2011高考化学复习专题7:(电化学)
- 格式:doc
- 大小:107.00 KB
- 文档页数:7
“电化学根底〞的命题规律及其备考策略电化学学问在高考试题中出现的频率很高,及消费生活、新材料、新科技等问题严密相连。
常以新型电池为背景,考察原电池的相关学问;以电解原理的最新应用为背景,考察电解池的相关学问。
主要题型是根据题目所给的信息正确书写电极反响式及电池反响式,新奇性和综合性比较强。
1.原电池——明确工作原理,学会两个推断(1)原电池的工作原理Zn-2e-===Zn2+2H++2e-===H2↑(2)原电池正、负极的推断方法①根据电极材料:一般活泼金属为负极,不活泼金属或非金属为正极;燃料电池中通燃料的为负极,通氧气的为正极。
②根据反响类型:失电子发生氧化反响的是负极,得电子发生复原反响的是正极。
③根据相关流向:电子流出、电流流入、阴离子移向的电极为负极;反之那么为正极。
(3)原电池的推断①根据形成条件:有两个活泼程度不同的电极,且及电解质溶液形成闭合回路的装置。
②铅蓄电池等二次电池:充电时为电解池,放电时为原电池。
【例1】铜锌原电池(如图)工作时,以下表达正确的选项是()A.一段时间后,铜棒上有红色物质析出B.正极反响为:Zn-2e-===Zn2+C.在外电路中,电流从负极流向正极D.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液2.电解池——理解原理,重在应用(1)电解原理阳极放电依次:Cl->OH-电极反响:2Cl--2e-===Cl2↑阴极放电依次:Cu2+>H+电极反响:Cu2++2e-===Cu(2)氯碱工业:阳极:阴极:总反响式:(3)电解硫酸铜溶液:①惰性电极作电极:阳极:阴极:总反响式:②电解精炼粗铜时:阳极(粗铜):阴极(纯铜):【例2】(2021·课标全国Ⅰ,11)三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如下图,采纳惰性电极,ab、cd均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO2-4可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。
以下表达正确的选项是()A.通电后中间隔室的SO2-4离子向正极迁移,正极区溶液pH增大B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品C.负极反响为2H2O-4e-===O2+4H+,负极区溶液pH降低D.当电路中通过1 mol电子的电量时,会有0.5 mol的O2生成3.新型电池——驾驭分析方法,正确书写反响式(1)分析新型电池的方法根据信息推断装置类型——确定电极名称——根据原理分析有关变更——写出答案。
电化学及其应用1.室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。
一种室温钠-硫电池的结构如图所示。
将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极,表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另下列叙述错误的是A .充电时Na +从钠电极向硫电极迁移B .放电时外电路电子流动的方向是a→bC .放电时正极反应为:2Na ++8xS 8+2e -→Na 2S x D .炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能【答案】A【分析】由题意可知放电时硫电极得电子,硫电极为原电池正极,钠电极为原电池负极。
【详解】A .充电时为电解池装置,阳离子移向阴极,即钠电极,故充电时,错误;B .放电时Na 在a 电极失去电子,失去的电子经外电路流向b 电极,硫黄粉在放出的Na +结合得到Na 2S x ,电子在外电路的流向为a→b ,B 正确;C .由题给的的一系列方程式相加可以得到放电时正极的反应式为2.一种以25V O 和Zn 为电极、()332Zn CF SO 水溶液为电解质的电池,其示意图如下所示。
放电时,2+Zn 可插入V O 层间形成Zn V O nH O ⋅。
下列说法错误的是A .放电时25V O 为正极B .放电时2+Zn 由负极向正极迁移C .充电总反应:252x 252xZn+V O +nH O=Zn V O nH O ⋅D .充电阳极反应:-2+x 252252Zn V O nH O-2xe =xZn +V O +nH O ⋅【答案】C【分析】由题中信息可知,该电池中Zn 为负极、25V O 为正极,电池的总反应为252x 252xZn+V O +nH O=Zn V O nH O ⋅。
