高中化学知识点总结3:电化学
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电化学知识点概述张银发电化学知识是高中化学中一个重要的知识点,也是高考中一个重要考点,现将电化学常见知识点归纳如下。
1. 金属的电化学腐蚀由原电池反应可知,在电化学腐蚀中较活泼金属被氧化腐蚀掉。
钢铁的电化学腐蚀有2种:1)析氢腐蚀在酸性溶液中发生负极(Fe):正极(C):2)吸氧腐蚀在中性或酸性极弱的溶液中发生负极(Fe):正极(C):结合生成铁锈的成分为。
钢铁的腐蚀以吸氧腐蚀为主。
为防止金属的腐蚀常采用以下措施:(1)改变金属的结构,如铁中加入Cr或Ni制成不锈钢;(2)涂保护层,如搪瓷、喷漆、刷铝粉、镀锌制成白铁皮、镀锡制成马口铁等;(3)连接活泼金属法,即牺牲阳极的阴极保护法,如闸门、轮船连上锌块或锌皮等。
2. 电极产物的判断原电池:正极发生还原反应,负极发生氧化反应电解池:阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应1)在原电池中如果负极为活泼金属,则活泼金属被氧化腐蚀掉,如果是惰性电极如Pt或石墨,则看电解质溶液与正、负极上所填充的物质。
例1 电子表和电子计算器的电池是微型银-锌电池。
其电极分别用组成,电解质溶液是KOH溶液,总的反应式为。
试回答:(1)电池工作时负极上的反应方程式是_____________________,负极附近溶液的pH_____________(填“上升、下降、不变”)。
(2)正极上发生的电极反应是___________。
答案:(1)(2)2)对于电解池中电极产物的判断,首先要看溶液中的离子种类及电极材料。
(1)阳极产物判断首先看电极,如果是活性电极(金属活动顺序表Ag以前),则电极材料失电子,电极被溶解,溶液中的阴离子不失电子。
如果是惰性电极(Pt、Au、石墨),则要再看溶液中的离子的失电子能力,此时根据阴离子放电先后顺序加以判断。
阴离子放电先后顺序为。
(2)阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序进行判断,阳离子放电先后顺序为、例如用石墨棒作电极电解溶液,电池反应式为,若改为铜棒作电极电解溶液,其电池反应式为(3)注意原电池与电解池的区发与联系在书写有关电池反应式时,首先要分清原电池与电解池,二者最关键的区别是看电池有无外加电源:有,为电解池;无,则为原电池。
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高中电化学知识点总结高中电化学知识点总结电化学是研究化学反应与电流的相互关系的学科。
它是化学和物理学的交叉学科,具有广泛的应用领域,如电池、电解、电镀、腐蚀等。
本文将对高中电化学的知识点进行总结,并重点介绍电化学电池和电解两个方面的内容。
一、电化学基本概念1. 电解质和非电解质:电解质是能够导电的物质,如盐酸、硫酸等;非电解质是不能导电的物质,如蔗糖、乙醇等。
2. 电解:电解是利用电流使电解质溶液中的化学物质分解成离子的过程。
3. 电导:电导是电流通过导体时,导体对电流的导电能力。
4. 极化现象:当电流通过电解质溶液时,会在电极上产生化学反应,从而在电极上发生物质沉积或析出等现象。
5. 电势差:电势差是表示两点之间电压高低差异的物理量,单位为伏特(V)。
6. 电极电势:电极电势是表示电极与标准氢电极之间的电势差异,单位为伏特(V)。
7. 电池:电池是利用化学能转换成电能的装置,由正极、负极和电解质组成。
二、电化学电池1. 原电池与电解池:原电池是自发反应转化化学能为电能的装置,如干电池;电解池是消耗外部电能,并使非自发反应发生的装置,如电解槽。
2. 电池的构成要素:电极、电解质和电池外电路是电池的构成要素。
3. 电池图示法:用文氏图表示电池符号,电池的正极标记为+,负极标记为-,两电极间用直线相连。
4. 电动势:电动势是电池正极与负极之间的电势差,表示电池驱动电荷流动的能力,单位为伏特(V)。
