2012高考化汇编-电化学基础.电解质溶液及2011电学
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。
高考化学第八章 电解质溶液 重点难点
§8.1 电化学中的基本概念和电解定律
二、Faraday电解定律
理论用电荷量为:
Q zF 2 96500 C mol 1 0.152 mol 2.9104C
实际用电荷量为:
Q(实际) 2.9104 C 3.0104 C 0.96
通电时间为:
t
Q(实际) I
3.0 10 4 C 2.0C s1
§8.1 电化学中的基本概念和电解定律
二、Faraday电解定律
解:电极反应为:
Ni2 2e Ni(s)
镀层中含Ni(s)的质量为:
10 10cm2 2 0.005cm8.9g cm3 8.9g
按所写电极反应,析出8.9g Ni(s)的反应进度为:
8.9g 58.69 g mol 1
0.152 mol
引言
电化学热力学 (第九章 可逆电池的电
动势及其应用)
电
化
学
电化学动力学 (第十章 电解与极化作
用)
引言
引言
正极
原 电
负极
池
电动势(热力学) 放电快慢(动力学)
电解液
物理动力学
引言
一、原电池和电解池
正极:电势高的极称为正极,电流从正极流向负极 负极:电势低的极称为负极,电子从负极流向正极
阴极:发生还原作用的极称为阴极 阳极:发生氧化作用的极称为阳极
§8.1 电化学中的基本概念和电解定律
一、原电池和电解池
类型 电解池 原电池
阳极
正极 负极
阴极
负极 正极
§8.1 电化学中的基本概念和电解定律
一、原电池和电解池
电极反应的规律 阳离子在阴极放电,阴离子在阳极放电 阳离子放电顺序:K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ H+ Cu2+ Fe3+ Ag+ 难→易 阴离子放电顺序:F – SO42- OH- Cl- Br- I- S2- 金 属(除Pt、Au外)难→易 阳极可溶
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。
电化学基础知识汇总
(7)摩尔电导率Λm
定义摩尔电导率为
(2.5.7)
式中,Λm为溶液的摩尔电导率,κ和c分别为溶液的电导 率和物质的量浓度。由于κ和c的单位分别为和,所以Λm
的单位为。
所谓摩尔电导率是指1mol电解质的溶液的导电能力,具 体说就是将含有的溶液放入两个相距1m的平行板电极 之间,此时溶液所具有的电导。由于摩尔电导率规定了 参加导电的电荷的数目,所以摩尔电导率与电解质溶液 浓度的关系有如下规律:
①浓度对范强围电内解,质所,有Λm强随电浓解度质降的低近而似增呈加线。性在关较系低
(2.5.8) 此式也称作科尔劳乌斯经验规则。 ②解而急对质剧弱的增电区加解别,质是表,,现Λ当m为浓随关度浓系较度十低降分时低陡,而峭Λ增m。加随浓。度与降强低电 鉴可于以上用述外情推况法,求强得电;解而质弱无电限解稀质溶无液限的稀摩溶尔液Λ的m Λ定m律则求不得能。用外推法求得,需要用离子独立运动
(9)摩尔电导率的测定
在一定温度下,一个浓度为c的电解质溶液的摩尔电导
率,所以要求取Λm,就必须实验测定电导率κ的值,而κ
是1m3的电导,因此最终要直接测量电阻(或电导)
所以
(2.5.9)
或
(2.5.10)
可见,欲精确测定κ值,就必须精确测定溶液的电阻R和
l/A的值。R的测定用惠斯登电桥; l/A叫电导池常数, 可用已知电导率的标准KCl溶液进行标定。
(6)电导率κ
溶液的电导与横截面积成正比,与长度成反比,即
(2.5.6)
式中,G为溶液电导,单位为S; A为溶液横截面积, 单位为m2;l为液柱长度,单位为m;κ为电导率,指
长1m、横截面积 1m2即1m3溶液所具有的电导,单位 为
一个电解质溶液得导电能力决定于两个方面:①溶液 中所含离子的数目(严格说应是电荷数目),离子越 多,即参加导电的基本颗粒越多,溶液的导电能力就 越强;②离子的电迁移率,离子的电迁移率越大,表 明离子电迁移的速率越快,则溶液的导电能力就越强。
高考化学电化综合知识点
高考化学电化综合知识点在高考化学考试中,电化学是一个重要的知识点,它涉及到电化学电池、电解质溶液、电解质的电离和导电性等内容。
掌握了这些知识点,学生就可以更好地理解和应用电化学的原理,解决与电化学相关的问题。
1. 电化学电池电化学电池是一种将化学能转化为电能的装置。
它由两个电极(阳极和阴极)和一个电解质溶液组成。
阳极是氧化反应发生的地方,阴极是还原反应发生的地方。
在电解质溶液中,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。
这个过程中,产生了电流。
电池中的电流可以通过外部连接的导线和其他电子器件传输。
2. 电解质和电离电解质是指在溶液中能够形成离子的物质。
具体来说,电解质可以分为强电解质和弱电解质。
强电解质能在溶液中完全电离,形成大量离子。
常见的强酸、强碱和盐都是强电解质。
弱电解质在溶液中只有少部分电离,形成少量离子。
例如,乙酸和氨水都是弱电解质。
电离是指电解质在溶液中分解为离子的过程。
具体来说,电离可以分为电解质的阳离子和阴离子的电离。
阳离子是带正电的离子,阴离子是带负电的离子。
在电解质溶液中,阳离子和阴离子被溶剂包围,并且可以随着电流的传递而移动。
3. 电导性电导性是指物质导电的能力。
根据电导性的不同,物质可以分为导体、绝缘体和半导体。
