版高考化学专题复习:电化学考点聚焦1.理解原电池原理。
熟记金属活动性顺序。
了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。
2.了解电解和电镀的基本原理及应用。
知识梳理一、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、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高考资源网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。
三、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。
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电解原理应用(电解法精炼镍)
例题11、金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、
Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍, 下列叙述正确的是 (已知:氧化性 Fe2+ < Ni2+ < Cu2+ ) A.阳极发生还原反应,其电极反应式: Ni2+ + 2e— = Ni B.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相 等
阳极 :活性电极(除Au 、Pt、C等)放电能力﹥阴离子。即: 活性电极﹥S2 -﹥I -﹥ Br -﹥Cl -﹥OH -﹥ NO3 -、SO4 2 失e- 能力依次减弱
例题4、 阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池,其电池反应
为: 2H2+O2==2H2O,电解液为KOH溶液。
(1):负极应通入_ 氢 __气,正极通入__氧
Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O 生成的Fe2O3·xH2O就是铁锈 。
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金属的防护
①改变金属内部结构
②覆盖保护层 ③电化学保护法
③电镀池、铜的精炼判断:
阳极材料和电解质溶液中含有同种金属元素
原电池电极的判断
正极:
负极:
电解池电极的判断
阳极: 阴极:
原电池电极的判断
正极:相对不活泼的金属 或非金属导体
负极:相对活泼的金属
还原反应 氧化反应
得电子 … 失电子 …
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5HCO3-
3Ba2+
6OH-
例 2:0.1mol KAl(SO4)2 10ml 和 0.1molBa(OH)2 20ml 混合后,求离子浓度大小的关系
口诀: 取整、消去、再排序。
取整: 1K+
1Al3+
2SO42-
2Ba2+
4OH-
复习:离子浓度比大小 (1)同种离子在不同溶液中的浓度比较 (2)不同溶液离子浓度比大小 (3)相互反应后离子浓度比大小 (4)同种溶液不同离子浓度比大小 例:NH4Cl 中离子浓度大小的关系 模板:不变>变化> H+/OH- > ____> OH-/H+ NH4Cl:
1)熔融金属氧化物 Y2 O3
2)熔融碳酸盐 Li2 CO3
转导: O2-
或 CO32-
N2H4
O2 -
O2
CH3NH2 负极:
CO32 -
O2
正极:
补:不完全氧化时的电极反应方程式的书写
有机化学: 得氧失氢叫氧化 失氧得氢叫还原
得一个 H +e得一个 O -2e练习 乙醇氧化成乙酸(酸性条件下的负极反应) 总结:
A.NiMH 电池放电过程中,正极的电极反应式为:NiOOH + H2O + e-= Ni(OH)2 + OH-
B.充电过程中 OH-离子从阳极向阴极迁移 C.充电过程中阴极的电极反应式:H2O + M + e-= MH + OH-,H2O 中的 H 被 M 还原 D.NiMH 电池中可以用 KOH 溶液、氨水等作为电解质溶液 根据信息,NiOOH 与 NH3 反应所以不能用氨水做电解质
(2013 安徽卷)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如 图所示,其中作为电解质的无水 LiCl-KCl 混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该 电池总反应为:PbSO4+2LiCl+Ca =CaCl2+Li2SO4+Pb。 下列有关说法正确的是 A.正极反应式:Ca+2Cl- - 2e- =CaCl2 B.放电过程中,Li+向负极移动 C.每转移 0.1mol 电子,理论上生成 20.7gPb D.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转
