2021年全国高考考前热点题型(命题揭秘)之电化学:知识梳理与准备
高考化学电化学是最常见的实验题
高考化学电化学是最常见的实验题化学是一门记忆加试验的科学”,这或许不太符合一些同学的思维习惯。
在备战2021高考化学电化学是最常见的试验题,他有什么解题技巧,下面由我为整理有关高考化学电化学题解题技巧的资料,盼望对大家有所关心!高考化学电化学题解题技巧第一、遇到电化学的考题,肯定要先推断是电解池还是原电池,这个很简洁,看看有没有外接电源或者用电器即可。
其次、假如是原电池,需要留意以下几点:1.推断反应物和生成物:这里的反应物和生成物题里都会给的很清晰,现在的高考很少考我们已知的一些电池反应,这样更能突出考查同学的学习力量。
这一步就类似起跑的一步,一旦你跑偏了或者跑慢了,整个电池题就完蛋了。
所以原电池只要把这一步解决掉,后面几步其实就是行云流水。
秘诀:推断生成的阳(阴)离子是否与电解液共存,并保证除h、o 外主要元素的守恒;共存问题实在是太重要了切记切记例如:题里说的是酸性溶液,电池反应里就不行能消失氢氧根离子;假如是碱性溶液,电池的产物就不行能存在二氧化碳;假如电解液是熔融的氧化物,那电池反应里就不会有氢氧根或者氢离子,而是氧离子2.电子转移守恒:通过化合价的升降推断;(说白了就是氧还反应中的推断化合价上升还是降低)秘诀:这里需要说的就是化合价比较难推断的有机物:有机物里的氧均是负二价、氢是负一价、氮是负三价,从而推断碳元素的化合价即可。
这里还需要强调的就是:例如正极反应方程式,肯定是得电子,也就是化合价降低的反应。
假如正极反应方程式里即消失升价元素,又消失降价元素,这个方程式你就已经错了。
但是可以消失两个降价,这种题也是高考考察过的,但一般状况下都是一种变价。
3.电荷守恒:电子、阴离子带负电,阳离子带正电。
缺的电荷结合电解液的属性补齐,这句话是很重要的,酸性就补氢离子,碱性补氢氧根离子,中性一般都是左边补水,熔融状态下就补熔融物电解出来的阴离子即可。
4.元素守恒:一般都是查氢补水,最终用氧检查。
电化学在高考化学中的常考题型及解题技巧
电化学在高考化学中的常考题型及解题技巧第一、遇到电化学的考题,一定要先判断是电解池还是原电池,这个很简单,看看有没有外接电源或者用电器即可。
第二、如果是原电池,需要注意以下几点:1.推论反应物和生成物:这里的反应物和生成物题里都会给的非常确切,现在的中考很少托福我们未知的一些电池反应,这样更能够注重考查学生的自学能力。
这一步就相似排位赛的一步,一旦你跑偏了或者走快了,整个电池题就搞砸了。
所以原电池只要把这一步化解掉,后面几步其实就是行云流水。
秘诀:判断生成的阳(阴)离子是否与电解液共存,并保证除h、o外主要元素的守恒;共存问题实在是太重要了切记切记例如:题里说的是酸性溶液,电池反应里就不可能出现氢氧根离子;如果是碱性溶液,电池的产物就不可能存在二氧化碳;如果电解液是熔融的氧化物,那电池反应里就不会有氢氧根或者氢离子,而是氧离子……2.电子迁移动量:通过化合价的滑行推论;(说白了就是氧还反应中的推论化合价增高还是减少)秘诀:这里需要说的就是化合价比较难判断的有机物:有机物里的氧均是负二价、氢是负一价、氮是负三价,从而判断碳元素的化合价即可。
这里还需要强调的就是:比如负极反应方程式,一定就是得电子,也就是化合价减少的反应。
如果负极反应方程式里即为发生递减元素,又发生降价元素,这个方程式你就已经弄错了。
但是可以发生两个降价,这种题也就是中考实地考察过的,但通常情况下都就是一种变价。
3.电荷守恒:电子、阴离子带负电,阳离子带正电。
缺的电荷结合电解液的属性补齐,这句话是很重要的,酸性就补氢离子,碱性补氢氧根离子,中性一般都是左边补水,熔融状态下就补熔融物电解出来的阴离子即可。
4.元素动量:通常都就是密氢补水,最后用氧检查。
忘记基础不好的孩子们,切勿不要迁调氢气和氧气第三、如果是电解池,需要注意以下几点:1.书写方法和原电池一捏一样,殊途同归。
2.电解池不同于原电池就是电解液中有多种离子,到底哪个先反应,哪个后反应。
【高中化学】备战2021高考化学:电化学的解题方法
【高中化学】备战2021高考化学:电化学的解题方法电化学是一个要点,同时也是难点。
本次化学科目答疑过程中,同学们对化学电化学的解题方法存在的疑问非常多,希望对同学们学习化学,尤其是电化学部分有所帮助。
一、电化学的解题方法问题1:每次都是电化学不会写,求老师指点问题2:电化学不会呀尤其是方程式。
问题3:电化学不明白什么意思,不知道做题思路问题4:怎么复习电化学呢当时学的也不太好问题5:电化学的技巧重要吗问题6:电极方程式怎么写?一遇到题就乱了应该怎么学问题7:固体电解质的电极方程式怎么写问题8:老师!总是写不好电极反应啊问题9:请问老师原电池的电极方程式怎么写?总是找不准。
问题10:总是分不清电解池阴阳极,阴阳极方程式不会写问题11:电解质溶液放电顺序那里的什么都搞不清不会用问题12:怎样书写电极方程式问题13:怎样正确判别原电池中的正负极?问题14:遇到新型电池如何入手做题,有时遇到的新型电池根本看不懂。
问题15:有的里面成分过于复杂,分不清是哪个,哪个阳极哪个阴极,哪边得电子,哪边失电子,也有的成分太少也看不出来,谢谢老师了问题16:正极和负极,阳极和阴极的电极方程式都有固定的模式吗?如果没有,那要怎么书写?通过什么来看?问题17:电极反应式不太会写特别是燃料电池的负极反应式问题18:老师你好想问一下有时候电池题里会出现有机物这怎么判断化合价和正负极反应呢问题19:老师,有时候原电池他给的总反应式是没见过的,而其中的元素化合价又不知道,该怎么办啊?问题20:老师,麻烦问一下,在写电化学方程式时,有些是直接电解水,然后还有些是电解电极本身,还有些要电解电解质。
请问老师这些如何区分,谢谢问题21:正负极反应式不会写,遇到新型电池看不懂,老师这有什么对策吗问题22:原电池的配平怎么配?然后氧化还原怎么判断?问题23:老师请问一下电解质溶液是熔融盐要怎么书写?问题24:老师你好燃料电池的电极反应式怎么写不太会问题25:老师好,燃料电池和充电电池的方程式应该怎么写问题26:什么是放电顺序问题27:老师,我老是不会写电极方程式?这该怎么学?问题28:选择题:怎么判断新型电池装置图中两极?大题:我很难写对方程式,怎么学会类比学过的电池原理问题29:考试的时候一出陌生的电化学,都不会做,怎么办?问题30:酸性燃料电池和碱性燃料电池中的h和oh-怎么区分在哪一极生成哪一极消耗!谢谢老师。
高考电化学大题必考知识点
高考电化学大题必考知识点电化学是化学的一个重要分支,研究电能和化学能的相互转化关系。
在高考中,电化学常常作为一道大题出现,需要考生对电化学的基本概念、理论和实验操作进行全面的掌握。
下面将重点介绍高考电化学大题必考的知识点。
一、电池和电解池电池是将化学能转化为电能的装置,根据电极材料的不同,电池可分为原电池和干电池。
原电池是基于金属间的电荷转移,如锌铜电池、铅蓄电池等;干电池则是基于金属和电解质的电荷转移,如干电池、锂离子电池等。