5. 标准电极电势:标准电极电势是表示电极与标准氢电极之间的电势差异,单位为伏特(V)。
6. 离子在溶液中的位置:阳离子在溶液中靠近负极,阴离子靠近正极。
7. 电池的工作原理:著名的电池有干电池、铅蓄电池、锌银电池等。
8. 电池的应用:电池广泛用于日常生活中的电子设备,如手电筒、手机、笔记本电脑等。
三、电解1. 电解过程:电解过程包括阳极的氧化反应和阴极的还原反应,电解质分解成阳离子和阴离子。
2. 电解溶液的导电性:电解溶液中的阳离子和阴离子的浓度决定了电解溶液的导电性。
高三化学电化学反应与电解质溶液电化学反应是化学与电能之间的转化过程,常见的电化学反应包括氧化还原反应和非氧化还原反应。
而电解质溶液指的是在溶液中存在有可导电离子的溶液。
本文将分别讨论电化学反应和电解质溶液的相关知识。
一、电化学反应1.1 氧化还原反应氧化还原反应是指物质中发生电子转移的反应,其中一种物质失去电子被氧化,另一种物质获得电子被还原。
在氧化还原反应中,有一种常见的表示方式,即利用半反应方程式将氧化反应和还原反应分别表示出来。
例如,2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(l) 可以分解为以下半反应方程式:(1) 氧化反应:2H₂(g) → 4H⁺(aq) + 4e⁻(2) 还原反应:O₂(g) + 4H⁺(aq) + 4e⁻ → 2H₂O(l)1.2 非氧化还原反应非氧化还原反应是指没有氧元素参与的氧化还原反应。
非氧化还原反应通常涉及到电子转移和原子元素的变化状态。
例如,2Na(s) + 2H₂O(l) → 2NaOH(aq) + H₂(g) 可以表示为以下方程式:(1) 非氧化还原反应:2Na(s) → 2Na⁺(aq) + 2e⁻(2) 非氧化还原反应:2H₂O(l) + 2e⁻ → 2OH⁻(aq) + H₂(g)二、电解质溶液电解质溶液是指在溶液中存在有可导电离子的溶液。
溶质分子或离子在水中解离成带电离子的过程称为电离。
电解质溶液可以分为强电解质和弱电解质。
2.1 强电解质强电解质在溶液中完全电离,生成可导电的离子。
常见的强电解质有NaCl、HCl、KOH等。
例如,NaCl溶于水后完全离解成Na⁺和Cl⁻离子:NaCl(s) → Na⁺(aq) + Cl⁻(aq)2.2 弱电解质弱电解质在溶液中只有部分电离,生成不完全电离的离子。
常见的弱电解质有CH₃COOH、H₂CO₃等。
例如,CH₃COOH溶于水后只部分电离成CH₃COO⁻和H⁺离子:CH₃COOH(aq) ⇌ CH₃COO⁻(aq) + H⁺(aq)三、电化学反应与电解质溶液的关系电解质溶液中的离子可以参与电化学反应。
高中电化学基础知识点归纳电化学基础知识点总结以下是高中电化学基础知识点的归纳总结:1. 电化学基础概念:- 电化学:研究电能与化学能之间的转化关系的科学领域。
- 电解质:能在溶液中或熔融状态下导电的物质。
- 电极:用来与电解质接触并引出电流的物体。
- 电解:通过外加电流使化学反应发生的过程。
- 电池:利用化学反应自行产生电流的装置。
2. 电解质溶液:- 强电解质溶液:完全电离,生成众多离子的溶液(如NaCl、HCl等)。
- 弱电解质溶液:部分电离,生成少量离子的溶液(如CH3COOH、NH3等)。
3. 电解反应:- 阳极反应:发生在阳极上的氧化反应。
- 阴极反应:发生在阴极上的还原反应。
- 电解液:溶解有电解质的溶液,其阳离子和阴离子将分别参与到阳极反应和阴极反应中。
4. 电池相关概念:- 极性:电池中正极和负极的区分。
- 电动势:电池将化学能转化为电能的能力。
- 标准电动势:在标准状态下测得的电池的电动势。
- 密度:电池导电材料的质量和体积之比。
5. 电解、电池中的电荷转移:- 电子转移:电子在外部电路中从阴极流向阳极。
- 离子转移:离子在电解质溶液中由电场力推动进行迁移。
6. 电池的分类:- 电化学电池:使用化学能转换为电能的装置,如原电池和干电池。
- 电解池:通过外加电流引发化学反应的装置。