【详解】A .由题信息可知,放电时,2+Zn 可插入25V O 层间形成x 252Zn V O nH O ⋅,25V O 发生了还原反应,则放电时25V O 为正极,A 说法正确;B .Zn 为负极,放电时Zn 失去电子变为2+Zn ,阳离子向正极迁移,则放电时2+Zn 由负极向正极迁移,B 说法正确;C .电池在放电时的总反应为252x 252xZn+V O +nH O=Zn V O nH O ⋅,则其在充电时的总反应为x 252252Zn V O nH Ox=Zn+V O +nH O ⋅,C 说法不正确;D .充电阳极上x 252Zn V O nH O ⋅被氧化为25V O ,则阳极的电极反应为-2+x 252252Zn V O nH O-2xe =xZn +V O +nH O ⋅,D 说法正确;综上所述,本题选C 。
高考化学专题复习:电化学基础要点一原电池、电解池、电镀池的比较原电池电解池电镀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应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。
一种特殊的电解池装置举例形成条件①活动性不同的两电极(连接)②电解质溶液(电极插入其中并与电极自发反应)③形成闭合回路①两电极接直流电源②两电极插人电解质溶液③形成闭合回路①镀层金属接电源正极,待镀金属接电源负极②电镀液必须含有镀层金属的离子电极名称负极:较活泼金属;正极:较不活泼金属(或能导电的非金属等)阳极:电源正极相连的电极阴极:电源负极相连的电极阳极:镀层金属;阴极:镀件电子流向负极正极电源负极阴极电源正极阳极电源负极阴极电源正极阳极IV FeZn III I II FeZn 电 极 反 应 负极(氧化反应):金属原子失电子;正极(还原反应):溶液中的阳离子得电子阳极(氧化反应):溶液中的阴离子失电子,或金属电极本身失电子;阴极(还原反应):溶液中的阳离子得电子阳极(氧化反应):金属电极失电子;阴极(还原反应):电镀液中阳离子得电子离子流向 阳离子:负极→正极(溶液中) 阴离子:负极←正极(溶液中) 阳离子→阴极(溶液中) 阴离子→阳极(溶液中)阳离子→阴极(溶液中) 阴离子→阳极(溶液中)练习1、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液 混合溶液的玻璃皿中(如图所示),经一段时间后, 观察到溶液变红的区域是( ) A 、I 和III 附近 B 、I 和IV 附近 C 、II 和III 附近 D 、II 和IV 附近练习2、下面有关电化学的图示,完全正确的是( )练习3、已知蓄电池在充电时作电解池,放电时作原电池。
铅蓄电池上有两个接线柱,一个接线柱旁标有“+”,另一个接线柱旁标有“—”。
关于标有“+”的接线柱,下列说法中正确..的是( )A 、充电时作阳极,放电时作负极B 、充电时作阳极,放电时作正极C 、充电时作阴极,放电时作负极D 、充电时作阴极,放电时作正极练习4、(08广东卷)LiFePO 4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点,可用于电动汽车。
高考化学专项练复习《电化学》含答案一、选择题(本题共20小题,每题只有一个选项符合题意)1.糕点包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等,其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。
下列分析正确的是A .脱氧过程是吸热反应,可降低温度,延长糕点保质期B .脱氧过程中铁作原电池正极,电极反应为:Fe -3e -=Fe 3+C .脱氧过程中碳作原电池负极,电极反应为:2H 2O+O 2+4e -=4OH -D .含有1.12g 铁粉的脱氧剂,理论上最多能吸收氧气0.015mol【答案】D【解析】A .脱氧过程是放热反应,可吸收氧气,延长糕点保质期,A 不正确;B .脱氧过程中铁作原电池负极,电极反应为Fe -2e -=Fe 2+,B 不正确;C .脱氧过程中碳作原电池正极,电极反应为2H 2O+O 2+4e -=4OH -,C 不正确;D .含有1.12g 铁粉的脱氧剂,铁的物质的量为0.02mol ,其最终被氧化为氢氧化铁,电子转移总量为0.06mol ,理论上最多能吸收氧气0.015mol ,D 正确。
故选D 。
2.“自煮火锅”发热包的成分为碳酸钠、硅藻土、铁粉、铝粉、活性炭、焦炭粉、NaCl 、生石灰,向发热包中加入冷水,可用来蒸煮食物。
下列说法错误的是 A .活性炭作正极,正极上发生还原反应B .负极反应为--22Al-3e +4OH =AlO +2H O -C .Na +由活性炭区向铝粉表面区迁移D .硅藻土结构疏松,使各物质分散并均匀混合,充分接触【答案】C【解析】发热包发热过程中有微小原电池形成,如铝粉和活性炭在水溶液中,活性炭作正极,O 2得到电子发生还原反应,电极反应式为:O 2+2H 2O+4e -=4OH -,铝粉作负极,失去电子发生氧化反应,电极反应式为:--22Al-3e +4OH =AlO +2H O -。
