第四章 电化学基础知识点总结
第四章 电化学基础 章末归纳与整理-高二化学(人教版选修4)

【例题6】(2021·浙江·效实中学高二期中)利用膜技术和电化学原理
制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5,装置如图,下列说法正确的是( B )
A.甲装置将电能转化为化学能 B.每转移2mol电子,生成2mol N2O5 和1mol H2SO4 C.乙中电极d上发生氧化反应 D.c电极反应式为: N2O4 – 2e- +H2O=N2O5+2H+
3.特别注意:书写电解池中电极反应式时,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。如用惰性
电极电解NaOH溶液,阳极发生氧化反应,电极反应式为4OH--4e-=
2H2O+O2↑,阴极发生还原反应,电极反应式为2H++2e-=H2↑,总反
应式表示为2H2O
2H2↑+O2↑。
【对应训练】LiOH是生产航空航天润滑剂的原料。清华大学首创三室 膜电解法制备氢氧化锂,其模拟装置如图所示。下列有关说法正确的是( C )
A.膜1为阳离子交换膜,膜2为阴离子交换膜 B.a极为电源的负极,Y极上发生氧化反应 C.X极的电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑ D.每转移2 mol电子,理论上生成52 g LiOH
电池正极的电极反应式为O2+2H2O-4e-=4OH-
【对应训练】结合图示判断,下列叙述正确的是( A ) A.K与N连接时,X为硫酸,一段时间后溶液的pH增大 B.K与N连接时,X为氯化钠,石墨极电极反应式为2H++2e-=H2↑ C.K与M连接时,X为硫酸,一段时间后溶液的pH增大 D.K与M连接时,X为氯化钠,石墨极电极反应式为4OH--4e-= 2H2O+O2↑
Cd(OH)2+2Ni(OH)2。有关该电池的说法正确的是
A.充电时阳极反应:Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O B.充电过程是化学能转化为电能的过程
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。
(完整版)电化学基础知识点总结

(完整版)电化学基础知识点总结电化学是研究化学变化与电能之间的相互转化关系的科学,是现代化学的一个重要分支。
以下是关于电化学基础知识点的一篇完整版总结,字数超过900字。
一、电化学基本概念1. 电化学反应:指在电池或其他电解质系统中,化学反应与电能之间的相互转化过程。
2. 电化学电池:将化学能转化为电能的装置。
电池分为原电池和电解池两大类。
3. 电池的电动势(EMF):电池两极间的电势差,表示电池提供电能的能力。
4. 电解质:在水溶液中能够导电的物质,分为强电解质和弱电解质。
5. 电解质溶液:含有电解质的溶液,具有导电性。
6. 电极:电池中的导电部分,分为阳极和阴极。
二、电化学基本原理1. 法拉第电解定律:电解过程中,电极上物质的得失电子数量与通过电解质的电量成正比。
2. 欧姆定律:电解质溶液中的电流与电阻成反比,与电势差成正比。
3. 电池的电动势与电极电势:电池的电动势等于正极电极电势与负极电极电势之差。
4. 电极反应:电极上发生的氧化还原反应。
5. 电极电势:电极在标准状态下的电势,分为标准电极电势和非标准电极电势。
6. 活度系数:溶液中离子浓度的实际值与理论值之比。
三、电极过程与电极材料1. 电极过程:电极上发生的化学反应,包括氧化还原反应、电化学反应和电极/电解质界面反应。
2. 电极材料:用于制备电极的物质,分为活性物质和导电物质。
3. 活性物质:在电极过程中发生氧化还原反应的物质。
4. 导电物质:提供电子传递通道的物质。
5. 电极结构:电极的形状、尺寸和组成。
四、电池分类与应用1. 原电池:不能重复充电的电池,如干电池、铅酸电池等。
2. 电解池:可重复充电的电池,如镍氢电池、锂电池等。
3. 电池应用:电池在通信、交通、能源、医疗等领域的应用。
五、电化学分析方法1. 电位分析法:通过测量电极电势来确定溶液中离子的浓度。
2. 伏安分析法:通过测量电流与电压的关系来确定溶液中离子的浓度。
3. 循环伏安分析法:通过测量电流与电压的关系来研究电极过程。
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。
高二化学知识点总结(电化学)