导体是具有良好导电性的物质。
金属是最常见的导体,它具有大量自由电子,可以自由移动,传递电流。
其他一些物质,如某些液体和溶液也具有较高的导电性。
绝缘体是具有很低导电性的物质。
绝缘体几乎不传导电流。
常见的绝缘体包括橡胶、木材和塑料等。
半导体是介于导体和绝缘体之间的物质。
它们的导电性介于两者之间,可以通过控制温度和加入杂质来改变其导电性。
半导体是现代电子学和信息技术的基础材料。
综上所述,电化学是高考化学考试中的重要知识点,涵盖了电化学电池、电解质溶液、电解质的电离和导电性等内容。
通过理解和掌握这些知识点,学生可以更好地理解电化学的原理和应用,解决与电化学相关的问题。
因此,在复习电化学知识时,学生应注重理论的学习与题目的练习,同时也要加强对实验操作的理解和实践。
物理化学电子课件第七章电化学基础
第二节 电解质溶液
六、电导测定的应用
2. 难溶盐或微溶盐在水中的溶解度很小,很难用普通的滴定方法测 定出来,但是可以用电导的方法测定。用一已预先测定了电导率的高 纯水,配置待测微溶或难溶盐的饱和溶液,测定此饱和溶液的电导率 κ,则测出值为盐和水的电导率之和,故
第二节 电解质溶液
3. 在科学研究及生产过程中,经常需要纯度很高的水。例如,半导 体器件的生产和加工过程,清洗用水若含有杂质会严重影响产品质量 甚至变为废品。
第二节 电解质溶液
表7-2 25 ℃时几种浓度KCl水溶液的电导率
第二节 电解质溶液
四、摩尔电导率与浓度的关系
科尔劳施 (Kolrausch)对电解质溶液的摩尔电导率进行了深入的 研究,根据实验结果得出结论:在很稀的溶液中,强电解质的摩尔电 导率Λm与其浓度c的平方根呈直线关系,即科尔劳施经验式:
第七章 电化学基础
第一节 电化学的基本概念 第二节 电解质溶液第三节 可逆电池及原电池热力学 第四节 电极电势 第五节 不可逆电极过程 第六节 电化学的基本应用
第一节电化学的基本概念
一、电解池与原电池
电化学的根本任务是揭示化学能与电能相互转换的规律,实现这 种转换的特殊装置称为电化学反应器,分为电解池和原电池两类。电 解池是将电能转化为化学能的装置,而原电池是将化学能转化为电能
第三节 可逆电池及原电池热力学
四、可逆电池的热力学 1.可逆电池的电动势E与电池反应的摩尔反应吉布斯函数ΔrGm的关
在恒温、恒压且电池可逆放电过程中,系统吉布斯函数的变化量等 于系统与环境间交换的可逆电功,即等于电池的电动势E与电量Q的乘积。 根据法拉第定律,每摩尔电池反应的电量为zF,故
第三节 可逆电池及原电池热力学
物理化学-电化学部分课件电解质溶液—(2)
1
1
+
m± = (m+ m− )
对1-1价电解质 对1-2价电解质
ν− ν
= [(ν + mB )ν + (ν − mB )ν − ]ν = (ν +ν ν −ν )ν mB
_
m± = mB
Na 2SO 4 (B)
3 ±
m± = 4mB mB 3 a± = 4 ⋅ γ ± m
3
2 γ ± = (γ + γ − )
弛豫效应(relaxation effect) 由于每个离子周围都有一个 离子氛,在外电场作用下,正负 离子作逆向迁移,原来的离子氛 要拆散,新离子氛需建立,这里 有一个时间差,称为弛豫时间。 在弛豫时间里,离子氛会变得不对称,对中心 离子的移动产生阻力,称为弛豫力。这力使离子迁 移速率下降,从而使摩尔电导率降低。
c
这个理论很好地解释了Kohlrausch的经验式:
∞ Λm =Λm − A
c
离子平均活度因子
γ±
±
def
ν + ν − 1ν (γ γ )
+ −
离子平均质量摩尔浓度 def (mν + mν − )1ν m
+ −
m± a± = γ ± m
aB
ν+ ν− =a a
+ −
= aν
±
m± ν = (γ ± ) m
从电解质B的 mB求
m+ = ν + mB
ν+
m± m− = ν − mB
离子强度
从大量实验事实看出,影响离子平均活度因子 的主要因素是离子的浓度和价数,而且价数的影响 更显著。 1921年,Lewis提出了离子强度的概念。当浓 度用质量摩尔浓度表示时,离子强度 I 等于:
电化学基础知识
电化学基础知识电化学是一门研究电子在化学变化中作用的科学。
它主要研究电化学反应的机理、热力学和动力学等。
电化学可以用来研究电解质溶液的性质、金属腐蚀的原理、电池的工作原理、电镀的原理以及电化学分析等。
一、电化学反应一个化学反应发生,需要有电子的转移。
电化学反应也是如此,它需要电子的转移。
一个完整的电化学反应分两个半反应式,分别称为氧化半反应和还原半反应。
氧化半反应式: A → A+ + e-还原半反应式: B+ + e- → B这两个半反应式通过电子转移而产生化学反应。
氧化半反应式是电子被剥离的一方,称为还原剂,还原半反应式是电子参与化学反应的一方,称为氧化剂。
还原剂和氧化剂组成氧化还原对。
电子是一种基本的负电荷物质,具有负电荷。
二、电化学反应热力学电化学反应的热力学包括了内能、熵、焓、自由能等概念。
自由能是化学反应是否能够自发进行的重要标准,它可以通过以下公式求出:∆G=∆H-T∆S式中:∆G是自由能变化;∆H是焓变化;∆S是熵变化;T是温度。
当∆G<0时,化学反应可以自发进行;当∆G=0时,反应处于平衡状态;当∆G>0时,反应不能自发进行。
三、电化学反应动力学电化学反应动力学主要研究电化学过程中的反应速率和化学动力学规律。
在电化学反应中,主要的影响因素有电极表面的物理化学状态、电化学反应的温度、电化学反应的电位等。
