新人教版高中化学选修4 最基础考点系列(选修4): 考点10 原电池电极反应和电池反应方程式
选修四 第四章电化学基础 知识点总结
电解质和水同时被电解型
A 、放氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐(如NaCl 、MgBr2)溶液的电解
B 、放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4、AgNO3)溶液的电解
相互关系:往往同时发生,电化腐蚀要比化
第三单元 金属的腐蚀与防护
1、金属防护的几种重要方法
①改变金属内部的组织结构,制成合金。
②在金属表面覆盖保护层。
如油漆、油脂等,电镀Zn,Cr 等易氧化形成致密的氧化物薄膜作
保护层。
原理:隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。
③电化学保护法,即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。
2、牺牲阳极的阴极保护法:
原理 :形成原电池反应时,让被保护金属做正极,不反应,起到保护作用;而活泼金属反应受到腐蚀。
3、外加电源的阴极保护法:
将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极,使被保护的金属作为阴极,在外加直流电的作用下使阴极得到保护。
此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。
金属(或合金)跟周围接触到的气体 (或液体)反应而腐蚀损耗的过程。
高中化学最基础考点系列(选修4):考点10原电池电极反应和电池反应方程式新人教版选修4
考点10 原电池电极反应和电池反应方程式【考点定位】本考点考查在电池电极反应和电池反应方程式的书写,加深对原电池原理的理解,提升对化学电源的认识和应用能力。
【精确解读】一、电极反应方程式的书写步骤:1.首先判断原电池的正负极如果电池的正负极判断失误,则电极反应必然写错.一般来说,较活泼的金属失去电子,为原电池的负极,但不是绝对的.如镁片和铝片插入氢氧化钠溶液中组成的原电池虽然镁比铝活泼,但由于铝和氢氧化钠溶液反应失去电子被氧化,因而铝是负极,此时的电极反应为:负极:2Al-6e-═2Al3+正极:6H2O+6e-═6OH-+3H2↑ 或 2Al3++2H2O+6e-+2OH-═2AlO2-+3H2↑再如,将铜片和铝片同时插入浓硝酸中组成原电池时,由于铝在浓硝酸中发生了钝化,铜却失去电子是原电池的负极被氧化,此时的电极反应为:负极:Cu-2e-═Cu2+正极:2NO3-+4H++2e-═2NO2↑+2H2O2.要注意电解质溶液的酸碱性在正负极上发生的电极反应不是孤立的,它往往与电解质溶液紧密联系.如氢-氧燃料电池就分酸式和碱式两种,在酸性溶液中的电极反应:负极:2H2-4e-═4H +正极:O2+4H++4e-═2H2O如果是在碱性溶液中,则不可能有H+出现,同样在酸性溶液中,也不能出现OH-.由于CH4、CH3OH等燃料电池在碱性溶液中,碳元素是以CO32-离子形式存在的,故不是放出CO2。
3.还要注意电子转移的数目在同一个原电池中,负极失去电子的总数一定等于正极得到电子的总数,所以在书写电极反应式时,要注意电荷守恒.这样可避免在有关计算时产生错误或误差,也可避免由电极反应式写总反应方程式或由总方程式改写电极反应式时所带来的失误4.抓住总的反应方程式从理论上讲,任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池.而两个电极相加即得总的反应方程式.所以对于一个陌生的原电池,只要知道总的反应方程式和其中的一个电极反应式,就可写出另一个电极反应式。
新人教版高中化学(选修4) 最困难考点系列: 考点10 化学电源新型电池
考点10 化学电源新型电池【考点定位】本考点考查化学电源新型电池,主要是结合原电池原理和电解池工作原理分析新型电池工作时发生的电极反应,巩固对电化学理论的认识。
【精确解读】一、锌锰干电池(一次电池)1.普通干电池的反应原理:Zn+2MnO2+2NH4Cl=Mn2O3+ZnCl2+2NH3↑+H2O负极(Zn):Zn-2e-=Zn2+正极(MnO2和C):2MnO2 +2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3↑+H2O表示方法:(-)Zn|NH4Cl+ZnCl2|MnO2,C(+)2.碱性锌锰电池的反应原理:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2负极(Zn):Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正极(MnO2):2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-表示方法:(-)Zn|KOH|MnO2(+)3.锌银电池(纽扣电池)的反应原理Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag负极(Zn):Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正极(Ag2O):Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-表示方法:(-)Zn|KOH|Ag2O(+)优缺点:碱性锌锰电池、锌银电池的比能量和储存时间等比普通锌锰电池性能有所提高.