人教版高中化学选修四电化学总复习
人教版选修四第四章、电化学基础 期末基础知识复习及训练(含答案)
人教版高二化学必修四第四章、电化学基础期末基础知识复习及训练(含答案)基础知识点整理一、原电池基本概念理解。
1、原电池的概念:把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。
2、化学电池的分类:常见的原电池可以分为三类:(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: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;(3)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。
3、原电池的电极反应: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↑4、常见原电池的电极反应总结。
⑴干电池(属于一次电池)①结构:锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。
②电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+正极:2NH4++2e-=2NH3+H2NH3和H2被Zn2+、MnO2吸收:MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2++4NH3=Zn(NH3)42+⑵铅蓄电池(属于二次电池、可充电电池)①结构:铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。
②A.放电反应负极: Pb-2e-+ SO42- = PbSO4正极: PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2OB.充电反应:阴极:PbSO4 +2e-= Pb+ SO42-阳极:PbSO4 -2e- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42-===总反应式:Pb + PbO 2 + 2H2SO4放电充电2PbSO4 + 2H2O5、典型例题分析。
例题1、原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。
下列说法中正确的是( )A.(1)(2)中Mg作负极,(3)(4)中Fe作负极B.(2)中Mg作正极,电极反应式为6H2O+6e-===6OH-+3H2↑C.(3)中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+D.(4)中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑答案:B解析:(1)中Mg作负极;(2)中Al作负极;(3)中铜作负极;(4)是铁的吸氧腐蚀,Fe作负极。
高中化学人教版选修 4 期末复习第四章 电化学基础知识归纳
2 2 第四章 电化学基础知识归纳一.原电池:化学能转化为电能的装置叫做原电池组成条件: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 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。
电极反应:以锌铜原电池为例:负极:氧化反应:Zn -2e -=Zn 2+ (较活泼金属) 正极:还原反应:2H ++2e -=H ↑ (较不活泼金属) 总反应式:Zn+2H +=Zn 2++H ↑ 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 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、化学电池的分类:一次电池、二次电池、燃料电池 常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等二次电池: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。
以氢氧燃料电池为例,铂为正、负极,介质分为酸性、碱性和中性。
1.当电解质溶液呈酸性时: 2.当电解质溶液呈碱性时:负极:2H -4e =4H-+2 正极:O +4 e +4H =2H O-+2 2 负极:2H +4OH --4e -=4H O 正极:O +2H O +4 e -=4OH -2 2 2 2 另一种燃料电池是用金属铂片插入 KOH 溶液作电极,又在两极上分别通甲烷燃料和氧气氧化剂。
电极反应式为:负极:CH +10OH --8e -=CO 2- +7H O ; 正极:4H O +2O +8e -=8OH -。
4 3 2 2 2 电池总反应式为:CH 4+2O 2+2KOH =K 2CO 3+3H 2O 阳氧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 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 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。
人教版高中化学选修4《电化学基础》综合讲义(含答案)