电极表面的物理化学状态是影响电化学反应速率的主要因素。
它可以通过电极的面积、形状、表面不纯物质的存在与否等因素来影响电化学反应速率。
温度对电化学反应速率也有较大的影响。
当温度升高时,电化学反应速率会增加;当温度降低时,反应速率会减慢。
因此,电化学反应的温度是要进行控制的。
电化学反应的电位对电化学反应速率也有较大的影响。
电位是电化学反应中实际电位和标准电位之间的差值。
当实际电位高于标准电位时,电化学反应速率会加快;当实际电位低于标准电位时,反应速率则会减慢。
四、电化学分析电化学分析是依靠电化学原理进行的分析和检测。
电化学基础知识梳理
一.原电池原电池是将化学能转化为电能的装置1.形成条件:①活动性不同的两电极(连接);②电解质溶液(插入其中并与电极自发反应);③电极形成闭合电路④能自发的发生氧化还原反应原电池的两极分别称为正极和负极。
两极中相对活泼(易失电子)的作为负极,相对不活泼的为正极。
负极应要能与电解质溶液发生自发的氧化反应。
当两电极材料均插入电解质溶液中并将两极相连构成闭合电路,原电池装置才能发生电化反应产生电流。
2.电极名称:负极:较活泼的金属(电子流出的一极)正极:较不活泼的金属或能导电的非金属(电子流入的一极)3.电极反应:负极:氧化反应,金属失电子正极:还原反应,溶液中的阴离子得电子或氧气得电子(吸氧腐蚀)4.电子流向:由负极沿导线流向正极锌-铜电池,负极-Zn,正极-Cu。
负极:Zn-2e-=Zn2+,电解质溶液——稀硫酸。
正极:2H++2e-=H2↑总反应:2H++Zn=H2↑+Zn2+盐桥的作用:盐桥起到了使整个装置构成通路的作用若溶液中OH-有参与电极反应必发生在负极。
若结果H+有增加,酸性增强,PH降低,必在负极区;若溶液中H+有参与电极反应必发生在正极;若结果OH-有增加,碱性增强,pH 升高,必在正极区化学上规定,凡发生氧化变化的电极均为阳极,而发生还原的电极均为阴极。
据此,从发生的化学变化角度看,原电池中的负极(-)又叫阳极,正极(+)又叫阴极。
二.化学电源化学电源又称电池,是一种能将化学能直接转变成电能的装置,它通过化学反应,消耗某种化学物质,输出电能。
它包括一次电池、二次电池和燃料电池等几大类。
判断一种电池的优劣或是否符合某种需要,主要看这种电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少(比能量,单位是(W·h)/kg, (W·h)/L),或者输出功率的大小(比功率,W/kg,W/L)以及电池的可储存时间的长短。
除特殊情况外,质量轻、体积小而输出点能多、功率大、可储存时间长的电池,更适合使用者的需要。
《电化学基础》基础知识+考题分析+解题方法(含答案)
新课程活动与探究建议 ①实验探究:电能与 化学能的相互 转化。
②调查市场常见化学 电池的种类,讨论它 们的工作原理、生产 工艺和回收价值。
③查阅资料并交流: 防止钢铁腐蚀的方 法。
二、近三年高考有关电化学知识考题分析(一)原电池及原理其综合考查1 、在书本锌铜原电池原理基础上稍有变化的原电池:从原电池的组成、电极反应(或原电池反应) 、电流方向(或电子流向) 、盐桥的作用等多方面来考查原电池的基本原理,在多年来高考题中时有出现,体现了对基础知识和能力的考查。
(见附件 1 )【 复习建议 】 复习原电池要从氧化还原反应开始。
有电子转移的反应叫氧化还原反应,若能使氧化还原反应发生在两类导体的界面上, 并使转移的电子从导线中流过就会有电流产生。
Zn 跟稀H 2SO 4制 H 2的反应可分解为 Zn - 2e-=Zn 2+, 2H ++2e -=H 2↑的两个半反应。
这两个半反应就是原电池的电极反应。
真正想懂原电池等自发电池中发生的电极反应与氧化还原反应的关系。
对于各种电池中发生的电极反应和总的氧化还原反应都不要去死记硬背,都要引导学生自己分析自己写出。
2、扩展到其他自发电池:①能分析一次电池(碱性锌锰电池) 、可充电电池(铅蓄电一、课程标准、考试说明的要求新课程内容标准1 .体验化学能与电能相互转化的探究过程,了解原电池和电解2010 年广东省高考考试说明要求 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池)的充放电情况:正负极、阴阳极的判断及电极反应式。
(见附件2)②常见燃料电池(氢氧燃料电池,甲烷、乙醇等燃料电池)的正负极判断,能写出在酸性/碱性条件下的电极反应式及总反应,并能从电极反应物、得失电子判断电极反应式的正误。
③磷酸亚铁锂(LiFePO 4)新型锂离子电池、心脏起搏器电池:Li—SOCl2电池。
(见附件3)【复习建议】应把选修四第四章第 2 节给出的碱性锌锰电池、铅蓄电池、氢氧燃料电池的正负极材料、电极反应及总反应作为重点分析。
高二化学电化知识点大全
高二化学电化知识点大全电化学是化学的一个分支,涉及电流和电位之间的相互转化以及与化学反应之间的关系。
在高中化学学习中,电化学是一个重要的部分。
下面将介绍一些高二化学中的电化学知识点。
1. 电化学基础概念1.1 电解和电解质电解是指通过电流使电解质溶液或熔融电解质发生化学变化的过程。
电解质是能在溶液或熔融状态下导电的物质。
1.2 电解池和电解反应电解池由电解质溶液、电解质板和外部电源组成。
电解反应是指在电解池中由于电流通过而发生的化学反应。
1.3 电化学电池电化学电池是利用化学反应产生的电能进行能量交换的装置。
常见的电化学电池有原电池(干电池)和可逆电池(如铅蓄电池)。
