高中电化学详解
高中电化学详解
电化学讲义第一章电解1 概念1.1 什么叫电解电解是使电流通过电解质溶液或熔融电解质而在两极上发生氧化还原反应,把电能转化为化学能的过程。
其装置叫电解池,常由直流电源、两个电极、导线及电解质溶液或熔融电解质构成,如图。
图中是电解CuCl2溶液的装置。
通电后发生反应:CuCl2=Cu + Cl2↑用离子方程式表示:Cu2++ 2Cl-=Cu + Cl2↑1.2 发生电解反应的条件①连接直流电源②阴阳电极,与电源负极相连为阴极,与电源正极相连为阳极。
③两级处于电解质溶液或熔融电解质中。
④两电极形成闭合回路1.3 电解质在通电前、通电后的关键点通电前:电解质溶液的电离它包括了电解质的电离也包括了水的电离。
通电后:离子才有定向的移动阴离子移向阳极,阳离子移向阴极。
2 电极反应放电是电化学中常用的词,就是电极上发生氧化-还原反应,离子或原子得失电子的过程都叫放电。
2.1 阴极与电源的负极相连的电极成为阴极。
溶液中阳离子在阴极上得到电子,发生还原反应。
如上图装置中,Cu2+在阴极是得到电子转化为Cu,阴极反应式:Cu2++2e=Cu阴极电极材料的本身受到保护,不参与反应,溶液中较易得电子的阳离子在阴极上得电子而被还原,在阴极得电子的难易顺序为:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+酸>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+水>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
当此放电顺序适用于阳离子浓度相差不大时,顺序要有相应的变动。
当溶液中H+只来自于水电离时,H+的放电顺序介于A13+和Zn2+之间。
规律:铝前含铝离子不放电,氢酸后离子先放电,氢酸前铝后的离子看条件2.2 阳极:与电源的正极相连的电极称为阳极。
物质在阳极上失去电子,发生氧化反应。
如上图装置中,Cl-在阳极上失去电子转化为Cl2,阳极反应式:2Cl --2e =Cl 2↑首先看电极,如果是活性电极 金属活动顺序表Ag 以前 ,则电极材料失电子,电极被溶解,溶液中的阴离子不能失电子。
高中化学电化知识点总结
高中化学电化知识点总结电化学是研究在电解质溶液中的电化学现象,以及应用电化学原理和技术进行化学反应和物质分析的学科。
在高中化学课程中,电化学理论是重要的知识点之一,主要包括电解质溶液的导电、电解、原电池、电解池和电化学分析等内容。
下面将从这些方面对电化学知识进行总结。
1. 电解质溶液的导电电解质溶液是由离子组成的,离子在溶液中可以导电。
在电解质溶液中,正离子向电极迁移的速度与负离子向电极迁移的速度相等,保证了电解质溶液中的电中性。
电解质溶液的导电能力受溶液浓度、温度和溶质种类等因素的影响。
浓度越高、温度越高、溶质种类越多的电解质溶液导电能力越强。
对于强电解质溶液而言,其导电能力受浓度影响较大;而对于弱电解质溶液来说,其导电能力受溶质种类和温度影响较大。
2. 电解电解是将电能转化成化学能的过程。
在电解过程中,电解质溶液中的离子会发生氧化还原反应,形成新的物质或原电极上的物质释放出或吸收电子。
电解的条件包括电解质的种类、电解质浓度、电极材料、电解温度等。
电解质溶液中的阳离子被称为阴极的极化物质,而阴离子被称为阳极的极化物质。
电解可以用来制备金属、非金属元素、氢氧化物和酸等。
3. 原电池原电池是将化学能转化成电能的装置,也称为化学电池。
原电池由阳极、阴极和电解液三个部分构成。
在原电池中,化学能转化成电能的过程受三个因素影响:阳极和阴极的化学性质、电解液的种类和温度。
原电池的电动势由阳极和阴极的标准电极电动势决定,与浓度无关,但与温度有关。
原电池的电动势可以通过特定的振铃法、电流法、电位法等方法进行测定。
4. 电解池电解池是将化学能转化成电能的装置,由外电源、电极和电解液三个部分构成。
在电解池中,外电源通过电极向阳离子注入电子,从而在负极处发生氧化反应,而在阳极处发生还原反应。
电解池的工作方式可以采用两种方法,一种是电池操作模式,另一种是电解操作模式。
电解池主要用来生产金属、非金属元素、有机物、氯碱等化学品。
电化学基础知识讲解及总结
电化学基础知识讲解及总结电化学是研究电与化学之间相互作用的学科,主要研究电能转化为化学能或者化学能转化为电能的过程。
以下是电化学的基础知识讲解及总结:1. 电化学基本概念:电化学研究的主要对象是电解质溶液中的化学反应,其中电解质溶液中的离子起到重要的作用。
电池是电化学的主要应用之一,它是将化学能转化为电能的装置。
2. 电化学反应:电化学反应可以分为两类,即氧化还原反应和非氧化还原反应。
氧化还原反应是指物质失去电子的过程称为氧化,物质获得电子的过程称为还原。
非氧化还原反应是指不涉及电子转移的反应,如酸碱中的中和反应。
3. 电解和电解质:电解是指在电场作用下,电解质溶液中的离子被电解的过程。
电解质是指能在溶液中形成离子的化合物,如盐、酸、碱等。
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,离子浓度越高,导电性越强。
电解质溶液的导电性也受温度和溶质的物质性质影响。
5. 电极和电位:在电化学反应中,电极是电子转移的场所。
电极可以分为阳极和阴极,阳极是氧化反应发生的地方,阴极是还原反应发生的地方。
电位是指电极上的电势差,它与电化学反应的进行有关。
6. 电池和电动势:电池是将化学能转化为电能的装置,它由两个或多个电解质溶液和电极组成。
电动势是指电池中电势差的大小,它与电化学反应的进行有关。
7. 法拉第定律:法拉第定律是描述电化学反应速率的定律,它表明电流的大小与反应物的浓度和电化学当量之间存在关系。
8. 电解质溶液的pH值:pH值是衡量溶液酸碱性的指标,它与溶液中的氢离子浓度有关。
pH值越低,溶液越酸性;pH值越高,溶液越碱性。
总结:电化学是研究电与化学之间相互作用的学科,主要研究电能转化为化学能或者化学能转化为电能的过程。