7. 稀液溶液的导电性:- 强弱电解质的电导性差异:由于强电解质溶液中离子浓度较高,故电导性较弱电解质溶液强。
- 稀液导电原理:离子移动时产生的扩散电流和迁移电流导致了整体电流。
以上是电化学基础知识点的简要总结,涉及到了电化学基础概念、电解质溶液、电解反应、电池相关概念、电解与电池中的电荷转移以及电池分类等内容。
高中化学的归纳化学平衡与电化学化学平衡是研究化学反应中物质浓度或压力不再发生变化的状态,而电化学则研究化学反应中的电流化学效应。
在高中化学中,归纳化学平衡与电化学是两个重要的内容,本文将对它们进行探讨。
一、化学平衡1.1 前言化学平衡是指在一定条件下,化学反应中反应物浓度或压力不再发生变化的状态。
它可以通过观察反应物和生成物浓度的变化来判断是否达到了平衡状态。
1.2 平衡常数平衡常数是描述反应体系在平衡状态下浓度变化关系的指标,通常用K表示。
对于一般的化学反应:aA + bB ⇌ cC + dD其平衡常数的表达式为:K = [C]^c [D]^d / [A]^a [B]^b在某一温度下,平衡常数K的值是固定的,该值反映了反应物和生成物之间的浓度关系。
1.3 影响平衡的因素化学平衡受到浓度、温度和压力等因素的影响。
1.3.1 浓度影响当改变反应物或生成物的浓度时,平衡位置会发生变化。
根据"利用原理",系统会偏向浓度较低的一侧,以减少反应物的浓度差。
这被称为"Le Chatelier原理"。
1.3.2 温度影响温度的变化也会导致平衡位置的移动。
大多数反应在升高温度时是吸热反应,反应物的浓度会增加,平衡位置会向右移动。
反之,在降低温度时平衡位置会向左移动。
1.3.3 压力影响对于气态反应,改变压力会导致平衡位置的移动。
当增加压力时,平衡位置会偏向生成物较少的一侧,以减少气体分子的数目。
反之,降低压力则会导致平衡位置向反应物较少的一侧移动。
二、电化学2.1 电化学基本概念电化学是研究电能与化学能之间相互转化关系的学科。
它包括电解和电池两个方面。
2.2 电解电解是指在电解质溶液中,通过外加电压使溶液中的阳离子和阴离子发生氧化还原反应的过程。
在电解过程中,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
2.3 电池电池是一种将化学能转化为电能的装置,它由两个电极和两种溶液电解质构成。
高中化学之电化学知识点一、电化学四极正负极是根据物理学上的电位高低而规定的,多用于原电池。
正极电位高,是流入电子(外电路)的电极;负极电位低,是流出电子(外电路)的电极。
阴阳极是化学上的规定,多用于电解池或电镀池。
阳极是指发生氧化反应的电极,阴极是发生还原反应的电极。
二、电化学中四个池子1、原电池:化学能转化为电能的装置,除燃烧电池外,一般有活泼金属组成的负极。
2、电解池:电能转化为化学能的装置。
3、电镀池:应用电解原理在某些金属表面镀上一层新的金属的装置,镀层金属接电源正极,待镀金属的物件接电源负极,电镀液含有镀层金属离子。
4、电解精炼池:应用电解原理提纯某些金属的装置,待提纯的金属接电源正极,该金属的纯净固体接电源负极,电解液含有待提纯金属的阳离子。
三、原电池电极的四种判断方法1、根据构成原电池的电极材料判断:活泼金属作负极,较不活泼金属或导电的非金属及金属氧化物作正极。
2、根据电子流向或电流流向判断:电子流出或电流流入的电极为负极,反之为正极。
3、根据原电池的反应进行判断:发生氧化反应的为负极,发生还原反应的为正极。
可依据电极附近指示剂(石蕊、酚酞、湿润的KI淀粉等)的显色情况,推断该电极是H+还是OH-或I-等放电,从而确定正、负极。
如用酚酞作指示剂,则溶液变红色的那一极附近溶液的性质为碱性,是H+放电导致c(OH-)>c (H+),H+放电是还原反应,故这一极为正极。
4、根据两极现象判断:溶解或质量减少的一极为负极,质量增加或有气泡产生的一极为正极。
