高中化学电化学自助

高中化学电化学自助 课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 :电化学 主备人:彭仕国 审核人:谢云鹰 第一部分基础知识识记篇: 知识点一 原电池原理(靠原形、抓本质) 知识要点 实例 将化学能转变为电能的一种装置叫做原概念 电池 实质 将化学能转变为电能 构成前提 必须是能发生自发的氧化还原反应 1(活动性不同的两种金属(或一种金属， 一种为能导电的非金属)作为两个电极 构成条件 2(两个电极必须以导线相连或直接接触 3(电极插入电解质溶液中形成闭合回路 自发的氧化还原反应: 电子流出的一极(通常为活泼性较负极 负极:Zn片 强，易失电子的金属 电极构成 电子流入的一极(通常是活泼性较正极 正极:Cu片 弱的金属或非金属导体 电子由负极流向正极，电流方向是电子流向:由Zn?导线?Cu 电流方向 由正极流向负极(与电子流向相反) 电流方向:由Cu?导线?Zn 《元素周期律和元素周期 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 》第 1 页 共 1 页 电极失去电子，被氧化，发生氧化负极 反应 电极反应 电极上得到电子，发生还原反应(一 正极 般是溶液中易得电子的物质发生还 原反应) 正极、负极分别发生的氧化反应和总反应方程式 还原反应综合起来得到总式 如:干电池、蓄电池、高能电池等( 1(制多种电池 制取氢气时，锌中滴一些硫酸铜溶液，使2(形成原电池，加快反应速率 应 用 反应速率大大增强; 3(根据原电池原理保护金属不受腐如铁铜连接处于电解质溶液中，铜受到保蚀 护，不易腐蚀 知识点二 金属的腐蚀 (1)金属腐蚀的定义:金属或合金与接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程( (2)金属腐蚀的实质:金属原子失去电子被氧化而消耗的过程( (3)金属腐蚀的种类:化学腐蚀与电化学腐蚀( 化学腐蚀与电化学腐蚀的对比 化学腐蚀 电化学腐蚀 条 件 金属与其他物质直接发生化学反应 不纯金属或合金与电解质溶液接触而反应 现 象 无电流产生 有电流产生 本 质 金属被氧化的过程 较活泼金属被氧化的过程 相互关系 化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更严重 (4)电化学腐蚀分为:析氢腐蚀与吸氧腐蚀 钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀的对比 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 形成条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或为中性 负极反应 正极反应 发生情况 相对较少，腐蚀速率较快 非常普遍，腐蚀速率一般较慢 联 系 两种腐蚀交替发生，吸氧腐蚀为主 溶液中的相关反应 Fe(OH)脱去一部分水就生成FeO?x HO(铁锈主要成分) 3232 规律 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf : 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 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 的腐蚀 防腐措施由好到坏的顺序如下: 《元素周期律和元素周期表》第 2 页 共 2 页 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 知识点三 金属的防护 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 知识点四 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 、化学电池的分类: 一次电池 、 二次电池 、 燃料电池 3 一次电池 常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等 二次电池 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。 电极反应:铅蓄电池 , 放电:负极(铅):Pb，,2e,PbSO? 4 +, 正极(氧化铅):PbO，4H，，2e,PbSO?，2HO 242 , +充电:阴极:PbSO，2HO,2e,PbO，4H， 422 , 阳极:PbSO，2e,Pb， 4 放电 两式可以写成一个可逆反应: PbO，Pb，2HSO 2PbSO?