其中包括电化学反应、电解和电解质、电极和电位、电池和电动势等基本概念。
掌握电化学的基础知识对于理解电化学反应和电池的工作原理具有重要意义。
高二化学电化学基础知识点
高二化学电化学基础知识点电化学是研究电与化学变化之间关系的学科,是化学的一个重要分支。
在高二化学学习中,电化学作为一个重要的知识点,对于理解化学反应机制、电化学的应用以及相关实验技术具有重要意义。
本文将介绍高二化学电化学基础知识点,包括电化学基础概念、电解和电池,并对相关实验技术进行简要介绍。
一、电化学基础概念1. 电荷:电荷是物质带有的一种属性,具有正负之分。
阳离子带正电荷,阴离子带负电荷。
2. 电流:电流是电荷的流动,通常用符号I表示,单位为安培(A)。
电流大小与单位时间内通过导体横截面的电荷量成正比。
3. 电解质:电解质是指在溶液或熔融状态下能够导电的物质,可以分为强电解质和弱电解质两种。
4. 电解:电解是指在电解质导电条件下,电流通过电解质溶液或熔融物体时,电解质发生化学反应的过程,通常包括阳极和阴极两个半反应。
5. 电极:电极是导电体与电解质之间的界面,分为阳极和阴极两种。
二、电解电解是电化学领域研究的重要内容,通过电解可以实现化学实验中的一些重要物质的制备和分离。
电解通常包括阳极和阴极两个半反应。
1. 阳极反应:在电解过程中,阳极是电子流从电解质溶液中进入的地方,通常在阳极上发生氧化反应。
2. 阴极反应:在电解过程中,阴极是电子流进入电解质溶液的地方,通常在阴极上发生还原反应。
3. 电解方程式:电解方程式用于描述电解过程中发生的化学反应,常用化学式表示。
三、电池电池是一种将化学能转化为电能的装置,是电化学中的重要组成部分。
根据工作原理的不同,电池可以分为原电池和可充电电池两类。
1. 原电池:原电池是指通过化学反应产生电能的电池,一旦反应结束,电池将不可再次使用。
一种常见的原电池是干电池。
2. 可充电电池:可充电电池是指电池可以通过外部电源反向进行化学反应,将失去的电能转化为化学能,重新储存起来以备使用。
一种常见的可充电电池是锂电池。
四、电化学实验技术在电化学的实验过程中,有一些特殊的技术和仪器被广泛应用,以实现一些重要化学过程的观察和测量。
高二电化学知识点
高二电化学知识点电化学是物理学的一个重要分支,主要研究电与化学反应之间的关系。
高二电化学是高中化学教学中的一个重要内容,涉及到众多的知识点。
以下是高二电化学的主要知识点:一、电解质与非电解质电解质是能在溶液中导电的物质,可以分为强电解质和弱电解质。
强电解质在溶液中完全电离,形成离子;弱电解质只在溶液中部分电离。
非电解质则不能在溶液中导电,由分子组成。
二、原电池原电池是由两个不同金属与一个被浸泡在电解质溶液中的电极构成。
在原电池中,金属中的电子转移到电解质溶液中产生离子,从而形成电流。
三、电解池电解池由两个导电电极组成,通过外加电压驱动溶液中的离子发生氧化还原反应。
在电解过程中,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,溶液中的离子得到释放或沉积。
四、电化学反应电化学反应包括氧化反应和还原反应。
氧化反应是指物质失去电子的过程,还原反应是指物质获得电子的过程。
在电化学反应中,氧化反应和还原反应是相互对应的,并且需要同时进行才能维持电荷平衡。
五、电解过程电解是利用外加电源驱动非自发反应进行的化学反应。
在电解过程中,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,溶液中的离子得到释放或沉积,从而实现电解。
六、电化学计量电化学计量是通过测量电流强度和反应时间来确定化学物质的量。
电化学计量通常使用库仑定律来计算,该定律描述了电流强度与反应时间和物质的量之间的关系。
七、电动势与电极电势电动势是评价电池产生电能的能力大小的物理量。
电动势的大小取决于电极电势和电解质的浓度。
电极电势是指参与电化学反应的电极与标准氢电极之间的电势差。
八、电极反应与反应速率电极反应是指在电化学反应中发生的氧化还原反应。
电极反应的速率取决于反应物浓度、电极的表面积和温度等因素。
增加电极表面积和提高温度可以加快电极反应速率。
九、电解质溶液的导电性电解质溶液的导电性取决于溶液中的离子浓度和离子的流动性。
离子浓度越高,溶液的导电性越强;离子流动性越强,溶液的导电性越好。
高三化学电化学知识点
高三化学电化学知识点电化学是研究电与化学之间相互转化的科学,是化学与电学的交叉学科。
在高三化学中,电化学是一个重要的知识点,具有广泛的应用价值。
本文将重点介绍高三化学中的电化学知识点。
一、电解质与非电解质电解质是在水溶液或熔融状态下能够导电的物质,如NaCl、HCl等。
而非电解质是指在水溶液中不能导电的物质,如糖、酒精等。
在电解质溶液中,正负离子会在电场作用下迁移,从而使溶液导电。
二、电解池与电解过程电解池是指用于进行电解的装置,包括两个电极(阳极和阴极)以及与电极相连的外部电源。
电解过程是指在电解池中,正负离子在电极之间迁移的过程。
阴极吸引正离子,还原成相应的物质;阳极吸引阴离子,氧化成相应的物质。
三、电解方程式电解方程式用于描述电解过程中的化学反应。
通常使用方括号表示电解质溶液,使用单向箭头表示反应方向。
例如,在电解NaCl溶液的过程中,可以写作:2Cl- → Cl2 + 2e-2H2O + 2e- → H2 + 2OH-四、电极电势与电动势电极电势是指在标准状态下,电极与溶液中相应物质的离子之间建立的电势差。
电动势是指电池或电解池对外部做功的能力,是电池的重要特性。
电动势的大小与电化学电势差有关。
五、电化学电池电化学电池是将化学能转化为电能的装置。
常见的电化学电池有原电池、干电池和燃料电池等。
其中,原电池是通过化学反应来产生电能的装置,如常见的铅酸电池和锌银电池。
六、电解与电镀电解是利用外部电源迫使化学反应发生的过程,其目的是将溶液中的某种物质电解析出。
电镀是一种利用电解的方法,在金属表面上镀覆一层金属的过程。
例如,可以使用银电镀法制备银制品。
七、电解水与电解溶液电解水是将水分解成氢气和氧气的过程,需要通过外部电源提供能量。