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【人教版】高中化学选修4知识点总结:第四章电化学基础

第四章电化学根底一、原电池课标要求1、把握原电池的工作原理2、娴熟书写电极反响式和电池反响方程式要点精讲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。
假设化学反响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。
只有氧化复原反响中的能量变化才能被转化成电能;非氧化复原反响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展的氧化复原反响的氧化反响和复原反响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。
负极发生氧化反响,正极发生复原反响,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,发生氧化反响;不活泼金属作正极,发生复原反响。
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,质量削减。
〔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。
H 3、原电池正、 负极的推断方法:(1) 由组成原电池的两极材料推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) 依据电流方向或电子流淌方向推断。
电流由正极流向负极;电子由负极流向正极。
(3) 依据原电池里电解质溶液内离子的流淌方向推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。
人教版选修4第四章《电化学基础》核心知识与全章分节分层练习 +答案+全解全析

第四章《电化学基础》全章核心知识与分节分层练习本章重要而易错核心知识点1.双液电池中,若电解质溶液为AgNO3溶液,则盐桥不能含KCl,因为会生成AgCl沉淀。
2.粒子流向:电子流向——原电池中:从负极开始→导线→正极截止(电子不能通过电解质溶液)电解池中:直流电源负极→导线→阴极截止,然后活性阳极或溶液中的阴离子失电子→阳极→直流电源正极(电子不能通过电解质溶液)离子移动方向:原电池中:“阴负阳正”即阴离子移向负极,阳离子移向正极。
电解池中:“阴阳阳阴”即阴离子移向阳极,阳离子移向阴极。
3.原电池正极和负极的5种判定方法:只有2种特殊:Al(—)—NaOH溶液—Mg(+);Cu(—)—浓HNO3—Fe(+)4.二次电池充、放电的电极判断如下图所示:如铅蓄电池(属于二次电池、可充电电池)结构:Pb板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。
.放电反应(原电池):负极:Pb-2e-+ SO42- = PbSO4正极:PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O充电反应(电解池):阴极:PbSO4 +2e-= Pb+ SO42-阳极:PbSO4 -2e- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42-总反应式:Pb + PbO2 + 2H2SO42PbSO4 + 2H2O简单理解:充电要恢复放电前的样子。
即:放电时原电池负极失电子后,充电时要补回来,故原负极电极要接电源负极成阴极;放电时原电池正极得电子后,充电时要把电子失去,故原正极电极要接电源正极成阳极。
5.书写原电池中的电极反应式时,(1)一定要首先找出题目给出的溶液的酸、碱性,经确认无误后再用H+(酸溶液)或OH-(碱溶液)来平衡电荷。
(2)有些题目中未直接告诉酸碱性,则看电池总反应式,若总反应式中出现碱,则为碱性溶液,则必须用OH-(碱溶液)来平衡电荷。
(3)不在水溶液中进行的原电池反应,一般不能用H+或OH-平衡电荷。
第四章电化学基础知识点归纳

第四章电化学基础知识点归纳第四章电化学基础知识点归纳电化学是研究电和化学之间关系的分支学科,主要研究电能和化学变化之间的相互转化规律。
本章主要介绍了电化学基础知识点,包括电化学的基本概念、电池反应、电解反应以及其相关的电解池和电极。
一、电化学的基本概念1. 电化学:研究电和化学之间相互关系的学科。
2. 电解:用电能使电解质溶液或熔融物发生化学变化的过程。
3. 电解质:能在溶液中产生离子的化合物。
4. 电解池:由电解质、电极和电解物质组成的装置。
5. 电极:用来与溶液接触,传递电荷的导体。
二、电池反应1. 电池:将化学能转化为电能的装置。
由正极、负极、电解质和导电体组成。
2. 电池反应:电池工作时在正负极上发生的化学反应。
3. 氧化还原反应:电池反应中常见的反应类型,在正极发生氧化反应,负极发生还原反应。
4. 电池电势:电池正极和负极之间的电位差。
5. 电动势:电池正极和负极之间的最大电势差。
三、电解反应1. 电解:用电流使电解质发生化学变化的过程。
2. 导电质:在电解质中起导电作用的物质。
3. 离子:在溶液中能自由移动的带电粒子。
4. 阳离子:带正电荷的离子。
5. 阴离子:带负电荷的离子。
6. 电解池:由电解质溶液、电解质和电极组成的装置。
7. 电解程度:电解质中离子的溶解程度。
8. 法拉第定律:描述了电解过程中,电流量与电化学当量的关系。
四、电解池和电极1. 电解槽:承载电解液和电极的容器。
2. 阳极:电解池中的电流从电解液流入的电极,发生氧化反应。
3. 阴极:电解池中的电流从电解液流出的电极,发生还原反应。
4. 阳极反应:电解池中阳极上发生的氧化反应。
5. 阴极反应:电解池中阴极上发生的还原反应。
6. 电极反应速度:电极上反应的速度。
7. 电极反应中间体:反应过程中形成的中间物质。
电化学是现代科学和工程领域中的重要分支,广泛应用于电池、电解、蓄电池、电解涂层、电化学合成等领域。
了解电化学的基础知识,有助于我们更好地理解和应用电化学原理。
高中化学 第四章 电化学基础章末总结 新人教版选修4

