人教版高中化学选修4第四章电化学基础知识归纳

电化学基础知识归纳（含部分扩展内容）（珍藏版）
特点：电池总反应一般为自发的氧化还原反应，且为放热反应（△H<0）；原电池可将化学能转化为电能
电极负极：一般相对活泼的金属溶解（还原剂失电子，发生氧化反应）
正极：电极本身不参加反应，一般是电解质中的离子得电子（也可能是氧气等氧化剂），发生还原反应原电池原理电子流向：负极经导线到正极
电流方向：外电路中，正极到负极;内电路中，负极到正极
电解质中离子走向：阴离子移向负极，阳离子移向正极
原电池原理的应用：制成化学电源（实用原电池）;金属防腐（被保护金属作正极）;提高化学反应速率；判断金属活性强弱一次电池负极：还原剂失电子生成氧化产物（失电子的氧化反应）
正极：氧化剂得电子生成还原产物（得电子的还原反应）
放电：与一次电池相同
二次电池规则：正极接外接电源正极，作阳极;负极接外接电源负极，作阴极（正接正，负接负）
充电阳极：原来的正极反应式反向书写（失电子的氧化反应）
原电池阴极：原来的负极反应式反向书写（得电子的还原反应）
化学电源电极本身不参与反应（一般用多孔电极吸附反应物），总反应相当于燃烧反应
负极：可燃物（如氢气、甲烷、甲醇等）失电子被氧化（注意电解质的酸碱性）
电极反应正极：O
2
得电子被还原，具体按电解质不同通常可分为4种
燃料电池碱性介质：O
2 + 4e- + 2H
2
O == 4OH-
酸性介质：O
2 + 4e- + 4H+ == 2H
2
O
电解质不同时氧气参与的正极反应固体或熔融氧化物（传导氧离子）：O
2
+ 4e- == 2O2-
质子交换膜（传导氢离子）：O
2 + 4e- + 4H+ == 2H
2
O
特殊原电池: 镁、铝、氢氧化钠，铝作负极 ;铜、铝、浓硝酸，铜作负极 ; 铜、铁、浓硝酸，铜作负极，等特点：电解总反应一般为不能自发的氧化还原反应；可将电能转化为化学能
活性电极：阳极溶解（优先），金属生成金属阳离子
阳极惰性电极一般为阴离子放电，失电子被氧化，发生氧化反应
（接电源正极）（石墨、铂等）常用放电顺序是：Cl->OH->高价态含氧酸根（还原性顺序），
发生氧化反应，相应产生氯气、氧气
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电解原理电极反应
阴极电极本身一般不参加反应，阳离子放电，得电子被还原，发生还原反应（接电源负极）常用放电顺序是：Ag+>Cu2+>H+>活泼金属阳离子（氧化性顺序），
相应产生银、铜、氢气
电流方向：正极到阳极再到阴极最后到负极
电子流向：负极到阴极，阳极到正极(电解质溶液中无电子流动，是阴阳离子在定向移动）
离子流向：阴离子移向阳极（阴离子放电），阳离子移向阴极（阳离子放电）
常见电极反应式阳极： 2Cl- - 2e- == Cl
2↑ , 4OH- - 4e- == O
2
↑+ 2H
2
O或2H
2
O-4e- == O
2
↑+4H+（OH- 来自水时适用）
电解池阴极：Ag+ + e- == Ag , Cu2+ + 2e- == Cu , 2H+ + 2e- == H
2↑或2H
2
O+2e- ==H
2
↑+2OH-（H+来自水时适用）
电解水型：强碱、含氧强酸、活泼金属的含氧酸盐，如：NaOH、 KOH、 H
2SO
4
、HNO
3
、Na
2
SO
4
溶液等
电解溶质型：无氧酸、不活泼金属的含氧酸盐，如：HCl 、CuCl
2
溶液等
常见电解类型电解溶质+水（放氢生碱型）：活泼金属的无氧酸盐，如：NaCl 、KCl、MgCl
2
溶液等
电解溶质+水（放氧生酸盐）：不活泼金属的含氧酸盐，如：CuSO
4、AgNO
3
溶液等
氯碱工业的基础：电解饱和食盐水制取氯气、氢气和氢氧化钠
铜的电解精炼：粗铜作阳极，纯铜作阴极，硫酸铜溶液作电解质溶液
电解原理的应用电镀（铜）：纯铜作阳极，待镀件作阴极，硫酸铜溶液作电解质溶液（电镀液）
冶炼金属，如钠（电解熔融氯化钠）、镁（电解熔融氯化镁）、铝（电解熔融氧化铝）
金属的电化学防腐（外接电源的阴极保护法）
金属的腐蚀：分为化学腐蚀和电化学腐蚀，其中，后者是主要方式，且速率更大（因为电化学腐蚀时形成了大量微小原电池），电化学腐
蚀包括吸氧腐蚀（中性、碱性环境等）以及析氢腐蚀（酸性较强时），吸氧腐蚀是主要形式，钢铁可以最终均形成红棕色的铁锈（Fe
2O
3
·xH
2
O）。

金属的防腐：表面覆盖保护层（涂油漆、包裹塑料、镀金属等）；制成不锈钢；烤蓝；电化学防护方法，如被保护金属作正极或被保护金属作阴极。

另外金属腐蚀速率：作阳极>作负极>化学腐蚀>作正极>作阴极
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