电解溶液是指将溶液中的化合物进行电解分解的过程,可以获得纯净的金属或其他溶质。
八、电化学测量与应用电化学测量是一种利用电化学原理来测量物质浓度、酸碱度等性质的方法。
电化学也有广泛的应用,如燃料电池用于能源转化、电解法用于制取金属等。
高三化学电化学反应与电解质溶液
高三化学电化学反应与电解质溶液电化学反应是化学与电能之间的转化过程,常见的电化学反应包括氧化还原反应和非氧化还原反应。
而电解质溶液指的是在溶液中存在有可导电离子的溶液。
本文将分别讨论电化学反应和电解质溶液的相关知识。
一、电化学反应1.1 氧化还原反应氧化还原反应是指物质中发生电子转移的反应,其中一种物质失去电子被氧化,另一种物质获得电子被还原。
在氧化还原反应中,有一种常见的表示方式,即利用半反应方程式将氧化反应和还原反应分别表示出来。
例如,2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(l) 可以分解为以下半反应方程式:(1) 氧化反应:2H₂(g) → 4H⁺(aq) + 4e⁻(2) 还原反应:O₂(g) + 4H⁺(aq) + 4e⁻ → 2H₂O(l)1.2 非氧化还原反应非氧化还原反应是指没有氧元素参与的氧化还原反应。
非氧化还原反应通常涉及到电子转移和原子元素的变化状态。
例如,2Na(s) + 2H₂O(l) → 2NaOH(aq) + H₂(g) 可以表示为以下方程式:(1) 非氧化还原反应:2Na(s) → 2Na⁺(aq) + 2e⁻(2) 非氧化还原反应:2H₂O(l) + 2e⁻ → 2OH⁻(aq) + H₂(g)二、电解质溶液电解质溶液是指在溶液中存在有可导电离子的溶液。
溶质分子或离子在水中解离成带电离子的过程称为电离。
电解质溶液可以分为强电解质和弱电解质。
2.1 强电解质强电解质在溶液中完全电离,生成可导电的离子。
常见的强电解质有NaCl、HCl、KOH等。
例如,NaCl溶于水后完全离解成Na⁺和Cl⁻离子:NaCl(s) → Na⁺(aq) + Cl⁻(aq)2.2 弱电解质弱电解质在溶液中只有部分电离,生成不完全电离的离子。
常见的弱电解质有CH₃COOH、H₂CO₃等。
例如,CH₃COOH溶于水后只部分电离成CH₃COO⁻和H⁺离子:CH₃COOH(aq) ⇌ CH₃COO⁻(aq) + H⁺(aq)三、电化学反应与电解质溶液的关系电解质溶液中的离子可以参与电化学反应。
高三电化学的知识点总结
高三电化学的知识点总结电化学是化学与电学相结合的学科,研究电流与化学反应之间的关系。
在高中化学课程中,电化学是一个重要的内容,本文将对高三电化学的知识点进行总结。
一、基本概念1. 电化学反应:指在导电溶液中,由于电子在电极之间的流动引起的化学反应。
2. 电解:指通过外加电流使电解质溶液或熔融电解质发生化学反应的过程。
3. 电池:由正负两极和电解质溶液(或电池内部的电解质)组成的装置,能产生电流。
4. 电解质:指在溶液或熔融状态下能导电的物质。
5. 电极:电池中能与电解质直接接触并参与电化学反应的部分,包括阳极和阴极。
6. 氧化还原反应:电化学反应中常见的一种反应类型,涉及到电子的转移。
7. 标准电极电势:参照物为标准氢电极,测量其他电极与标准氢电极之间的电势差。
二、电化学反应1. 金属腐蚀:金属与溶液中的氧、水等发生氧化还原反应,造成金属表面的损坏。
2. 电解池:由阳极和阴极以及电解质溶液构成,用于实现电解反应。
3. 电解液的选择:选择适当的离子化合物作为电解质,使得电解质能够导电并且电解反应比较容易发生。
4. 电沉积:通过电流使金属离子在电解液中还原成金属的过程,常用于金属镀层的制备。
三、电化学方程式1. 电子转移:电化学反应中,电子从一个物质转移到另一个物质,电子转移可以通过方程式表示。
2. 半反应:电化学反应可以分解为氧化半反应和还原半反应,通过电子的转移实现整个反应过程。
3. 构建电化学方程式:根据具体反应过程,将氧化半反应和还原半反应组合起来,构建完整的电化学方程式。
四、电池1. 原电池:由直接将化学能转化为电能的化学反应组成,如原电池、干电池等。
2. 锂离子电池:一种常见的可充电电池,通过锂离子在正负极之间的移动实现电能的储存和释放。
3. 燃料电池:利用化学能转化为电能的装置,常用于提供电力驱动汽车等。
4. 电池的工作原理:电池中的化学反应导致电子流动,形成电流,从而实现电能的转化。
高考化学电化学知识
高考化学电化学知识电化学是高考化学中非常重要的知识点之一,其涉及电解、电池、电解质、电位等概念。
本文将从电解、电池、电解质和电位四方面来系统介绍高考化学电化学知识。
一、电解电解是指在电解质中施加一定电压或电流时,使之发生非自发性的化学变化的现象。
电解是化学与电学的结合,它体现了电化学的基本原理,也是电化学研究内容中最基本的内容之一。
电解的条件:在电解液中施加电流,电解质必须是有一定的电导率,即具有离子性。
电解质还要有足够的稳定性,以免在电解过程中分解或变质。
此外,电极的选择和电解时间等条件也是影响电解效果的重要因素。
电解的类型:电解分解有两种类型,分别是直接电解和间接电解。
直接电解是指直接将电流传递到电解质中,使其发生分解反应,常用于制备气体、金属和非金属元素等。
间接电解则是在电解质中加入一种物质,它与电解质反应生成产物,常见的间接电解有银离子与银电极的反应,也有氧化还原反应如电解铜溶液。
二、电池电池是由正、负极电链和电解质组成的电化学装置,能够转变化学能为电能的装置。
电池实质上是由两个半电池组成,每个半电池由一个电极和一个电解质组成,联接在一起能形成一个电子流的闭合电路,从而构成一个电源,将化学能转换为电能。
电池构成的必要条件:1.电池内部必须有氧化还原电对。
2.两极之间必须有离子传递的路径。
3.两极之间的离子传递必须受到电化学势差的影响。
电池的分类:根据电池的电化学反应走向,电池分为原电池、电解池、中和电池和燃料电池四种类型。
三、电解质电解质是指在溶液或熔融状态下迅速导电并发生离解的化合物,是电池电流传递的必要介质。
