电化学复习总结训练
电化学知识点总结+习题练习解析版
专题六电化学[ 考纲要求] 1.理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应和总反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。
考点一原电池的工作原理及其应用图解原电池工作原理.原电池装置图的升级考查说明(1)无论是装置① 还是装置②,电子均不能通过电解质溶液。
(2)在装置①中,由于不可避免会直接发生Zn +Cu2 +===Cu +Zn2+而使化学能转化为热能,所以装置②的能量转化率高。
(3)盐桥的作用:原电池装置由装置① 到装置② 的变化是由盐桥连接两个“半电池装置” ,其中盐桥的作用有三种:① 隔绝正负极反应物,避免直接接触,导致电流不稳定;②通过离子的定向移动,构成闭合回路;③ 平衡电极区的电荷。
(4) 离子交换膜作用:由装置②到装置③的变化是“盐桥”变成“质子交换膜”。
离子交换膜是一种选择性透过膜,允许相应离子通过,离子迁移方向遵循电池中离子迁移方向。
题组一原电池电极反应式书写集训(一) 辨析“介质”书写电极反应式1.按要求书写不同“介质”下甲醇燃料电池的电极反应式。
(1) 酸性介质,如H2SO4 溶液:负极:CH3OH-6e-+H2O===CO2+6H+。
正极:3O2 +6e-+6H+===3H 2O 。
2(2) 碱性介质,如KOH 溶液:负极:CH3OH-6e-+8OH-===CO23-+6H2O。
正极:3O2+6e +3H 2O ===6OH 。
2(3) 熔融盐介质,如K2CO3:负极:CH OH-6e-+3CO2 ===4CO +2H O。
3 3 2 2正极:3O2+6e-+3CO 2= ==3CO23-。
2(4) 掺杂Y2O3的ZrO3 固体作电解质,在高温下能传导O2-:负极:CH3OH-6e-+3O2-===CO2+2H2O。
3 --正极:O2+6e ===3O2。
2(二) 明确“充、放电”书写电极反应式2.镍镉(Ni -Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。
电化学基本概念复习总结大全
第一章绪论1, 电化学:研究两类导体的界面现象以及上面发生的化学变化的一门科学2, 电化学反应:在两类导体界面间进行的有电子参加的化学反应.(电极反应)3 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。
4 电解质的分类:(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5 法拉第定律: 电极上通过的电量与电极反应中反应物的消耗量或产物的产量成正比.法拉第定律成立的前提是:电子导体中不包含离子导电的成分,而离子导体中也不包含电子导电的成分。
电化当量:电极上通过单位电量所形成产物的质量.电流效率=当一定电量通过时,在电极上实际获得的产物质量/同一电量通过时根据法拉第定律应获得的产物质量第二章电解质溶液6离子水化:由于离子在水中出现而引起结构上的总变化。
离子水化影响双电层呵极化,离子水化影响电解质的扩散系数和活度系数,7水化热(焓):一定温度下,1mol自由气态离子由真空进入大量水中形成无限稀溶液时的热效应称为离子的水化热8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。
水化膜可分为原水化膜与二级水化膜。
9 水化数:水化膜中包含的水分子数。
主要指原水化膜(原水化数),但由于原水化膜与二级膜之间无严格界限,所以是近似值;是定性概念,不能计算与测量只有离子停留的时间大于水分子取向的时间才能形成原水化膜,离子电荷越多,半径越小,离子水化数越大。
物质粒子在溶液中的传质方式有三种:即电迁移,扩散和对流.10 离子在化学势梯度作用下的运动——扩散(稳态和非稳态)离子在电场作用下的运动——电迁移11离子间相互作用的离子氛理论离子氛的概念:由于中心离子的电场是球形的,故这一层电荷的分布也是球形对称的,我们将中心离子周围的这层电荷所构成的球体称为离子氛。
高中电化学知识点总结及典型题练习
高中电化学知识点总结及典型题练习原电池是一种将化学能转化为电能的装置。
它由两个活泼性不同的电极、电解质溶液和闭合回路组成。
电负极通常使用还原性较强的物质(例如活泼金属),负极向外电路提供电子并发生氧化反应;正极则使用氧化性较强的物质,从外电路得到电子并发生还原反应。
电极反应产生的电流沿导线传递,形成总反应。
例如,锌筒作为负极的锌-锰干电池的总反应为Zn+2NH4Cl=ZnCl2+2NH3+H2↑。
干电池的电解质溶液通常是糊状的NH4Cl,它的电量较小,放电过程容易发生气涨和溶液解断离子向阳移。
碱性锌-锰干电池的负极由锌改为锌粉,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。
铅蓄电池的正极是PbO2,负极是Pb,总反应为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。
电解液是1.25g/cm~1.28g/cm的H2SO4溶液。
蓄电池的特点是电压稳定。
镍-镉(Ni-Cd)可充电电池、银锌蓄电池和锂电池都属于蓄电池。
燃料电池与普通电池的区别在于,它不是把还原剂、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。