第一讲电化学综合1.100mL浓度为2 mol·L-1的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的总量,可采用的方法是()A.加入适量的6mol·L-1的盐酸B.加入数滴氯化铜溶液C.加入适量蒸馏水D.加入适量的氯化钠溶液2.熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO 为阳极燃气,空气与CO2的混合气体为阴极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:阳极反应式:2CO+2CO32--4e-== 4CO2阴极反应式:_________________,电池总反应式:_______________。
3.镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用,它的充放电反应按下式进行:由此可知,该电池放电时的负极材料是()A.Cd(OH)2B.Ni(OH)2C.Cd D.NiO(OH)4.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。
锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l) ==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)下列说法错误的是()A.电池工作时,锌失去电子B.电池正极的电极反应式为:2MnO2(s)+H2O(1)+2e- == Mn2O3(s)+2OH-(aq)C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极D.外电路中每通过O.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g外电路中每通过O.2mol电子,Zn的质量理论上减小6.5g。
故答案为C项。
5.熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气为阴极燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:阳极反应式:2CO+2CO-23−→−4CO2+4e-阴极反应式:总电池反应式:6.(10分)(1)今有反应2H2+O2KOH====2H2O构成了燃料电池,则负极通的应是,正极通的应是。
高中化学 第04章 电化学基础章末复习 新人教版选修4
【例题2】原电池的电极名称不仅与电极的性质有关,也与电解质 溶液有关,下列说法中不正确的是( ) A.有Al、Cu、稀H2SO4组成原电池,其负极反应式为:Al-3e==Al3+ B.Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,其负极反应式为:2Al+8OH- -6e-=2AlO2-+4H2O C.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,其负极反应式为:Cu-2e==Cu2+ D.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池,其负极反应式为:Cu-2e==Cu2+ 【解析】A、铝比铜活泼,因此铝为负极,电极反应式为Al-3e- =Al3+,故A说法正确;B、Mg虽然比Al活泼,但是Mg不与NaOH反应, 因此Al为负极,即负极反应式为2Al+8OH--6e-=2AlO2-+4H2O, 故B说法正确;C、铁比铜活泼,因此铁作负极,即负极反应式为Fe -2e-=Fe2+,故C说法错误;D、铝与浓硝酸发生钝化反应,因此 铜作负极,即负极反应式为Cu-2e-=Cu2+,故D说法正确。
盐(如 KNO3、 Na2SO4 )
被电 解 的物 质
水
水
电极产物 溶液pH变化
的原因、结
阳 极
阴极
果
电解质 复原
水减少,碱
O2
H2
溶液的浓度 增大,pH增
加H2O
大
水减少,盐
溶液的浓度
O2
H2
增大,pH不 变或略减小
加H2O
(若为水解的
盐)
选修4电化学基础复习总结 ppt课件
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ppt课件 19
巩固练习
2.如图为一种钮扣微型电池,其电极分别为Ag2O和Zn电解质 溶液是KOH溶液,俗称银锌电池,该电池的电极反应式为:Zn +Ag2O== ZnO+2Ag根据以上提供的资料,判断下列说法正确的 是 AB A、锌为负极,Ag2O为 正极; B、放电时正极附近溶液的PH值升高; C、放电时负极附近溶液的PH值升高; D、溶液中阴离子向正极方向移动,阳离子向负极方向移动。
发生氧化还原反应,从而形成电流
电流方向
电极反应 能量转化 应用
正极:2H+ + 2e- =H2↑(还原原应) 化学能→ 电能 设计电池、金属防腐 ppt课件
4、判断溶液的pH变化: 先分析原溶液的酸碱性,再看电极产物。 (1)如果只产生氢气而没有氧气,只pH变大; (2)如果只产生氧气而没有氢气,只pH变小; (3)如果既产生氢气又产生氧气 ①若原溶液呈酸性则pH减小; ②若原溶液呈碱性pH增大;
Fe2+ + H2 ↑
联 系
通常两种腐蚀同时存在,但以后者更普遍。
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拓展练习
3.下列装置暴露空气中一段时间,铁的腐蚀由快到慢 顺序 D E F A C B .