但只能一次使用,不能充电;价格较贵.锂电池是目前常用的一种升级换代产品,它的比能量高、电压高、工作温度宽,可储存时间长.二、铅蓄电池(二次电池)二次电池在放电时是原电池,遵循原电池工作原理;在充电时是电解池,遵循电解原理;给二次电池充电充电时,外加电源的负极连接电池的负极.电池总反应:Pb+PbO2 +2H2SO42PbSO4+2H2O①放电反应:负极(Pb):Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极(PbO2):PbO2 +2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O②充电反应:阴极(接电源负极发生还原反应):PbSO4+2e-=Pb+SO42-阳极(接电源正极发生氧化反应): 2PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-表示方法:(-)Pb|H2SO4|PbO2(+)优缺点:铅蓄电池可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉.但比能量低、笨重、废弃电池污染环境等.其它二次电池:镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池等一系列新型蓄电池已逐渐占领二次电池的市场.三、燃料电池燃料电池是以还原剂(氢气、烃类、甲醇等)为负极反应物,以氧化剂(氧气、空气)为正极反应物,将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的化学电池.1.氢氧燃料电池电池的反应原理:2H2 +O2=2H2O①以酸性溶液为电解液构成的氢氧燃料电池:负极(Pt):2H2-4e-=4H+正极(Pt):O2+4H++4e-=2H2O电池的表示方法:(-)Pt|H2|H+|O2|Pt(+)②以碱性溶液为电解液构成的氢氧燃料电池:负极(Pt):2H2-4e-+4OH-=4H2O正极(Pt):O2+2H2O+4e-=4OH-电池的表示方法:(-)Pt|H2|OH-|O2|Pt(+)2.以碱性(KOH)溶液为电解质溶液构成的甲烷燃料电池电池的反应原理:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O负极(Pt):CH4 +10OH--8e-=CO32-+7H2O正极(Pt):2O2+4H2O+4e-=8OH-电池的表示方法:(-)Pt|CH4|KOH|O2|Pt(+)燃料电池:燃料做负极,助燃剂(如氧气)为正极.电极材料一般不参加化学反应,只起传导电子的作用.它特点是:氧化剂与还原剂在工作时不断补充;反应产物不断排出;优点是:能量转化率高、清洁、对环境好,有利于节约能源.缺点:体积较大、附属设备较多。
高二选修四化学电池知识点
高二选修四化学电池知识点化学电池是将化学能转化为电能的装置,广泛应用于日常生活和工业生产中。
在高二选修四中学习化学电池的知识点,将对我们更深入地了解电池的原理和应用起到重要作用。
一、化学电池的概念与构成1. 化学电池的概念化学电池是由两个电极和电解质溶液所组成的装置,它能够通过一种化学反应将化学能转化为电能。
2. 化学电池的构成化学电池由两个电极和一个电解质溶液构成。
其中,两个电极分别是阳极和阴极,电解质溶液则是连接两个电极的介质。
二、电极反应与标准电动势1. 电极反应电极反应是在电极上发生的化学反应,它是化学电池发生电流的基础。
在电池中,阳极产生氧化反应,阴极产生还原反应。
2. 标准电动势标准电动势是指在标准状况下,电池产生的电动势大小。
它反映了化学电池中化学反应的强弱程度。
标准电动势可以用来比较不同电池的强弱。
三、电池的工作原理1. 电池的工作原理电池内部的化学反应产生的电流是通过电解质溶液中的离子传递而实现的。
在化学反应中,阳极产生的离子向电解质中释放电子,形成阴离子;而阴极产生的离子则会从电解质中吸收电子,形成阳离子。
这种离子的传递形成了电流。
2. 闭路条件和方向在闭路条件下,电池内部的电流会从阴极流向阳极。
这是因为电子从阴极流向阳极,在外电路中完成电流的传输。
四、常见的化学电池类型1. 干电池干电池是一种常见的化学电池,它使用固态电解质,并通过化学反应产生电能。
干电池通常用于小型便携电子设备,如手电筒、遥控器等。
2. 燃料电池燃料电池利用氢气等燃料与氧气进行反应来产生电能。
燃料电池不断地供应燃料和氧气,因此具有更长的使用寿命,被广泛应用于汽车和能源领域。
3. 铅蓄电池铅蓄电池是一种常见的可充电电池,通常用于汽车、UPS等场合。
它通过将化学反应逆向进行充电,将电能转化为化学能,以实现储能和再利用。
五、电池的应用领域1. 日常生活中的应用电池在日常生活中有着广泛的应用,如手电筒、手机、手表、遥控器等,为我们的生活提供了便利。
选修4-----电极反应总结答案