电解质可以分为无机电解质和有机电解质两类,无机电解质如氯化钠、硫酸铜、硝酸银等,有机电解质如酸、碱和盐等。
电解质对电解的作用:电解质的作用主要是提供自由离子,在液体中形成电流,使电流流过电极之间的空间,完成电化学反应。
四、电位电位是指电池中电极在某一条件下的氧化还原性质的指标,是电极发生氧化还原反应能力的大小的量化表示。
化学高考电化学知识点
化学高考电化学知识点电化学是化学的一个重要分支,它主要研究化学变化与电能之间的转化关系。
在高考化学中,电化学是一个常见的考点,往往考察学生对电池、电解池、电解质等知识的理解和应用。
本文将从电池、电解质和电解池三个方面来介绍一些电化学的知识点。
一、电化学中的电池电池是将化学能转化为电能的装置,它由阳极、阴极和电解质三部分组成。
阳极是电池中发生氧化反应的地方,阴极是电池中发生还原反应的地方,而电解质则起着导电和平衡离子浓度的作用。
在电池中,发生氧化反应的物质会损失电子,亦即发生氧化作用;而发生还原反应的物质会得到电子,亦即发生还原作用。
这样,在电池中就形成了一个电子从阴极流向阳极的电流,从而产生了电能。
二、电化学中的电解质电解质是指在溶液或熔融状态下能够导电的化合物。
根据电离的程度,电解质可以分为强电解质和弱电解质。
强电解质在溶液中完全电离为离子,能够实现良好的电导;而弱电解质只有一小部分电离为离子,电导能力较弱。
电解质的种类非常广泛,主要有酸、碱和盐。
酸在水中会产生H+离子,碱在水中会产生OH-离子,而盐则是酸和碱在水中反应得到的产物。
三、电化学中的电解质电解质是指在电解过程中被电解或电离的物质。
在电解质溶液中,电流通过的地方发生氧化反应,而阴极则发生还原反应。
这样,电解质电解过程就将化学能转化为电能。
在电解质中,发生氧化反应的物质叫做阳离子,发生还原反应的物质叫做阴离子。
电解过程中,阳离子会向阴极迁移,而阴离子则会向阳极迁移。
电解质电解过程中最经典的例子就是水的电解。
水在电解过程中,会分解成氢气和氧气,这个过程也被称为水电解反应。
四、电化学中的电解池电解池是进行电解实验的装置,它由两个电极和电解液组成。
电解池中的两个电极相距较近,但不能直接接触。
在电解池中,阳极连接正极,而阴极连接负极。
正负电极之间形成了一个电势差,促使离子向相应的极移动。
电解实验中最常见的例子就是银电解实验。
在银电解实验中,银阳极上发生氧化反应,而银阴极上发生还原反应。
化学高三知识点电化学
化学高三知识点电化学电化学是研究化学与电流之间的相互关系的学科,它涉及电解、电池以及电化学反应等内容。
它在我们日常生活中起到了重要的作用,比如电池用于电子设备、蓄电池用于汽车等等。
本文将重点介绍化学高三知识点电化学的相关内容。
一、电解与化学电池1. 电解电解是指利用电能使电解质溶液或熔融电解质发生化学反应的过程。
其中,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
电解质溶液中的离子在电场作用下向电极移动,产生化学反应。
2. 化学电池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,其中一个半电池发生氧化反应,另一个半电池发生还原反应。
通过两个半电池之间的电子流动来实现电能的转化。
二、电解质与非电解质1. 电解质电解质是指在溶液中或熔融状态下能够释放出离子的物质。
电解质可以分为强电解质和弱电解质两种。
强电解质在溶液中完全电离,生成大量的离子;而弱电解质只在溶液中部分电离。
2. 非电解质非电解质是指在溶液中不会电离产生离子的物质。
常见的非电解质包括醇类、糖类等有机化合物。
三、电位与电动势1. 电位电位指的是电池或半电池中任意一电极相对于标准电极(常用氢电极)的电势差。
电位是以参比电极为基准进行测量的。
2. 电动势电动势是指电池或半电池对单位正电荷做的功。
它反映了电池或半电池的内禀特性,与电池内部的化学反应相关。
四、标准电极电位与标准电动势1. 标准电极电位标准电极电位指的是在标准条件下,电极与标准氢电极之间的电势差。
它用于衡量不同半电池中化学反应的强弱。
2. 标准电动势标准电动势是指在标准条件下,电池的电动势。
它是通过测量两个半电池之间的标准电极电位差来计算得到的。
五、电解池与电池1. 电解池电解池是用于进行电解实验的装置。
它由两个电极和连接电源的电解槽组成,电解质溶液放在电解槽中。
电解反应发生在电解槽中的电极上。
2. 电池电池是将化学能转化为电能的装置。
它由两个半电池组成,每个半电池中都包含一个电极和溶液。
高三化学知识点总结电化学
高三化学知识点总结电化学高三化学知识点总结——电化学一、引言电化学是研究电荷转移与化学反应之间相互关系的学科,是化学与物理学的交叉领域。
在高三化学学习中,电化学作为一个重要的知识点,涉及到电解质溶液、电解池、电化学电池等方面的内容。
本文将对高三化学电化学知识点进行总结,并逐一进行说明。
二、电解质溶液电解质溶液是由离子构成的溶液,在溶液中,带正电荷的离子称为阳离子,带负电荷的离子称为阴离子。
电解质溶液的电导能力与溶液中离子的浓度有关,浓度越高,电导能力越强。
电解质溶液的电导过程是由电离、迁移和再组合三个步骤组成的。
三、电解池电解池是电解实验中的设备,一般由两个电极和电解质溶液组成。
电解池的两个电极分别是阳极和阴极,通过外部电源施加电压,使阳极与阴极形成电势差,从而产生电解反应。
四、电化学电池1. 电池的构成电化学电池是将化学能转换为电能的装置。
电池由阳极、阴极和电解质三个基本组件构成。
阳极是电池中电流流出的地方,阴极是电流流入的地方,而电解质则需要在阳极和阴极之间形成离子的通道。
2. 电池的工作原理电化学电池通过化学反应的进行来提供电能。
在放电过程中,化学能转化为电能,而在充电过程中,电能转化为化学能。
电池的工作原理基于氧化还原反应,通过电子的转移和离子的迁移来实现。
3. 电池的分类根据电池内部的化学反应类型和电池的形式,电池可以分为原电池和电解质电池两大类。
原电池是能够直接产生电能的设备,而电解质电池则需要外部电源提供电能。