电解池则是将电能转化为化学能的装置,根据电能来源的不同,电解池可分为直接电解和间接电解。
直接电解是指通过外加电势差使电解质发生电解,如电镀、电解水等;间接电解是指在电解过程中进行了化学反应,产生了新的物质,如铜化银、电解铜和银等。
二、电极反应和电动势在电化学中,电极反应是指在电极上发生的氧化还原反应。
电极分为阳极和阴极,阳极对应着氧化反应,阴极对应着还原反应。
在电解质溶液中,电极反应的进行需要有电子传导和离子传递两个过程。
电动势是电池或电解池将化学能转化为电能的能力,也就是电化学反应的驱动力。
电动势可以通过电池电解法和电动势表法进行测定。
常见的电动势表有标准电极电位表和电动势系列。
在电动势表中,还需要了解电池符号及电池方程式的表示方法。
三、电解质溶液和离子迁移电解质溶液中的化学物质会电离成离子,其中正离子迁移到阴极,负离子迁移到阳极。
离子迁移速度受到浓度、温度、电势差等因素的影响。
根据迁移速度的大小,可以将溶液分为弱电解质溶液、强电解质溶液和非电解质溶液。
电解质溶液中的离子迁移使得电解液产生电解效应,如电解的速度和电解物的物质变化。
在电解质溶液中,还需了解电解质的溶解度和电导率的概念。
四、化学电源和电解合成化学电源是指能够产生电能的装置,如干电池、燃料电池、太阳能电池等。
其中,干电池由于其简单、便携的特点,被广泛应用于日常生活中。
电解合成是指通过电解反应使得化学反应发生的装置。
2021年全国高考考前热点题型(命题揭秘)之电化学:综合题组
1.新型高效的甲烷燃料电池接受铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2,电解质为KOH溶液。
某争辩小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解试验,如图所示。
回答下列问题:(1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为___________________、______________。
(2)闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生,其中b电极上得到的是__________,电解氯化钠溶液的总反应方程式为_______________________________________________;(3)若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为__________(法拉第常数F=9.65×104 C · mol-1,列式计算),最多能产生的氯气体积为________L(标准状况)。
2.离子交换膜法为日前普遍使用的制碱技术,其生产流程如图l所示:(1)氯碱工业中需用精制的食盐水,精制食盐水的目的是。
由于粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等无机杂质,在进入电解槽前需要进行两次精制,写出一次精制中发生的离子方程式____(2)该流程中可以循环的物质是____。
(写物质名称)(3)从阳极槽出来的淡盐水中,往往含有少量的溶解氯,需要加入8% -9%的亚硫酸钠溶液将其彻底除去,该反应的化学方程式为____ 。
(4)图2是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图(阳极用金属钛网制成,阴极由碳钢网制成)。
则B处产生的气体是____,c电极的名称是____。
接受无隔膜电解食盐水时,Cl2与NaOH充分接触,产物仅是NaClO和H2,相应的化学方程式为____。
(5)已知在电解槽中,每小时通过I安培的直流电可以产生a克的烧碱。
某工厂用300个电解槽串联生产8小时,制得32%的烧碱溶液6吨,电解槽的电流强度c安,该电解槽的电解效率为____(用含a、b、c的代数式表示)。
【高三】2021年高考化学最后冲刺复习:电化学解题策略
【高三】2021年高考化学最后冲刺复习:电化学解题策略电化学解题策略通过对全国近几年高考问题的研究,电化学问题仍然是2022高考的一个亮点,充分显示了电化学在未来的重要性。
然而,这样的问题往往很难让学生学习,而且错误率很高。
如何回答这些问题总结如下:【解题策略】我在电化学中有四个极点正负极是根据物理学上的电极电势高低而规定的,多用于原电池。
正极电极电势高,是流入电子(外电路)的电极;负极电极电势低,是流出电子(外电路)的电极。
阳极和阴极是以电解槽或电镀槽命名的。
阳极是指与正极连接并发生氧化反应的电极;阴极是指与负极连接并发生还原反应的电极。
二.电化学中四个池1.原电池:将化学能转化为电能的装置。
除了燃料电池,活性金属通常用作负极。
2.电解池:电能转化为化学能的装置。
3.电镀槽:应用电解原理在某些金属表面镀上一层新金属的装置。
通常,被镀金属连接到正极,被镀物体连接到负极,含有被镀金属离子的溶液用作镀液。
4.电解精炼池:应用电解原理提纯某些金属的装置,通常提纯的金属接电正极,该金属的纯净固体接电负极,电解液含有待提纯金属的阳离子。
三、原电池电极的四种判断方法1.根据构成原电池的电极材料判断:活泼金属作负极,较不活泼金属或导电的非金属及金属氧化物作正极。
2.根据电子流向或电流流向判断:电子流出或电流流入的电极为负极,反之为正极。
3.根据电极反应进行判断:发生氧化反应的为负极,发生还原反应的为正极。
也可依据电极附近指示剂(石蕊、酚酞、淀粉试液等)的显色情况判断该电极是或等放电,从而确定正、负极。
如用酚酞作指示剂,若电极附近溶液变红色,说明该电极附近溶液显碱性,在该电极附近得电子被还原,该电极为正极。
4.单极溶解或减少负极质量的现象;质量或气泡增加的一个极为正极。
四.电解的四种类型1.只有溶质发生化学变化:如电解溶液和惰性电极溶液,电解反应式如下:2.形式上看只有水发生化学变化:如惰性电极电解溶液的电解反应式均为:3.溶质和水发生化学变化:例如,惰性电极电解液和溶液的电解反应式如下:4.形式上看溶质和水均未发生化学变化:如铁器上镀铜,电极反应式分别为:阳极铜棒:,阴极铁器:。
2021届高考化学热点精编:电化学综合 (解析版)
电化学综合1.当电解质溶液为氢氧化钾水溶液的氢氧燃料电池电解饱和碳酸钠溶液一段时间,假设电解时温度不变且用惰性电极,下列说法正确的是()A.当电池负极消耗mg气体时,电解池阳极同时有mg气体生成B.电池的负极反应式为:O2 + 4H++ 4e—=2H2OC.电解后c(Na2CO3)不变,且溶液中有晶体析出D.电池中c(KOH)不变;电池中溶液pH变大【答案】C【解析】A、在氢氧燃料电池中通入氢气的电极为负极。
当电池负极消耗mg气体时,电子转移的物质的量为mg÷1g/mol=mmol。