燃料电池的原料除了氢气和氧气外,还可以是CH4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。
碱性氢氧燃料电池的总反应为O2+2H2=2H2O,它的特点是转化率高、持续使用、无污染。
废旧电池中含有重金属(如Hg)和酸碱等有害物质,回收金属可以防止污染。
放电在正极放电的电极方程式写法总结:酸性介质:O2 + 4e + 4H+ -。
2H2O碱性或中性介质:O2 + 4e- + 2H2O -。
4OH-固体氧化物熔融传导O2-:O2 + 4e- -。
2O2-熔融碳酸盐:O2 + 4e- + 2CO2 -。
2CO32-(O2-与CO2反应)两种装置比较:盐桥作用:a.连接内电路形成闭合回路。
b.维持两电极电势差(中和电荷),使电池能持续提供电流。
简易装置中有部分Zn与Cu2直接反应,使电池效率降低;含盐桥的装置中使Zn与Cu2隔离,电池效率提高,电流稳定。
高中选修4 电化学基础知识点总结
高中选修4 电化学基础知识点总结电化学基础知识点总结:电化学装置的特点是将化学能转化为电能。
它由两个活泼性不同的电极组成,需要在电解质溶液中形成闭合回路才能发挥作用。
电负极用还原性较强的物质,向外电路提供电子,发生氧化反应;正极用氧化性较强的物质,从外电路得到电子,发生还原反应。
电极反应会形成总反应,同时失去的电子沿导线传递,产生电流。
例如,负极为锌筒,正极为石墨的铜锌原电池中,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,总反应为Zn + 2H^+ =Zn^2+ + H_2.普通锌——锰干电池的总反应为Zn + 2NH_4Cl + 2MnO_2 = ZnCl_2 + 2NH_3 + 2H_2O + 2Mn(OH)_2.这种干电池电量小,放电过程易发生气涨和溶液断解离。
碱性锌——锰干电池的负极由锌改为锌粉,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。
放电铅蓄电池的总反应为PbO_2 + Pb + 2H_2SO_4 =2PbSO_4 + 2H_2O。
蓄电池的特点是电压稳定。
镍——镉(Ni——Cd)可充电电池的放电反应为Cd +2NiO(OH) + 2H_2O = Cd(OH)_2 + 2Ni(OH)_2.银锌蓄电池和锂电池也是常见的可充电电池。
与普通电池不同,燃料电池不是将还原剂和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,同时产物也不断排出电池。
燃料电池的原料除了氢气和氧气外,还可以是CH_4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。
例如,氢氧燃料电池的总反应为O_2 + 2H_2 = 2H_2O,具有转化率高、持续使用、无污染等特点。
废旧电池中含有重金属和酸碱等有害物质,回收金属可以防止污染。
腐蚀是指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。
腐蚀会带来很多危害,其本质是金属与氧化反应。
腐蚀可以分为化学腐蚀和电化腐蚀两种形式。
电化腐蚀是因发生原电池反应,而使金属腐蚀的形式。
高中化学必修课----《电化学》单元复习知识讲解及巩固练习题(含答案解析)
电镀池 应用电解原理在某些金属表面镀 上一层其他金属(或合金)的装 置
装置 举例
①活泼性不同的两电极(连 ①两电极接直流电源
①镀层金属接电源正极。镀件(待
接)
②两电极插入电解质溶液
形成
②电解质溶液(电极插入其 ③形成闭合回路
条件
中并与电极自发反应)
镀金属)接电源负极 ②电镀液必须含有镀层金属离子 (电镀过程浓度不变)
相对原子质量小。
附:用惰性电极电解下列电解质溶液变化情况简析
类型
电极反应特点
实例 电解物质 电解质 pH
电解质
溶液浓度
溶液复原
电解水型 阴极:2H++2e-=H2↑ 阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑
电解 电解质电离出的阴、阳离子分别
NaOH H2SO4 Na2SO4 HCl
水 水 水 电解质
③形成闭合回路
负极:较活泼金属(电子流 阳极:与电源正极相连的极 名称同电解池,但有限制条件
电极 出的极)
阴极:与电源负极相连的极 阳极:必须是镀层金属
名称 正极:较不活泼金属或能导
阴极:镀件
电的非金属(电子流入的极)
负极:发生氧化反应,失电 阳极:发生氧化反应,溶液 阳极:镀层金属电极失电子(溶
子
量不变,则此电极上一定有气体产生,且该气体一定是 H2。 4、溶液中,若阳离子的放电能力强于 H+,而阴离子的放电能力强于 OH-时,电解的实质是:电解电解
质本身。
5、溶液中,若阳离子的放电能力强于 H+,而阴离子的放电能力弱于 OH-时,电解的实质是:电解质的
阳离子和水电离出的 OH-放电,溶液的 pH 一定变小。如电解 CuSO4 溶液。 6、溶液中,若阳离子的放电能力弱于 H+,而阴离子的放电能力强于 OH-时,电解的实质是:电解质的
化学电化学知识复习总结专题
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)。
高考电化学专题复习知识点总结完美版