四、电解的四种类型1、只有溶质发生化学变化如用惰性电极电解CuCl2溶液、HCl溶液:CuCl2=Cu+Cl2↑;2HCl=2H2↑+Cl2↑2、只有水发生化学变化如惰性电极电解H2SO4、NaOH、Na2SO4溶液的电极反应均为:2H2O=2H2↑+O2↑3、溶质、水均发生化学变化如惰性电极电解CuSO4溶液:2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑惰性电极电解NaCl溶液:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑4、溶质和水均未发生化学变化如铁器上镀铜,阳极铜棒:Cu—2e-=Cu2+,阴极铁器:Cu2++2e -=Cu五、书写电极反应的四原则1、加和性原则:根据得失电子守恒,总反应式为两个反应式之和,若已知一个电极反应式,可用总反应式减去已知的反应式,得另一电极反应式。
高中电化学知识点总结电化学是研究化学反应中的电子转移过程的学科。
它是现代化学的一个重要分支,应用广泛且深入人心。
电化学既有理论也有实验,涉及到电解池、电解质溶液、电化学反应等内容。
本文将对高中电化学的一些重要知识点进行总结,并探讨其在现实生活中的应用。
一、电解池与电解质溶液电解池由阴极和阳极构成,它们分别是化学反应中的还原和氧化位置。
阴极为正极,吸收电子,发生还原反应;阳极为负极,释放电子,发生氧化反应。
电解质溶液中包含着能在电流作用下导电的离子。
其中,强电解质能完全电离生成离子,而弱电解质仅部分电离。
二、电解和电解质溶液的性质电解是通过向电解质溶液通电使其发生化学反应的过程。
电解质溶液中电离程度高的离子,如阳离子和阴离子,迁移速度快,电导率大。
在电解中,阴极发生还原反应,阳极发生氧化反应。
电解过程中,阳极处生成氧气或卤素,阴极处生成氢气或金属。
三、电化学电位电化学电位是评估电化学反应中电子转移程度的物理量。
它表示物质的氧化还原倾向,可用于比较物质的活性。
标准氢电极在标准状态下定义为0V,其他物质的电位与之相比较。
电位的正负与物质的还原或氧化性质有关,正电位表示该物质易受还原,负电位表示该物质易受氧化。
电位与溶液中离子浓度的变化、温度的变化和压力的变化有关。
四、电动势与电池电动势是衡量电化学电池产生电流能力的物理量,它等于电解池两极之间的电势差。
当电动势大于零时,电池能够释放电流;当电动势等于零时,电池处于开路状态;当电动势小于零时,电池需要外部电源来提供电流。
电池的电动势与反应物浓度、电解质类型、反应的速率等因素有关。
五、电化学反应与自发性电化学反应的自发性与电动势有关。
如果电动势大于零,反应是自发的,具有较高的反应速率;如果电动势等于零,反应处于平衡状态,反应速率较慢;如果电动势小于零,反应不是自发的,需要外部能量来促进反应。
自发性反应往往与反应物间的化学亲和力和电化学电位差有关。
六、电解质溶液的浓度与电解质的选择性转移在电解质溶液中,如果有多种离子同时存在,电流会选择性地将离子转移到电极上。
高中电化学知识点总结电化学是高中化学中的一个重要分支,它研究的是化学与电能之间的相互转化关系。
在高中化学学习中,电化学知识点的掌握对于理解化学反应机制、电解质溶液的性质以及电化学工业等方面都具有重要意义。
因此,本文将对高中电化学知识点进行总结,希望能够帮助同学们更好地理解和掌握这一部分内容。
首先,电化学的基本概念是电能与化学能之间的相互转化关系。
在电化学中,最基本的概念就是电解质溶液中的离子运动,这是电化学现象产生的基础。
电解质溶液中的正离子向阴极移动,而负离子向阳极移动,这就是电解质溶液中的电导性质。
当外加电压时,正极和负极会吸引离子,促使化学反应发生,从而产生电能。
这种电能与化学能的相互转化,是电化学研究的核心内容。
其次,电化学反应中的重要概念是电极反应。
在电化学中,电极是电解质溶液中的两个极端,其中一个极端叫做阳极,另一个极端叫做阴极。
在电解质溶液中,阳极和阴极上会发生化学反应,这就是电极反应。
阳极上发生氧化反应,阴极上发生还原反应。
电化学反应中,电子的流动是非常重要的,它决定了电流的大小和方向。
电子的流动是化学能转化为电能的过程,也是电化学反应中的关键环节。
另外,高中电化学中还涉及到电解质溶液的性质。