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高考电化学知识点复习高考电化学知识点复习(一)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、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:铅蓄电池放电:负极(铅):Pb+SO2-4-2e=PbSO4正极(氧化铅):PbO2+4H++SO2-4+2e=PbSO4 +2H2充电:阳极:PbSO4+2H2O-2e =PbO2+4H++SO2-4阴极:PbSO4+2e =Pb+SO2-4两式可以写成一个可逆反应:2+Pb+2H2SO44 +2H2O3、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、聚合物锂离子电池高考电化学知识点复习(二)原电池:1、概念: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:极内电路:盐桥中向正极的电解质溶液。
4、电极反应:以锌铜原电池为例:负极:反应:-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++H25、正、负极的判断:高中化学知识点(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高考电化学知识点复习(三)(1)银电极的制备将欲镀之银电极两只用细砂纸轻轻打磨至露出新鲜的金属光泽,再用蒸馏水洗净。
将欲用的两只Pt电极浸入稀硝酸溶液片刻,取出用蒸馏水洗净。
将洗净的电极分别插入盛有镀银液(镀液组成为100mL水中加1.5g硝酸银和1.5g氰化钠)的小瓶中,按图Ⅲ?15?1接好线路,并将两个小瓶串联,控制电流为0.3mA,镀1h,得白色紧密的镀银电极两只。
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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:CH4+2O2 +2KOH = K2CO3+ 3 H2O分析溶液的pH变化。
C4H10、空气燃料电池、电解质为熔融K2CO3,用稀土金属材料作电极(具有催化作用)负极:2C4H10-52e-+ 26CO32--=34 CO2+ 10H2O第二课时 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。
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 S2->I->Br ->C l->OH ->SO 42-(含氧酸根)>F -阴极:阳离子氧化性 Ag +>Fe3+>Cu 2+>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Z n2+>H +>A l3+>Mg2+>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。
【高考化学】高考化学专题复习(电化学知识及其综合应用)
分别插入铂电极。切断电源开关 S1,闭合开关 S2,通直流电一段时间后,请回答下列问题: (1)标出电源的正、负极:X 为___极,Y 为___极。 (2)在滤纸的 C 端附近,观察到的现象是_ ___,在滤纸的 D 端附近,观察到的现象 是__ __。 (3)写出电极反应式:A 中_ ___;B 中_ ___;C 中__ __;D 中_ ___。 (4)若电解一段时间后,A、B 中均有气体包围电极。此时切断开关 S2,闭合开关 S1,则电流 计的指针是否发生偏转(填“偏转”或“不偏转”)__ __。 (5)若电流计指针偏转,写出有关的电极反应式(若指针“不偏转”,此题不必回答) :A 中___ _;B 中__ __。若电流计指针不偏转,请说明理由(若指针“偏转”,此题不必回答)__ __。 解析:该试题在知识网络交汇点设计的试题,强调了学科的内在联系和知识的综合,这有利 于发挥高考对促进素质教育的导向功能。 本题就是在电化学知识网络交汇点——电解池与原 电池的结合与互换上命题,符合高考命题思路,体现了考试说明的要求。所以在高三化学总 复习的过程,更应注重学科内的知识的内在联系,构建知识网络,培养学生学科能力。 答案:(1)电解 KOH 溶液实际就是电解水,所得产物为 H2 和 O2,因为 A 试管中气体体积是 B 试管的 2 倍,所以 A 中为 H2,B 中为 O2,即 A 为阴极,B 为阳极,所以 X 为正极,Y 为负极。 - (2)C 与电源正极相连,为阳极: 2I -2e =I2,故试纸变蓝。 + D 与电源负极相连,为阴极:2H +2e =H2↑,故试纸变红。 + - (3)A 中:4H +4e =2H2↑;B 中:4OH -4e =2H2O+O2↑ - + C 中:4I -4e =2I2;D 中:4H +4e =2H2↑ (4)如果切断 S2,闭合 S1,则可由 A 中的 H2,B 中的 O2 与 KOH 溶液形成 H2,O2 燃料电池,把 化学能变为电能,故指针偏转。 - - (5)A 极:2H2+4OH -4e =4H2O B 极:2H2O+O2+4e =4OH 【能力强化】 1. (02 年广东)在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属氧化反应或同属还原反应 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 2.