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 2+不断溶解+ -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-=Zn 2+ ++2e-=2NH3+H 2↑正极(石墨)2NH4+=Zn 2++2NH 3+H2↑ ①普通锌——锰干电池总反应:Zn+2NH4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- +2H2O +2MnO2= 2OH- +2MnOOH ( 氢氧化氧锰)总反应:2 H2O +Zn+2MnO2= 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(PbO2)PbO2+SO42-+4H ++2e-=PbSO4+2H2O负极(Pb)Pb+SO42--2e-=PbSO4铅蓄电池总反应:PbO2+Pb+2H 2SO4 2PbSO4+2H2O放电充电3~1.28g/cm 3 的H2SO4 溶液电解液: 1.25g/cm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;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放电Ⅱ、银锌蓄电池放电`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 。
电化学基础复习总结
6-3~4电化学原理一、电化学装置——原电池和电解池的联系比较二、几种特殊的电池1、蓄电池又称次电池、充电电池,蓄电池在工作(放电)过程中属于池反应,在充电过程中属于池反应。
放电时——、两极的电极反应式的书写时~分析电解质溶液是否参与电极反应(直接反应或明显发生后继反应);充电时——、两极的电极反应式的书写时~分析电极材料和离子放电顺序。
例析:Ag—Zn高能电池(钮扣电池)由Ag2O、Zn及KOH溶液组成。
总反应为:Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag根据原电池原理可知:Zn做负极,Ag2O做正极,电解质溶液为KOH溶液。
负极极失去电子发生氧化反应:Zn–2e-=Zn2+,Zn2+与溶液中的OH-反应Zn2++2OH-=Zn(OH)2,所以负极反应式为:Zn–2e-+2OH-=Zn(OH)2;正极为Ag2O得到电子发生还原反应,即Ag2O+2e-=2Ag+O2- ,O2-在中性或碱性环境结合H2O生成OH-,所以正极反应式为:Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-。
2、燃料电池燃料电池是一种不经燃烧而将燃料的化学能经过电化学反应直接转变为电能的装置。
不发火焰(不转化光能,热能转化很少),化学能直接转化为电能,能量转化程度高达80%以上。
所有的燃料电池的工作原理一样,反应书写有规可循。
如果燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同(一般为酸性条件),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,要注意一般电解质溶液要参与电极的后继反应(一般为碱性条件)。
3、盐桥电池如Cu-Zn原电池中以KCl溶液做电解质盐桥的作用仅仅是导电,利用了其中的阴阳离子的定向移动将两个烧杯形成闭合回路。
锌铜电池,电解质溶液锌端硫酸锌,铜端硫酸铜,即两端不一样,所以产生电势差,于是,电子从负极Zn失去,沿着导线移向正极Cu,即外面的导线中,电子即负电荷从Zn到Cu,中间有盐桥连接,即盐桥中的负电荷即阴离子应该从CuSO4的一端沿着盐桥移向ZnSO4的一端,或者说,盐桥中的正电荷即阳离子就从ZnSO4的一端沿着盐桥移向CuSO4的一端,总之,要保证两端烧杯中的正负电荷要守恒。
电化学知识总结及典型题精炼
二、考点归纳:1. 理解掌握原电池和电解池(电镀池)的构成条件和工作原理:2. 掌握电解反应产物及电解时溶液pH值的变化规律及有关电化学的计算:(1)要判断电解产物是什么,必须理解溶液中离子放电顺序:阴极放电的总是溶液中的阳离子,与电极材料无关。
放电顺序是:K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+(H+)、Cu2+、Hg2+、Ag+、Au3+放电由难到易阳极:若是惰性电极作阳极,溶液中的阴离子放电,放电顺序是:S2-、I-、Br-、Cl-、OH-、含氧酸根离子(NO3-、SO42-、CO32-)、F-失电子由易到难若是非惰性电极作阳极,则是电极本身失电子。
要明确溶液中阴阳离子的放电顺序,有时还需兼顾到溶液的离子浓度。
如果离子浓度相差十分悬殊的情况下,离子浓度大的有可能先放电。
如理论上H+的放电能力大于Fe2+、Zn2+,但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液时,由于溶液[Fe2+]或[Zn2+]>>[H+],则先在阴极上放电的是Fe2+或Zn2+,因此,阴极上的主要产物则为Fe和Zn。
但在水溶液中,Al3+、Mg2+、Na+等是不会在阴极上放电的。
(2)电解时溶液pH值的变化规律:电解质溶液在电解过程中,有时溶液pH值会发生变化。
判断电解质溶液的pH值变化,有时可以从电解产物上去看。