常见的原电池包括干电池和燃料电池,而电解质电池则包括铅蓄电池和锂离子电池等。
五、常见电化学现象1. 电解与电析电解是指使用电流将化合物分解成其离子的过程,而电析则是通过电流使金属离子还原成对应金属的过程。
2. 腐蚀金属在氧气和水的作用下会产生腐蚀现象,这是由于金属表面被氧化和还原反应导致的。
腐蚀可以通过电化学方法来防止,如电镀等。
3. 电解质溶液的浓度与电导率之间的关系电解质溶液的浓度越高,电导率越高。
高中电化学基础知识及其应用
高中电化学基础知识及其应用电化学是研究化学反应中电荷转移的过程的一个重要分支领域。
在高中化学学科中,电化学是一个非常重要的知识点,而且在生活中也有着广泛的应用,比如电池、蓄电池、电解等技术都是基于电化学原理的。
本文将系统地介绍高中电化学的基础知识及其应用。
一、电化学基础知识1. 电化学反应电化学反应是指在电极表面发生的化学反应,包括氧化还原反应和非氧化还原反应两种。
其中氧化还原反应是电化学中最为重要的反应类型,也称为电子转移反应。
在电化学反应中,电子转移是其中最为基本的步骤,即在反应过程中,电子从一种物质转移到另一种物质,从而使得物质的化学性质发生变化。
2. 电解和电沉积电解是指在电解质溶液中,通过电流作用使正负离子向电极方向运动,并在电极上发生氧化还原反应的过程,主要是指在电解系统中电流通过的条件下,阳极上发生的物质的氧化反应和阴极上发生的物质的还原反应。
而电沉积则是指将金属离子通过电流沉积到电极上的过程。
电解和电沉积是电化学中重要的两种实验现象,也是电化学技术的基础。
3. 电动势和电动力电池是电化学中重要的应用之一,而电动势是电池中一个重要的概念。
电动势是指在电池两极之间,由于化学反应而产生的电势差,也可以理解为电流的推动力。
而电动力则是指电荷在电场中受到的力,是电动势的推动力。
4. 电解质电解质是指在溶液或熔融状态下,能够生成离子并导电的化合物,它是电化学反应发生的必要条件。
电解质在电化学中有着广泛的应用,比如在电池中的电解质溶液是产生电动势的关键,是电池正常运行的必要条件。
5. 电导率电导率是指单位体积溶液或熔体在电流场中的导电能力,它是表征溶液中可运动的离子数量和移动性的重要参数。
电导率在电化学实验中起到了重要的作用,它能够反映溶液中离子的活动程度,也可以用来计算溶液中离子的浓度。
二、电化学在生活中的应用电池是电化学在生活中应用最为广泛的一个方面。
电池是一种将化学能转换为电能的装置,它在各种电器电子产品中都有着重要的应用,比如手机、摄像机、手电筒等。
高一必修一电化学知识点
高一必修一电化学知识点电化学是研究电与化学之间相互转化关系的学科,广泛应用于电池、电解、电镀等方面。
作为高中化学课程的一部分,电化学知识点对学生的学习和理解具有重要意义。
本文将从基础的电解反应、标准电极电位、电解质溶液等几个方面来阐述高一必修一电化学的知识点。
一、电解反应电解反应是指在电解过程中,将化合物溶液或熔融状态下的化合物(称为电解质)通过外加电压的作用下,分解为正阴离子的过程。
电解反应的基本公式为:正极(阳极):2H2O→O2↑+4H+ + 4e-,负极(阴极):2H2O + 2e-→H2↑+2OH-。
其中,正极产生氧气,负极产生氢气。
二、标准电极电位标准电极电位是指在标准状态下,某种物质在溶液中的电极电势与原子氢电极之间的电势差。
标准电极电位是众多电化学反应的参考标准,可以通过测定一个电极与具有确定标准电极电位(如标准氢电极)的电极之间的电势差,从而测定未知电极的标准电极电位。
常见的标准电极电位有标准氢电极、标准银电极、标准铜电极等。
三、电解质溶液电解质溶液是指溶液中含有能够导电的离子的化合物。
电解质溶液可以分为强电解质溶液和弱电解质溶液。
强电解质溶液指的是可以完全电离的电解质,在溶液中离子浓度高,导电性强。
常见的强电解质有盐酸、硫酸等。
而弱电解质溶液指的是只有少部分电离的电解质,在溶液中离子浓度低,导电性相对较弱。
常见的弱电解质有乙酸、NH3等。
四、电池电池是将电化学能转化为电能的装置。
电池的构成有正极、负极和电解质,正负极之间通过电解质进行离子传导。
在电池中,正极发生氧化反应,负极发生还原反应,从而产生电流。
电池按其构造可以分为干电池和蓄电池两种,按其用途也有不同的分类。
五、电解电解是指利用电流将化学变化反应进行分解或合成的过程。
在电解过程中,正极发生氧化反应,负极发生还原反应。
电解的应用十分广泛,例如电镀、电解制氢、电解制碱等。
六、电沉积电沉积是指通过电解方法将金属离子的溶液中的金属还原在电极上的过程。
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。
高中电化学基础知识及其应用
高中电化学基础知识及其应用电化学是电学和化学的交叉领域,研究物质在电场或电动势作用下的化学反应过程和电流效应。
在高中化学课程中,电化学是必修内容之一,本文将介绍高中电化学基础知识及其应用。
1. 电解和电解质电解是指利用电能分解电解质,将其分解成带电的离子的过程。
电解质是指在溶液中或熔融状态下能导电并分解成带电离子的化合物,如NaCl、CuSO4、H2SO4等。
电解反应是指在电极中发生的化学反应,称为阳极反应和阴极反应。
2. 电解池电解池是由带电电解质和外电源构成的系统,包括电解质溶液、电极、盐桥等部分。
其中,正极是氧化剂,负极是还原剂,外电源的正负极分别连接电解池的负极和正极。
3. 远离电化学平衡在电解质溶液中,有些化学反应在一定条件下是不可逆的,达到一定的状态后将不再发生进一步的反应,此时电化学反应达到了电化学平衡。
当改变电化学平衡的条件时,如改变电解质浓度、电解质种类、电极电势等,会使电化学反应远离电化学平衡,电化学反应也会发生变化。
4. 电位电位是指电解质在标准状态下(溶液浓度为1mol•L-1,气体为1 atm)时,与标准氢电极(SHE)相比的电势。
标准氢电极是参照电极,规定其电势为0。
每个物质都有其特定的电位值,常用符号为E,单位为伏特(V)。
5. 电化学反应和电极电势在电解池中,电极中的化学物质将发生氧化还原反应,产生电子,形成电位差。