电解质溶液中的离子运动和化学反应是电化学现象的基础,因此了解电解质溶液的性质对于理解电化学知识非常重要。
电解质溶液中的离子浓度、电导率、电解质的选择等因素都会影响电化学反应的进行,因此对于这些性质的认识是电化学学习的重点之一。
最后,电化学在工业生产中有着广泛的应用。
电镀、电解制氢、电解制氧等工业生产过程都是基于电化学原理进行的。
电化学在工业生产中的应用不仅提高了生产效率,还减少了环境污染,因此在实际应用中具有重要意义。
综上所述,高中电化学知识点的掌握对于化学学习具有重要意义。
通过对电解质溶液中离子运动、电极反应、电解质溶液性质以及电化学在工业生产中的应用等方面的学习,可以更好地理解化学与电能之间的相互转化关系,为日后的学习和工作打下坚实的基础。
高中化学知识点总结-----电化学一、原电池1.概念和反应本质:原电池是把化学能转化为电能的装置,其反应本质是氧化还原反应。
2.原电池的构成条件(1)一看反应:能自发进行的氧化还原反应(且为放热反应)。
(2)二看两电极:一般是活泼性不同的两电极。
(但在燃料电池中两电极都为Pt 铂电极,不参与反应,有很强的催化活性,起导电作用)(3)三看是否形成闭合回路,形成闭合回路需要两电极直接或用导线相连插入电解质溶液中。
(4)四看电解质溶液或熔融电解质;3.原电池的工作原理:以锌铜原电池为例(Cu-Zn-CuSO 4) 单液原电池、 双液原电池负极(锌片):Zn -2e -===Zn 2+(氧化反应)(1) 正极(铜片):Cu 2++2e -===Cu (还原反应)电池反应:Zn + CuSO 4 = Cu + ZnSO 4(2)电子流向:由负极(Zn 片)沿导线流向正极(Cu 片)(3)离子移向:正正负负(4)盐桥 ①盐桥中通常装有琼胶的KCl (KNO 3)饱和溶液。
②盐桥的作用:平衡电荷,形成闭合回路③盐桥中离子移向:正正负负。
可逆反应达到平衡时,v (正)=v (逆),电流表指针归0.(5)单液原电池的缺点:负极与电解液不可避免会接触反应,在负极析出Cu ,形成无数微小的Cu-Zn 原电池,造成原电池效率不高,电流在较短时间内就会衰减。
(6)双液原电池优点:把氧化反应和还原反应彻底分开,形成两个半电池,避免负极与电解液直接反应。
一般电极材料与相应容器中电解液的阳离子相同。
4、原电池正负极的判断方法强调:负极首先是能与电解液直接反应,其次为较活泼的一极。
如:Mg-Al-NaOH 原电池中,Al 作负极。
Al-Cu-浓HNO 3原电池中,Cu 作负极。
另外还可以根据:(1) 原电池的工作原理: 负失氧化阴移向,正得还原阳移向。
(2)根据现象判断。
金属溶解质量减轻的一极为负极,有金属析出质量增加或有气体产生的一极为正极。
(3)在做题过程中还经常用 给出方程式→标变价看图,有明显特征O 2---正极锂离子电池,看Li +移动方向5、电极反应式书写的一般步骤(类似氧化还原反应方程式的书写)强调:在书写原电池电极反应式或判断其正误时,一要看清正、负极,二要注意电解质溶液的性质对电极产物的影响。
(1)已知总方程式,书写电极反应式的步骤步骤一:写出电池总反应的离子方程式,画出“双线桥”标出电子转移的方向和数目(n e -)。
步骤二:找出正、负极,失电子的电极为负极;确定溶液的酸碱性。
步骤三:写电极反应式。
负极反应:还原剂-n e -===氧化产物正极反应:氧化剂+n e -===还原产物(写总式→标变价→画双线→看环境,写电极反应式→查三个守恒。
)(2)燃料电池电极反应式的书写步骤一:写出电池总反应的离子方程式(碳元素碱性环境变为CO 32-,其他情况都为CO 2,而N →N 2)。
步骤二:写出正极反应式,一定要看清环境。
正极⎩⎪⎨⎪⎧ O 2+4e -+4H +===2H 2O 酸作介质O 2+4e -+2H 2O===4OH - 碱作介质O 2+4e -===2O 2- 熔融金属氧化物作介质O 2+4e -+2CO 2===2CO 2-3 熔融碳酸盐作介质步骤三:负极===总-正极(保持转移电子数相同)(3)由图像/信息书写电极反应式的简便步骤步骤一:可燃物为负极判断产物。