电极反应总结一次电池1.碱性锌锰电池(负极—Zn、正极—C、电解液KOH 、MnO2的糊状物)负极:Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH)2正极:2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnOOH +2 OH-2、银锌电池:(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH )负极:Zn+2OH––2e-== Zn(OH)2正极:Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH-二次电池3、铅蓄电池放电时:负极:Pb-2e-+SO42-= PbSO4充电时:阳极:PbSO4-2e-+2H2O = PbO2+4H+ +SO42-增重19.2g 增重12.8 g4、高铁电池:(负极—Zn、正极---石墨、电解质为浸湿固态碱性物质)放电时负极:3Zn -6e- + 6 OH–== 3 Zn(OH)2 减小充电时阴极:3Zn(OH)2 +6e-==3Zn + 6 OH–增大燃料电池5、氢氧燃料电池总反应都是:2H2+ O2=2H2O酸性电解质:负极:H2—2e-=2H+正极:O2+4e-+4H+=2 H2O碱性电解质:负极:H2—2e-+2OH-=2 H2O 正极:O2+4e-+2 H2O=4OH-熔融氧化物电解质负极:H2—2e-+ O2- = H2O 正极:O2+4e-= 2O2-6、甲烷燃料电池酸性电解质总:CH4+2 O2+= CO2+2H2O负极:CH4 -8e-+ 2H2O =CO2+8H+正极:2O2+8e-+8H+= 4H2O碱性电解质总:CH4+2 O2+2OH-= CO32-+3H2O负极:CH4 -8e-+ 10OH-=CO32-+7H2O 正极:2O2+8e-+4H2O= 8OH-7、甲醇燃料电池①酸性电解质电池总反应:2CH3OH + 3O2 == 2CO2 + 4H2O负极:2CH3OH + 2H2O ==2CO2 + 12H++ 12e-正极:3O2 + 12H++ 12e-==6H2O②碱性电解质电池总反应:2CH3 OH +3O2+4OH-= 2CO32-+6H2O负极:2CH3OH -12e-+ 16OH-=2CO32-+12H2O 正极:3O2 + 12e-+ 6H2O ===12OH-8、析氢腐蚀——水膜酸性较强:负极:Fe- 2e-==Fe2+ 正极:2H+ + 2e-== H2↑9、吸氧腐蚀——水膜酸性不强..负极:2Fe- 4e-==2Fe2+ 正极:O2 + 2H2O + 4e-== 4OH-电池总反应:2Fe + 2H2O + O2 == 2Fe(OH)24Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3。
人教版 选修4 高二化学 第四章 第一节原电池 第2课时电极方程式的书写
PbSO4(aq)
+2
正 极: PbO2 (s)+ 2e-+ 4H+(aq) +SO42-(aq)= PbSO4(a+q) 2H2O (l)
总反应:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l) 充电反应: 阴极:PbSO4(aq)+2e-=Pb(s)+SO42-(aq)
2、根据电极材料判断正负极
(2)一种电极是金属材料,另一种是非金属材料, 则金属材料为负极,非金属为正极。
负极(Mg):Mg-2e=Mg2+ 正极(C):2H++2e- =H2 ↑
﹣ ﹢ Mg A C
总反应:Mg+2H+=Mg2++ H2↑
H2SO4 溶液
2、根据电极材料判断正负极
(3)一种电极是金属材料,另一种是金属化合物材 料,则金属材料为负极,金属化合物为正极。
《选修4》第四章 电化学基础
第一节 原电池
第二课时 原电池正负极的判定及电极反应方程式的书写
一、电极方程式
我们一般用离子反应方程式表示原电池正负 极的工作原理,又叫电极方程式或电极反应。
1、根据反应原理确定正负极
总反应:Zn+Cu2+=Zn2++ Cu
一般先写负极,所以可表示为: 负极(Zn):Zn-2e-=Zn2+ (氧化) 正极(Cu):Cu2++2e- =Cu (还原)
-x
负 极:LixC6 - Xe- = C6 +XLi+
C6
正 极:Li(1-x)CoO2 +XLi+ +Xe- = LiCoO2
人教版高中化学选修4[知识点整理及重点题型梳理]_原电池_基础 (2)
人教版高中化学选修4知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习原电池【学习目标】1、进一步了解原电池的工作原理;2、能够写出原电池的电极反应式和原电池的总反应方程式。
【要点梳理】要点一、原电池1、概念:将化学能转化为电能的装置叫原电池。
【原电池#原电池的组成条件】2、原电池的构成条件①两个活泼性不同的电极(材料可以是金属或导电的非金属),分别发生氧化和还原反应。
负极:活泼性强,失去电子发生氧化反应。
正极:活泼性弱,溶液中阳离子得到电子发生还原反应。
②电解质溶液,电解质中阴离子向负极方向移动,阳离子向正极方向移动,阴阳离子定向移动形成内电路。
③导线将两电极连接,形成闭合回路。
④有能自发进行的氧化还原反应。
要点诠释:a.原电池中,电极材料可能与电解质反应,也可能与电解质不反应。
如图:b.形成闭合回路的方式有多种,可以是用导线连接两个电极,也可以是两电极直接接触。
