化学二轮专题复习:上篇 专题八 电化学原理
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电化学知识点总结一、电化学基础1. 电化学的基本概念电化学是研究电化学反应的科学,它涉及到电流和电势的关系,以及在电化学反应中的能量转换和催化作用。
电化学反应通常发生在电极上,电化学反应的方向与电流的流动方向相反。
2. 电化学的基本原理电化学的基本原理包括电极反应、电解、电荷传递和能量转换等。
在电池中,通过氧化还原反应产生的电能被转化为化学能,进而转化为电能,从而产生电流。
3. 电化学的基本参数电化学的基本参数包括电压、电流、电解、电极电势、电导率、离子迁移速率等。
这些参数是电化学研究的基础,也是电化学应用的基本原理。
二、电化学反应1. 电化学反应的基本类型电化学反应包括氧化还原反应、电解反应、电化学合成反应等。
氧化还原反应是电化学反应中最常见的一种,它涉及到电子的转移,产生电压和电流。
电解反应是电化学反应中电流通过电解质溶液时发生的反应,通常涉及到离子的迁移和溶液中的化学反应。
电化学合成反应是指利用电能进行化学合成反应,通常包括电极合成和电解合成两种方式。
2. 电化学反应的热力学和动力学电化学反应的热力学和动力学是电化学研究的重要内容。
热力学研究电化学反应的热能转化和热能产生的条件,动力学研究电化学反应的速率和电化学动力学理论。
三、电化学动力学1. 电化学反应速率电化学反应速率是指单位时间内电化学反应所产生的物质的变化量。
电化学反应速率与电流和电压密切相关,它是电化学反应动力学研究的关键之一。
2. 催化作用催化作用是指通过催化剂来提高电化学反应速率的现象。
催化剂可以降低反应的活化能,提高反应速率,通常在电化学反应中有着重要的应用。
3. 双电层理论双电层是电极表面和电解质溶液之间的一个电荷层,它对电化学反应速率有着重要的影响。
双电层理论是电化学研究的重要理论之一,它涉及到电极和电解质溶液中的电位差和电荷分布。
4. 交换电流交换电流是指在电化学反应中与电流方向相反的电流,它是电化学反应速率的一个重要参数,也是电化学动力学研究的重要内容。
高考化学专题复习----电化学直击高考考点:电化学知识是理论部分的一个重要内容,也是历年高考考查的一个重点。
电化学知识既可以综合学科内的知识,如联系到: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。
也可以涉及到学科间的知识的运用,如联系到物理学的“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,是不可忽视的一个知识点。
在《考试大纲》中,它主要涵盖以下基本要求:1.理解原电池原理和电解池原理,能够正确分析和判断电化学中的电极反应,正确书写电极反应式。
2.了解化学腐蚀与电化学腐蚀,联系生产、生活中的金属腐蚀现象,会分析和区别化学腐蚀和电化学腐蚀,了解一般防腐蚀的方法,并能运用原电池的基本原理解释简单的防腐蚀等生产实际问题。
3.铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业等是电解原理的具体应用,要了解和熟悉这些反应原理。
4.电解池中电解质溶液的pH变化的计算。
复习过程中注意以下两点:(1)综合命题的趋势要求宽而不是难,历年的高考试题印证了这一点。
对相差基础知识应扎实掌握,如电极反应的方程式的书写、燃料电池的分析、计算等。
(2)理科综合考试的一个重要变化是从知识立意向能力立意的转变。
对电化学问题、实物图的分析是近几年高考命题的一个热点,对图表类问题的分析处理要灵活掌握。
要点一原电池原理及其应用1.原电池的工作原理2.原电池的判定先分析有无外接电源:有外接电源者为电解池,无外接电源者可能为原电池;然后依据原电池的形成条件分析判定。
3 形成原电池的条件:①两个活泼性不同的电极。
通常用活泼金属做负极,用不活泼金属或可以导电的非金属做正极。
②电解质溶液:一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应或做氧气的载体。
③通过导线连接电极(或电极相互接触),形成闭合回路。
4.原电池正极和负极的确定①由两极的相对活泼性确定:在原电池中,相对活泼性较强的金属为原电池的负极,相对活泼性较差的金属或导电的非金属作原电池的正极。