①若电解时阴极上产生H2,阳极上无O2产生,电解后溶液pH值增大;②若阴极上无H2,阳极上产生O2,则电解后溶液pH值减小;③若阴极上有H2,阳极上有O2,且V(H2)==2V(O2),则有三种情况:a 如果原溶液为中性溶液,则电解后pH值不变;b 如果原溶液是酸溶液,则pH值变小;c 如果原溶液为碱溶液,则pH值变大;④若阴极上无H2,阳极上无O2产生,电解后溶液的pH可能也会发生变化。
如电解CuCl2溶液(CuCl2溶液由于Cu2+水解显酸性),一旦CuCl2全部电解完,pH值会变大,成中性溶液。
电化学考试知识点总结大全
电化学考试知识点总结大全电化学考试知识点总结大全导言:电化学是化学与电学相结合的一门学科,研究化学反应与电流之间的关系。
电化学考试是对学生在电化学知识方面的理解、运用和分析能力的考查,下面将对电化学考试常见的知识点进行总结和梳理,以期帮助读者更好地掌握电化学知识。
一、电解与电沉积1. 电解的基本概念:- 电解是指通过外加电源使电解质溶液或熔融状态下的电解质发生电解过程。
- 电解过程中,正极(阳极)发生氧化反应,负极(阴极)发生还原反应。
2. 离子在溶液中的运动:- 离子在溶液中的运动是指离子在电场的作用下,在溶液中迁移的现象。
- 离子在溶液中的迁移速度与离子的电荷、半径以及溶液中的离子浓度有关。
3. 电解质溶液的电解过程:- 电解质溶液的电解过程是指溶液中的正阴离子在外加电场的作用下在电极上发生氧化还原反应的过程。
- 阳离子在阴极上还原,阴离子在阳极上氧化。
4. 电解质溶液的导电性:- 电解质溶液的导电性与其中的离子浓度有关,浓度越高,导电性越好。
- 强电解质会完全电离,弱电解质只有一部分电离。
5. 电沉积:- 电沉积是指通过电解的方式在金属电极上进行金属的化学镀、电解精炼等过程。
- 电沉积原理是利用外加电场将金属离子在电极上还原为金属原子,从而形成均匀的金属沉积层。
二、电化学动力学1. 电化学反应速率:- 电化学反应速率是指在给定条件下电化学反应进行的速度。
- 电化学反应速率与电化学动力学有关,受到电极材料、反应物浓度、温度等因素的影响。
2. 催化剂:- 催化剂是指能够改变反应速率、但本身不参与反应的物质。
- 催化剂通过提供新的反应途径、降低反应活化能等方式来加速反应速率。
3. 电化学反应活化能:- 电化学反应活化能是指在反应过程中需要克服的能量障碍。
- 电化学反应活化能越低,反应速率越快。
4. 极化:- 极化是指在电解质溶液中,电极电势与理论电势之间的差异。
- 极化分为浓差极化、焦耳热极化和电极质量极化。
第四章 电化学基础知识点总结
第四章电化学基础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:铅蓄电池放电:负极(铅):Pb+SO42--2e-=PbSO4正极(氧化铅): PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O充电:阴极:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-阳极:PbSO4+2e-=Pb+SO42-两式可以写成一个可逆反应:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+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、聚合物锂离子电池三、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.,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.以氢氧燃料电池为例,铂为正、负极,介质分为酸性、碱性和中性.当电解质溶液呈酸性时:负极:2H2-4e-=4H+ 正极:O2+4 e-4H+ =2H2O当电解质溶液呈碱性时:负极:2H2+4OH--4e-=4H2O正极:O2+2H2O+4 e-=4OH-另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极,又在两极上分别通甲烷燃料和氧气氧化剂。
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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 2+ ++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: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)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 。
电化学复习总结提纲-习题版.doc
电化学:复习要点:1. 回顾原电池等化学电源的基本原理以及简单应用2. 了解简单原电池的设计3. 复习电解池的基本原理以及设计4. 了解原电池、电解池、电镀池的区別原电池化学电源基础概念:1. 原电池:把化学能转化为电能的装置。
2. 原电池的工作原理:利用氧化还原反应的电子转移形成电流3. 原电池的构成条件:a ) 活泼性不同的两个电极b ) 电解质溶液(一般能与较活泼金属自发地进行氧化还原反应)c ) 形成闭合回路 4. 原电池正负极:a ) 负极:电子流出的一极,通常为较活泼的金属电极,发生氧化反应b ) 正极:电子流入的一极,通常为相对不活泼的金属电极或到点的非金属电极, 发生还原反应耍点:在原电池中,电子在导线中定向移动(由负极流出,流入正极》,离子在溶液中 定向移动。
电子不下水,离子不上岸。