(03 年上海)右图是电解 CuCl2 溶液的装置,其中 c、d 为石墨 电 极。则下列有关的判断正确的是 A.a 为负极、b 为正极 B.a 为阳极、b 为阴极 C.电解过程中,d 电极质量增加 D.电解过程中,氯离子浓度不变 3.(03 年江苏)用惰性电极实现电解,下列说法正确的是 A.电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液 pH 不变 - B.电解稀氢氧化钠溶液,要消耗 OH ,故溶液 pH 减小 C.电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为 1:2 D.电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为 1:1 4.(03 年春季理综)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)3↓ B. 2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2↓ - + C. 2H2O+O2+4e =4OH D. Fe-3e-=Fe3 5.燃料电池能使燃料(氢气、煤气、天然气、烃等)和氧气(或空气)发生化学反应,使化 学能转变为电能。燃料电池体积小、质量轻、功率大,是正在研究的新型电池之一。例如用 乙烷为燃料,氧气为氧化剂,电极用多孔镍板,电解质溶液为 30% KOH 溶液,组成一种燃料 电池。
高考电化学专题复习精华版定稿版
高考电化学专题复习精华版HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】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-=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↑溶正极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 -负极(Fe):Fe-2e-=Fe2+;吸氧腐蚀:正极(C):O2+2H2O+4e-=4OH-电化总反应:2Fe+O2+2H2O=Fe(OH)2腐蚀后继反应:4Fe(OH)2 +O2+2H2O =4Fe(OH)3钢铁的腐蚀 2Fe(OH)3====Fe2O3+3H2O负极(Fe):Fe-2e-=Fe2+;析氢腐蚀:正极(C):2H++2e-=H2↑总反应: Fe+2H+=Fe2++H2↑影响腐蚀的因素:金属本性、介质。
高中化学必修1---电化学反应专题复习
高中化学必修1---电化学反应专题复习一、电化学反应的基本概念- 电化学反应是指在电解质溶液中发生的化学反应,包括氧化还原反应和电解反应两类。
- 氧化还原反应是指在化学反应中,物质的氧化态和还原态发生变化的过程。
- 电解反应是指在电力的作用下,使物质发生氧化还原反应的过程。
二、电化学反应的基本原理- 电化学反应涉及到电子的转移和离子的传导。
- 在电解质溶液中,正离子向阴极移动,接受电子形成还原物质,负离子向阳极移动,释放电子形成氧化物质。
- 电化学反应的方向取决于电极上的电势差,即电动势。
- 根据电势差的大小,电化学反应可以分为非自发反应和自发反应。
三、电化学反应的实验条件- 进行电化学反应实验需要使用电解槽和电解质溶液。
- 电解槽通常由两个电极(阳极和阴极)和电解质溶液组成。
- 电极材料的选择会影响电化学反应的速率和效果。
- 电解质溶液的浓度、温度和pH值等因素也会对电化学反应产生影响。
四、电化学反应的应用- 电化学反应在生活和工业中有着广泛的应用。
- 电解和电镀过程是工业上常见的应用,如金属的电镀、污水处理等。
- 电池是将化学能转化为电能的装置,广泛应用于电子设备和交通工具等领域。
- 燃料电池是一种能够将燃料的化学能直接转化为电能的装置,具有环保和高效的特点。
五、电化学反应的保护与利用- 为了保护金属材料不被腐蚀,在一些实际应用中需要进行电化学腐蚀保护。
- 电解可用于制取一些金属、非金属元素和化合物。
- 利用电化学反应可以实现能源的转化和储存,如电池和燃料电池。
- 通过电化学反应还可以制取一些化学品和药物,如氨水和铜制剂等。
以上是对高中化学必修1中电化学反应专题的复习概要,希望对你的学习有所帮助。
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。
2024年高考化学专题复习-电化学
课堂练习
2.“一分钟充电完成”的新型铝离子电池,其放电过程示意如图所示,下列说法 错误的是( )
A.电池放电时,石墨为正极 B.放电时,负极发生的电极反应式为:
7AlCl- 4 +Al-3e-===4Al2Cl-7 C.Al3+在石墨电极中的嵌入和脱出决定
该电池的放电效率 D.电池充电时,AlCl- 4 向石墨电极移动
解析 A.电子由 Al 流出,流入石墨,故电池放电时,石墨为正极,A 项正确; B.放电时,负极发生的电极反应式为:7AlCl-4 +Al-3e-===4Al2Cl- 7 ,B 项正确; C.根据题图,AlCl-4 在石墨电极中的嵌入和脱出决定该电池的放电效率,C 项错 误;D.电池充电时,石墨做阳极,AlCl- 4 向石墨电极移动,D 项正确。