2022年高考化学二轮复习重点专题常考点突破练专题八有机化学基础(必修)题型一同分异构体与同系物1.(2021湖南永州模拟)分子式为C8H8O2的含苯环有机物,能与NaHCO3溶液反应生成气体,则符合上述条件的同分异构体有(不考虑立体异构)()A.2种B.3种C.4种D.5种答案C2.(2021湖南长郡模拟)已知有机物和的邻二氯代物均只有一种,则有机物的一氯代物有()A.4种B.5种C.6种D.7种答案B3.(2021山东菏泽模拟)某有机物X的化学式为C5H12O,能与钠反应放出氢气。
X被氧化最终能生成羧酸Y(C5H10O2),若不考虑立体异构,X和Y组合生成的酯最多有()A.4种B.8种C.16种D.32种答案C4.(2021河北衡水模拟)有四种含氮的化合物a(吡咯)、b(吡啶)、c[哌啶(六氢吡啶)]、d(四氢吡啶),其结构简式如图所示。
下列有关叙述错误的是()A.a、b、c、d均由C、H、N三种元素组成B.a与b互为同系物,c与d互为同系物C.a、b分别与氢气完全加成后可生成d、cD.c的二氯代物多于d(不含立体异构)答案B5.(2021上海长宁区模拟)据报道,75%乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸(CH3COOOH)、氯仿等均可有效灭活病毒。
对于上述化学药品的说法错误的是()A.CH3CH2OH能与水互溶B.NaClO通过氧化灭活病毒C.过氧乙酸与乙酸是同系物D.氯仿又叫三氯甲烷答案C题型二反应类型判定及消耗问题1.(2021湖南怀化一模)有机化合物M的结构简式为,关于M的下列说法正确的是()A.该有机化合物的分子式为C14H14O9B.该有机化合物分子中含有3种含氧官能团C.该有机化合物在酸性条件下水解的有机产物有2种D.该有机化合物能发生氧化反应、取代反应、加成反应答案B2.(2021安徽高三月考)拉坦前列素的结构如图所示,它具有良好的降眼压作用。
有关该化合物,下列叙述错误的是()A.分子式为C26H40O5B.1 mol该有机物最多能消耗4 mol NaOHC.能发生水解反应、加成反应D.分子中不可能所有碳原子共平面答案B3.(2021辽宁朝阳模拟)山道年蒿中提取出一种具有明显抗癌活性的有机物X,其结构简式如图所示。
高中化学必修1---电化学反应专题复习一、电化学反应的基本概念- 电化学反应是指在电解质溶液中发生的化学反应,包括氧化还原反应和电解反应两类。
- 氧化还原反应是指在化学反应中,物质的氧化态和还原态发生变化的过程。
- 电解反应是指在电力的作用下,使物质发生氧化还原反应的过程。
二、电化学反应的基本原理- 电化学反应涉及到电子的转移和离子的传导。
- 在电解质溶液中,正离子向阴极移动,接受电子形成还原物质,负离子向阳极移动,释放电子形成氧化物质。
- 电化学反应的方向取决于电极上的电势差,即电动势。
- 根据电势差的大小,电化学反应可以分为非自发反应和自发反应。
三、电化学反应的实验条件- 进行电化学反应实验需要使用电解槽和电解质溶液。
- 电解槽通常由两个电极(阳极和阴极)和电解质溶液组成。
- 电极材料的选择会影响电化学反应的速率和效果。
- 电解质溶液的浓度、温度和pH值等因素也会对电化学反应产生影响。
四、电化学反应的应用- 电化学反应在生活和工业中有着广泛的应用。
- 电解和电镀过程是工业上常见的应用,如金属的电镀、污水处理等。
- 电池是将化学能转化为电能的装置,广泛应用于电子设备和交通工具等领域。
- 燃料电池是一种能够将燃料的化学能直接转化为电能的装置,具有环保和高效的特点。
五、电化学反应的保护与利用- 为了保护金属材料不被腐蚀,在一些实际应用中需要进行电化学腐蚀保护。
- 电解可用于制取一些金属、非金属元素和化合物。
- 利用电化学反应可以实现能源的转化和储存,如电池和燃料电池。
- 通过电化学反应还可以制取一些化学品和药物,如氨水和铜制剂等。
以上是对高中化学必修1中电化学反应专题的复习概要,希望对你的学习有所帮助。
专题8 电化学原理【2015年高考考纲解读】1.了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
了解常见化学电源的种类及其工作原理。
2.理解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害,防止金属腐蚀的措施。
【重点、难点剖析】一、原电池原理及电极反应式1.一般电极反应式的书写列物质标得失—按照负极发生氧化反应,正极发生还原反应,判断出电极反应产物,找出得失电子的数量。
[来源学科网ZXXK]看环境—电极产物在电解质溶液的环境中,应能稳定存在,如碱性介质中生成的H+应让其结合OH-配守恒生成水。
电极反应式应根据电荷守恒和质量守恒、得失电子守恒等加以配平。
两式加两电极反应式相加,与总反应的离子方程式对照验证。