所以电解饱和碳酸钠溶液,在电解池阳极发生的反应为4OH—-4e—=O2↑+ 2H2O,因此产生氧气的物质的量为m/4mol,因此产生的氧气的质量为m/4mol×32g/mol=8mg,A错误;B、在氢氧燃料电池中负极反应式为:H2-2e- + 2OH—=2H2O,正极反应式为O2十2H2O十4e-=4OH—,B错误;C、电解饱和碳酸钠溶液,实质就是电解水,所以电解后由于水不断减少,溶液中有晶体析出,但是c(Na2CO3)不变,C正确;D、电池中n(KOH)不变;由于不断产生水,所以c(KOH)会减小,电解池中溶液pH变小,D错误,答案选C。
2.有一种瓦斯分析仪(下图甲)能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时,通过传感器显示出来。
该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理,其装置如下图乙所示,其中的固体电解质是Y2O3-Na2O,O2-可以在其中自由移动。
下列有关叙述正确的的是( )A.瓦斯分析仪工作时,电池内电路中电子由电极b流向电极aB.电极a的反应式为:CH4+5O2-―8e-=CO32- +2H2OC.电极b是正极, O2-由电极a流向电极bD.当固体电解质中有1 mol O2-通过时,电子转移4 mol【答案】B【解析】本题中固体电解质是Y2O3-Na2O,O2-可以在其中自由移动;通甲烷气体的为负极,通空气一端为正极,电池总反应为CH4+2O2=CO2+H2O,正极反应为:O2+4e-=2O2-,负极反应为:CH4+5O2--8e-=CO32-+2H2O。
高考必考热点之电化学深度剖析
热点追踪爱看书的青年,大可以看看本分以外的书,即课外的书,不要只将课内的书抱住.鲁迅电化学知识是理论部分的重要内容,也是历年高考考查的重点.电化学知识既可以综合学科内的知识,如化学实验现象的判断和分析、定量实验的操作要求、离子方程式的书写、氧化还原反应问题分析、化学计算等,也可以涉及学科间知识的运用,如物理学中的有关电流强度的计算、有关电量和阿伏加德罗常数的计算等,还可以与生产生活(如金属的腐蚀和防护、电镀废液的危害与环保)、新科技及新技术(新型电池)等问题相联系,是不可忽视的知识点.1 电极方程式书写方法思路1)原电池如果题目给定的是图示装置,要先分析正、负极,再根据正、负极反应规律去写电极反应式;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),再选择一个简单变化情况去写电极反应式,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.特别需要指出的是:对于可逆电池的反应,需要看清楚!充电、放电∀的方向,放电的过程应用原电池原理,充电的过程应用电解池原理.2)电解池书写电解池电极反应式时,要以实际放电的离子表示,但书写总电解反应方程式时,弱电解质要写成分子式.(也可用总反应式减去负极反应式得到正极反应式)例1 右图装置(X 、Y 是直流电源的两极)分别进行下列各组实验,则下表中所列各项对应关系均正确的一组是( ).选项电源X 极实验前U 形管中液体通电后现象及结论A正极Na 2SO 4溶液U 形管两端滴入酚酞后,a 管中呈红色B正极AgNO 3溶液b 管中电极反应式是4OH --4e -=2H 2O+O 2#C 负极KCl 和Cu Cl 2混合溶液相同条件下,a 、b 两管中产生的气体总体积可能相等D负极Fe(OH)3胶体和导电液b 管中液体颜色加深本题考查电化学知识;电解硫酸钠溶液的实质是电解水,H +在阴极区放电,OH -在阳极区放电,促进了水的电离,故在阴极区有大量的OH-,滴入酚酞后,b 管中呈红色,选项A 错误;电解硝酸银,Ag +在阴极放电,电极反应式为:4Ag ++4e -=4Ag,OH -在阳极反应电极反应式为:4OH --4e -=2H 2O+O 2#,选项B 错误;氢氧化铁胶体带正电荷,在a 管中液体颜色加深,选项D 错误.答案 C.例2 如下图所示,X 、Y 、Q 、W 都是惰性电极,将电源接通后,W 极附近颜色逐渐加深.下列说法中不正确的是( ).A 电源的M 极为正极;B 甲装置中溶液的pH 减小;C 甲装置的2个电极上都有单质生成且物质的量之比为1∃1;D 欲用乙装置给铜镀银,U 极应该是Ag,电镀液选择Ag NO 3溶液因Fe(OH )3胶粒带正电荷,W 极附近颜色加深,说明W 与电源负极相连,故M 为电源的正极,N 为电源的负极,选项A 正确.电解CuSO 4溶液时产生H 2SO 4导致溶液pH 减小,选项B 正确.根据反应:2CuSO 4+2H 2O电解2Cu+O 2#+2H 2SO 4,X 极上产生O 2单质,Y 极上产生Cu 单质,二者物质的量之比为1∃2,选项C 错误.U 为电镀池的阳极,Ag 为阳极而溶解,Ag NO 3电镀液中的Ag +在R 上析出53热点追踪我们愈是学习,愈觉得自己的贫乏.雪莱而镀上A g,选项D 正确.答案 C.2 3类原电池中电极反应规律:原电池中的电极反应是根据电极材料是否参加反应而确定,通常原电池有3种类型.1)仅有一电极材料参加反应:参与反应的金属电极本身为负极,负极反应为:M -n e -=M n +,正极是介质溶液中的微粒得到电子(反应一般为析氢、吸氧、析出Cu 、A g 等).2)两电极材料均参与反应(常见于蓄电池或纽扣式电池):两电极材料通常由金属和金属化合物构成,金属作负极,电子得失均由两电极本身发生,电极反应与电解质的酸、碱性有关,介质为酸性溶液,电极反应式两边不出现OH -;介质为碱性溶液,电极反应式两边不出现H +.3)电极材料本身均不参与反应(常见于燃料电池):两电极均为惰性电极(材料本身不参与反应,仅起导电的作用)负极是还原剂即燃料失去电子,正极是氧化剂得到电子,写电极反应式时,应考虑电解质对电极反应的影响.例3 用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如下.下列说法正确的是( ).A 燃料电池工作时,正极反应为:O 2+2H 2O+4e -=4OH -;B a 极是铁,b 极是铜时,b 极逐渐溶解,a 极上有铜析出;C a 、b 两极若是石墨,在相同条件下a 极产生的气体与电池中消耗的H 2体积相等;D a 极是粗铜,b 极是纯铜时,a 极逐渐溶解,b 极上有铜析出选项A,因该燃料电池是在酸性电解质中工作,所以正极反应为:O 2+4e -+4H+=2H 2O.选项B,a 与电池正极相连,a 为电解池阳极,b 与电池的负极相连,b 为电解池阴极,所以应该是a 极的Fe 溶解,b 极上析出Cu.选项C,电解CuSO 4溶液时,a 极产生的气体为O 2,产生1mo l O 2需4mo l 电子,所以需要燃料电池的2mol H 2,二者的体积并不相等.选项D,根据精炼铜原理可知正确.答案 D.3 电解原理在工业上的应用:电镀池:电解保浓.一边下,一边上,电解质浓度不变样.电解精炼池:一边下,一边上,电解质浓度要变样.