第四章电化学基础章末总结热点聚焦专题一原电池和电解池的知识比较原电池电解池定义将化学能转变成电能的装置将电能转变成化学能的装置装置举例形成条件①活动性不同的两电极(连接或接触)②电解质溶液③形成闭合回路④有自发进行的氧化还原反应①两电极连接直流电源②两电极插入电解质溶液中③形成闭合回路电极电极名称及判断负极:较活泼金属正极:较不活泼的金属(或能导电的非金属)(由电极本身性质决定)阳极:与电源正极相连的极阴极:与电源负极相连的极(由外加电源决定)电极反应负极:氧化反应,金属失电子正极:还原反应,溶液中的阳离子得电子或者氧气得电子阳极:氧化反应,溶液中的阴离子失电子或电极金属失电子阴极:还原反应,溶液中的阳离子得电子工作原理主要应用①金属的防护②加快反应速率③制造多种新的化学电源①电解食盐水(氯碱工业)②电冶金(冶炼Na、Mg、Al)③精炼铜④电镀⑤金属的防护实质使氧化还原反应中的电子通过导线定向移动形成电流使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程♨特别提示:原电池、电解池、电镀池判定规律(1)若无外接电源,可能是原电池,然后依据原电池的形成条件分析判断。
主要思路是“三看”:先看电极:两极为导体且活泼性不同;再看溶液:两极插入电解质溶液中;后看回路:形成闭合回路或两极接触。
(2)若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则可能是电解池或电镀池。
当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同则为电镀池,其余情况为电解池。
【例❶】(2015·吉林长春市十一中高二)下列说法不正确的是( )A B C D通电一段时间后,搅拌均匀,溶液的pH增大甲电极上的电极反应为:2Cl--2e-===Cl2↑Pt电极上的电极反应为:O2+2H2O+总反应的离子方程式为:2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+4e-===4OH-解析:A项,电解的是水,一段时间后硫酸浓度增加,pH减小,故A错误;B项,甲电极上发生失电子的反应,电极反应为2Cl--2e-===Cl2↑,故B正确;C项,实质为铁的吸氧腐蚀,Pt电极为正极,故C正确;D项,构成原电池,明显正确;故答案选A。
原电池章节知识点总结

第四章 电化学根底 知识点整理1.原电池和电解池的比拟:2、原电池正负电极的判断 1〕根据电极材料:较活泼一极为负,较不活泼的一极为正〔与电解质反响得失电子〕2〕根据两极发生的反响:发生氧化反响的一极为负,复原反响的一极为正3〕根据电极增重还是减重:溶解或减轻的一极为负,增加或放出气泡的一极为正4〕根据电子或电流流动方向:电流方向:正→负 电子流向:负→正 5〕根据溶液中离子运动方向:阴离子移向的一极为负,阳离子移向的一极为正装置 原电池电解池实例原理使氧化复原反响中电子定向移动,从而形成电流。
这种把化学能变为电能的装置叫做原电池。
使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化复原反响的过程叫做电解。
这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。
形成条件 ①电极:两种不同的导体相连;②电解质溶液:能与电极反响。
③能自发的发生氧化复原反响④形成闭合回路 ①电源; ②电极〔惰性或非惰性〕;③电解质〔水溶液或熔化态〕。
反响类型 自发的氧化复原反响 非自发的氧化复原反响电极名称由电极本身性质决定:正极:材料性质较不活泼的电极;负极:材料性质较活泼的电极。
由外电源决定:阳极:连电源的正极; 阴极:连电源的负极;电极反响 负极:Zn-2e -=Zn 2+〔氧化反响〕正极:2H ++2e -=H 2↑〔复原反响〕 阴极:Cu 2++2e -= Cu 得电子〔复原反响〕阳极:2Cl --2e -=Cl 2↑ 失电子〔氧化反响〕 电子流向 负极→正极 电源负极→阴极;阳极→电源正极 电流方向 正极→负极电源正极→阳极;阴极→电源负极 离子流向 阴离子流向负极 阳离子流向正极 阴离子流向阳极 阳离子流向阴极 能量转化 化学能→电能 电能→化学能应用①①抗金属的电化腐蚀;②实用电池。
①电解食盐水〔氯碱工业〕;②电镀〔镀铜〕;③电冶〔冶炼Na 、Mg 、Al 〕;④精炼〔精铜〕。
3.正确书写原电池电极反响式(1)列出正负电电极上的反响物质,在等式的两边分别写出反响物和生成物(2)在反响式左边写出得失电子数,使得失电子数目相等。
高中人教版选修4 第4章 电化学基础 本章总结 课件(16张)