2. 奥姆定律和电阻2.1 奥姆定律奥姆定律指出,电流与电压之间的关系可以用公式I = U/R表示,其中I为电流,U为电压,R为电阻。
2.2 电阻电阻是指电流通过时阻碍电流流动的性质。
常用单位是欧姆(Ω)。
电阻可以按照形状、材料和功能进行分类。
3. 电解池和半反应3.1 电解池中的半反应在电解池中,氧化反应和还原反应分别发生在阳极和阴极上。
这两个反应被称为半反应。
3.2 电解池中的电流方向在电解池中,电流从正极流向负极。
氧化反应发生在阳极,负极化学变化和还原反应发生在阴极。
4. 电化学电池4.1 电化学电池的分类电化学电池可以按照电池工作方式和电池原理进行分类。
常见的电化学电池包括锌-铜电池、铅蓄电池和锂离子电池等。
4.2 电化学电池的工作原理电化学电池的工作原理基于化学反应的能量转化。
通过反应物和产物之间的电位差,电化学电池实现了能量的转化。
5. 电动势和标准电极电势5.1 电动势电动势是在两个电极之间的电势差,用来衡量电化学电池做功的能力。
电动势可以用公式Ecell = Ecathode - Eanode表示。
5.2 标准电极电势标准电极电势是指电极在标准状态下与标准氢电极之间的电势差。
标准氢电极被定义为0V。
6. 稀释电池和可逆电池6.1 稀释电池稀释电池是一种特殊的电化学电池,其中溶液的浓度在电池中被改变。
2012年高考化学试题分类解析汇编:电化学基础(无答案)
2012年高考化学试题分类解析汇编:电化学基础1.[2012·江苏化学卷10]下列有关说法正确的是A.CaCO 3(s)=CaO(s)+CO 2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的△H <0B.镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈C.N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g) △H <0,其他条件不变时升高温度,反应速率V(H 2)和氢气的平衡转化率均增大D.水的离子积常数Kw 随着温度的升高而增大,说明水的电离是放热反应 2. [2012·江苏化学卷5]下列有关物质的性质与应用不相对应的是A.明矾能水解生成Al(OH)3胶体,可用作净水剂B.FeCl 3溶液能与Cu 反应,可用于蚀刻印刷电路C.SO 2具有氧化性,可用于漂白纸浆D.Zn 具有还原性和导电性,可用作锌锰干电池的负极材料3. [2012·海南化学卷3]下列各组中,每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是A. HCl 、 CuCl 2、 Ba(OH)2B. NaOH 、CuSO 4、 H 2SO 4C. NaOH 、H 2SO 4、 Ba(OH)2D. NaBr 、 H 2SO 4、 Ba(OH)2 4. [2012·海南化学卷10]下列叙述错误的是A .生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱B .用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈C .在铁制品上镀铜时,镀件为阳极,铜盐为电镀液D .铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀5. [2012·安徽理综化学卷11]某兴趣小组设计如下微型实验装置。
实验时,先断开K 2,闭合K 1,两极均有气泡产生;一段时间后,断开K 1,闭合K 2,发现电流发A 指针偏转。
下列有关描述正确的是A .断开K 2,闭合K 1时,总反应的离子方程式为:2H ++2Cl -=====通电Cl 2↑+H 2↑B .断开K 1,闭合K 2时,石墨电极附近溶液变红C .断开K 1,闭合K 2时,铜电极上的电极反应为: Cl 2+2e -===2Cl -D .断开K 1,闭合K 2时,石墨电极作正极6. [2012·福建理综化学卷9]将右图所示实验装置的K 闭合,下列判断正确的是A .Cu 电极上发生还原反应B .电子沿Zn →a →b →Cu 路径流动C .片刻后甲池中c (SO 42—)增大D .片刻后可观察到滤纸b 点变红色7.[2012·浙江理综化学卷10]已知电极上每通过96 500 C 的电量就会有1 mol 电子发生转移。
高考电化学知识点——电解原理
高考电化学知识点——电解原理(一)电解原理1. 电解池:把电能转化为化学能的装置,也叫电解槽。
2. 电解:电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程。
3. 放电:当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程。
4. 电子流向:(电源)负极—(电解池)阴极—(离子定向运动)电解质溶液—(电解池)阳极—(电源)正极。