例4 观察下列几个装置示意图,有关叙述正确的是( ).A 装置%中阳极上析出红色固体;B 装置&的待镀铁制品应与电源正极相连;C 装置∋闭合电键后外电路电子由a 极流向b 极;D装置(的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过本题考查原电池和电解池的应用.装置%阳极上Cl -放电,发生氧化反应:2Cl --2e -=Cl 2#,选项A 错;装置&待镀铁制品放电,发生还原反应Cu2++2e -=Cu,与电源负极相连,选项B 错;装置(的离子交换膜只允许阳离子、阴离子自由通过,选项D 错.答案 C.4 电解规律 离子的放电顺序1)在阳极上如果是活性材料作电极时,金属在阳极失去电子被氧化成阳离子进入溶液,阴离子不容易在电极上放电.如果是惰性电极如Pt 、Au 、Ti 、石墨等,溶液中阴离子放电顺序由大到小是:S 2-、I -、Br -、Cl -、OH -、NO -3、SO 2-4、F -.2)在阴极上无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应,发生反应的是溶液中的阳离子,阳离子在阴极上放电顺序由大到小是:Ag +、H g 2+、Fe 3+、54热点追踪书读得越多而不加思考,你就会觉得你知道得很多;而当你读书思考得越多的时候,你就会越清楚地看到,你知道得还很少.伏尔泰Cu 2+、H +、Pb 2+、Sn 2+、Fe 2+、Zn 2+、Al 3+、Mg 2+、Na +、Ca 2+、K +.在一般情况下,H +的位置在Cu 2+后,在电镀条件下,H +的位置在Zn2+后.例5 用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,通电一段时间后,向所得到的溶液中加入0 1mol Cu 2(OH )2CO 3后恰好恢复到电解前的浓度和pH (不考虑二氧化碳的溶解).则电解过程中共转移的电子数为( ).A 0 4mo l;B 0 5mol;C 0 6mo l;D 0 8m ol电解硫酸铜溶液的方程式为:2CuSO 4+2H 2O电解2Cu+O 2+2H 2SO 4.要使电解后的溶液恢复原状,可以加入CuO 、CuCO 3(反应后生成CO 2脱离溶液)等.现加入0 1mo l Cu 2(OH )2CO 3和H 2SO 4反应后,相当于加入0 2mol CuO 和0 1mol H 2O,说明电解过程中不仅硫酸铜被电解,而且有水被电解(因为硫酸铜被电解完全).由电子守恒可得共转移了0 6mol.答案 C.5 原电池和电解池的计算一般包括两极产物的定量计算、溶液pH 的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、根据电荷量求产物的量与根据产物的量求电荷量等的计算.不论哪类计算,均可概括为下列3种方法:1)根据电子守恒法计算:用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电荷量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等.2)根据总反应式计算:先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式列比例式计算.3)根据关系式计算:借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁,建立计算所需的关系式.例6 如图(a)为持续电解饱和CaCl 2水溶液的装置(以铂为电极,A 为电流表),电解1h 后Cl -放电完毕,图(b)从1h 起将CO2连续通入电解液中,请回答下列有关问题:(1)请在图(b)中完成实验(a)中电流对时间的变化关系图.(2)电解时F 极发生反应,电极反应式为;通CO 2前电解的总化学方程式为.(3)通CO 2前电解池中产生的现象:%;&;∋.电解CaCl 2时,阳极Cl -放电产生Cl 2,阴极H +放电产生H 2,总电极反应为CaCl 2+2H 2O=Ca (OH )2+Cl 2#+H 2#;溶液最后变为Ca(OH )2溶液,通入CO 2,会变浑浊.而溶质由CaCl 2变为Ca(OH )2(溶解度很小)再变为CaCO 3过程中,导电性不断减弱,通入过量CO 2时,CaCO 3逐渐溶解变为Ca(H CO 3)2,溶液的导电性增强.答案 (1)(2)氧化,2Cl --2e -=Cl 2#CaCl 2+2H 2O=Ca(OH )2+Cl 2#+H 2#;(3)%F 极有气泡产生且能闻到刺激性气味;&E 极附近溶液呈红色且有气泡冒出;∋连续通入CO 2,溶液中先出现白色沉淀,而后沉淀又逐渐消失.链接练习工业上处理含Cr 2O 2-7的酸性工业废水采用以下方法:%往工业废水中加入适量的NaCl,搅拌均匀;&用铁作电极进行电解,经过一段时间后有Cr (O H )3、F e(OH )3沉淀生成;∋过滤后回收沉淀,废水达到排放标准.试回答:(1)写出电解时的电极反应式,阳极:,阴极:.(2)写出Cr 2O 2-7转变为Cr 3+的离子方程式.(3)电解过程中Cr (O H )3和F e(O H )3是怎样产生的?链接练习参考答案答案:(1)Fe-2e -=Fe 2+, 2H ++2e -=H 2#;(2)Cr 2O 2-7+6F e2++14H +=2Cr 2++6Fe 3++7H 2O;(3)因H +放电以及反应中c (H +)下降促进水电离;c (OH -)增大,O H -与Fe 3+和Cr 3+结合生成Cr (OH )3和Fe(OH )3沉淀.(作者单位:河北省武邑中学)55。
化学高考电化学必备知识点
化学高考电化学必备知识点电化学是研究电子在电化学体系中的转移规律和电化学过程的学科。
在化学高考中,电化学是一个重要的考点,学好电化学知识对于化学成绩的提升有着至关重要的影响。
本文将从电池、电解质溶液和电解等角度介绍电化学高考必备的知识点。
一、电池的构成和工作原理电池是一种能够将化学能转换为电能的装置。
在电化学高考中,电池是必考的知识点。
电池由正极、负极和电解质溶液组成。
其中,正极是电池的正极化学反应发生的地方,负极是电池的负极化学反应发生的地方,电解质溶液起着导电和平衡电荷的作用。
电池的工作原理是通过正负电极上的化学反应来释放或吸收电子,从而形成电势差。
其中,正极发生氧化反应,负极发生还原反应。
电池的电动势是指单位正电荷从负极移动到正极,电池正极域负极电位的差。
电池的电动势与其化学反应有关,可以根据标准电极电势来计算。
二、电解质溶液和导电性电解质溶液是一个重要的电化学概念。
在电解质溶液中,溶质以离子的形式存在。
溶液中的阳离子在阴极接受电子,发生还原反应;溶液中的阴离子在阳极失去电子,发生氧化反应。
这些反应是电解质溶液导电的基础。
电解质溶液的导电性与溶质的浓度有关,溶液中溶质浓度越高,导电性越好。