如图:要点二、原电池工作原理的实验探究【原电池#原电池的工作原理】1、实验设计①按照图示装置进行实验。
请观察两个金属片插入溶液后电流表指针位置的变化、金属电极表面的变化以及溶液温度的变化,分析是否有电流产生。
②按照下图组装实验装置,注意最后将盐桥插入两种电解质溶液中。
请观察反应过程中电流表指针位置的变化,判断是否有电流产生,并观察电极表面以及溶液温度的变化情况。
要点诠释:盐桥的作用及优点a.组成:将热的饱和KCl或NH4NO3琼胶溶液倒入U形管中(不能产生裂隙),即可得到盐桥。
将冷却后的U形管浸泡在KCl饱和溶液或NH4NO3饱和溶液中备用。
b.作用:使两个半电池中的溶液连成一个通路。
c.优点:使原电池中的氧化剂和还原剂近乎完全隔离,并在不同区域之间实现了电子的定向移动,使原电池能持续、稳定地产生电流。
①对于图甲装置Zn片:Zn-2e-=Zn2+Cu片:Cu2++2e-=Cu同时在Zn片上,Zn可直接与CuSO4溶液反应,生成Cu与ZnSO4,因此该装置中既有化学能转化为电能,同时也有化学能转化为热能。
人教版高中化学选修四各类原电池与电极反应式汇总.docx
高中化学学习材料(灿若寒星**整理制作)各类原电池与电极反应式汇总原电池种类负极材料正极材料电解质溶液负极反应式正极反应式总反应方程式一次电池锌-锰干电池锌筒石墨糊状的NH4ClZn-2e-=Zn2+2NH4+ +2e-=2NH3+H22Zn+4NH4Cl+4MnO2=[Zn(NH3)4]Cl2+ZnCl2+2Mn2O3+2H2O 碱性锌锰电池锌筒MnO2KOH溶液Zn + 2OH--2e-=Zn(OH)2MnO2+H2O+e-=MnO(OH)+OH -Zn+2MnO2+2H2O+2OH-=MnO(OH)+Zn(OH)2蓄电池铅蓄电池铅二氧化铅硫酸溶液Pb+SO42--2e-=PbSO4PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O银锌蓄电池锌氧化银氢氧化钾溶液Zn+20H--2e-=ZnO+H2O Ag2O+H20+2e-=2Ag+20H-Zn+Ag2O=ZnO+2Ag镉镍电池镉氢氧化镍氢氧化钾Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2NiO2+2H2O+2e-=Ni(OH)2+2OH-Cd+NiO2+H2O=Ni(OH)2+Cd(OH)2锂亚硫酰氯电池锂8Li-8e-=8Li+SOCl2+8e-=SO32-+6Cl-+2S 8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S燃料电池熔融碳酸盐燃料电池多孔陶瓷金属熔融态碳酸盐2H2+2CO32-=2CO2+2H2O+4e-O2+ 2CO2+ 4e-=2CO32-O2+2H2 = 2H2O。
最新【人教版】高中化学选修4知识点总结:第四章电化学基础
第四章电化学基础一、原电池课标要求1、掌握原电池的工作原理2、熟练书写电极反应式和电池反应方程式要点精讲1、原电池的工作原理(1)原电池概念:化学能转化为电能的装置,叫做原电池。
若化学反应的过程中有电子转移,我们就可以把这个过程中的电子转移设计成定向的移动,即形成电流。
只有氧化还原反应中的能量变化才能被转化成电能;非氧化还原反应的能量变化不能设计成电池的形式被人类利用,但可以以光能、热能等其他形式的能量被人类应用。
(2)原电池装置的构成①有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极。
②电极材料均插入电解质溶液中。
③两极相连形成闭合电路。
(3)原电池的工作原理原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电流。
负极发生氧化反应,正极发生还原反应,简易记法:负失氧,正得还。
2、原电池原理的应用(1)依据原电池原理比较金属活动性强弱①电子由负极流向正极,由活泼金属流向不活泼金属,而电流方向是由正极流向负极,二者是相反的。
②在原电池中,活泼金属作负极,发生氧化反应;不活泼金属作正极,发生还原反应。
③原电池的正极通常有气体生成,或质量增加;负极通常不断溶解,质量减少。
(2)原电池中离子移动的方向①构成原电池后,原电池溶液中的阳离子向原电池的正极移动,溶液中的阴离子向原电池的负极移动;②原电池的外电路电子从负极流向正极,电流从正极流向负极。
注:外电路:电子由负极流向正极,电流由正极流向负极;内电路:阳离子移向正极,阴离子移向负极。
3、原电池正、负极的判断方法:(1)由组成原电池的两极材料判断一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
(2)根据电流方向或电子流动方向判断。
电流由正极流向负极;电子由负极流向正极。
(3)根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断在原电池的电解质溶液内,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变化来判断原电池的负极失电子发生氧化反应,其正极得电子发生还原反应。
高二化学选修4必知识点.doc