5. 电极名称及反应阳极:与直流电源的正极相连的电极,发生氧化反应阴极:与直流电源的负极相连的电极,发生还原反应6. 电解CuCl2溶液的电极反应:阳极:2Cl- -2e-=Cl2 (氧化)阴极:Cu2++2e-=Cu(还原总反应式:CuCl2=Cu+Cl2 ↑7. 电解本质:电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的电解过程规律总结:电解反应离子方程式书写:放电顺序:阳离子放电顺序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+> Al3+ > Mg2+ >Na+ >Ca2+ >K+阴离子的放电顺序:是惰性电极时:S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)> F-是活性电极时:电极本身溶解放电注先要看电极材料,是惰性电极还是活性电极,若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属,则阳极反应为电极材料失去电子,变成离子进入溶液;若为惰性材料,则根据阴阳离子的放电顺序,依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。
电解质水溶液电解产物的规律:类型电极反应特点实例电解对象电解质浓度分解电解质型电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电HCl 电解质减小CuCl2放H2生成碱型阴极:水放H2生碱阳极:电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质放氧生酸型阴极:电解质阳离子放电阳极:水放O2生酸CuSO4电解质和水生成新电解质电解水型阴极:4H++4e-==2H2 ↑阳极:4OH--4e-==O2↑+ 2H2ONaOH水增大Na2SO4上述四种类型电解质分类:(1)电解水型:含氧酸,强碱,活泼金属含氧酸盐(2)电解电解质型:无氧酸,不活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)(3)放氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐(4)放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐(二)电解原理的应用1. 电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气(1)电镀应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)电极、电解质溶液的选择:阳极:镀层金属,失去电子,成为离子进入溶液M- ne-==Mn+阴极:待镀金属(镀件):溶液中的金属离子得到电子,成为金属原子,附着在金属表面Mn+ + ne-==M电解质溶液:含有镀层金属离子的溶液做电镀液镀铜反应原理阳极(纯铜):Cu-2e-=Cu2+阴极(镀件):Cu2++2e-=Cu,电解液:可溶性铜盐溶液,如CuSO4溶液2. 电镀应用之一:铜的精炼阳极:粗铜;阴极:纯铜电解质溶液:硫酸铜3. 电冶金(1)电冶金:使矿石中的金属阳离子获得电子,从它们的化合物中还原出来用于冶炼活泼金属,如钠、镁、钙、铝(2)电解氯化钠:通电前,氯化钠高温下熔融:NaCl==Na++Cl-通直流电后:阳极:2Na++ 2e-==2Na阴极:2Cl- - 2e-==Cl2↑规律总结:原电池、电解池、电镀池的判断规律(1)若无外接电源,又具备组成原电池的三个条件。
电化学工程基础-绪论
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• 1.5电化学过程的物料管理与能量管理 1.5.1物料衡算 物料衡算步骤: ①选择衡算体系; ②规定衡算基准; ③建立衡算方程; ④数学运算、求得答案; ⑤必要时编制衡算清单。
1.4电化学反应器的基本组成
• • • • • 反应器由电极、电解质、隔膜和壳体组成。 1.4.1电极 电极是电化学反应器的核心部件。 1)活性电极材料:参与反应并消耗; 2)“惰性”电极材料:参与反应并损耗, 惰性是相对的! • 金属与合金、碳素材料、金属氧化物、陶 瓷材料。
• 工业电解和合成对电极材料的要求: • 物理性能:密度、熔点、导电率、电阻率、 线膨胀系数等; • 稳定性:化学稳定性、机械稳定性等; • 表面性能:吸附、催化、表面化学等; • 经济性:来源、加工、造价。
• 1.2.2化学品生产
• 1)无机化学品 • 氢氧化钠、氯气及氯酸盐、氟气、氢气 (氢能时代,电解水)、重铬酸钾、高锰 酸钾、过二硫酸钠、二氧化锰、氧化亚铜 等; • 2)有机化学品 • 己二腈、四烷基铅、邻苯二甲酸、蒽醌、 葡萄糖酸等;
• 1.2.3化学电源 • 化学能直接转化为电能的装置。
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1.4.2隔离器 1)隔离器作用 ①隔离电极,防止短路(如枝晶引起的); ②阻止电解液混合(阴极室与阳极室采用不同电解 质); ③保存电极上的活性物质不脱落。 2)隔离器种类 ①隔板、②多孔隔离器和隔膜、③离子交换膜 3)隔离器的选择 ①隔离性、选择性、电阻值及对传质的影响; ②耐污染性能、使用寿命; ③化学稳定性、机械稳定性能。
3)燃料电池发电 化学反应(自由能)→电能,涉及: 燃料重整、纯化、循环; 水循环(反应生成水,加湿水等); 热交换(换热或余热利用); 直流变交流过程(逆变、直流电机)。 热电联供:利用自由能的同时,利用热效 应。
电化学的基础知识与应用
电化学的基础知识与应用电化学是研究电化学反应及其在化学、生物、环境等领域中应用的科学。
电化学反应是指在电场作用下的化学反应。