化学
典例应用 1 下图Ⓐ为直流电源,Ⓑ为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸,Ⓒ为 电镀槽。接通电路后,发现Ⓑ上的 c 点显红色,请填空:
(1)电源Ⓐ上的 a 为__________极。 (2)滤纸Ⓑ上发生的总化学反应方程式为__________。 (3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌,接通○K 点,使 c、d 两点短路,则电极 e 上发生的 反应为________________________;电极 f 上发生的反应为__________,槽中盛放的电镀 液可以是__________或__________(只要求填写两种电解质溶液)。
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化学
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化学
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化学
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化学
专题一:有关两池(原电池、电解池)比较的问题 原电池
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专题应用
第13页
经典品质/超越梦想
同步导练/RJ·选修④
化学
【答案】 (1)正
(2)2NaCl+2H2O=电==解==2NaOH+H2↑+Cl2↑ (3)Zn-2e-===Zn2+ Zn2++2e-===Zn ZnSO4 溶液 ZnCl2 溶液 【点悟】 本题涉及工业上电解饱和食盐水制 NaOH 和 Cl2 及铁上镀锌等知识点,是 大家熟知的重点及热点内容,可见高考不回避重点、热点内容,只是不断变换出题方式,
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)。
高中化学选修电化学知识点总结

第四章电化学基础一、原电池:1、概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池。
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: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、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(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):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+2H2SO42PbSO4↓+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。
电化学基础知识总结

电化学基础知识总结电化学基础学问总结第四章电化学基础学问总结第一节原电池原电池:1、概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池_______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: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、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、负极的推断:(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)从电子的流淌方向负极流入正极(3)从电流方向正极流入负极(4)依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)依据试验现象①__溶解的一极为负极__②增重或有气泡一极为正极其次节化学电池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、化学电池的分类:一次电池、二次电池、燃料电池一、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):Pb+SO2-4-2e=PbSO4↓正极(氧化铅):PbO2+4H++SO2-4+2e=PbSO4↓+2H2O充电:阴极:PbSO4+2H2O-2e=PbO2+4H++SO2-4阳极:PbSO4+2e =Pb+SO2-4两式可以写成一个可逆反应:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4↓+2H2O充电放电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,可依据燃烧反应写出总的电池反应,但不注明反应的条件。
第四章电化学基础知识点归纳