高二化学选修4必考知识点高二化学选修4必考知识点:原电池正、负极的方法(1)由组成原电池的两极材料一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
(2)根据电流方向或电子流动方向。
电流由正极流向负极;电子由负极流向正极。
(3)根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向在原电池的电解质溶液内,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变化来原电池的负极失电子发生氧化反应,其正极得电子发生还原反应。
(5)根据电极质量增重或减少来.工作后,电极质量增加,说明溶液中的阳离子在电极(正极)放电,电极活动性弱;反之,电极质量减小,说明电极金属溶解,电极为负极,活动性强。
(6)根据有无气泡冒出电极上有气泡冒出,是因为发生了析出H2的电极反应,说明电极为正极,活动性弱。
高二化学选修4必考知识点:化学反应与能量转化化学反应的实质是反应物化学键的断裂和生成物化学键的,化学反应过程中伴随着能量的释放或吸收。
一、化学反应的热效应1、化学反应的反应热(1)反应热的概念: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。
用符号表示。
(2)反应热与吸热反应、放热反应的关系。
0时,反应为吸热反应;0时,反应为放热反应.(3)反应热的测定测定反应热的仪器为量热计,可测出反应前后溶液温度的变化,根据体系的热容可计算出反应热,计算公式如下:=-C(T2—T1)式中C表示体系的热容,T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。
实验室经常测定中和反应的反应热.2、化学反应的焓变(1)反应焓变物质所具有的能量是物质固有的性质,可以用称为焓的物理量来描述,符号为H,单位为kJ l-1。
反应产物的总焓与反应物的总焓之差称为反应焓变,用 H表示。
(2)反应焓变H与反应热的关系。
对于等压条件下进行的化学反应,若反应中物质的能量变化全部转化为热能,则该反应的反应热等于反应焓变,其数学表达式为:p=H=H(反应产物)—H(反应物).(3)反应焓变与吸热反应,放热反应的关系:H 0,反应吸收能量,为吸热反应.H0,反应释放能量,为放热反应。
人教版高中化学选修4[知识点整理及重点题型梳理]_化学电源_基础
人教版高中化学选修4知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习化学电源【学习目标】1、了解常见电池的分类及优点;2、了解一次电池、二次电池、燃料电池的基本构造、反应原理及应用。
【要点梳理】知识点一、化学电池1、定义化学电池是将化学能转变成电能的装置。
【化学电源#化学电池的分类】2、分类3、化学电池的优点①化学电池的能量转换效率较高,供能稳定可靠。
②可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池及电池组。
③使用方便,易于维护,并可在各种环境下工作。
4、判断电池优劣的主要标准①比能量:即单位质量或单位体积所能输出电能的多少,单位(W·h)/k或(W·h)/L。
②比功率:即单位质量或单位体积所能输出功率的大小,单位W/kg或W/L。
③电池的可储存时间的长短。
【化学电源#常见的化学电池】知识点二、常见的化学电池放电2PbSO充电2NiO(OH)+H2放电充电2Ni(OH)知识点四、化学电池电极反应式的书写1、根据装置书写电极反应式①先分析题目给定的图示装置,确定原电池正负极上的反应物质,并标出电子得失的数目。
②电极反应式的书写a.负极:活泼金属或H2失去电子生成阳离子;若电解质溶液中的阴离子与生成的阳离子不共存,则该阴离子应写入负极反应式。
如铅蓄电池,负极:Pb+SO42--2e-=PbSO4。
b.正极:阳离子得到电子生成单质或O2得到电子,若反应物是O2,则有以下规律:电解质溶液是碱性或中性:O2+2H2O+4e-=4OH-电解质溶液是酸性;O2+4H++4e-=2H2O③正负电极反应式相加得到电池反应的总反应方程式。
2、给出总反应式,写电极反应式如果题目给定的是总反应式,可分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况),选择一个简单的变化去写电极反应式,另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看作数学中的代数式,用总反应式减去已写出的电极反应式,即得结果。
以2H2+O2=2H2O为例,当电解质溶液为KOH溶液时的电极反应式的书写步骤如下。
高中化学选修四第四章原电池知识点
第一节原电池一、工作原理1、概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池。