[典例1] 科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质,发展了一种无需离子交换膜的新型 氯流电池,可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为NaTi2(PO4)3+2Na++
2e-===Na3Ti2(PO4)3。下列说法正确的是( C )
A.充电时电极b是阴极 B.放电时NaCl溶液的pH减小 C.放电时NaCl溶液的浓度增大 D.每生成1 mol Cl2,电极a质量理论上增加23 g
2.据文献报道,一种新型的微生物脱盐电池的装置如图所示,关于该电池装置
说法正确的是( C )
A.Y为阴离子选择性交换膜 B.左室溶液碱性增强 C.负极反应式为CH3COO-+2H2O-8e-
===2CO2 ↑+7H+ D.转移2 mol电子,海水脱去氯化钠的质
量是58.5 g
解析 原电池中阳离子移向正极、阴离子移向负极,从而达到脱盐的目的,因 此Y为阳离子交换膜,X为阴离子交换膜,A错误;由图示可知,左室为负极, 负极CH3COO-失电子生成二氧化碳,负极反应式为:CH3COO-+2H2O-8e -===2CO2↑+7H+,生成了氢离子,溶液碱性减弱,B错误,C正确;转移电 子数目与钠离子、氯离子所带电荷数相同,因此转移2 mol电子,各有2 mol钠 离子和2 mol氯离子分别透过半透膜,可除去氯化钠2 mol,质量为2 mol×58.5 g/mol=117 g,D错误。
知识点高考化学之“电化学”知识点总结
知识点高考化学之“电化学”知识点总结一、原电池:(一)概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池。
(二)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(三)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。
(四)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↑(五)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二、化学电池(一)电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池(二)化学电池:借助于化学能直接转变为电能的装置(三)化学电池的分类:一次电池、二次电池、燃料电池1. 一次电池常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等2. 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:铅蓄电池放电:负极(铅):Pb-2e-=PbSO4↓正极(氧化铅):PbO2+4H++2e-=PbSO4↓+2H2O充电:阴极:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+阳极:PbSO4+2e-=Pb两式可以写成一个可逆反应:PbO2+Pb+2H2SO4⇋ 2PbSO4↓+2H2O(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3. 燃料电池(1)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(2)电极反应: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。
高三化学一轮复习:电化学专题
高三化学一轮复习:电化学专题高中化学中的电化学部分是一个重点和难点,在高考中占有重要地位。
在高三一轮复习中,我们需要对电化学的知识进行系统梳理和深入理解,为后续的复习和考试打下坚实的基础。
一、电化学的基本概念1、氧化还原反应氧化还原反应是电化学的基础。
在氧化还原反应中,电子发生转移,导致元素的化合价发生变化。
理解氧化还原反应的本质,对于掌握电化学原理至关重要。
2、原电池原电池是将化学能转化为电能的装置。
它由两个半电池组成,通过导线和盐桥相连。
在原电池中,发生氧化反应的一极为负极,发生还原反应的一极为正极。
3、电解池电解池是将电能转化为化学能的装置。
它与电源相连,在阳极发生氧化反应,在阴极发生还原反应。
二、原电池的工作原理1、电极反应以铜锌原电池为例,锌作为负极,失去电子发生氧化反应:Zn 2e⁻= Zn²⁺;铜作为正极,溶液中的氢离子得到电子发生还原反应:2H⁺+ 2e⁻= H₂↑。
2、电子和离子的移动在原电池中,电子从负极经导线流向正极,形成电流。
溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
3、原电池的构成条件(1)两个不同的电极,其中一个能与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。
(2)电解质溶液。
(3)形成闭合回路。