电动势(E0)是指在温度为25℃、浓度为1mol•L-1时,标准氢电极与给定电极之间的电势。
电极电势(E)是指电极与标准氢电极之间的电势差,可以表示为E=E0-(RT/nF)lnQ,其中R 为普适气体常数,T为温度,n为电子数,F为法拉第常数,Q为反应物浓度比值。
6. 电解质的强弱强电解质是指在水中溶解后完全离解成离子的电解质,如强酸、强碱、盐酸等。
弱电解质是指水中只部分解离成离子的电解质,如醋酸、碳酸氢根离子等。
强电解质电离程度高,更易导电,反应速度快;弱电解质电离程度低,难导电,反应速度慢。
高中电化学基础知识及其应用
高中电化学基础知识及其应用电化学是化学与电学的交叉学科,研究化学反应中的电子流动和电荷转移现象。
电化学基础知识在高中化学教学中占据着重要的地位,不仅为同学们打开电化学的大门,也为今后的学习与研究奠定了基础。
本文将着重介绍高中电化学的基础知识及其应用,希望能为同学们的学习提供一些参考。
一、电解质与非电解质我们将介绍电化学的基础概念——电解质与非电解质。
电解质是指在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物,如盐、酸、碱等。
而非电解质则是指在水溶液或熔融状态下不能导电的化合物,如脂肪类物质、糖类物质等。
在电化学中,电解质和非电解质的区别是非常重要的,因为它们对于电解池中的离子传导和电化学反应的进行都有着重要的作用。
二、原电池我们将介绍原电池的基本概念和原理。
原电池是一种能够将化学能转化为电能的装置,是电化学研究的重要对象。
原电池由正极、负极和电解质等组成。
当原电池工作时,正极发生氧化反应,负极发生还原反应,电子从负极经外部电路流向正极,离子则在电解质中传输,从而产生电流。
原电池在生活中有着广泛的应用,如干电池、锂电池等,为我们的生活提供了便利。
三、电解电池四、电化学方程式电化学方程式是描述电化学反应过程的重要方式。
电化学方程式和普通化学方程式的不同之处在于,电化学方程式不仅要考虑物质的化学反应,还要考虑电子的流动和离子的传输,因此更加复杂。
在电化学方程式中,通常会包括电极反应、氧化还原反应和电子传递过程等内容。
五、电极电势电极电势是指在一定条件下,电极上发生氧化还原反应时所产生的电势差。
电极电势是衡量化学反应进行程度的重要指标,它可以通过标准电极电势来进行比较和计算。
在电化学实验中,电极电势的测定是非常重要的,可以帮助我们了解化学反应的进行程度以及反应动力学的规律。
六、电化学能量电化学能量是指在电化学反应中发生的能量变化。
在电解电池和原电池中,化学能转化为电能,而在电化学反应中通常也伴随着能量的变化。
电化学能量的研究不仅有助于我们了解化学反应的能量变化规律,还有助于开发电催化剂和新型能源技术。
高中化学电化学知识点总结
高中化学电化学知识点总结一、原电池1、定义原电池是将化学能转化为电能的装置。
2、构成条件(1)两个不同的电极,其中一种电极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。
3、工作原理以铜锌原电池为例,在稀硫酸溶液中:锌片较活泼,失去电子,发生氧化反应:Zn 2e⁻= Zn²⁺电子通过导线流向铜片,铜片上氢离子得到电子,发生还原反应:2H⁺+ 2e⁻= H₂↑4、电极的判断(1)负极:较活泼的金属,发生氧化反应,电子流出的一极。
(2)正极:较不活泼的金属或能导电的非金属,发生还原反应,电子流入的一极。
5、原电池中的三个方向(1)电子方向:从负极流出,经导线流向正极。
(2)电流方向:从正极流向负极。
(3)离子移动方向:阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
6、原电池的应用(1)加快化学反应速率,例如在锌与稀硫酸反应时,加入铜片形成原电池,可以加快反应速率。
(2)比较金属活动性强弱。
(3)设计化学电源,如干电池、蓄电池等。
二、电解池1、定义电解池是将电能转化为化学能的装置。
2、构成条件(1)直流电源。
(2)两个电极。
(3)电解质溶液或熔融电解质。
(4)形成闭合回路。
3、工作原理以电解氯化铜溶液为例:阳极(与电源正极相连):氯离子失去电子,发生氧化反应:2Cl⁻2e⁻= Cl₂↑阴极(与电源负极相连):铜离子得到电子,发生还原反应:Cu²⁺+ 2e⁻= Cu4、电极的判断(1)阳极:与电源正极相连,发生氧化反应。
(2)阴极:与电源负极相连,发生还原反应。
5、电解池中离子的放电顺序(1)阳极:①活性电极(除金、铂以外的金属):电极本身失电子。
②惰性电极(石墨、铂):溶液中的阴离子失电子,放电顺序为:S²⁻> I⁻> Br⁻> Cl⁻> OH⁻>含氧酸根离子。
(2)阴极:溶液中的阳离子得电子,放电顺序为:Ag⁺> Hg²⁺> Fe³⁺> Cu²⁺> H⁺(酸)> Pb²⁺> Sn²⁺> Fe²⁺> Zn²⁺> H⁺(水)> Al³⁺> Mg²⁺> Na⁺> Ca²⁺> K⁺6、电解的应用(1)电解精炼铜:粗铜作阳极,纯铜作阴极,硫酸铜溶液作电解质溶液。
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。
高三电化学原理知识点汇总
高三电化学原理知识点汇总电化学原理是高中化学中的重要内容,主要研究电流与化学反应之间的关系。
掌握电化学原理的相关知识点对于高三学生来说非常重要。
下面是对于电化学原理的知识点进行的汇总。
一、电解质与非电解质1. 电解质是能在溶液或熔融状态下导电的物质,根据溶液的状态可分为电解质溶液和电解质熔体。
2. 非电解质是不能导电的物质,无论是固体、液体还是气体,都不具备导电性。
二、氧化还原反应1. 氧化还原反应是指物质中的原子失去或获得电子的过程,其中发生氧化的物质称为还原剂,发生还原的物质称为氧化剂。
2. 氧化态和还原态表示了物质在氧化还原反应中电子的失去和获得。
3. 氧化还原反应中,电子的失去和获得必须是同时进行的,被称为一对电子转移反应。
三、电化学电位1. 电化学电位是表示一个半反应中电子的获得或失去能力的物理量,用E表示,单位为伏特(V)。