(还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应)2、形成条件: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○4发生的反应是自发的氧化还原反应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、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)根据实验现象溶解的一极为负极增重或有气泡一极为正极5、常见电极:○1活泼性不同的金属:如锌铜原电池,锌作负极,铜作正极;○2金属和非金属(非金属必须能导电):如锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极;○3金属与化合物如:铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极;○4惰性电极如:氢氧燃料电池,电极均为铂。
【习题一】(2018•曲靖一模)下列有关电池的说法不正确的是()A.手机上用的锂离子电池属于二次电池B.锌锰干电池中,锌电极是负极C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D.铜锌原电池电子沿外电路从铜电极流向锌电极【考点】原电池和电解池的工作原理.【专题】电化学专题.【分析】A.锂离子电池能充放电,属于二次电池;B.锌锰干电池中,锌作负极、二氧化锰作正极;C.甲醇燃料电池属于原电池;D.铜锌原电池中,电子从负极沿导线流向正极.【解答】解:A.锂离子电池能充放电,属于二次电池,放电时是将化学能转化为电能,充电时是将电能转化为化学能,故A正确;B.锌锰干电池中,锌易失电子发生氧化反应而作负极、二氧化锰得电子发生还原反应而作正极,故B正确;C.甲醇燃料电池属于原电池,是将化学能转化为电能的装置,故C正确;D.铜锌原电池中,锌作负极、Cu作极,电子从负极锌沿导线流向正极铜,故D 错误;故选:D。
化学人教版高中选修4 化学反应原理高中化学电化学电极反应式的书写原则和技巧
word整理版可编辑高中化学电化学电极反应式的书写原则和技巧一、原则电极反应都是氧化还原反应,要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒。
除此之外还要遵循:1.加和性原则:两电极反应式相加,消去电子后得电池总反应式。
利用此原则,电池总反应式减去已知的一电极反应式得另一电极反应方程式。
2.共存性原则:碱性溶液中CO2不可能存在,也不会有H+参加反应或生成;同样酸性溶液,不会有OH—参加反应或生成。
根据此原则,物质得失电子后在不同的介质环境中所存在的形式不同。
我们可以根据电解质溶液的酸碱性来书写,确定H2O,OH—, H+在方程式的左边还是右边。
二、技巧1.准确判断两个电极例1.将锌片和铝片用导线相连,分别插入稀硫酸、浓硫酸中,写出两原电池中的电极反应式和电池反应式。
解析:稀硫酸作电解质溶液时,较活泼的铝被氧化,锌片上放出氢气,所以:负极(铝片):2Al—6e—==2Al3+正极(锌片):6H+ +6e—==3H2↑电池反应:2Al +6H+ ==2Al3+ +3H2↑浓硫酸作电解质溶液时,因常温下铝在浓硫酸中发生钝化现象,而锌能与浓硫酸反应,所以此时锌片作负极,铝片作正极:负极(锌片):Zn—2e—==Zn2+正极(铝片):4H++SO42—+ 2e—==SO2↑+ 2H2O电池反应:Zn+2H2SO4(浓)==ZnSO4+ SO2↑+ 2H2O2.注意运用电池总反应式例2.将铂丝插入KOH溶液作电极,然后向两个电极上分别通入甲烷和氧气,可以形成原电池。
则通入甲烷的一极为电池的______极,这一极的电极反应式为_____________。
解析:甲烷燃烧发生的氧化还原反应为:CH4+2O2 ==CO2+ 2H2O,碱性溶液中CO2不可能释放出去:CO2+2OH—==CO32—+3H2O,所以电池总反应式为:CH4 +2O2+2OH—==CO32— +3H2O。
通甲烷的一极发生氧化反应,故为负极。
正极吸收氧,可看作发生吸氧腐蚀:2O2+ 4H2O+8e—== 8OH—,总反应减去正极反应得负极反应:CH4+10OH——8e—== CO32—+7H2O3.关注电解质溶液的酸碱性例3.美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源。
高二化学选修4章总结
高二化学选修4章总结篇一:高中化学选修4 第四章知识点分类总结第四章电化学基础第一节原电池原电池: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——导线——内电路:盐桥中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、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):+SO2=PbSO4↓ 4-2e? -正极(氧化铅): PbO2+4H++SO2+2e=PbSO4↓+2H24-充电:阴极:PbSO4+2H2O-2e? =PbO2+4H++SO24 -阳极: PbSO4+2e? =Pb+SO24两式可以写成一个可逆反应: PbO22H 2SO4 2PbSO4↓+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。
电化学知识点总结 选修4 人教版
电化学知识点总结选修4人教版电化学原电池装置特点: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(活泼金属)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。