此外,温度也对溶液的导电性有影响,温度升高,离子的运动速度增加,导电性提高。
三、电解过程和电解方程式电解是通过外加电压使电化学体系发生非自发的化学反应。
在电解过程中,阳离子移向阴极,受电子还原;阴离子移向阳极,失去电子氧化。
电解方程式是表示电解反应的方程式。
在电解方程式中,阳离子写在阴极前面,阴离子写在阳极前面。
方程式中可以标明物质的电荷状态,即正离子上方写上正电荷,负离子上方写上负电荷。
四、化学电池和电解槽化学电池是利用氧化还原反应产生电能的装置,分为电池反应部分和电解质溶液两个部分。
化学电池可分为原电池和电解池两类。
原电池是指化学反应自发发生,能够释放电能的电池。
原电池的电动势可根据标准电极电势来计算,电动势为正的为常用电池,电动势为负的为反常电池。
高考化学电化学基础知识与应用题解析
高考化学电化学基础知识与应用题解析在高考化学中,电化学是一个重要的知识点,它不仅涉及到理论原理,还与实际应用紧密相连。
理解和掌握电化学的基础知识对于解决相关应用题至关重要。
一、电化学的基本概念1、氧化还原反应电化学的基础是氧化还原反应。
在氧化还原反应中,电子从还原剂转移到氧化剂。
例如,铁与硫酸铜溶液的反应,铁原子失去电子被氧化成亚铁离子,铜离子得到电子被还原成铜原子。
2、原电池原电池是将化学能转化为电能的装置。
它由两个不同的电极(通常是金属)插入电解质溶液中组成。
在原电池中,发生氧化反应的电极称为负极,发生还原反应的电极称为正极。
例如,铜锌原电池中,锌作为负极失去电子,铜作为正极得到电子。
3、电解池电解池则是将电能转化为化学能的装置。
通过外加电源,使电解质溶液中的离子在电极上发生氧化还原反应。
二、电化学中的电极反应1、负极反应在原电池中,负极通常是较活泼的金属,发生氧化反应。
例如,锌铜原电池中,锌的电极反应为:Zn 2e⁻= Zn²⁺。
2、正极反应正极发生还原反应。
在上述锌铜原电池中,铜的电极反应为:Cu²⁺+ 2e⁻= Cu 。
3、电解池中的电极反应电解池中,阳极与电源的正极相连,发生氧化反应;阴极与电源的负极相连,发生还原反应。
例如,电解氯化铜溶液时,阳极反应为:2Cl⁻ 2e⁻= Cl₂↑ ,阴极反应为:Cu²⁺+ 2e⁻= Cu 。
三、电化学中的电解质溶液电解质溶液在电化学中起着重要的作用。
它提供了离子的迁移通道,使得电荷能够在电路中传递。
1、离子的迁移在原电池和电解池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
2、电解质溶液的浓度变化在原电池中,随着反应的进行,电解质溶液的浓度可能会发生变化。
在电解池中,通过控制电解条件,可以使电解质溶液的浓度发生特定的变化。
四、电化学的应用1、电池日常生活中使用的各种电池,如干电池、充电电池等,都是基于电化学原理工作的。
以铅酸蓄电池为例,放电时,铅作为负极,二氧化铅作为正极。
高考电化学必考知识点汇总
高考电化学必考知识点汇总电化学是化学的一个重要分支,研究化学与电学之间的关系。
在高考中,电化学是物理和化学两门科目的交叉领域,也是必考的内容之一。
本文将对高考电化学的必考知识点进行汇总和介绍,帮助考生系统地复习和掌握这一部分内容。
一、电池及电解池1. 电池是将化学能转化为电能的装置,其中的化学反应为电池中的脱氧反应和还原反应。
高考中常见的电池有原电池、干电池和燃料电池等。
2. 电池的构造包括电解质、电极和外部电路。
其中,电解质可以是液态、固态或半固态,电极分为阳极和阴极,外部电路连接阳极和阴极,形成电流。
3. 电池的电动势指的是电池工作时单位正电荷在电池内从负极移动到正极时所受到的电场力。
电动势可通过“原电池”来进行定义。
4. 电解池是指通过外加电势将化学反应逆行的过程。
常见的电解池有氯碱电解池和电镀池等。
二、电解质溶液与溶液电导性1. 电解质溶液是指含有能够离解成离子的溶质的溶液。
电解质溶液可以分为强电解质溶液和弱电解质溶液。
2. 强电解质溶液中,所有的电解质都会离解成离子,形成完全离子化的状态;而弱电解质溶液中,只有一部分电解质会离解成离子,形成部分离子化的状态。
3. 溶液的电导性与其中的离子浓度和移动能力有关。
高浓度的离子和较大的电荷数使溶液电导性增加,而电离度的大小则取决于电解质的强弱。
三、化学电池中的电动势及熵变1. 化学电池中的电动势可由Nernst方程计算。
Nernst方程描述了电池电动势与离子浓度、温度和电子数的关系。
2. 电池内的化学反应引起了熵的改变。
熵是系统中无序程度的度量,化学反应会导致系统的熵增加或减少。
3. 标准电动势是在标准状态下,电池电解质浓度为1mol/L时的电动势。
标准电动势可以通过标准电极电势表进行查找。
四、电化学反应和电解质的活性1. 在电化学反应中,阳极是发生氧化反应的电极,阴极是发生还原反应的电极。
电流的流向是从阳极到阴极。
2. 阳离子会向阴极迁移,与电子结合发生还原反应;而阴离子会向阳极迁移,发生氧化反应。
2021年高考电化学试题解析及相应知识点归纳
1、(全国II卷理综化学10)右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液装置。
通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊试液,下列实验现象中对的是()A.逸出气体体积a电极不大于b电极B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体C.a电极附近呈红色,b电极附近浮现蓝色D.a电极附近呈蓝色,b电极附近浮现红色【原则答案】10.D【试题解析】惰性电极电解硫酸钠溶液实质是电解水,依照电池符号判断电解池阴阳极分别是a和b,a 电极(阴极)电极反映式为:4H+ +4e- =2H2↑,修正为:4H2O+4e- =2H2↑+4OH- ,即a电极附近溶剂水分子得电子放出氢气同步产生大量OH-,使得a电极附近呈蓝色(紫色石蕊遇到碱呈蓝色);b电极(阳极)电极反映式为:4OH- -4e- =2H2O+O2↑,修正为:2H2O-4e- =O2↑+4H+ ,即b电极附近溶剂水分子失电子放出氧气同步产生大量H+,使得b电极附近呈红色(紫色石蕊遇到酸呈红色);电解总反映式为:2H2O电解2H2↑+O2↑,因此A、B、C都错。
【有关知识点归纳】理解铜电解精炼、镀铜、氯碱工业反映原理也是考纲规定。
惰性电极电解电解质溶液要考虑7个问题是:①参加电极反映物质是谁?溶质或溶剂或者溶质和溶剂。
②电解产物有哪些物质?③电解先后溶液pH变化?④电解一段时间后,电解质溶液复原办法?⑤溶质完全参加电极反映后,依照阴极质量增重或阳极析出气体体积(在原则状况下体积)求溶液pH 。
⑥会书写阴阳极电极反映式和总电解反映式。
⑦会判断两极滴入酸碱批示剂(石蕊、酚酞)或放一块润湿淀粉KI试纸现象。
Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2下列该电池电极反映对的是()A.负极反映为Zn-2e-=Zn2+ B.负极反映为Zn+2H2O-2e-= Zn(OH)2+H+C.正极反映为2MnO2+2H++ 2e-=2MnOOH D.正极反映为2MnO2+2H2O + 2e-=2MnOOH+2OH-[答案] D.[相应知识点归纳]检查电极反映式办法:⑴.负极发生氧化反映,正极发生还原反映。
【高三】2021届高考化学第二轮考纲电化学基础专题复习
【高三】2021届高考化学第二轮考纲电化学基础专题复习专题十电化学基础【考纲展示】1.介绍原电池和电解池的工作原理。
2.了解常见化学电的种类及其工作原理。
3.认知金属出现电化学锈蚀的原因,金属腐蚀的危害、避免金属腐蚀的措施。
【知识回扣】科学知识网络要点扫描一、原电池和电解池电极确认的方法电化学中电极的确定是电池反应式正确书写的前提,判断的方法有:1.根据反应本质速判电极不论是原电池还是电解池,阳极总是发生氧化反应,阴极总是发生还原反应(原电池负极发生氧化反应,正极发生还原反应),若能找出电极发生的反应是氧化反应,还是还原反应,则可迅速确定电极。
2.根据电子、离子移动方向推论电极不论是在原电池还是在电解池中,电子总是从阳极(负极)流向外电路;电解液中总是阳离子移向阴极(正极),阴离子移向阳极(负极)。
3.根据溶液ph变化或电极现象推论电极无论是在原电池还是在电解池中,只要是有h2生成的电极,该电极区溶液的ph就增大,该电极上发生还原反应,该电极为正极;只要是有o2生成的电极,该电极区ph就减小,该电极发生氧化反应,该电极为负极(阳极)。
二、电极反应式的书写1.原电池电极反应式的书写(1)通常电极反应式的书写(2)复杂电极反应式的书写2.电解池电极反应式的书写首先分析电解质水溶液的组成,找全离子并分为阴、阳两组;然后分别对阴阳离子排出放电顺序,写出两极上的电极反应式;最后合并两个电极反应式得出电解总方程式。
注意事项:(1)书写电解池中电极反应式时,必须以实际出席振动的离子则表示,但书写总方程式时,强电解质必须译成分子式;(2)必须保证两极电子迁移数目成正比,且标明条“电解”。
三、电解计算1.根据电子动量法排序:用作串联电路、阳、阳两极产物、相同电量等类型的排序,其依据就是电路中迁移的电子数成正比。
2.根据总反应式计算:凡是总反应式反映出的物质的量关系都可以列比例式计算。
3.根据关系排序:由利害电子守恒定律关系创建未知量与未知量之间的桥梁,创建排序的关系式,例如物质:h2~o2~cl2~cu~ag~h+~oh―~e―mol21224444【热点透视】热点题型【典例1】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。
2021年全国高考考前热点题型(命题揭秘)之电化学:典题剖析
例1 【2021新课标Ⅱ卷理综化学】酸性锌锰干电池是一种一次电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其四周是碳粉,MnO2,ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物,该电池在放电过程产生MnOOH,回收处理该废电池可得到多种化工原料,有关数据下表所示:溶解度/(g/100g水)温度/℃化合物0 20 40 60 80 100NH4Cl 29.3 37.2 45.8 55.3 65.6 77.3ZnCl2343 395 452 488 541 614化合物Zn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp近似值10-1710-1710-39回答下列问题:(1)该电池的正极反应式为,电池反应的离子方程式为:(2)维持电流强度为0.5A,电池工作五分钟,理论上消耗Zn g。
(已经F=96500C/mol)(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通过____分别回收;滤渣的主要成分是MnO2、______和,欲从中得到较纯的MnO2,最简便的方法是,其原理是。
(4)用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中,需去除少量杂质铁,其方法是:加稀硫酸和H2O2溶解,铁变为_____,加碱调整至pH为时,铁刚好完全沉淀(离子浓度小于1×10-5mol/L时,即可认为该离子沉淀完全);连续加碱调整至pH为_____时,锌开头沉淀(假定Zn2+浓度为0.1mol/L)。
若上述过程不加H2O2后果是,缘由是。
【答案】(1)MnO2+e—+H+=MnOOH;Zn+2MnO2+2H+=Zn2++2MnOOH(2)0.05g(3)加热浓缩、冷却结晶;铁粉、MnOOH;在空气中加热;碳粉转变为CO2,MnOOH氧化为MnO2(4)Fe3+;2.7;6;Zn2+和Fe2+分别不开;Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近(3)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有氯化锌和氯化铵。
2021年全国高考考前热点题型(命题揭秘)之电化学:选择题组 (1)
1、【河北衡水中学2022届第四次月考】1L 某溶液中含有的离子如下表:离子Cu2+Al3+NO3-Cl-物质的量浓度(mol/L) 1 1 a 1用惰性电极电解该溶液,当电路中有3mole-通过时(忽视电解时溶液体积的变化及电解产物可能存在的溶解现象),下列说法正确的是()A.电解后溶液pH=0 B.a=3C.阳极生成1.5mol Cl2D.阴极析出的金属是铜与铝2.【河北衡水中学2022届第四次月考】用惰性电极电解硫酸铜溶液,整个过程转移电子的物质的量与产生气体总体积的关系如图所示(气体体积均在相同状况下测定).欲使溶液恢复到起始状态,可向溶液中加入()A.0.1molCuO B.0.1molCuCO3C.0.1molCu(OH)2D.0.05molCu2(OH)2CO33.【黑龙江双鸭山一中2022届上期中】下列有关说法中错误的是()A.某燃料电池用熔融碳酸盐作电解质,两极分别通入CO和O2,则通入CO的一极为负极,电极反应式为CO-2e-+CO32-=2CO2B.Zn粒与稀硫酸反应制氢气时,为加快反应速率,可在反应过程中滴加几滴CuSO4溶液C.依据自发氧化还原反应Cu+2NO3-+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O设计原电池,可在常温下用铜和铁作电极,使用浓硝酸作电解质溶液D.原电池中电子从负极动身,经外电路流向正极,再从正极经电解液回到负极构成闭合回路4.【江西临川一中2022届上期中】下列做法有利于金属防护的是()A.钢铁零件表面进行烤蓝处理B.将钢铁制成的闸门与直流电源正极相连C.菜刀切菜后不洗净就放回刀架D.埋在地下的钢管与铜块相连5.【黑龙江牡丹江一中2022届10月月考】用惰性电极电解肯定浓度的CuSO4溶液时,通电一段时间后,向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑二氧化碳的溶解)。