验总式—2.复杂电极反应式的书写复杂电极反应式=总反应式-较简单一极的电极反应式如CH4酸性燃料电池中CH4+2O2===CO2+2H2O……总反应式2O2+8H++8e-===4H2O……正极反应式CH4+2H2O-8e-===CO2+8H+……负极反应式二、电解原理及其规律1.电解产物的判断(1)阳极产物的判断首先看电极,如果是活性电极(金属活动性顺序表Ag以前的金属,包括Ag)作阳极,则电极材料本身失电子,电极溶解。
如果是惰性电极,则看溶液中的阴离子的失电子能力,阴离子的放电顺序为S2->I->Br->Cl->OH-,其氧化产物依次对应为S、I2、Br2、Cl2和O2。
(2)阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序(如下)进行判断:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+,其还原产物依次对应为Ag、Fe2+、Cu、H2、Pb、Sn、Fe、Zn。
2.电化学定量计算的方法(1)根据总反应式计算。
先写出电极反应式,再写出总反应式,然后根据总反应式列比例式计算。
(2)守恒法计算。
用于串联电路,中电极反应物、产物及电子转移的有关计算,其依据是电路中转移的电子数守恒。
高考化学电化学反应原理与实验解析在高考化学中,电化学反应原理与实验是一个重要的考点,它不仅要求我们理解抽象的化学概念,还需要我们具备实验分析和解决问题的能力。
下面就让我们一起来深入探讨这一重要的化学知识领域。
一、电化学反应原理电化学反应本质上是一种氧化还原反应,只不过其电子的转移是通过外电路来实现的。
要理解电化学反应,首先得明白原电池和电解池这两个关键概念。
原电池是将化学能转化为电能的装置。
在原电池中,存在着自发进行的氧化还原反应。
比如,铜锌原电池中,锌较活泼,容易失去电子,发生氧化反应,成为负极;而铜则相对不活泼,容易得到电子,发生还原反应,成为正极。
电子从负极流出,经过外电路流向正极,从而形成电流。
在这个过程中,溶液中的离子也会发生定向移动,以维持溶液的电中性。
电解池则恰恰相反,它是将电能转化为化学能的装置。
在外加电源的作用下,溶液中的离子被迫发生定向移动,在电极上发生氧化还原反应。
例如,电解氯化铜溶液时,与电源正极相连的阳极,氯离子失去电子,发生氧化反应生成氯气;与电源负极相连的阴极,铜离子得到电子,发生还原反应生成铜单质。
二、电极的判断在电化学反应中,准确判断电极是解决问题的关键。
一般来说,有以下几种判断方法:1、根据金属的活泼性:较活泼的金属通常作为负极,较不活泼的金属或非金属作为正极。
但需要注意的是,当电解质溶液对金属的活泼性产生影响时,判断要更加谨慎。
2、根据电子的流向:电子流出的一极为负极,电子流入的一极为正极。
3、根据电流的流向:电流流出的一极为正极,电流流入的一极为负极。
4、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。
三、电化学反应中的离子移动在电化学反应中,离子的定向移动对于维持溶液的电中性和反应的持续进行至关重要。
在原电池中,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动。
以铜锌原电池为例,硫酸溶液中的硫酸根离子向锌电极(负极)移动,氢离子向铜电极(正极)移动。
电化学原理及其应用一、选择题1.中央电视台报道,一种名叫“排毒基强离子排毒仪”的产品正在市场热销。
向排毒盆内倒入了纯净的温水,双脚放入盆中,启动电源开关,加入了适量精盐。
过一段时间,盆中开始出现绿色、红褐色的絮状物。
下列说法正确的是 ( ) A.绿色、红褐色的絮状物就是从脚底排出的体内毒素B.加一些精盐的目的是起到消炎杀菌的作用C.此“排毒基强离子排毒仪”一定是用惰性电极制成的D.绿色、红褐色的絮状物分别是氢氧化亚铁和氢氧化铁2.中学阶段介绍的应用电解法制备的物质主要有三种:一是铝的工业制备、二是氯碱工业、三是金属钠的制备。
下列关于这三个工业生产的描述正确的是 ( ) A.电解法制金属钠时,负极反应式为:Na++e-===NaB.电解法生产铝时,需对铝土矿进行提纯,在提纯过程中应用了氧化铝或氢氧化铝的两性C.在氯碱工业中,电解池中的阴极产生的是H2,NaOH在阳极附近产生D.氯碱工业和金属钠的冶炼都用到了NaCl,在电解时它们的阴极都是Cl-失电子3.(2010·全国理综Ⅰ,10)下图是一种染料敏化太阳能电池的示意图。