理失e-,沿导线传递,有电流产生氧化反应负极铜锌原电池正极还原反应反应原理:Zn-2e-=Zn22H2e-=2H2↑不溶阳移解断离子向电解质溶液电极反应:负极(锌筒)Zn-2e-=Zn2正极(石墨)2NH42e-=2NH3H2↑①、普通锌锰干电池总反应:Zn2NH4=Zn22NH3H2↑干电池:电解质溶液:糊状的NH4C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(L气体(标准状态时,锌的质量变化(增加或减少)4溶液的质量变化了(增加或减少了)gACuSO4溶液、分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的ZnCuC1C2BKC酚酞溶液粗铜板作阳极,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CuSO4加一定量H2SO4作电解液。
阴极:Cu22e-=Cu电解精炼铜阳极:Cu-2e-=Cu2、Zn-2e-=Zn2②、原理:Ni-2e-=Ni2阳极泥:含Ag、Au等贵重金属;电解液:溶液中CuSO4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。
将待镀金属与电源负极相连作阴极;②、方法:镀层金属与电源正极相连作阳极;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-=Cu2;Cu22e-=Cu④、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,有碱生成原理:通电前:NaC=NaC-H2OHOH-原理阴极(Fe):Na,H移向阴极;2H2e-=H2↑还原反应通电后:阳极(C):C-、OH-移向阳极;2C--2e-=C2↑氧化反应总反应:2NaC2H2O2NaOHC2↑H2↑阳极、阴极、离子交换膜、电解槽、导电铜棒等氯碱工业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;离子交换膜法制烧碱:②、装置:电解电解的应用练习.右图A为直流电源,B为渗透饱和氯化钠溶液K和酚酞试液的滤纸,C为电镀槽,接通电路后,发现B上的C点显红色,请填空:cdab(1)电源A的a为极。
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考点10 原电池电极反应和电池反应方程式
【考点定位】本考点考查在电池电极反应和电池反应方程式的书写,加深对原电池原理的理解,提升对化学电源的认识和应用能力。
【精确解读】
一、电极反应方程式的书写步骤:
1.首先判断原电池的正负极
如果电池的正负极判断失误,则电极反应必然写错.一般来说,较活泼的金属失去电子,为原电池的负极,但不是绝对的.如镁片和铝片插入氢氧化钠溶液中组成的原电池虽然镁比铝活泼,但由于铝和氢氧化钠溶液反应失去电子被氧化,因而铝是负极,此时的电极反应为:
负极:2Al-6e-═2Al3+
正极:6H2O+6e-═6OH-+3H2↑ 或 2Al3++2H2O+6e-+2OH-═2AlO2-+3H2↑
再如,将铜片和铝片同时插入浓硝酸中组成原电池时,由于铝在浓硝酸中发生了钝化,铜却失去电子是原电池的负极被氧化,此时的电极反应为:
负极:Cu-2e-═Cu2+
正极:2NO3-+4H++2e-═2NO2↑+2H2O
2.要注意电解质溶液的酸碱性
在正负极上发生的电极反应不是孤立的,它往往与电解质溶液紧密联系.如氢-氧燃料电池就分酸式和碱式两种,在酸性溶液中的电极反应:
负极:2H2-4e-═4H +
正极:O2+4H++4e-═2H2O
如果是在碱性溶液中,则不可能有H+出现,同样在酸性溶液中,也不能出现OH-.由于CH4、CH3OH等燃料电池在碱性溶液中,碳元素是以CO32-离子形式存在的,故不是放出CO2。
3.还要注意电子转移的数目
在同一个原电池中,负极失去电子的总数一定等于正极得到电子的总数,所以在书写电极反应式时,要注意电荷守恒.这样可避免在有关计算时产生错误或误差,也可避免由电极反应式写总反应方程式或由总方程式改写电极反应式时所带来的失误
4.抓住总的反应方程式
从理论上讲,任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池.而两个电极相加即得总的反应方程式.所以对于一个陌生的原电池,只要知道总的反应方程式和其中的一个电极反应式,就可写出另一个电极反应式。
【精细剖析】
原电池正、负极电极反应式的书写技巧:
(1)先确定原电池的正负极上的反应物质,并标出相同电子数目的得失;
(2)注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存.若不共存,则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式;若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,则H2O必须写入正极反应式中,且O2生成OH-;若电解质溶液为酸性,则H+必须写入正极反应式中,且O2生成H2O;若在熔融盐电解质中反应,则O2可能得电子变成O2-.