Fe
Fe
C
Fe
Zn
A(海水)
B(海水)
Fe Sn
C(海水)
Fe Sn
Zn
Fe
D(海水)
E(海水)
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F(天然水)
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练 习
充电
放电
Ag2O + Zn + H2O
此电池放电时,负极发生反应的物质为
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。
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:O2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:O2 + 4+ 2H2O 4酸性介质:O2 + 4+ 4 2H2O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):O2+ 4 2O2-质子交换膜(传导氢离子):O2 + 4+ 4 2H2O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:>>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:>2+>>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: 2- 22↑ , 4- 4 O2↑+ 2H2O或2H24 O2↑+4(来自水时适用)电解池阴极:+ , 2+ + 2 , 2 + 2 H2↑或2H222↑+2(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:、、 H24、3、24溶液等电解溶质型:无氧酸、不活泼金属的含氧酸盐,如:、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:、、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:4、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(2O3·2O)。
高中化学(人教版,选修4) 第四章电化学基础 复习课
前言我们分析每年考上清华北大的北京考生的成绩,发现能够考上清北的学生化学的平均分都在95分以上,先开始我们认为,学习能力强的孩子化学一定学得好。
可是在分析没有考上清北的学生的成绩的时候发现,很多与清北失之交臂的学生,化学的平均分要略低,数学物理的分数却不相上下。
我们仔细讨论其中的缘由,通过对学生的调查研究发现一个令人惊讶的结论:化学学的好的学生更容易在理综上考得高分!这是因为化学学的好的学生,能够用更快的速度在理综考试中解决100分的分值,之后孩子可以用更多的时间去处理没有见过的物理难题。
物理的难题在充分的时间中得到更多考虑的空间,使得考生在理综总分上能够有所突破。
所以想上好大学,化学必须学好,化学的使命就是在高考当中帮助考生提速提分。
因此这份资料提供给大家使用,主要包含有一些课件和习题教案。
后序中有提到一些关于学习的建议。
本章复习课1.下列叙述不正确的是()A.铁表面镀锌,铁作阳极B.船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应式:O2+2H2O+4e-===4OH-D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应式:2Cl--2e-===Cl2↑答案 A解析铁表面镀锌,铁应作阴极而锌作阳极,A错误;锌比铁活泼,在船底镶嵌锌块,可有效防护船体被腐蚀;钢铁的吸氧腐蚀中正极上O2得到e-被还原;工业电解饱和食盐水的反应中阳极上Cl-失去e-被氧化,故B、C、D均正确。
2.如图所示,将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中,再加入含有适量酚酞和NaCl 的琼脂热溶液,冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动),下列叙述正确的是()A.a中铁钉附近呈现红色B.b中铁钉上发生还原反应C.a中铜丝上发生氧化反应D.b中铝条附近有气泡产生答案 B解析依据原电池原理分析可知:a中铁钉作负极,发生氧化反应,铜丝作正极,发生O2+2H2O+4e-===4OH-的还原反应,可知A、C错误;b中铁钉作正极,发生O2+2H2O+4e-===4OH-的还原反应,而铝条发生氧化反应,不会冒气泡,B正确、D错误。
人教版高中化学选修四电化学总复习.doc