电池的一个电极由有机光敏染料(S)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成,另一电极由导电玻璃镀铂构成,电池中发生的反应为:TiO2/S TiO2/S*(激发态)TiO2/S*―→TiO2/S++e-+2e-―→3I-I-32TiO2/S++3I-―→2TiO2/S+I-3下列关于该电池叙述错误的是 ( ) A.电池工作时,I-在镀铂导电玻璃电极上放电B.电池工作时,是将太阳能转化为电能C.电池的电解质溶液中I-和I-3的浓度不会减少D.电池中镀铂导电玻璃为正极4.(2010·安徽理综,11)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构见下图,电池总反应可表示为:2H2+O2===2H2O,下列有关说法正确的是 ( )A.电子通过外电路从b极流向a极B.b极上的电极反应式为:O2+2H2O+4e-===4OH-C.每转移0.1 mol电子,消耗1.12 L的H2D .H +由a 极通过固体酸电解质传递到b 极5.(2010·浙江理综,9)Li Al/FeS 电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为: 2Li ++FeS +2e -===Li 2S +Fe ,有关该电池的下列说法中,正确的是 ( )A .Li Al 在电池中作为负极材料,该材料中Li 的化合价为+1价B .该电池的电池反应式为:2Li +FeS===Li 2S +FeC .负极的电极反应式为:Al -3e -===Al 3+D .充电时,阴极发生的电极反应式为:Li 2S +Fe -2e -===2Li ++FeS6.下列关于金属腐蚀叙述正确的是 ( )A .金属在潮湿空气中腐蚀的实质是:M +nH 2O===M(OH)n +n 2H 2↑ B .金属的化学腐蚀的实质是M -ne -===M n +,电子直接转移给氧化剂C .金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行D .在潮湿的中性环境中,金属的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀7.下列叙述正确的是 ( )A .在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的氧化反应B .用惰性电极电解Na 2SO 4溶液,阴、阳两极产物的物质的量之比为1∶2C .用惰性电极电解饱和NaCl 溶液,若有1 mol 电子转移,则生成1 mol NaOHD .镀层破损后,镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀8.以惰性电极电解CuSO 4溶液。
化学中的电化学原理电化学原理在化学领域中扮演着至关重要的角色。
它研究了电荷在化学反应中的传递和转化过程,以及涉及电解质溶液和电极的化学反应。
本教案将深入探讨电化学原理的基本概念、电化学反应的机制、电解质溶液的性质以及电化学应用的一些实例。
一、电化学原理的基本概念(2000字)1.1 电化学反应的定义和分类电化学反应是指在电解质溶液中,由于电荷的传递和转移引起的化学反应。
根据反应类型的不同,电化学反应可以分为氧化还原反应和非氧化还原反应两类。
氧化还原反应是指电子从一个物质转移到另一个物质,导致原子的氧化态和还原态发生变化的反应。
非氧化还原反应则是指电子不参与反应,化学物质的结构和化学键发生变化。
1.2 电化学反应的基本原理电化学反应的基本原理是电荷的传递和转移。
在电解质溶液中,正离子和负离子在电场的作用下向电极迁移,形成电流。
电子则从电极上的物质转移到电解质中的物质,从而引发化学反应。
电化学反应的进行受到电极电位和电解质浓度的影响。
1.3 电解质溶液的离子行为电解质溶液中的化学物质在溶液中以离子的形式存在。
离子在电场的作用下向电极迁移,形成电流。
正离子向阴极迁移,负离子向阳极迁移。
电解质溶液的离子行为受到浓度、溶剂性质和温度的影响。
二、电化学反应的机制(2000字)2.1 氧化还原反应的机制氧化还原反应涉及电子的转移和氧化态的变化。
在氧化反应中,物质失去电子,氧化态增加。
在还原反应中,物质获得电子,氧化态减少。
氧化还原反应的机制可以通过电子传递的过程来解释。
电子从氧化剂转移到还原剂,形成氧化剂的还原物和还原剂的氧化物。
2.2 非氧化还原反应的机制非氧化还原反应涉及化学键的断裂和形成。
在非氧化还原反应中,化学物质的结构和化学键发生变化,但电子不参与反应。
非氧化还原反应的机制可以通过键的形成和断裂的过程来解释。
键的形成是指化学物质中的原子通过共用电子对形成新的化学键。
键的断裂是指化学物质中的化学键被打破,形成新的原子或离子。