2. 电化学电位差表示两个半反应之间电子传递的能力差异,称为电动势,用E°表示。
3. 标准电极电位是指在标准状态下,相对于标准氢电极,其他电极的电位差。
标准氢电极的电位差定义为0V。
四、电解池1. 电解池是指在电解过程中,包含有电解质溶液的容器。
其中,正极称为阳极,负极称为阴极。
2. 在电解过程中,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
3. 在电解过程中,阳离子在阴极处还原成为物质,阴离子在阳极处氧化成为物质。
五、电解和电镀1. 电解是指利用外加电源的电能将化学能转化为电能的过程,使溶液中的阳离子和阴离子发生还原和氧化反应。
2. 电镀是指利用电解方法在导电物体表面镀上一层金属的过程。
在电镀过程中,被镀物体为阴极,金属离子为阳极。
六、电池1. 电池是指将化学能转化为电能的装置,由正极、负极和电解质组成。
正极和负极之间通过电解质形成电池的电解质界面。
2. 干电池是一种不可充电的电池,内部电解质通常是固体。
3. 燃料电池是一种将燃料直接与氧气反应产生电能的电池,常用于航空航天和汽车等领域。
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电化学讲义第一章电解1 概念1.1 什么叫电解电解是使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在两极上发生氧化还原反应,把电能转化为化学能的过程。
其装置叫电解池,常由直流电源、两个电极、导线及电解质溶液(或熔融电解质)构成,如图。
图中是电解CuCl2溶液的装置。
通电后发生反应:CuCl2=Cu + Cl2↑用离子方程式表示:Cu2++ 2Cl-=Cu + Cl2↑1.2 发生电解反应的条件①连接直流电源②阴阳电极,与电源负极相连为阴极,与电源正极相连为阳极。
③两级处于电解质溶液或熔融电解质中。
④两电极形成闭合回路1.3 电解质在通电前、通电后的关键点通电前:电解质溶液的电离(它包括了电解质的电离也包括了水的电离)。
通电后:离子才有定向的移动(阴离子移向阳极,阳离子移向阴极)。
2 电极反应放电是电化学中常用的词,就是电极上发生氧化-还原反应,离子或原子得失电子的过程都叫放电。
2.1 阴极与电源的负极相连的电极成为阴极。
溶液中阳离子在阴极上得到电子,发生还原反应。
如上图装置中,Cu2+在阴极是得到电子转化为Cu,阴极反应式:Cu2++2e=Cu阴极电极材料的本身受到保护,不参与反应,溶液中较易得电子的阳离子在阴极上得电子而被还原,在阴极得电子的难易顺序为:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
当此放电顺序适用于阳离子浓度相差不大时,顺序要有相应的变动。
当溶液中H+只来自于水电离时,H+的放电顺序介于A13+和Zn2+之间。
规律:铝前(含铝)离子不放电,氢(酸)后离子先放电,氢(酸)前铝后的离子看条件2.2 阳极:与电源的正极相连的电极称为阳极。
物质在阳极上失去电子,发生氧化反应。
如上图装置中,Cl-在阳极上失去电子转化为Cl2,阳极反应式:2Cl--2e=Cl2↑首先看电极,如果是活性电极(金属活动顺序表Ag以前),则电极材料失电子,电极被溶解,溶液中的阴离子不能失电子。
如果是惰性电极(Pt、Au、石墨),则要再看溶液中的离子的失电子能力。
此时根据阴离子放电顺序加以判断,阴离子放电顺序:S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->NO 3->SO 42->含氧酸根>F -。
Cl -和OH -在电解时的电极反应式分别是:2Cl -―2e =Cl 2↑ 4OH -―4e =2H 2O +O 2↑因为水电离能够产生OH -,所以电解含氧酸盐溶液时,在阳极上是OH -放电生成氧气,而含氧酸根离子不发生变化。
(当阳极为惰性金属常用的为C 铂 金 时 自身放电) 2.3 酸、碱、盐溶液电解规律 (1)无氧酸是其本身的电解; (2)含氧酸是水的电解; (3)可溶性碱是水的电;(4)活泼性金属的含氧酸盐也是水的电解;(5)活泼金属的无氧盐阴极析出氢气并伴随溶液显碱性,阳极析出非金属单质; (6)不活泼金属的无氧盐是该盐的电解;(7)中等活动性金属的含氧酸盐阴极析出金属,阳极得到氧气同时酸性提高。
电解池中的离子放电顺序是用来判断电解时哪种离子先反应。
比如电解等浓度的CuSO 4-FeCl 2溶液,溶液中有Cu 2+、Fe 2+、H +、SO 42-、Cl -、OH -。
由于放电能力是Cu 2+>H +>Fe 2+,Cl ->OH ->SO 42-,所以开始时:阳极:2 Cl - - 2e = Cl 2↑ 阴极:Cu 2+ + 2e = Cu电解一段时间后,Cu 2+和Cl -反应完了,反应就变成了: 阳极:4 OH -- 4e = O 2↑+ 2H 2O 阴极:2H + + 2e = H 2↑ 3 电解结果在两极上有新物质生成。
溶液的离子浓度可能发生变化如:电解氯化铜、盐酸等离子浓度发生了变化。
因为溶液中的氢离子或氢氧根离子放电,所以酸碱性可能发生改变。
4 电解规律 4.1 四类电解型①电解水型(强碱,含氧酸,活泼金属的含氧酸盐),pH 由溶液的酸碱性决定,溶液呈碱性则pH 增大,溶液呈酸性则pH 减小,溶液呈中性则pH 不变。
电解质溶液复原—加适量水。
②电解电解质型(无氧酸,不活泼金属的无氧酸盐,),pH 变大。
电解质溶液复原—加适量电解质。
③放氢生碱型(活泼金属的无氧酸盐),pH 变大。
电解质溶液复原—加阴离子相同的酸。
④放氧生酸型(不活泼金属的含氧酸盐),pH 变小。
电解质 溶液复原—加阳离子相同的碱或氧化物。
酸、碱、盐溶液的电解规律(惰性电极做阳极)4.2 电解规律的应用(1)电解规律的主要应用内容是:依据电解的基本原理分析判断电解质溶液。
(2)恢复电解液的浓度:电解液应先看pH的变化,再看电极产物。