则电解过程中转移电子的物质的量为()A.0.4 mol B.0.5 mol C.0.6 mol D.0.8 mol6.【湖南浏阳一中2022届其次次月考】综合如图推断,下列说法正确的是()A.装置Ⅰ和装置Ⅱ中负极反应均是Fe-2e-===Fe2+B.装置Ⅰ和装置Ⅱ中正极反应均是O2+2H2O+4e-===4OH-C.装置Ⅰ和装置Ⅱ中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动D.放电过程中,装置Ⅰ左侧烧杯和装置Ⅱ右侧烧杯中溶液的pH均增大7.【天津市河东区高三其次次模拟】用右图装置争辩电化学原理,下列分析中错误的是8.【吉林省试验中学2022届第一次月考】已知A、B为单质,C为化合物,能实现上述转化关系的是( )①若C溶于水后得到强碱溶液,则A可能是Na②若C溶液遇Na2CO3放出CO2气体,则A可能是H2③若C溶液中滴加KSCN溶液显红色,则B可能为Fe④若C溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成,则B可能为CuA.①②B.①③ C.②④D.③④9.【西藏日喀则一中2022届10月月考】镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。
高考化学复习历年高频考点 题型与知识专题讲解 五 电化学
高考化学复习历年高频考点题型与知识专题讲解专题五:电化学【题型特点】1.电化学是一个经久不衰的考题类型。
全国Ⅰ卷及Ⅲ卷每年必考,仅全国Ⅱ卷偶尔有些年份在第二卷非选择题考查。
2.此类题型重点考查原电池,偶尔考查电解和金属腐蚀与防护。
此类题难点是原理陌生、装置陌生,给考生带来非常大的挑战。
3.此类题目往往属于难度中档偏高类型的题目,解决好此题关系重大。
4.根据近些年的高考及模考分析,结合真实生产环境的电解应用及金属防护类型题目有上升势头,所以2021年备考应该多关注一下。
题型1:新型化学电源例1.现在污水治理越来越引起人们重视。
可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚(),同时利用此装置的电能在铁上镀铜,下列说法不正确的是( )A.A极的电极反应式为+e-Cl-+B.当乙中铜电极质量减少6.4 g,甲中A极区增加的H+的个数为0.1NAC.膜电池不适合在较高温度环境下工作D.反应过程中乙中电解质溶液c(Cu2+)不变【答案】A【解析】A极为正极,正极有氢离子参与反应,电极反应式为+2e-+H+Cl-+,选项A不正确;据电荷守恒可知,当乙中铜电极质量减少 6.4 g,外电路中有0.2 mol e-转移时,通过质子交换膜的H+的个数为0.2N,而发生:+2e-+H+Cl-+,则A极区增A,选项B正确;膜电池是利用微生物膜,若高温则微生物膜会失去生加的H+的个数为0.1NA理活性而失效,不适合在较高温度环境下工作,选项C正确;反应过程中乙中阳极铜失电子产生Cu2+,阴极Cu2+得电子产生Cu,为电解池,电解质溶液c(Cu2+)不变,选项D正确。
【解题技巧】电化学类题解题模式是①读图:注意化合价变化与箭头意义(箭头一般表示物质的转化或微粒的移动方向),根据两个极区物质化合价变化,分析出正负极或阴阳极(失电子的为负极或阳极、得电子的为正极或阴极);②写式:写出正负极或阴阳极电极反应式(符合电子得失守恒、电荷守恒、原子守恒,还要注意物质是否可拆),可充电电池放电时的正负极颠倒过来分别是阳阴极;③判断:根据电极反应式或总反应方程式进行计算或判断各选项正误,作答即可。
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一、原电池、电解池的比较原电池电解池能量转变化学能转化为电能电能转化为化学能形成条件①两种活动性不同的电极②电解质溶液③两电极用导线相连或接触与电解质溶液形成闭合回路④能自发进行氧化还原反应①直流电源②两个电极。
③电解质溶液或熔融的电解质④形成闭合回路。
电极名称负极,正极阳极,阴极电极确定由电极材料或反应类型打算:一般较活泼金属的作负极,发生氧化反应石墨、较不活泼的金属、氧化剂作正极,发生还原反应由外接电源打算:接电源正极的为阳极,发生氧化反应接电源负极的为阴极,发生还原反应离子移向电极反应阳离子移向正极,阴离子移向负极负极材料自身失电子发生氧化反应正极四周阳离子或氧气得电子发生还原反应阳离子移向阴极,阴离子移向阳极活性阳极失电子发生氧化反应或惰性阳极四周阴离子失电子发生氧化反应。
阴极四周阳离子得电子发生还原反应电子流向外电路,电子负极流出经导线流入正极由电源负极流入阴极,再由阳极流回正极装置特点无外接电源有外接直流电源相像之处均能发生氧化还原反应,且同一装置中两个电极上的电子得失总数相等二、电解池电极产物的推断(1)阳极产物的推断,按还原性由强到弱依次反应。
(首先看电极)①假如阳极是活性电极(除Pt、Au、石墨外),则阳极电极材料自身失电子,阳极电极被溶解。
②假如阳极是惰性电极(Pt、Au、石墨),则溶液中阴离子放电。
阴离子放电(失电子)挨次S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-(2)阴极产物的推断,按氧化性由强到弱依次反应。
阴极无论用那种材料均不参与反应,溶液中阳离子放电。
阳离子放电(得电子)挨次:(与金属活动性挨次相反)Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+三、电解池的应用1.电解精炼铜:在电解精炼铜时,用硫酸铜溶液作电解质溶液。
用粗铜作阳极,发生氧化反应;用精铜作阴极,发生还原反应,整个电解过程中硫酸铜溶液浓度渐渐减小。
2.电镀——应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属。
镀层金属作阳极,镀件作阴极,含有镀层金属阳离子的盐溶液作电解质溶液。
整个电解过程中的电解质溶液浓度不变。
四.金属电化学腐蚀不纯的金属在潮湿空气中或跟电解质溶液接触,发生原电池反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化,这种腐蚀叫电化学腐蚀。
腐蚀的本质:M-ne-→M n+(氧化反应)分类:化学腐蚀(金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀)、电化腐蚀定义:因发生原电池反应,而使金属腐蚀的形式。