高中化学学习材料唐玲出品电化学总复习1.下列有关金属腐蚀的说法中正确的是( )①金属的腐蚀全部是氧化还原反应②金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀,只有电化学腐蚀才是氧化还原反应③因为二氧化碳普遍存在,所以钢铁的电化学腐蚀以析氢腐蚀为主④无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,总是金属被氧化A.①③ B.②③ C.①④D.①③④答案:C2.以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是( )A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池,电镀过程是该原电池的充电过程B.因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C.电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反应速率D.镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用答案:C 解析:本题考查电镀,意在考查考生对电镀原理的理解和应用能力。
未通电前,题述装置不能构成原电池,A项错误;锌的析出量与通过的电量成正比,B错;电镀时电解反应速率只与电流大小有关,与温度无关,C项对;镀锌层破损后,会形成铁锌原电池,铁作正极,得到保护,D项错误。
3.为探究钢铁的吸氧腐蚀原理设计了如图所示的装置,下列有关说法中错误的是( )A.正极的电极反应方程式为O2+2H2O+4e-===4OH-B.将石墨电极改成Mg电极,难以观察到铁锈生成C.若向自来水中加入少量NaCl(s),可较快地看到铁锈D.分别向铁、石墨电极附近吹入O2,前者铁锈出现得快答案:D 解析:铁是负极,失电子被氧化成Fe2+,在正极氧气得电子发生还原反应生成OH-,故将氧气吹向石墨电极的腐蚀速率比吹向铁电极快;向自来水中加入NaCl(s),可使电解质溶液的导电能力增强,加快腐蚀速率;但若将石墨电极换成Mg电极,则负极为Mg,Fe被保护,难以看到铁生锈。
4.原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关,下列说法中错误的是( ) A.由Al、Cu、稀硫酸组成原电池,放电时SO2-4向Al电极移动B.由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,其负极反应为Al+4OH--3e-===AlO-2+2H2OC.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,其负极反应为Cu-2e-===Cu2+D.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池作电源,用石墨电极来电解硝酸银溶液,当析出1 mol Ag时,消耗铜电极32 g答案:C 解析:由Al、Cu、稀硫酸组成原电池,Al为负极,原电池的电解质溶液里阴离子移向负极,故A项正确;B项中,Al作负极,失电子被氧化,因电解质溶液为NaOH溶液,故Al应转化为AlO-2,B项正确;由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,其负极材料为Fe,故C项错误;由电子守恒知,当析出1 mol Ag 时转移电子1 mol,消耗Cu 0.5 mol,即32 g,故D项正确。
最新人教版高中化学选修4第4章《电化学基础》章末专题复习优质课件.ppt
●典例透析
•
(2014·高考福建卷)某原电池装置如图所示,
电池总反应为2Ag+Cl2===2AgCl。下列说法正确的是( )
• A.正极反应为AgCl+e-===Ag+Cl-
• B.放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
• C.若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变
• D.当电路中转移0.01 mol e-时,交换膜左侧溶液中约减少 0.02 mol离子
• 解析:本题考查原电池知识,意在考查考生对原电池工作原 理的理解和应用能力。选项A,金属活泼性Fe>Sn,故Fe为 负极,该项错误;选项B,Fe失电子,质量逐渐减小,该项 错D,误3%;的选N项aCCl溶,液H+为在中S性n极溶得液电,子铁生发成生H吸2,氧该腐项蚀错,误该;项选正项确。
• 答案:D
• 【答案】 D
●变式训练
1.(2015·高考复习卷)右图烧杯中的溶液为稀 硫酸(30%)与 NaCl 溶液(3%)的混合液。下列说法 正确的是( )
A.Sn 为负极,反应过程中失电子 B.反应过程中 Fe 电极一直处于恒重状态 C.Fe 电极有气泡生成 D.如果烧杯中的溶液是 3%的 NaCl 溶液,发生的是 Fe 的吸氧腐蚀