欲使电解液恢复一般是:电解出什么物质就应该加入什么,如:电解饱和食盐水在溶液中减少的是氯气和氢气,所以应该加入的是氯化氢。
(3)在分析应用问题中还应该注意:一要:不仅考虑阴极、阳极放电的先后顺序,还应该注意电极材料(特别是阳极)的影响;二要:熟悉用惰性电极电解各类电解质溶液的规律。
有关电解的计算通常是求电解后某产物质量、气体的体积、某元素的化合价以及溶液的pH、物质的量浓度等。
解答此类题的方法有两种:一是根据电解方程式或电极反应式列比例式求解;二是利用各电极、线路中转移的电子数目守恒等式求解。
以电子守恒较为简便,注意运用。
例如,铁-石墨-氯化钠溶液构成的电解池,铁为阳极,阴极上是水中氢离子放电还是溶解氧放电?为什么?这是一个关于电解池放电顺序知识点的考察,电解池分阴极和阳极,Fe作阳极,失电子,C分子更易得到电子,故从阳离子方向考虑,而溶液中的阳做阴极,得电子,溶液中的阳离子较O2离子包括:Na+和H+从氧化性来看:H+的氧化性更强一些,因此阴极发生的反应为:2H+ + 2e- = H25 电解原理的应用5.1 氯碱工业(电解饱和食盐水)制取氯气、氢气、烧碱。
饱和食盐水溶液中存在Na+和Cl-以及水电离产生的H+和OH-。
其中氧化性H+>Na+,还原性Cl->OH-。
所以H+和Cl-先放电(即发生还原或氧化反应)。
阴极:2H++2e=H2↑ (还原反应)阳极:2Cl--2e=Cl2↑ (氧化反应)总反应的化学方程式:2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑用离子方程式表示:2Cl-+2H2O=2OH-+H2↑+Cl2↑。
5.2 电镀和电解精炼铜电镀:应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或者合金的过程条件:①镀件做阴极②镀层金属做阳极③电镀液中含镀层金属离子电镀时,把待镀的金属制品(即镀件)作阴极,镀层金属作阳极,用含有镀层金属离子的溶液作电镀液。
阳极:M-ne=Mn+阴极:Mn++ne=M这样,在直流电的作用下,镀层金属就均匀地覆盖到镀件的表面。
同样的道理,用纯铜作阴极,用粗铜作阳极,用CuSO4溶液作电解液。
通入直流电,作为阳极的粗铜逐渐溶解,在阴极上析出纯铜,从而达到提纯铜的目的。
5.3 电解法冶炼金属钠、钙、镁、铝等活泼金属,很难用还原剂从它们的化合物中还原得到单质,因此必须通过电解熔融的化合物的方法得到。
如电解熔融的氯化钠可以得到金属钠:阴极:2Na++2e=2Na阳极:2Cl――2e=Cl2↑5.4活泼金属Na、Mg、Al的制取例如,电解熔融的NaOH制金属Na,4NaOH == 4Na +2H2O + O2↑其中Na为阴极区产物而 H2O和 O2则为阳极区产物。
第二章原电池1 概念原电池是把化学能转化为电能的装置。
构成电池的条件是:①有活泼性不同的两个电极;②两极用导线互相连接成直接插入连通的电解质溶液里;③较活泼金属与电解质溶液能发生氧化还原反应(有时是与水电离产生的H+作用),只要同时具备这三个条件即为原电池。
2 原电池的正负极的判断(从原电池反应实质角度确定):较活泼金属作负极,负极表面为正电荷,失电子发生氧化反应(电子流出的一极);另一导体作正极,发生还原反应(电子流入的一极)。
电子从负极通过导线流向正极,电子的定向移动形成电流,电流的方向是正极到负极,这是物理学规定的。
2 电极反应的书写对于化学电源和新型电池工作原理的分析,可类比于铜、锌、硫酸原电池,可把总反应折成两部分进行处理。
知道两极反应式,或一极反应式或总反应式,可通过加减的方法求出另一极反应或总反应方程式。
书写电极反应式时先写明电极名称(正极或负极),得失电子数均写在“=”左侧。
总反应式为氧化还原反应的方程式。
在燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是:负极:化合价升高,失去电子,发生氧化反应;正极:化合价降低,得到电子发生还原反应;总反应式为两极反应的加合;书写反应时,还应该注意得失电子数目应该守恒。
3 原电池原理的应用3.1 原电池原理的三个应用和依据:(1)电极反应现象判断正极和负极,以确定金属的活动性。
其依据是:原电池的正极上现象是:有气体产生,电极质量不变或增加;负极上的现象是:电极不断溶解,质量减少。
(2)分析判断金属腐蚀的速率,分析判断的依据,对某一个指定金属其腐蚀快慢顺序是:作电解池的阳极>作原电池的负极>非电池中的该金属>作原电池的正极>作电解池的阴极。
3.2 判断依据:(1)根据反应现象原电池中溶解的一方为负极,金属活动性强。
(2)根据反应的速度判断强弱。
(3)根据反应的条件判断强弱。
(4)由电池反应分析判断新的化学能源的变化,分析的思路是先分析电池反应有关物质化合价的变化,确定原电池的正极和负极,然后根据两极的变化分析其它指定物质的变化。
4常见的11种类型原电池(电极反应及易错点)4.1、铜锌非氧化性强酸溶液的原电池(伏打电池)(电极材料:铜片和锌片,电解质溶液:稀硫酸)↑(1)氧化还原反应的离子方程式:Zn+2H+ = Zn2+ + H2(2)电极反应式及其意义↑(还原反应);正极(Cu):2H+ +2e-=H2负极(Zn):Zn -2e-=Zn2+ (氧化反应)。
意义:在标准状况下,正极每析出2.24升氢气,负极质量就减小6.5克。
(3)微粒移动方向:①在外电路:电流由铜片经用电器流向锌片,电子由锌片经用电器流向铜片。
②在内电路:SO(运载电荷)向锌片移动,H+ (参与电极反应)向铜片移动的电子放出氢气。
4.2 铜锌强碱溶液的原电池(电极材料:铜片和锌片,电解质溶液:氢氧化钠溶液)(1)氧化还原反应的离子方程式:Zn +2OH- =ZnO22- + H2↑(2)电极反应式及其意义①正极(Cu):2H+ +2e-=H2↑(还原反应);修正为:2H2O+2e- =H2↑+2OH-②负极(Zn):Zn -2e-=Zn2+ (氧化反应);修正为:Zn +4OH--2e-=ZnO +2H2O意义:在标准状况下,正极每析出2.24升氢气,负极质量就减小6.5 克。