三、电解池的工作原理1、电极反应以电解氯化铜溶液为例,阳极发生氧化反应:2Cl⁻ 2e⁻= Cl₂↑;阴极发生还原反应:Cu²⁺+ 2e⁻= Cu。
2、电解池的构成条件(1)直流电源。
(2)两个电极(惰性电极或活性电极)。
(3)电解质溶液。
(4)形成闭合回路。
四、电化学中的电极判断1、原电池电极判断(1)根据电极材料的活泼性判断,较活泼的金属为负极。
(2)根据电子流动方向判断,电子流出的一极为负极。
(3)根据氧化还原反应判断,发生氧化反应的一极为负极。
2、电解池电极判断(1)与电源正极相连的为阳极,与电源负极相连的为阴极。
(2)根据发生的反应判断,发生氧化反应的为阳极,发生还原反应的为阴极。
高考专题复习—电化学试题精选
高考专题复习—电化学试题精选1、[2019新课标Ⅰ]利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV 2+/MV +在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示。
下列说法错误的是A 、相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能B 、阴极区,在氢化酶作用下发生反应H 2+2MV 2+2H ++2MV +C 、正极区,固氮酶为催化剂,N 2发生还原反应生成NH 3D 、电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动2、[2019新课标Ⅲ]为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn (3D−Zn )可以高效沉积ZnO 的特点,设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH 二次电池,结构如下图所示。
电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H 2O(l)−−−→←−−−放电充电ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。
下列说法错误的是A 、三维多孔海绵状Zn 具有较高的表面积,所沉积的ZnO 分散度高B 、充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH −(aq)−e −NiOOH(s)+H 2O(l) C 、放电时负极反应为Zn(s)+2OH −(aq)−2e −ZnO(s)+H 2O(l)D 、放电过程中OH −通过隔膜从负极区移向正极区3、[2019江苏]将铁粉和活性炭的混合物用NaCl 溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。
下列有关该实验的说法正确的是A 、铁被氧化的电极反应式为Fe − 3e −Fe 3+B 、铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能C 、活性炭的存在会加速铁的腐蚀D 、以水代替NaCl 溶液,铁不能发生吸氧腐蚀4、[2018新课标Ⅲ]一种可充电锂-空气电池如图所示。
当电池放电时,O 2与Li + 在多孔碳材料电极处生成Li 2O 2-x (x =0或1)。
下列说法正确的是A 、放电时,多孔碳材料电极为负极B 、放电时,外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C 、充电时,电解质溶液中Li + 向多孔碳材料区迁移D 、充电时,电池总反应为Li 2O 2-x = 2Li +(1-2x )O 25、[2018新课标Ⅱ]我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na —CO 2二次电池。
高考复习:电化学专题总结
电化学专题总结原电池一、基本概念1、原电池是一种将化学能转变成电能的装置。
2、原电池的构成条件:活动性不同的两个电极、电解质溶液、形成闭合回路。
韵语记忆:一强一弱两块板,两极必用导线连,同时插入电解液,活动导体溶里边。
3、、电极的确定:无论什么样电极材料、电解质溶液(或熔融态的电解质)构成原电池,只要是原电池永远遵守电极的规定:电子流出的电极是负极,电子流入的电极是正极。
通常:负极:活泼的一极;电子流出的一极;电流流入的一极;发生氧化反应的一极。
反之为正极。
特例1:两极材料分别是铜片和铝片,电解质溶液是浓硝酸,虽然金属活动性铝比铜活泼,但是由于铝与浓硝酸发生钝化,不再继续反应,而铜与浓硝酸发生氧化反应,在电池中,铜作原电池的负极,铝作原电池的正极。
特例2:两极材料分别是镁片和铝片,电解质溶液是氢氧化钠溶液,虽然金属活动性镁比铝活泼,但是由于铝与氢氧化钠溶液发生氧化反应产生氢气,而镁与氢氧化钠溶液不反应,在电池中,铝作原电池的负极,镁作原电池的正极。
4、只有氧化还原反应才有电子的得失,只有氧化还原反应才可能被设计成原电池(复分解反应永远不可能被设计成原电池)。
5、氧化还原反应中还原剂的氧化反应和氧化剂的还原反应同时发生,一个氧化还原反应被设计成原电池后,氧化反应和还原反应被分别设计在负极和正极发生,两极反应式叠加后应该与氧化还原反应式吻合,要求书写电极反应式时,负极失去的电子数与正极得到的电子数相等。