，2HO 22442 充电 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 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 《元素周期律和元素周期表》第 3 页 共 3 页 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:2H,4e=4H正极:,，4 e4H=2HO 222 当电解质溶液呈碱性时: ,,,, 负极: 2H，4OH,4e,4HO 正极:,，2HO，4 e,4OH2222 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: ,-2-负极:CH，10OH,8e, ,CO ，7HO; 432-- 正极:4HO，2O，8e, ,8OH22 电池总反应式为:CH，2O，2KOH,KCO，3HO 42232 3、燃料电池的优点:能量转换率高、废弃物少、运行噪音低 知识点五 电解原理(靠原形、抓本质) 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 5、电极名称及反应: 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CuCl溶液的电极反应: 2- 阳极: 2Cl-2e-=Cl (氧化) 2 《元素周期律和元素周期表》第 4 页 共 4 页 2+阴极: Cu+2e-=Cu(还原) 总反应式: CuCl =Cu+Cl ? 22 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:电解反应离子方程式 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 写: 放电顺序: 阳离子放电顺序 +2+3+2++2+2++3+2++2++Ag>Hg>Fe>Cu>H(酸)>Fe>Zn>H(盐溶液) >Al>Mg>Na>Ca>K 阴离子的放电顺序 2------2-是惰性电极时:S>I>Br>Cl>OH>NO>SO(等含氧酸根离子) 34 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。 上述四种类型电解质分类: (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 知识点六 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 +,+, 饱和食盐水成分:溶液存在Na、Cl、H、OH四种离子。 《元素周期律和元素周期表》第 5 页 共 5 页 +,,, 电极反应式:阴极:2H，2e=H?(还原反应); 阳极:2Cl,2e=Cl?(氧化反应)。 22 实验现象解释: +, (1)阴极区域变红原因:由于H被消耗，使得阴极区域OH离子浓度增大(实际上是 +,破坏了附近水的电离平衡，由于K为定值，c(H)因电极反应而降低，导致c(OH)增大，使W 酚酞试液变红)。 (2)湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝原因:氯气可以置换出碘化钾中的碘，Cl+2KI=2KCl+I，22I使淀粉变蓝。 2 注意:如果试纸被熏蒸的太久，蓝色会因为湿氯气的漂白作用而褪去。 电解饱和食盐水的总反应式: 该电解反应属于放氢生碱型，电解质与水均参与电解反应，类似的还有KS、MgBr等。 222、电镀 (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: —n+阳极:镀层金属，失去电子，成为离子进入溶液 M— ne == M 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 n+—M + 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 -2+- 阳极(纯铜):Cu-2e=Cu2+，阴极(镀件):Cu+2e=Cu， 电解液:可溶性铜盐溶液，如CuSO溶液 4 (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== Cl? 2 ?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。?有活泼性不同的两个电极;?两极用导线互相连接成直接插入连通的电解质溶液里;?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。 