电化学除了是一种有趣的研究对象,还有着丰富的应用,比如电解制氢、锂离子电池等。
一、电化学的基础概念在电化学中,有两个重要的概念:电极和电解质。
1.电极电极是一个能够导电的固体界面,在电解质中通常是金属或碳材料。
电极分为阳极和阴极,其中电流从阳极流向阴极,阳极与阴极之间有一个电势差产生。
在电解质溶液中,金属电极对应着各自的氧化反应和还原反应,反应产物往往因各种因素而不同。
2.电解质电解质是指能够在水或其他溶液中离解成离子的化合物。
当电解质与电极接触时,电极表面就会出现一层电生化膜,其中正负离子进出电生化膜的速度与电动势和水溶液中的离子活度有关。
二、电化学反应方程式在电解质中,金属电极一般包括离子化反应和电极化反应。
1.离子化反应在电解质中,离子化反应是指电解质分解为离子,产生电解液。
离子化反应中产生的离子与电极的电荷运动,在电解质中建立局部电势,进而导致电化学反应的进行。
2.电极化反应电极化反应是指离子在电极表面吸附和电化学变化的过程。
在电解液中,离子吸附到金属电极表面上,成为带电荷状态的密集层。
三、电化学发生的偶联反应在电解液中,电极上化学反应的发生是与电极上阴阳极的极性和电解质的反应有关。
偶联反应包含了氧化还原反应、酸碱反应和化合物反应。
1.氧化还原反应在氧化还原反应中,产生了电子的转移,即电池电势,反应过程中会伴随着电流的产生。
在电解质溶液中,还原电极和氧化电极分别对应相应的还原反应和氧化反应,反应产物也是不同的。
2.酸碱反应在酸碱反应中,电极的反应是在离子中发生的,其反应过程中存在电离和中和过程。
在电解质溶液中,酸反应对应的是氢(H+)的还原反应,而碱反应则对应氢氧离子(OH-)的氧化反应。
3.化合物反应在化合物反应中,金属原子或离子与其他元素或化合物发生反应,其在电解质中的电化学反应是由离子在电极表面的吸附、离子结晶、腐蚀和保护等反应组成。
高考电化学知识点总结归纳
高考电化学知识点总结归纳电化学是化学学科中的一个重要分支,涉及到化学反应与电流的相互转化过程。
在高考化学考试中,电化学是一个重要的知识点。
本文将对高考电化学的主要知识点进行总结与归纳,以帮助同学们更好地复习备考。
一、电解质与强电解质电解质是指在溶液中能够导电的物质。
根据电解质的导电能力,可以将其分为强电解质和弱电解质。
1. 强电解质:在溶液中完全电离,产生最大数量的离子。
例如,NaCl 在水中完全离解成Na+和Cl-离子。
2. 弱电解质:在溶液中只部分电离,产生少量的离子。
例如,CH3COOH 在水中只部分离解成CH3COO-和H+离子。
二、电池与电解槽电化学可以分为两个方向:电池和电解槽。
电池是将化学能转化为电能的装置,而电解槽则是将电能转化为化学能的装置。
1. 电池的构成:电池由正极、负极和电解质溶液组成。
正极是电子的来源,负极是电子的接受者,电解质溶液起到传导离子的作用。
2. 电池的工作原理:电池中发生氧化反应的电极称为负极,而发生还原反应的电极称为正极。
两个电极通过电解质溶液连接,形成闭合电路。
三、电极电势与电动势电极电势是指电极相对于标准氢电极的电势。
标准氢电极的电势被定义为0。
电极电势的计算需要考虑溶液中离子的活度。
电动势是指电池两个电极之间的电势差。
电动势可以用来衡量电池的发电能力。
电动势的计算可以利用电极电势和电解质活度计算得出。
四、化学反应速率与电化学反应速率电化学反应速率是指在电化学反应过程中电化学反应物质的浓度变化速率。
电化学反应速率与电流密度有关。
1. 化学反应速率:化学反应速率是指在化学反应中反应物浓度变化的快慢程度。
化学反应速率受到反应物浓度、温度、催化剂等因素的影响。
2. 电化学反应速率:电化学反应速率是指在电化学反应过程中反应物浓度变化的快慢程度。
电化学反应速率受到电流密度、电极材料、温度等因素的影响。
五、电解与电沉积电解是指在通过电流的作用下,将化合物分解成离子的过程。
化学反应中的电化学现象
化学反应中的电化学现象电化学是研究电与化学相互作用的科学领域,涉及到化学反应中的电化学现象。
在化学反应中,电化学现象广泛存在,不仅在实验室中得到应用,也在生活中得到重要应用。
本文将围绕化学反应中的电化学现象展开讨论。
1. 电化学基础电化学是研究电与化学相互关系的学科,其中重要的概念包括电解质溶液、电极、电势差和电解等。
在电解质溶液中,带电的离子在电场的作用下会发生迁移,形成电解质溶液的电导现象。
同时,电极是电化学反应中的重要组成部分,其中阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
2. 电化学反应中的电解现象在电化学反应中,电解是常见的现象。
电解是指通过外加电场将化学反应反向进行,将化合物分解成离子,这一过程在电解质溶液中发生。
例如,当盐溶液通过电解质溶液时,正离子被电解质导体吸引至阴极(负极),负离子被电解质导体吸引至阳极(正极),从而分解成元素。
3. 电化学反应中的电池现象电池是将化学能转化为电能的装置,其中电化学反应起着关键作用。
在一个典型的电池中,两个半反应分别发生在阳极和阴极上。
阳极发生氧化反应,产生电子供给外部电路;阴极发生还原反应,吸收外部电路所提供的电子。
通过这种方式,电子从阳极流向阴极,外部电路中的电流由阴流向阳。
电化学反应在电池中持续进行,维持电能的转化。
4. 化学反应中的电解质电解质在化学反应中起着重要作用。
在电解质溶液中,溶质中的化合物以离子的形式存在,使溶液具有良好的电导性。
这种离子化的过程与电极的化学反应密切相关。