(碳→CO2(碱性环境变为CO32-),而N→N2)。
步骤二:标变价找出转移电子数。
步骤三:看环境电荷守恒找缺项步骤四:查H补H2O要守恒。
说明:电化学中,Fe作负极,失2e-变成Fe2+,而不是Fe3+。
二、化学电源1、一次电池----碱性锌锰干电池总反应:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2。
负极反应:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2;(pH减小)正极反应:2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-;(pH↑)2、二次电池(可充电电池)(1)铅蓄电池是最常见的二次电池,负极材料是Pb,正极材料是PbO2。
总反应:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。
①放电时---原电池负极反应:Pb+SO2-4-2e-===PbSO4;正极反应:PbO2+4H++SO2-4+2e-===PbSO4+2H2O;(反应一段时间后,正负极质量都增加,酸性减弱,pH增大,密度下降,需要定期补充水。
)②充电时----电解池阴极反应:PbSO4+2e-===Pb+SO2-4;阳极反应:PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO2-4;(2)可充电电池的充、放电不能理解为可逆反应。
(3)充电时电极的连接:充电的目的是使电池恢复其供电能力,因此负极应与电源的负极相连以获得电子,可简记为负接负后作阴极,正接正后作阳极。
(4)工作时的电极反应式:同一电极上的电极反应式,在充电与放电时,形式上恰好是相反的;同一电极周围的溶液,充电与放电时pH的变化趋势也恰好相反。
(5)3、“高效、环境友好”的燃料电池(1)氢氧燃料电池。
电池总反应式:2H2+O2===2H2O酸性正极:O2+4e-+4H+===2H2O碱性正极:O2+2H2O+4e-===4OH-负极:2H2-4e-===4H+负极:2H2+4OH--4e-===4H2O (2)甲烷燃料电池(重在理解,不要求背会)。
总反应式:CH4+2O2===CO2+2H2O,只有在碱性条件下为:CH4+2O2+2OH-===CO2-3+3H2O①碱性负极:CH4+10OH--8e-===CO2-3+7H2O②酸性负极:CH4-8e-+2H2O===CO2+8H+③固体电解质(高温下能传导O2-)负极:CH4+4O2--8e-===CO2+2H2O④熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下负极: CH4+4CO2-3-8e-===5CO2+2H2O三、原电池原理的应用1、比较金属活动性强弱:对于酸性电解质,一般是负极金属的活动性较强,正极金属的活动性较弱。
2、加快氧化还原反应的速率,构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率快。
例如:实验室制取氢气时,粗锌比纯锌与稀硫酸反应速率快;或向溶液中滴入几滴硫酸铜溶液,产生氢气的速率加快。
3、设计化学电池(1)画出双线桥判断题给总反应中的氧化反应、还原反应。
(2)选择合适的电极材料和电解质溶液。
(3)画出原电池装置图。
画图时应注意标出:电极材料、电解质溶液;简易装置图或带有盐桥的装置图等。
四、电解池1、(1)电解:在电流作用下,电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
(2)电解池:电能转化为化学能的装置。
2、电解池的构成(1)直流电源;(2)两个电极;(3)电解质溶液(或熔融电解质);(4)形成闭合回路。
3、电解池的工作原理(用惰性电解电解CuCl 2溶液为例)总反应式:CuCl 2=====电解Cu +Cl 2↑电子移动方向:从电源负极→电解池的阴极;从电解池的阳极→电源正极。