第四章 电化学基础
第四章 章末专题复习
1 知识网络·宏观掌控 2 专题突破·纵引横连
知识网络·宏观掌控
专题突破·纵引横连
原电池原理及应用
●专题归纳
• 1.原电池正负极的判断方法
• 原电池有两个极:一个正极,一个负极。判断原电池正负极 常用的方法有:
• (1)由组成原电池的电极材料判断:一般是活泼金属作负极, 活泼性较差的金属或能导电的非金属作正极。
减去已写出的电极反应式即得另一电极反应式。④检验电极 反应式的电荷、电子转移、质量是否守恒。
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 人教版电化学是研究电动力学和化学反应之间的关系的科学,它既包含了电学,又包含了化学。
电化学的基本概念和原理是理解电池、电解和电沉积过程的基础,对于了解蓄电池、金属电沉积、电解制氢和电解制氧等实际应用也具有重要意义。
下面将对电化学的几个重要知识点进行总结。
1. 电化学电池:电化学电池是将化学能转化为电能或将电能转化为化学能的装置。
它由两个电极(即正极和负极)和电解质组成。
正极是电子的流出处,负极是电子的流入处。
电化学电池可以分为原电池和电解池。
原电池可继续工作,能将化学能转化为电能,如干电池;电解池则将电能转化为化学能,是通过电解反应进行的。
2. 电势:电势是描述电池正极与负极之间电压差的物理量,单位为伏特(V)。
在电化学反应中,正极具有较高的电势,而负极具有较低的电势。
电势差可以通过测量两个电极之间的电压差来确定。
3. 氧化还原反应:氧化还原反应是指电子从一种物质转移到另一种物质的化学反应。
氧化是指物质失去电子,而还原是指物质获得电子。
在电化学反应中,氧化与还原同时进行,被氧化的物质是还原剂,而被还原的物质是氧化剂。
4. 电解质溶液:电解质溶液是指在溶液中存在可导电的离子种类。
电解质溶液可以分为强电解质溶液和弱电解质溶液。
强电解质溶液中,离子完全离解,能够导电;而弱电解质溶液中,离子只有一部分离解,导电能力较弱。
5. 离子迁移:在电化学反应中,离子在电场力的作用下沿着电场方向移动,这就是离子迁移。
离子在迁移中的速度与电场强度和离子浓度有关,通常用电导率来衡量离子迁移的能力。
6. 电沉积:电沉积是指通过电解反应将金属离子还原成纯金属的过程。
电沉积具有选择性,可以控制金属的沉积位置、形状和厚度。
电镀是电沉积的一种实际应用,通过电解反应在物体表面沉积一层金属覆盖层,起到防腐和装饰的作用。
7. 电解质溶液的电导性:电解质溶液的电导性是指电流通过该溶液时的导电能力。
电解质溶液的电导性和电解质的浓度、温度、离子迁移速率等因素有关。
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高中化学学习材料(精心收集**整理制作)电化学总复习1.下列有关金属腐蚀的说法中正确的是( )①金属的腐蚀全部是氧化还原反应②金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀,只有电化学腐蚀才是氧化还原反应③因为二氧化碳普遍存在,所以钢铁的电化学腐蚀以析氢腐蚀为主④无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,总是金属被氧化A.①③ B.②③ C.①④ D.①③④答案:C2.以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是( )A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池,电镀过程是该原电池的充电过程B.因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C.电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反应速率D.镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用答案:C 解析:本题考查电镀,意在考查考生对电镀原理的理解和应用能力。
未通电前,题述装置不能构成原电池,A项错误;锌的析出量与通过的电量成正比,B错;电镀时电解反应速率只与电流大小有关,与温度无关,C项对;镀锌层破损后,会形成铁锌原电池,铁作正极,得到保护,D项错误。
3.为探究钢铁的吸氧腐蚀原理设计了如图所示的装置,下列有关说法中错误的是( ) A.正极的电极反应方程式为O2+2H2O+4e-===4OH-B.将石墨电极改成Mg电极,难以观察到铁锈生成C.若向自来水中加入少量NaCl(s),可较快地看到铁锈D.分别向铁、石墨电极附近吹入O2,前者铁锈出现得快答案:D 解析:铁是负极,失电子被氧化成Fe2+,在正极氧气得电子发生还原反应生成OH-,故将氧气吹向石墨电极的腐蚀速率比吹向铁电极快;向自来水中加入NaCl(s),可使电解质溶液的导电能力增强,加快腐蚀速率;但若将石墨电极换成Mg电极,则负极为Mg,Fe被保护,难以看到铁生锈。