练习题:按照如图所示装置进行实验可得到下表所示实验结果,请分析上述实验,回答问题: A 极,表明负极是 _______ (填铝或镁)电极实验序号 A B 烧杯中的液体 电流计是否偏 转 (1)实 验2中电流 由 流1 Zn Zn乙醇否 2 Zn Cu 稀硫酸 是 向(填A 极或 B极)(2)实 验6中电子3 ZnZn 稀硫酸 否 4 ZnCu 苯否 5 Cu C 氯化钠溶液 是 6 Mg Al氢氧化钠溶液是(3)实验5表明A.铜在潮湿空气屮不会被腐蚀B.铜的腐蚀是自发进行的(4)分析上表有关信息,判断下列说法不正确的是—A.相对活泼的金属一定作负极B.失去电子的电极是负极C.烧杯屮的液体必须是电解质溶液D.原电池中,浸入同一电解质溶液的两个电极是活泼性不同的两种金属(或其中一种是非金属导体)难点解析:(3)实验5是铜的吸氧腐蚀,说明铜的腐蚀是自发进行的(4)判断原电池正负极吋,不能单纯地比较金属的活动性,要看反应的具体情况。
如A1在强碱性溶液里比Mg更容易失去电子而作负极。
化学电源:a)一次电池:i.普通锌猛干电池:负极反应方程式:____________________正极反应方程式:____________________总反应式:__________________ii.碱性锌猛电池:负极反应方程式:____________________正极反应方程式:____________________总反应式:__________________iii.锌银电池:(负极为Zn,正极是Ag20,电解质是KOII)负极反应方程式:____________________正极反应方程式:____________________总反应式:__________________b)二次电池:1.铅蓄电池:(充电)负极反应方程式:____________________正极反应方程式:____________________总反应式:__________________ii. 铅蓄电池:(放电)负极反应方程式:____________________正极反应方程式:____________________总反应式:__________________c)燃料电池:i.氢氧燃料电池(酸性电解质):负极反应方程式:_____________________正极反应方程式:_____________________总反应式:__________________ii. 氢氧燃料电池(碱性电解质):负极反应方程式:_____________________正极反应方程式:_____________________总反应式:__________________iii. 甲烷-氧气燃料电池:负极反应方程式:_____________________正极反应方程式:_____________________总反应式:__________________要点突破:三步突破燃料电池电极反应式的书写1.第一步:写出电池总反应式燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致,若产物能和电解质反应,则总反应为加和后的反应2.第二步:写出电池的正极反应式根据燃料电池的特点,一般在正极上发生还原反应的物质是02 ,随着电解质溶液不同,可以写岀略有区别的电极反应式3.第三步:根据电池总反应式和正极反应式,写出负极反应式电池总反应式-电池正极反应式二电池负极反应式电解池基础概念:1.电解池:将电能转化为化学能的装置2.电解原理:利用外接直流电源促使溶液内发生氧化还原反应3.电解池的构成条件:a)与直流电源相连的两个电极b)有电解质溶液或熔融电解质c)形成闭合回路4.电解池电极名称:a)阳极:与直流电源正极相连的一极,发生氧化反应b)阴极:与直流电源负极相连的一极,发生还原反应重点记忆:电解池电极放电顺序阴极:阳离子放电,得电子能力强先放电Ag^ > Hg+ > Fe3' > Cu z+ > H+ > Pb2^ > Sn2+ > Fe2+ > Zn2+>H+(H20) >Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+阳极:阴离子放电或电极放电,失电子能力强先放电若阳极是活泼金属(金属活动顺序表Ag以前),溶液中的阴离子一律不放电,而是电极材料失电子.若阳极是惰性(Pt、Au、石墨),则放电顺序如下:S2">T">Br">Cr >OIF >含氧酸根离子二. 电镀池:1.概念:电镀是利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2.电镀池的构成条件:a)镀层金属作阳极,镀件作阴极b)含镀层金屈阳离子的电解质溶液作电镀液c)有直流电源练习:铁件镀锌阳极反应式:_____________________________________阴极反应式:_____________________________________举一反三:电解熔融氯化钠制备金属钠:阳极反应式:_____________________________________阴极反应式:_____________________________________总反应方程式:___________________________________电解熔融氯化镁制备金属镁:阳极反应式:_____________________________________阴极反应式:_____________________________________总反应方程式:___________________________________电解熔融氧化铝制备金属铝(冰晶石催化):阳极反应式:_____________________________________阴极反应式:_____________________________________总反应方程式:___________________________________3.金属的电化学防护:a)外加电流的阴极保护法:把欲保护的金屈连载电源的负极上,就能消除引起金属腐蚀的原电池反应。