离子移动方向:阴阳相吸(阳失氧化阴移向,阴得还原阳移向)4、放电顺序(1)阴极:(与电极材料无关)。
氧化性强的先放电,放电顺序:Ag+>Fe 3+>Cu 2+>H +(酸)>Pb 2+>Fe 2+>Zn 2+>H +(水)>Al 3+>Mg 2+>Na +>Ca 2+>K +(2)阳极:首先看电极,若是活性电极(金属活动顺序表Ag 以前)作阳极,则电极材料失电子,电极溶解。
若是惰性电极(Pt 、Au 、石墨)作阳极,则要再看溶液中的离子的失电子能力。
阴离子放电顺序如下:S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->含氧酸根(SO 42-、NO 3-)>F -①阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,一定是溶液中的阳离子放电。
注意: ②最常用、最重要的放电顺序为:阳极:Cl ->OH -;阴极:Ag +>Cu 2+>H +。
③电解水溶液时,K +~Al 3+不可能在阴极放电,即不可能用电解水溶液的方法得到K 、Ca 、Na 、Mg 、Al 等金属。
5、用惰性电极电解电解质溶液的规律(1)电解水型:如H 2SO 4 、NaOH 、KNO 3。
总反应:2H 2O=====电解2H 2↑+O 2↑(加水恢复)(2)电解电解质型:如HCl 、CuCl 2。
总反应:2HCl=====电解H 2↑+Cl 2↑;CuCl 2=====电解Cu +Cl 2↑(3)放氢生碱型:如NaCl 。
总反应:2NaCl +2H 2O=====电解H 2↑+Cl 2↑+2NaOH (加HCl 恢复)(4)放氧生酸型:如AgNO 3。
总反应:4AgNO 3+2H 2O=====电解4Ag +O 2↑+4HNO 3(加Ag 2O 恢复)(若要恢复至电解前的浓度,遵循“少什么加什么,少多少加多少”----即将两极逸出/析出的单质按比例组合成化合物添加进去。
)6、电解池中电极反应式的书写步骤(1)看正负,定阴阳;(2)看电极材料,若是金属(Au 、Pt 除外)作阳极,则金属失电子(注:Fe 生成Fe 2+而不是Fe 3+)。
(3) 分析溶液中阴阳离子的移动方向;(4)根据放电顺序,写出对应的电极反应式;(审题,看题目目的,再写电极反应式。
)(5)若放电时H +、OH -来自水,换算成H 2O 放电,两式相加写出总反应式;(6)最后一定不要忘记写上条件“电解”。
(强调在高考题中出现:阳极区---正极区,阴极区---负极区)五、电解原理的应用1、氯碱工业:2NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +H 2↑+Cl 2↑(1)阳极:2Cl --2e -===Cl 2↑(氧化反应)阴极:2H ++2e -===H 2↑或2H 2O +2e -===H 2↑+2OH -(还原反应)(2)氯碱工业生产流程图---“两室六口”(浓度:阴盛阳衰)(3)阳离子交换膜作用:防止H 2、Cl 2混合爆炸,防止Cl 2与2NaOH 反应。
2、铜的电解精炼(1)电极材料:阳极为粗铜;阴极为纯铜。
(2)电解质溶液:含Cu 2+的盐溶液,电解后电解液的浓度减小。
(3)电极反应: 阳极:Zn -2e -===Zn 2+、Fe -2e -===Fe 2+、Cu -2e -===Cu 2+;(阳极泥---贵金属)阴极:Cu 2++2e -===Cu 。
3、电镀:金属表面镀银(1)镀件作阴极,镀层金属银作阳极。
(2)电解质溶液是AgNO 3溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液。
(3)电极反应: 阳极:Ag -e -===Ag +;阴极:Ag ++e -===Ag 。
(4)特点:阳极溶解,阴极沉积,电镀液的浓度不变。
(一多一少一不变)4、电冶金:利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na 、Ca 、Mg 、Al 等。