6、在化学反应中,失去电子的反应(电子流出的反应)是氧化反应,得到电子的反应(电子流入的反应)是还原反应,所以在原电池中:负极永远发生氧化反应(对内电路来说也可称为阳极),正极永远发生还原反应(阴极)。
思考:1、为什么原电池的负极也可称为阳极;正极也可称为阴极?这样称为有什么益处?2、由定义的角度区分正负极与阴阳极。
7、原电池作为一种化学电源,当它用导线连接上用电器形成闭合回路时就会有电流通过。
Ⅰ.在外电路:ⅰ.电流的流向是从电源的正极出发经用电器流向电源的负极。
高考复习 电化学专题复习
练习1
阳极
阴极
氧 气
铜
CuSO4溶液
实例
电极反应
CuSO4 阳极: 4OH- - 4e- =2H2O+O2 ↑ 阴极:2Cu2++ 4e- =2Cu
浓度 减小
PH值 减小
复原
加 CuO
电解
2CuSO4+ 2H2O
2Cu +O2 ↑+ 2H2SO4
电解饱和食盐水制烧碱,氯气和氢气
练习2
阳极
阴极
实例 NaCl
接电源正极的为阳极,发生氧化反应 接电源负极的为阴极,发生还原反应 (3)电解质溶液或熔化的电解质 (4)闭合回路
3、电解原理
离子放电顺序: ①阳极 活性电极> S 2->I —>Br —>Cl —>OH —>含氧酸根
②阴极
Ag+>Hg2+>Fe3+ > Cu2+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+ >Ca2+>K+
列物质 负极:氧化反应 标得失 正极:还原反应
得失电子数 相等
看环境 要考虑电解质溶液的环境, 配守恒 生成稳定的产物
遵循电荷守恒,质量守恒。
两式加 验总式 两极反应式相加,与总式对照
专题二 电解池
一、电解池
1.概念:把电能转化为化学能的装置.
2.构成条件: (1) 直流电源 (2)与电源相连的两个电极:
酸性电解质: 负极: 2H2 - 4e- = 4H+ 正极: O2+ 4H+ + 4e- = 2H2O 总反应:2H2+ O2 = 2H2O
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高考电化学专题复习精
华版
Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】
第一部分原电池基础
3.固体氢氧燃料电池:
固体电解质介质电池反应: 2H
2 +O
2
= 2H
2
O
负极?2H2 - 4e- +2O2-= 2H2O
正极?O
2
+ 4e-= 2O2-
负极 2H2 - 4e- = 4H+
正极?O
2 + 4H+ + 4e-= 2H
2
O
4.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:CH
4+ 10OH --8e-= CO32- + 7H
2
O
正极:2O
2+ 4H
2
O +8e-= 8OH -
电池总反应:CH
4+ 2O
2
+ 2KOH = K
2
CO
3
+ 3 H
2
O
分析溶液的pH变化。
C
4H
10
、空气燃料电池、电解质为熔融K
2
CO
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
2
O
正极:13O
2 +52e- + 26CO
2
=26CO3 2-
电池总反应:2C
4H
10
+ 13O
2
= 8CO
2
+ 10 H
2
O
5.铝——空气燃料电池(海水):
负极:4Al -12e- = 4Al3+
正极:3O
2 +12e- + 6H
2
O =12OH-
电池总反应:4Al +3O
2 +6H
2
O = 4Al(OH)
3
【课堂练习】
①.C
2H
6
燃料电池、电解质为KOH溶液
负极:2C
2H
6
+ 36OH --28e-= 4CO32- + 24H
2
O
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。
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↑
注意:当离子浓度相差较大时,放电顺序要发生变化,相同时按H +,不同时按(H +) 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。
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;
移
向
阴离子
移 向 阳离子
电
解池
原
理
离子交
换
膜
法制
烧
碱
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
⑤、电镀工业:镀件预处理→电镀液添加剂→
装置:(如图)
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;
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 -=Mg(OH)2↓;Fe 3++3OH -=Fe(OH)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
电解的应用
氯
碱
工业
电解。