第四章电化学基础知识点归纳一、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)两种活泼性不同的金属(或一种是金属,另一种是非金属导体)作电极。
(2)电解质溶液。
(3)形成闭合回路。
(4)自发进行的氧化还原反应。
3、工作原理以铜锌原电池(稀硫酸作电解质溶液)为例:锌片为负极,发生氧化反应,电极反应式:Zn 2e⁻= Zn²⁺。
铜片为正极,发生还原反应,电极反应式:2H⁺+ 2e⁻= H₂↑。
电子由负极经外电路流向正极,电流由正极经外电路流向负极。
4、正负极的判断(1)根据电极材料:较活泼的金属为负极,较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。
(2)根据电子流向:电子流出的一极为负极,电子流入的一极为正极。
(3)根据电流方向:电流流出的一极为正极,电流流入的一极为负极。
(4)根据离子移动方向:阴离子移向的一极为负极,阳离子移向的一极为正极。
(5)根据反应类型:发生氧化反应的一极为负极,发生还原反应的一极为正极。
5、原电池原理的应用(1)加快化学反应速率,如在锌与稀硫酸反应时加入少量硫酸铜溶液,构成原电池,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、铅蓄电池、燃料电池等。
二、化学电源1、一次电池(1)碱性锌锰干电池负极材料:Zn正极材料:MnO₂电解质:KOH负极反应:Zn + 2OH⁻ 2e⁻= Zn(OH)₂正极反应:2MnO₂+ 2H₂O + 2e⁻= 2MnOOH + 2OH⁻(2)银锌纽扣电池负极材料:Zn正极材料:Ag₂O电解质:KOH负极反应:Zn + 2OH⁻ 2e⁻= ZnO + H₂O正极反应:Ag₂O + H₂O + 2e⁻= 2Ag + 2OH⁻2、二次电池(1)铅蓄电池放电时负极材料:Pb正极材料:PbO₂电解质:H₂SO₄负极反应:Pb + SO₄²⁻ 2e⁻= PbSO₄正极反应:PbO₂+ 4H⁺+ SO₄²⁻+ 2e⁻= PbSO₄+ 2H₂O 充电时阴极反应:PbSO₄+ 2e⁻= Pb + SO₄²⁻阳极反应:PbSO₄+ 2H₂O 2e⁻= PbO₂+ 4H⁺+ SO₄²⁻(2)锂离子电池总反应式:Li₁ x CoO₂+ Li x C₆= LiCoO₂+ C₆(x < 1)3、燃料电池(1)氢氧燃料电池酸性电解质负极反应:H₂ 2e⁻= 2H⁺正极反应:O₂+ 4H⁺+ 4e⁻= 2H₂O碱性电解质负极反应:H₂+ 2OH⁻ 2e⁻= 2H₂O正极反应:O₂+ 2H₂O + 4e⁻= 4OH⁻(2)甲烷燃料电池酸性电解质负极反应:CH₄+ 2H₂O 8e⁻= CO₂+ 8H⁺正极反应:2O₂+ 8H⁺+ 8e⁻= 4H₂O碱性电解质负极反应:CH₄+ 10OH⁻ 8e⁻= CO₃²⁻+ 7H₂O正极反应:2O₂+ 4H₂O + 8e⁻= 8OH⁻三、电解池1、定义电解池是将电能转化为化学能的装置。
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第四章电化学基础
第一节原电池
原电池:
1、概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池
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: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、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、化学电池的分类:一次电池、二次电池、燃料电池
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。
放电:负极(铅):Pb+SO
2--2e=PbSO4
4
正极(氧化铅):PbO2+4H++SO 42-+2e=PbSO4+2H2O
充电:阴极:PbSO4+2H2O-2e=PbO2+4H++SO42-
阳极:PbSO4+2e=Pb+SO42-
放电
两式可以写成一个可逆反应:PbO2+Pb+2H242PbSO4+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
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。
,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。
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。
当电解质溶液呈酸性时:负极:2H2-4e=4H+ 正极:O2+4 e4H+ =2H2O
当电解质溶液呈碱性时:负极:2H2+4OH-4e=4H2O正极:O2+2H2O+4 e=4OH
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:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;正极:4H2O+2O2+8e-=8OH。
电池总反应式为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
3、燃料电池的优点:能量转换率高、废弃物少、运行噪音低
四、废弃电池的处理:回收利用
第三节电解池
一、电解原理
1、电解池:把电能转化为化学能的装置也叫电解槽
2、电解:电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程
3、放电:当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程
4、电子流向:
(电源)负极—(电解池)阴极—(离子定向运动)电解质溶液—(电解池)阳极—(电源)正极
阳极:与直流电源的正极相连的电极,发生氧化反应
阴极:与直流电源的负极相连的电极,发生还原反应
6、电解CuCl2溶液的电极反应:
阳极:2Cl- -2e-=Cl2 (氧化) 阴极:Cu2++2e-=Cu(还原) 总反应式:CuCl2 =Cu+Cl2↑
7、电解本质:电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的电解过程