高考电化学专题复习知识点总结完美版
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 -=Zn2+ 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)。
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)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 。
电化学基础专题复习(知识点全)
电化学基础专题复习【课标考纲要求】(1)了解..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..原电池和电解池的工作原理,能写原理。
(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。
一、原电池【实验】把一块锌片和一块铜片平行地插入盛有稀硫酸的烧杯里,可以看到锌片上有气泡产生,铜片上没有气泡产生。
再用导线把锌片和铜片连接起来,观察铜片上有没有气泡产生?再导线中间接入一个电流表,观察电流表指针是否偏转?1.定义:将化学能转化为电能的装置叫原电池。
2.构成的条件(1)电极材料。
两种活动性不同.....的金属或金属和其它导电性的非金属(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。
3.正负极的判断(失去电子的电极是负极、燃料永远是负极)(1)由两极材料判断: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。
(注意:镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池,镁为负极,铝为正极;若镁、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,负极发生氧化反应,正极发生还原反应.................。
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。
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将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。
导致该现象的主要原
因是液滴之下氧气含量比边缘少。
下列说法正确的是
A.液滴中的Cl―由a区向b区迁移
B.液滴边缘是正极区,发生的电极反应为:O2+2H2O+4e-4OH
C.液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的Fe2+由a区向b区迁
移,与b区的OH―形成Fe(OH)2,进一步氧化、脱水形成铁锈
D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl溶液,则负极发生的电极反应为:Cu-2e-Cu2+
研究人员最近发现了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为:5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl,下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是:
A.正极反应式:Ag+Cl--e-=AgCl
B.每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子
C.Na+不断向“水”电池的负极移动
D. AgCl是还原产物
研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。
该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。
关于该电池的下列说法不正确
...的是
A.水既是氧化剂又是溶剂B.放电时正极上有氢气生成
C.放电时OH-向正极移动D.总反应为:2Li+2H2O=== 2LiOH+H2↑
某小组为研究电化学原理,设计如图2装置。
下列叙述不正确
...的是
A、a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出
B、a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu2++2e-= Cu
C、无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
D、a和b分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu2+向铜电极移动