例如,在铜银电池中,铜阳极溶解生成Cu2+离子,而银阴极吸收Cu2+离子还原成铜沉积在阴极上。
这样的反应过程使电池能够维持电能的转化。
5. 化学反应中的电沉积现象电沉积是电化学反应中常见的现象,指的是通过电化学反应使金属离子在电极上发生还原反应而形成金属沉积。
常见的金属沉积包括铜沉积、镀银、镀金等。
这些电沉积过程不仅用于实验室制备纯金属,也广泛应用于日常生活中,如金属镀层的生产和装饰等。
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六、电化学基础1.(2012大纲∙11)①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池,①②相连时,外电路电流从②流向①;①③相连时,③为正极;②④相连时,②上有气泡逸出;③④相连时,③的质量减少。
据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是 A .①③②④ B .①③④② C .③④②① D .③①②④2.(2012安徽∙11)某兴趣小组设计如下微型实验装置。
实验时,现断开K 2,闭合K 1,两极均有气泡产生;一段时间后,断开K 1,闭合K 2,发现电流表指针偏转,下列有关描述正确的是A .断开K 2,闭合K 1时,总反应的离子方程式为:2H ++2Cl −Cl 2↑+H 2↑B .断开K 2,闭合K 1时,石墨电极附近溶液变红C .断开K 1,闭合K 2时,铜电极上的电极反应为:Cl 2+2e —=2Cl −D .断开K 1,闭合K 2时,石墨电极作正极3.(2012北京∙12)人工光合作用能够借助太阳能,用CO 2和H 2O 制备化学原料。
下图是通过人工光合作用制备HCOOH 的原理示意图,下列说法不正确...的是A .该过程是将太阳能转化为化学能的过程B .催化剂a 表面发生氧化反应,有O 2产生C .催化剂a 附近酸性减弱,催化剂b 附近酸性增强D .催化剂b 表面的反应是CO 2 +2H ++2e 一=H COOH4.(2012福建∙9)将右图所示实验装置的K 闭合,下列判断正确的是A .Cu 电极上发生还原反应B .电子沿Zn →a →b →Cu 路径流动C .片刻后甲池中c (SO 42−)增大D .片刻后可观察到滤纸b 点变红色5.(2012山东∙13)下列与金属腐蚀有关的说法正确的是A .图a 中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重B .图b 中,开关由M 改置于N 时,Cu-Zn 合金的腐蚀速率减小C .图c 中,接通开关时Zn 腐蚀速率增大,Zn 上放出气体的速率也增大D .图d 中,Zn-MnO 2干电池自放电腐蚀主要是由MnO 2的氧化作用引起的6.(2012上海∙14)右图所示装置中发生反应的离子方程式为:Zn + 2H +Zn 2++ H 2↑,下列说法错误的是A . a ,b 不可能是同种材料的电极B .该装置可能是电解池,电解质溶液为稀盐酸C .该装置可能是原电池,电解质溶液为稀盐酸D .该装置可看作是铜一锌原电池,电解质溶液是稀硫酸海水 图a图b图c图d2 4Cl 糊状物含酚酞的饱和食K 1K 2石直流电A铜7.(2012四川∙11)一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为:CH 3CH 2OH -4e -+ H 2O = CH 3COOH + 4H +。
下列有关说法正确的是 A .检测时,电解质溶液中的H +向负极移动B .若有0.4mol 电子转移,则在标准状况下消耗4.48L 氧气C .电池反应的化学方程式为:CH 3CH 2OH + O 2 = CH 3COOH + H 2OD .正极上发生的反应为:O 2 + 4e - + 2H 2O = 4OH -8.(2012上海∙7)水中加入下列溶液对水的电离平衡不产生影响的是A . NaHSO 4溶液B . KF 溶液C . KAl(SO 4)2溶液D .Na I 溶液9.(2012上海∙21)常温下a mol ·L -1 CH 3COOH 稀溶液和bmol ·L -1KOH 稀溶液等体积混合,下列判断一定错误的是A .若c(OH -)>c(H +),a=bB .若c(K +)>c(CH 3COO -),a>bC .若c(OH -)=c(H +),a>bD .若c(K +)<c(CH 3COO -),a<b 10.(2012安徽∙12)氢氟酸是一种弱酸,可用来刻蚀玻璃。
已知25℃时①HF(aq)+OH —(aq)=F —(aq)+H 2O(l) △H =−67.7KJ·mol —1②H +(aq)+OH —(aq)=H 2O(l) △H =−57.3KJ·mol —111.在20mL0.1·molL —1氢氟酸中加入VmL0.1mol·L —1NaOH 溶液,下列有关说法正确的是A .氢氟酸的电离方程式及热效应可表示为:HF(aq)=H +(aq) +F −(aq) △H =+10.4KJ·mol —1B .当V =20时,溶液中:c(OH —)=c(HF) +c(H +)C .当V =20时,溶液中:c(F —)<c(Na +)=0.1mol·L —1D .当V >0时,溶液中一定存在:c(Na +)>c(F —)>c(OH —)>c(H +)错误!未指定书签。