4.原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关,下列说法中错误的是( )A.由Al、Cu、稀硫酸组成原电池,放电时SO2-4向Al电极移动B.由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,其负极反应为Al+4OH--3e-===AlO-2+2H2OC.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,其负极反应为Cu-2e-===Cu2+D.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池作电源,用石墨电极来电解硝酸银溶液,当析出1 mol Ag 时,消耗铜电极32 g答案:C 解析:由Al、Cu、稀硫酸组成原电池,Al为负极,原电池的电解质溶液里阴离子移向负极,故A项正确;B项中,Al作负极,失电子被氧化,因电解质溶液为NaOH溶液,故Al应转化为AlO-2,B项正确;由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,其负极材料为Fe,故C项错误;由电子守恒知,当析出1 mol Ag时转移电子1 mol,消耗Cu 0.5 mol,即32 g,故D项正确。
5.铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:Fe+Ni2O3+3H2O===Fe(OH)2+2Ni(OH)2下列有关该电池的说法不正确的是( )A .电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni 2O 3、负极为FeB .电池放电时,负极反应为Fe +2OH --2e -===Fe(OH)2C .电池充电过程中,阴极附近溶液的pH 降低D .电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH --2e -===Ni 2O 3+3H 2O答案:C 解析:本题考查充电电池的有关知识,意在考查考生对充电电池正负极的判断及书写电极反应的能力。
在铁镍蓄电池中,Fe 是负极,Ni 2O 3是正极,由于生成Fe(OH)2,则电解液为碱性溶液,故A 正确;电池放电时,负极反应为:Fe +2OH --2e -===Fe(OH)2,故B 正确;电池充电时,阴极反应式为Fe(OH)2+2e -===Fe +2OH -,阴极附近溶液pH 升高,故C 错误;由充电时的总反应式减去阴极反应式,可得到阳极反应式,D 正确。
6.铅蓄电池的工作原理为:Pb +PbO 2+2H 2SO 4===2PbSO 4+2H 2O(如下图),下列判断不正确的是( )A .K 闭合时,d 电极反应式: PbSO 4+2H 2O -2e -===PbO 2+4H ++SO 2-4B .当电路中转移0.2 mol 电子时,Ⅰ中消耗的H 2SO 4为0.2molC .K 闭合时,Ⅱ中SO 2-4向c 电极迁移D .K 闭合一段时间后,Ⅱ可单独作为原电池,d 电极为正极答案:C 解析:根据图示,Ⅰ为原电池,a 为正极,b 为负极;Ⅱ为电解池,c 为阴极,d 为阳极。
K 闭合时,d 为阳极,发生氧化反应:PbSO 4-2e -+2H 2O===PbO 2+4H ++SO 2-4,A 项正确;根据铅蓄电池的总反应知,该反应中转移电子数为2e -,则当电路中转移0.2 mol 电子时,Ⅰ中消耗0.2 molH 2SO 4,B 项正确;K 闭合时,Ⅱ中SO 2-4向阳极(d 极)迁移,C 项错误;K 闭合一段时间后,c 电极析出Pb ,d 电极析出PbO 2,电解质溶液为H 2SO 4,此时可以形成铅蓄电池,d 电极作正极,D 项正确。
7.某小组为研究电化学原理,设计如图装置。
下列叙述不正确的是( )A .a 和b 不连接时,铁片上会有金属铜析出B .a 和b 用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu 2++2e -===CuC .无论a 和b 是否连接,铁片均会溶解,溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色D .a 和b 分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu 2+向铜电极移动答案:D解析:本题考查电化学,意在考查考生对原电池、电解池的电极反应、现象和电极反应式的书写等的掌握情况。