以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是
A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池,电镀过程是该原电池的充电过程
B.因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系
C.电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反应速率
D.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用
铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:Fe+Ni2O3+3H2O= Fe(OH)2+2Ni(OH)2
下列有关该电池的说法不正确
...的是
A. 电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O3、负极为Fe
B. 电池放电时,负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe(OH)2
C.电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低
D. 电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O
一种充电电池放电时的电极反应为
H2+2OH--2e-=2H2O;NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-
当为电池充电时,与外电源正极连接的电极上发生的反应是
A. H2O的还原
B. NiO(OH)的还原
C. H2的氧化
D.NiO(OH) 2的氧化
根据下图,下列判断中正确的是
A.烧杯a中的溶液pH升高
B.烧杯b中发生氧化反应
C.烧杯a中发生的反应为2H++2e-=H2
D.烧杯b 中发生的反应为2Cl --2e -=Cl 2
用石墨做电极电解CuSO 4溶液。
通电一段时间后,欲使用电解液恢复到起始状态,应向溶液中加入适量的
A .CuSO 4
B .H 2O
C .CuO
D .CuSO 4·5H 2O
用电解法提取氯化铜废液中的铜,方案正确的是
A .用铜片连接电源的正极,另一电极用铂片
B .用碳棒连接电源的正极,另一电极用铜片
C .用氢氧化钠溶液吸收阴极产物
D .用带火星的木条检验阳极产物
Li-Al/FeS 电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为: 2Li ++FeS+2e -=Li 2S+Fe 有关该电池的下列中,正确的是
Li-Al 在电池中作为负极材料,该材料中Li 的化合价为+1价
A .Li-Al 在电池中作为负极材料,该材料中Li 的化合价为+1价
B .该电池的电池反应式为:2Li+FeS =Li 2S+Fe
C.负极的电极反应式为Al-3e -=Al 3+
D .充电时,阴极发生的电极反应式为:2Li s+Fe-22e Li FeS -+=+
某固体酸燃料电池以CaHSO 4固体为电解质传递H +,其基本结构见下图,电池总反应可表示为:2H 2+O 2
=2H 2O ,下列有关说法正确的是
A.电子通过外电路从b 极流向a 极
B.b 极上的电极反应式为:O 2+2H 2O +4e -=4OH -
C.每转移0.1 mol 电子,消耗1.12 L 的H 2
D.H +由a 极通过固体酸电解质传递到b 极
铅蓄电池的工作原理为:22442222Pb PbO H SO PbSO H O
++=+研读 右图,下列判断不正确的是
A .K 闭合时,d 电极反应式:
24224224PbSO H O e PbO H SO -+-+-=++
B .当电路中转移0.2mol 电子时,I 中消耗的24H SO 为0.2
mol
C .K 闭合时,II 中24SO -向c 电极迁移
D .K 闭合一段时间后,II 可单独作为原电池,d 电极为正极
开发氢能是实现社会可持续发展的需要。
硫铁矿(FeS 2)
燃烧产生的SO 2通过下列碘循环工艺过程既能制H 2SO 4,又能
制H 2。
请回答下列问题:
(1)已知1g FeS 2完全燃烧放出7.1kJ 热量,FeS 2燃烧反应的热化学方程式为______________。
(2)该循环工艺过程的总反应方程式为_____________。
(3)用化学平衡移动的原理分析,在HI 分解反应中使用膜反应器分离出H 2的目的是____________。
(4)用吸收H 2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH )表示),NiO (OH )作为电池正极材料,KOH 溶液作为电解质溶液,可制得高容量,长寿命的镍氢电池。
电池充放电时的总反应为:
NiO(OH)+MH 充电
放电
Ni(OH)2+M
①电池放电时,负极的电极反应式为____________。
②充电完成时,Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)。
若继续充电将在一个电极产生O2,O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸,此时,阴极的电极反应式为____________。