12.(2012海南∙11)25℃时,amol.L -1一元酸HA 与bmol.L -1NaOH 等体积混合后,pH 为7,则下列关系一定正确的是A .a =bB .a>bC .c(A -) = c(Na +)D .c(A -)<c(Na +) 错误!未指定书签。
13.(2012四川∙10)常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是A .新制氯水中加入固体NaOH :c(Na +) = c(Cl −) + c(ClO −) + c(OH −)B .pH = 8.3的NaHCO 3溶液:c(Na +) > c(HCO 3−) > c(CO 32−) > c(H 2CO 3)C .pH = 11的氨水与pH = 3的盐酸等体积混合:c(Cl −) = c(NH 4+) > c(OH −) = c(H +)D .0.2mol/LCH 3COOH 溶液与0.1mol/LNaOH 溶液等体积混合: 2c(H +) – 2c(OH −) = c(CH 3COO −) – c(CH 3COOH)114.(2012江苏∙15)25℃,有c(CH 3COOH)+c(CH 3COO -)=0.1 mol·L -1的一组醋酸和醋酸钠混合溶液,溶液中c(CH 3COOH)、c(CH 3COO -)与pH值的关系如图所示。
下列有关离子浓度关系叙述正确的是A .pH =5.5溶液中:c(CH 3COOH)>c(CH 3COO -)>c(H +)>c(OH -)B .W 点表示溶液中:c(Na +)+c(H +)=c(CH 3COO -)+c(OH -)C .pH =3.5溶液中:c(Na +)+c(H +)-c(OH -)+c(CH 3COOH)=0.1 mol·L -1 D .向W 点所表示溶液中通入0.05molHCl 气体(溶液体积变化可忽略):c(H +)=c(CH 3COOH)+c(OH -)错误!未指定书签。
15.(2012天津∙5)下列电解质溶液的有关叙述正确的是( )A .同浓度、同体积的强酸与强碱溶液混合后,溶液的pH=7B .在含有BaSO 4沉淀的溶液中加入Na 2SO 4固体,c(Ba 2+)增大C .含1 mol KOH 的溶液与1 mol CO 2完全反应后,溶液中c(K +)= c(HCO 3-)D .在CH 3COONa 溶液中加入适量CH 3COOH ,可使c(Na +)= c(CH 3COO -)错误!未指定书签。
16.(2012新课标∙11)已知温度T 时水的离子积常数为Kw ,该温度下,将浓度为a mol ∙L −1的一元酸HA 与b mol ∙L −1的一元碱BOH 等体积混合·可判定该溶液呈中性的依据是A .a = bB .混合溶液的pH=7C .混合溶液中,c(H +)= Kw mol ∙L −1 D .混台溶液中,c(H +)+ c(B +) = c(OH -)+ c(A -)错误!未指定书签。
17.(2012浙江∙12)下列说法正确的是:A .在100 ℃、101 kPa 条件下,液态水的气化热为40.69 kJ·mol -1,则H 2O(g)H 2O(l) 的ΔH = 40.69 kJ·mol -1B .已知MgCO 3的K sp = 6.82 × 10-6,则所有含有固体MgCO 3的溶液中都有c (Mg 2+) = c (CO 32-),且c (Mg 2+) · c (CO 32-) = 6.82 × 10-6C .已知:则可以计算出反应CH 3(g)+3H 2CH 3(g)的ΔH 为-384 kJ·mol -1D .常温下,在0.10 mol·L -1的NH 3·H 2O 溶液中加入少量NH 4Cl 晶体,能使NH 3·H 2O 的电离度降低,溶液的pH 减小18.(2012重庆∙10)下列叙述正确的是A.盐酸中滴加氨水至中性,溶液中溶质为氯化铵B.稀醋酸加水稀释,醋酸电力程度增大,溶液的pH减小C.饱和石灰水中加入少量CaO,恢复至室温后溶液的pH值不变D.沸水中滴加适量饱和FeCl3溶液,形成带电的胶体,导电能力增强19.(2012重庆∙11)向10mL 0.1mol·L−1NH4Al(SO4)2溶液中,滴加等浓度Ba(OH)2溶液x mL,下列叙述正确的是A.x=10时,溶液中有NH4+、Al3+、SO42-,且c(NH4+)>c(Al3+)B.x=10时,溶液中有NH4+、AlO2-、SO42-,且c(NH4+)>c(SO42-)C.x=30时,溶液中有Ba2+、AlO2-、OH-,且c(OH-)<c(AlO2-)D.x=30时,溶液中有Ba2+、Al3+、OH-,且c(OH-) = c(Ba2+)20.(2012浙江∙10)已知电极上每通过96 500 C的电量就会有1 mol电子发生转移。
精确测量金属离子在惰性电极上以镀层形式沉积的金属质量,可以确定电解过程中通过电解池的电量。
实际测量中,常用银电量计,如图所示。
下列说法不正确的是A.电量计中的银棒应与电源的正极相连,铂坩埚上发生的电极反应是:Ag+ + e- = AgB.称量电解前后铂坩埚的质量变化,得金属银的沉积量为108.0 mg,则电解过程中通过电解池的电量为96.5 CC.实验中,为了避免银溶解过程中可能产生的金属颗粒掉进铂坩埚而导致测量误差,常在银电极附近增加一个收集网袋。
若没有收集网袋,测量结果会偏高。
D.若要测定电解饱和食盐水时通过的电量,可将该银电量计中的银棒与待测电解池的阳极相连,铂坩埚与电源的负极相连。
21.(2012天津∙7)X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。