《元素周期律和元素周期表》第 6 页 共 6 页 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 性质 类别 原电池 电解池 电镀池 定义 将化学能转变成电将电能转变成化学能的应用电解原理在某些金属(装置特点) 能的装置 装置 表面镀上一侧层其他金属 反应特征 自发反应 非自发反应 非自发反应 装置特征 无电源，两级材料有电源，两级材料可同 有电源 不同 可不同 形成条件 活动性不同的两极 两电极连接直流电源 1镀层金属接电源正极，待 电解质溶液 两电极插入电解质溶液 镀金属接负极;2电镀液必 形成闭合回路 形成闭合回路 须含有镀层金属的离子 电极名称 负极:较活泼金属 阳极:与电源正极相连 名称同电解，但有限制条件 正极:较不活泼金阳极:必须是镀层金属 属(能导电非金属) 阴极:与电源负极相连 阴极:镀件 电极反应 负极:氧化反应，阳极:氧化反应，溶液 金属失去电子 中的阴离子失去电子，阳极:金属电极失去电子 正极:还原反应，或电极金属失电子 溶液中的阳离子的阴极:还原反应，溶液阴极:电镀液中阳离子得到 电子或者氧气得电中的阳离子得到电子 电子 子(吸氧腐蚀) 电子流向 负极?正极 电源负极?阴极 同电解池 电源正极?阳极 溶液中带电粒子阳离子向正极移动 阳离子向阴极移动 同电解池 的移动 阴离子向负极移动 阴离子向阳极移动 联系 在两极上都发生氧化反应和还原反应(本质) ??原电池与电解池的极的得失电子联系图: 阳极(失) e- 正极(得) e- 负极(失) e- 阴极(得) 知识点七 电化学计算法 (1)有关电化学计算思路有二 ?根据总的化学方程式的化学计量数关系列比例求解;?根据串联电路中各电极上转移的电子数相等布列代数方程式求解。(转移的电子数=任一电极上析出物质的物质的量(mol)×每析出1mol该物质转移的电子数) + - (2)水中H 或OH放电有关量的关系式: + -- ? 消耗 1molH--得 1mole --放出 1/2mol H --增生 1molOH2- - + ? 消耗1molOH--失 1mole --放出 1/4mol O --增生 1molH2 《元素周期律和元素周期表》第 7 页 共 7 页 + 利用上式关系可方便进行有关放电电量、电极产物及溶液H量或PH的计算。 第二部分经典题型引领篇: [练1-1] 用惰性电极和串联电路电解下列物质的水溶液:(1)HCl (2)NaNO 3(3)CuCl (4)AgNO 在相同时间里理论上生成气体总体积(标)之比依次是 23 V:V:V:V= 4:3:2:1 (1)(2)(3)(4)- [解析] 设各电极上转移的电量为 4e,则(1):阴极-2H,阳极-2Cl,共 4;(2):阴极-2H,阳极2 22 -1O,共 3;(3):阳极- 2Cl;(4):阳极-1O 故V:V:V:V=4:3:2:1 22 2(1)(2)(3)(4) [练1-2] 用两支惰性电极插入 500 ml的硝酸银溶液中,通电电解. 当电解质溶液的PH值从 6.0 到 3.0 时, (设电解时阴极没有氢气放出,且电解质溶液在电解前后体积变化可以忽略不计),电极上应析出银的质量为 ( B ) A. 27 mg B. 54 mg C. 108 mg D. 216 mg + -3-6-3[解析] 电解后溶液 c(H)增加: 10-10?10(mol/L),增生 +-3-3+-+n(H)=10mol/L×0.5L=0.5×10mol,根据 产生1molH有1mole转移,阳离子Ag在阴极上 -3+-失去的电子也是0.5×10mol,由阴极上 Ag+e=Ag , 可得析出 -3-3m(Ag)=108g/mol×0.5×10mol=54×10g .即 B 1-3] 烧杯中盛放浓度均为 0.10 mol/L 氯化钠和硝酸铜的混合溶液,现将该溶液以惰性电[练 极电解,当铜离子全部在阴极下转为金属铜时,溶液的p,值为 ( B ) A. 7.00 B. 1.00 C. 0.7 D. 1.30 [解析] 设溶液为1L。因流入阴极的电子为0.1mol/L×1L×2=0.2mol，则阳极流出的电子也等于 - -- --_0.2mol。在阳极上可能放电的有Cl和水中电离出的 OH,Cl比OH易失电子,0.1molCl优先 -- _ —- 放电失去0.1mole之后，另外的0.1mole为OH放电:0.1OH- 0.1e=0.25O+ 0.5HO,此2 2—+ +时消耗了0.1mol OH,溶液增生了0.1molH,即 c(H)=0.1mol/L,PH=1，选B。 [练1-4] 25?时，将两个铂电极插入一定质量的硫酸钠饱和溶液中进行电解。通电一段时间后，阴极上逸出a mol气体，同时有W g NaSO?10HO晶体析出。若温度不变，剩余溶液中溶242 质的质量分数为 (D) WW A、×100, B、×100, W，18aW，36a 7100W7100W C、, D、, 161(W，18a)161(W，36a) [解析] 以铂惰性电极电解硫酸钠溶液实质是电解水，晶体析出的原因正是电解过程中水转化为 H、O而减少的结果。剩余溶液仍是饱和溶液。晶体中硫酸钠质量=142W/322=71W/161; 22 2HO=2H + O，阴极逸出a mol气体为氢气，故电解了的水质量=18a。显然，25?时，将 Wg 222 NaSO?10HO溶入18a水中，则恰好为饱和溶液，其溶质质量分数=(晶体中硫酸钠质量):242 (晶体质量+电解反应了的水)。将数值代入则得 D 选项。 第三部分经典积累巩固篇: 《元素周期律和元素周期表》第 8 页 共 8 页