(3)正负电极反应式相加得到电池反应的总方程式,若能写出已知电池反应的总方程式,可以减去较易写出的电极反应式,从而得到比较难写的电极反应式。
【典例剖析】一种燃料电池中发生的化学反应为:在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水(l)和二氧化碳.该电池负极发生的反应是( )
A.CH3OH(g)+O2(g)-2e-═H2O(l)+CO2(g)+2H+(aq)
B.O2(g)+4H+(aq)+4e-═2H2O(l)
C.CH3OH(g)+H2O(l)-6e-═CO2(g)+6H+(aq)
D.O2(g)+2H2O(l)+4e-═4OH-(aq
【答案】C
【变式训练】可以将反应E+B2+=E2++B设计成原电池,下列4个电极反应:
①B-2e-=B2+ ②E-2e-=E2+ ③B2++2e-=B ④E2++2e-=E
其中表示负极反应和正极反应的分别是( )
A.②和③B.②和①C.③和①D.④和①
【答案】A
【解析】反应E+B2+=E2++B设计成原电池,负极上发生失电子的氧化反应:E-2e-=E2+,在正极上发生得电子的还原反应:B2++2e-=B,故答案为A。
【实战演练】
1.科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池,利用细菌将有机物转化为氢气,氢气进入以硫酸为电解质的燃料电池发电.电池负极反应为( )
A.H2+2OH--2e-=2H2O B.O2+4H++4e-=2H2O
C.H2-2e-=2H+D.O2+2H2O+4e-=4OH-
【答案】C
【解析】A.电解质溶液呈酸性,负极上无OH-离子参与反应,故A错误;B.负极发生氧化反应,氢气失去电子,该反应为正极反应,故B错误;C.电解质溶液呈酸性,则负极上氢气失电子生成氢离子,电极反应为H2=2H++2e-,故C正确;D.负极发生氧化反应,氢气失去电子,该反应为碱性溶液中正极反应,故D错误;故答案为C。
2.有关氢氧燃料电池的电极反应,下列说法正确的是( )
A.电解质为NaCl溶液,正极反应为H2+2e-=2H+
B.电解质为NaOH溶液,正极反应为O2+2e-=2OH-
C.电解质为HCl溶液,正极反应为O2+4e-+4H+=2H2O
D.电解质为Na2CO3溶液,正极反应为H2+2e-+CO32-=H2O+CO2↑
【答案】C
3.化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是( ) A.氢氧燃料电池的负极反应式:O2+2H2O+4e-═4OH-
B.铅蓄电池充电时,标示“+”的接线柱连电源的正极,电极反应式为:
PbSO4(S)-2e-+2H2O(l)═PbO2(S)+4H+(aq)+SO42-(aq)
C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式为:Cu-2e-═Cu2+
D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:Fe-2e-═Fe2+
【答案】B
【解析】A.氢氧燃料电池的负极应该发生氢气失电子的氧化反应,故A错误;B.在蓄电池充电时,阳极上发生失电子的氧化反应,即PbSO4(S)-2e-+2H2O(l)═PbO2(S)+4H+(aq)+ SO42-(aq),故B正确;C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是粗铜,和负极相连的是精铜,故C错误;D.钢铁发生电化学腐蚀属于吸氧腐蚀,正极上得电子的是氧气,电极反应为O2+2H2O+4e-═4OH-,负极反应:Fe-2e-═Fe2+,故D错误;
故答案为B。
【自我反思】。