吸氧腐蚀:负极(Fe):Fe-2e-=Fe2+;正极(C):O2+2H2O+4e-=4OH-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 析氢腐蚀:负极(Fe):Fe-2e-=Fe2+;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。
金属的防护:①、转变金属的内部组织结构;爱护方法:②、在金属表面掩盖爱护层;③、电化学爱护法(牺牲阳极的阴极爱护法)五. 化学电源1.燃料电池:通入可燃物的一极为电池的负极,通入氧气的一极为电池的正极。
写总反应式考虑生成物是否与电解质溶液反应(1)氢氧燃料电池①当电解液为碱溶液,如KOH溶液。
反应式不能有H+电池总反应式为2H2+ O2 ==2H2O其中通入H2的一极为负极,发生氧化反应,负极反应式为2H2+4OH--4e-=4H2O通入O2的一极为正极,发生还原反应,正极反应式为O2+2H2O+4e-==4OH-②当电解质溶液为酸性,如稀H2SO4溶液。
反应式不能有OH-总反应: 2H2 + O2=2H2O负极反应式:2H2-4e-=4H+正极反应式:O2+4e-+4H+=2 H2O(2)甲烷燃料电池:氢氧化钾溶液为电解质溶液(留意生成物二氧化碳再与氢氧化钾反应)电池的总反应:CH4 + 2OH- + 2O2 = CO32- + 3H2O (先CH4生成CO2,再CO2和KOH生成CO32-)负极反应为:CH4 + 10OH- - 8e- = CO32- + 7H2O正极反应式:2O2 + 4H2O + 8e- = 8OH-2.铅蓄电池:铅蓄电池的电池总反应式为PbO2+Pb+2H2SO4放电充电2PbSO4+2H2O放电时:铅蓄电池的负极为Pb, 负极反应式 Pb -2e- +SO42-= PbSO4铅蓄电池的正极为PbO2,正极反应式PbO2+ 4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O留意:放电时为原电池:化学能转化为电能。
充电时为电解池:电能转化为化学能。
充电时正极PbO2与外接电源正极相连,负极Pb与外接源负极相连。
一. 电化学中的四个极正负极是依据物理学上的电极电势凹凸而规定的,多用于原电池。
正极电极电势高,是流入电子的电极;负极电极电势低,是流出电子的电极。
阴阳极是针对电解池或电镀池来命名的。
阳极是指与电源正极相连,发生氧化反应的电极;阴极是指与电源负极相连,发生还原反应的电极。
二. 电化学中四个池1.原电池:化学能转化为电能的装置。
除了燃料电池外,一般由活泼金属做负极。
2.电解池:电能转化为化学能的装置。
3.电镀池:应用电解原理在某些金属表面镀上一层新金属的装置。
通常镀层金属接电源正极,待镀金属的物件接电源负极,含有镀层金属阳离子的溶液做电镀液。
4.电解精炼池:应用电解原理提纯某些金属的装置,通常提纯的金属接电源正极,该金属的纯洁固体解电源负极,电解液含有待提纯金属的阳离子。
三、电解的四种类型类型电解质特点实例电极反应式电解方程式电解对象电解质溶液浓度的变化溶液pH变化阴极阳极电解水含氧酸H2SO44H++4e-==2H2↑4OH--4e-==2H2+O2↑2H2O电解2H2↑+O2↑水增大减小可溶性NaOH 增型强碱大活泼金属含氧酸盐KNO3不变电解电解质型无氧酸HCl2H++2e-==H2↑2Cl--2e-==Cl2↑2HCl电解H2↑+Cl2↑电解质减小增大不活泼金属无氧酸盐CuCl2Cu2++2e-==Cu2Cl--2e-==Cl2↑CuCl2电解Cu+Cl2↑放H2生碱型活泼金属无氧酸盐NaCl2H++2e-==H2↑2Cl--2e-==Cl2↑2NaCl+2H2O电解2NaOH+H2↑+Cl2↑电解质和水生成新电解质增大放O2生酸型不活泼金属含氧酸盐CuSO42Cu2++4e-==2Cu4OH--4e-==2H2O+O2↑2CuSO4+2H2O电解2Cu+2H2SO4+O2↑电解质和水生成新电解质减小四、原电池电极的四种推断方法1.依据构成原电池的电极材料推断:活泼金属做负极,较不活泼的金属或导电的非金属及金属氧化物作正极。
2.依据电子流向或电流流向推断:电子瑞出或电流流入的电极为负极,反之为正极。
3.依据电极反应金属推断:发生氧化反应的为负极,发生还原反应的为正极。
也可依据电极四周指示剂(石蕊、酚酞、淀粉试液等)的显色状况推断该电极时OH-、H+、I-等放电,从而确定正负极。
如用酚酞作指示剂,若电极四周溶液变红色,说明该电极四周溶液呈碱性,氢离子在该电极四周得电子被还原,该电极为正极。
4.依据两极现象推断:通常溶解或质量削减的一极为负极,质量增加或有气泡产生的一极为正极。
五、书写电极反应的四原则1.加减原则:依据得失电子守恒,总反应式为两个电极反应式之和,若已知一个电极反应式,可用总反应式减去已知的反应式,得另一电极反应式。
2.共存原则:由于物质得失电子后在不同介质中的存在形式不同,所以电极反应的书写必需考虑介质环境。
碱性溶液中二氧化碳不行能存在,也不行能有氢离子参与反应;当电解质溶液呈酸性时,不行能有氢氧根离子参与反应。
如甲烷燃料电池以氢氧化钾溶液为电解质溶液是,负极反应式CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,正极反应式为2O2+4H2O+8e-=8OH-。
3.得氧失氧原则:得氧时,在反应为中加水(电解质为酸性时)或氢氧根离子(电解质溶液为碱性或中性时);失氧时,在反应物中加水(电解质溶液为碱性或中性时)或氢离子(电解质为酸性时)。
如纽扣电池以氢氧化钾为电解质溶液,其电池总反应式为:Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)2,负极:Zn→ Zn(OH)2,依据得氧原则,负极反应式为:Zn+2OH-+2e-=Zn(OH)2;正极Ag2O→2Ag,依据失氧原则,正极反应式为Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。
4.中性吸氧反应成碱原则:在中性电解质溶液中,通过金属吸氧所建立起来的原电池反应,其反应的最终产物是碱,如银锌电池、铁的吸氧腐蚀、以铝、空气、海水为材料组成的海水电池等。
六、关注原电池或电解池装置中的离子交换膜的使用。
通常原电池或电解池中使用离子交换膜,留意审题,分清是阳离子交换膜还是阴离子交换膜还是质子交换膜。
阳离子交换膜只能通过溶液中的阳离子,阴离子交换膜只能通过阴离子,质子交换膜只能通过氢离子。
依据原电池中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,电解池中阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动的原理分析移动的微粒和方向。
七、电子守恒原则计算电化学反应中的数据变化。
依据正负极或阴阳极得失电子数相等分析两极的变化,包括电极的质量变化或产生气体的体积数据,溶液的浓度的变化,或者溶液的pH的变化等。