a 、b 不连接,未形成原电池Cu 2+与Fe 在接触面上直接反应,A项正确;a 、b 用导线连接,铜片作正极,Cu 2+在该电极上得电子,B 项正确;a 、b 连接与否,溶液中的Cu 2+均得电子发生还原反应生成Cu ,Fe 均失电子发生氧化反应生成Fe 2+,故溶液均从蓝色逐渐变成浅绿色,C 项正确;a 与电源正极相连时,Cu 片作阳极,Cu 2+向Fe 电极移动,D 项错误。
8.下列装置中,Fe 腐蚀由快到慢的顺序为( )A .⑤④③②①B .⑤④①②③C .⑤③④①②D .①②④③⑤答案:B 解析:③中是Zn 失去电子,转化为Zn 2+,而Fe 作正极,被保护,不易被腐蚀。
9.某同学按如图所示的装置进行电解实验。
下列说法错误的是( )A .电解过程中,石墨电极上有H 2产生B .电解初期,主要反应方程式为Cu +H 2SO 4=====通电CuSO 4+H 2↑C .电解一定时间后,石墨电极上有铜析出D .整个电解过程中,H +的浓度不断增大答案:D 解析:活泼金属铜作阳极,阳极发生反应:Cu -2e -===Cu 2+,通电初期溶液中H+在阴极放电:2H++2e-===H2↑,溶液中H+不断减少,总方程式为Cu+H2SO4===== CuSO4+H2↑。
随着反应进行,溶液中Cu2+数目增多,溶液中Cu2+在阴极得电子:Cu2++2e-===Cu,此时,H+浓度保持恒定不变,因此整个电解过程中,H+是先减少后恒定不变的过程。
10.分析下图所示的四个装置,其中结论正确的是( )A.(1)(2)中Mg作负极,(3)(4)中Fe作负极B.(2)中Mg作正极,电极反应为6H2O+6e-===6OH-+3H2↑C.(3)中Fe作负极,电极反应为Fe-2e-===Fe2+D.(4)中Fe作负极,电极反应为Fe-2e-===Fe2+答案:B 解析:金属活动性:Mg>Al,故在(1)中Mg为负极;在NaOH溶液中,Al能与NaOH 溶液反应而Mg不能,故(2)中Al为负极,Mg为正极,正极的电极反应为6H2O+6e-===6OH-+3H2↑;铁在浓硝酸中钝化,而铜与浓硝酸在常温下能反应,则在(3)中Cu为负极;(4)中酒精是非电解质,不符合原电池的构成条件。
11.如图所示,a、b是多孔石墨电极,某同学按图示装置进行如下实验:断开K2,闭合K1一段时间,观察到两支玻璃管内都有气泡将电极包围,此时断开K1,闭合K2,观察到电流计A的指针有偏转。
下列说法不正确的是( ) A.断开K2,闭合K1一段时间,溶液的pH变大B.断开K1,闭合K2时,b极上的电极反应式为:2H++2e-===H2↑C.断开K2,闭合K1时,a极上的电极反应式为:4OH--4e-===O2↑+2H2OD.断开K1,闭合K2时,OH-向b极移动答案:B 解析:该试题为原电池及电解池的综合考题。
当断开K2,闭合K1时为电解池,此时根据电源判断a极为阳极,b极为阴极,相当于电解了水,故A项正确;a极的电极反应式为4OH--4e-===O2↑+2H2O,故C项正确;当断开K1,闭合K2时,该装置为原电池,a极为正极,电极反应式为:O2+4e-+2H2O===4OH-,b极为负极,电极反应式为:2H2+4OH--4e-===4H2O,故D项正确;B项错误。
12.常温时,将500 mL pH=a的CuSO4和K2SO4的混合溶液用石墨电极电解一段时间,测得溶液的pH变为b(假设溶液体积的变化忽略不计),在整个电解过程中始终发现只有一个电极有气体产生。
下列说法错误的是( )A.若使溶液恢复到电解前的浓度可以向溶液中加20(10-b-10-a) g CuCO3 B.b<a<7 C.阳极电极反应:2H2O-4e-===O2↑+4H+D.整个过程中是阳极产生氧气,阴极析出铜单质答案:A 解析:本题的关键是看在整个电解过程中始终发现只有一个电极有气体产生,马上就知道整个过程中是阳极产生氧气,阴极析出铜单质,要恢复电解前的溶液就要将氧气和铜的质量转化成CuO或CuCO3,需要20(10-b-10-a) g CuO。
考虑水解a<7,电解转变成酸则b<a。
13.如图所示装置,两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的饱和NaCl溶液,C(Ⅰ)、C(Ⅱ)为多孔石墨电极。
断开S2,接通S1,C(Ⅰ)附近溶液变红,两玻璃管中有气体生成。
一段时间后(两玻璃管中液面未脱离电极),断开S1,接通S2,电流表的指针发生偏转,说明此时该装置形成了原电池,下列关于该原电池的叙述正确的是( ) A.C(Ⅰ)的电极名称是负极 B.C(Ⅱ)的电极名称是阴极C.C(Ⅰ)的电极反应是2H++2e-===H2↑ D.C(Ⅱ)的电极反应是Cl2+2e-===2Cl-答案:AD 解析:断开S2,接通S1,相当于用惰性电极电解饱和NaCl溶液,阴、阳两极分别产生H2和Cl2,由题中“C(Ⅰ)附近溶液变红”知C(Ⅰ)为阴极,C(Ⅱ)为阳极。
断开S1,接通S2,电流表的指针发生偏转,说明形成了原电池,类似于燃料电池,因为H2还原性比Cl2强,所以在这个原电池中C(Ⅰ)作负极,电极反应为H2-2e-===2H+,C(Ⅱ)作正极,电极反应为Cl2+2e-===2Cl-。