☆规律总结:金属最怕做阳极,做了阳极就溶解,做了阴极被保护。
只要是水溶液
电解反应离子方程式书写:
放电顺序:
阳离子放电顺序Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
阴离子的放电顺序是惰性电极时:S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)
只要是水溶液H,OH以后的离子均作废,永远不放电。
是活性电极时:电极本身溶解放电
注意先要看电极材料,是惰性电极还是活性电极,若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属,则阳极反应为电极材料失去电子,变成离子进入溶液;若为惰性材料,则根据阴阳离子的放电顺序,依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。
电解质水溶液点解产物的规律
(1)电解水型:含氧酸,强碱,活泼金属含氧酸盐
(2)电解电解质型:无氧酸,不活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)
(3)放氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐(4)放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐
二、电解原理的应用
1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气
(1)、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合金的方法
(2)、电极、电解质溶液的选择:
阳极:镀层金属,失去电子,成为离子进入溶液M— ne — == M n+
阴极:待镀金属(镀件):溶液中的金属离子得到电子,成为金属原子,附着在金属表面M n+ + ne — == M
电解质溶液:含有镀层金属离子的溶液做电镀液
镀铜反应原理阳极(纯铜):Cu-2e-=Cu2+,阴极(镀件):Cu2++2e-=Cu,电解液:可溶性铜盐溶液,如CuSO4溶液
(3)、电镀应用之一:铜的精炼阳极:粗铜;阴极:纯铜电解质溶液:硫酸铜
3、电冶金
(1)、电冶金:使矿石中的金属阳离子获得电子,从它们的化合物中还原出来用于冶炼活泼金属,如钠、镁、钙、铝
(2)、电解氯化钠:
通电前,氯化钠高温下熔融:NaCl == Na + + Cl—
通直流电后:阳极:2Na+ + 2e— == 2Na 阴极:2Cl—— 2e—== Cl2↑
☆规律总结:原电池、电解池、电镀池的判断规律
(1)若无外接电源,又具备组成原电池的三个条件。
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)若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则可能是电解池或电镀池;当阴极为金属,阳极亦为金属且与电解质溶液中的金属离子属同种元素时,则为电镀池。
(3)若多个单池相互串联,又有外接电源时,则与电源相连接的装置为电解池成电镀池。
若无外接电源时,先选较活泼金属电极为原电池的负极(电子输出极),有关装置为原电池,其余为电镀池或电解池。
☆原电池,电解池,电镀池的比较
阳极失e- 正极得e- 负极失e- 阴极得e-
第四节金属的电化学腐蚀和防护
一、金属的电化学腐蚀
(1)金属腐蚀内容:(2)金属腐蚀的本质:都是金属原子失去电子而被氧化的过程
析氢腐蚀——腐蚀过程中不断有氢气放出
①条件:潮湿空气中形成的水膜,酸性较强(水膜中溶解有CO2、SO2、H2S等气体)
②电极反应:负极: Fe – 2e- = Fe2+正极: 2H+ + 2e- = H2 ↑
总式:Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ↑
吸氧腐蚀——反应过程吸收氧气
①条件:中性或弱酸性溶液
②电极反应:负极: 2Fe – 4e- = 2Fe2+正极: O2+4e- +2H2O = 4OH-
总式:2Fe + O2 +2H2O =2 Fe(OH)2离子方程式:Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2
生成的Fe(OH)2被空气中的O2氧化,生成Fe(OH)3,Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3 Fe(OH)3脱去一部分水就生成Fe2O3·x H2O(铁锈主要成分)
规律总结:
金属腐蚀快慢的规律:在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢规律如下:
电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀
防腐措施由好到坏的顺序如下:
外接电源的阴极保护法>牺牲负极的正极保护法>有一般防腐条件的腐蚀>无防腐条件的腐蚀
二、金属的电化学防护
1、利用原电池原理进行金属的电化学防护
(1)、牺牲阳极的阴极保护法
原理:原电池反应中,负极被腐蚀,正极不变化
应用:在被保护的钢铁设备上装上若干锌块,腐蚀锌块保护钢铁设备
负极:锌块被腐蚀;正极:钢铁设备被保护
(2)、外加电流的阴极保护法
原理:通电,使钢铁设备上积累大量电子,使金属原电池反应产生的电流不能输送,从而防止金属被腐蚀
应用:把被保护的钢铁设备作为阴极,惰性电极作为辅助阳极,均存在于电解质溶液中,接上外加直流电源。
通电后电子大量在钢铁设备上积累,抑制了钢铁失去电子的反应。
2、改变金属结构:把金属制成防腐的合金
3、把金属与腐蚀性试剂隔开:电镀、油漆、涂油脂、表面钝化等
(3)金属腐蚀的分类:
化学腐蚀—金属和接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀
电化学腐蚀—不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生原电池反应。
比较活泼的金属失去电子而被氧化,这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
化学腐蚀与电化腐蚀的比较。