A .根据分析,活性炭作正极,O 2得到电子发生还原反应,A 正确;B .若铝粉作负极,失去电子发生氧化反应,电极反应式为:--22Al-3e +4OH =AlO +2H O -,B 正确;C .活性炭作正极,铝粉作负极,原电池中阳离子向正极移动,即Na +向活性炭区迁移,C 错误;D .硅藻土结构疏松,可以使各物质分散并均匀混合,充分接触,D正确;答案选C。
2011高考化学试题分类汇编-电化学基础1.(2011浙江高考10)将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。
导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。
下列说法正确的是―由a区向b区迁移A.液滴中的Cl--+4e4OHB.液滴边缘是正极区,发生的电极反应为:O +2HO222+由a区向b区迁移,与Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的Feb区的C.液滴下的―形成Fe(OH)OH,进一步氧化、脱水形成铁锈2D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl溶液,则负极发生的电极2+-Cu反应为:Cu-2e--。
液滴下的4e+4OHO +2HO解析:液滴边缘O多,在碳粒上发生正极反应2222+-(a)Fe发生负极反应,Fe-2eFe。
,为腐蚀区-A.错误。
Cl由b区向a区迁移B.正确。
C.错误。
液滴下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀。
4OH4eO+2HO+更稳定,作正极,反应为D.错误。
Cu22B--。
答案:【评析】本题考察电化学内容中金属吸氧腐蚀的原理的分析。
高考试题,万变不离其宗,关键的知识内容一定要让学生自己想老知识换新面孔,懂,而不是死记硬背。
学生把难点真正“消化”了就可以做到一通百通,题目再怎么变换形式,学生也能回答。
2.(2011安徽高考12)研究人员最近发现了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为:5MnO+2Ag+22NaCl=NaMnO+2AgCl,下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是:1025--=AgCle-Cl+Ag正极反应式:A.B.每生成1 mol NaMnO转移2 mol电子1025+C.Na不断向“水”电池的负极移动是还原产物D. AgCl是氧AgCl解析:由电池总反应可知银失去电子被氧化得氧化产物,即银做负极,产物都不正确;在原电池中阳离子在正极得电子发生还原反应,所以阳离子向D化产物,A、价,所以每生+18/5中Mn元素的化合价是电池的正极移动,C错误;化合物NaMnO1025正确。
专题07 电化学原理及应用【考情分析】核心素养科学探究与创新意识和科学态度与社会责任素养考纲1.了解原电池的工作原理,能写出电极反应和电池反应的方程式。
2.了解常见化学电池的种类及其工作原理。
3.了解电解池的工作原理,能写出电极反应的方程式。
4.了解常见电解池及其工作原理。
5.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。
考情预测电化学是高考命题的热点,其中原电池与电解池的工作原理、新型电池的分析及应用、金属的腐蚀与防护、电解产物的判断与计算、电极的判断与电极反应式的书写等内容是考查的重点。
预计以后的高考中对本专题的考查形式,一般以新能源电池或燃料为载体,考查原电池正负极的判断、电极反应式的书写、电子和电流流向和溶液pH的变化等;原电池的应用主要考查电化学腐蚀及解释某些化学现象等,电解原理及其应用主要考查电解过程的分析、电极上离子的放电顺序与产物的判断、电极反应式的书写。
【考点剖析】知识点一、原电池原理1、能量的转化原电池:将化学能转变为电能的装置。
2、Cu-Zn 原电池3、电路:外电路:电子从负极流向正极,电流从正极流向负极。
内电路:阴离子移向负极,阳离子移向正极。
电极名称 负极 正极 电极材料 锌片 铜片 电极反应 Zn -2e -===Zn 2+Cu 2++2e -===Cu反应类型 氧化反应还原反应电子流向 由Zn 沿导线流向Cu盐桥中离子移向盐桥含饱和KCl 溶液,K +移向正极,Cl -移向负极3、构成原电池的条件(1)有一个自发进行的氧化还原反应 (2)装置(1)一看反应:看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。
(2)二看两电极:一般是活泼性不同的两电极。
(3)三看是否形成闭合回路,形成闭合回路需三个条件①电解质溶液;②两电极直接或间接接触;③两电极插入电解质溶液。
口诀:负极失电子,正极上还原,离子咋移动,遵循大循环。
电化学一、考纲要求1、理解原电池原理。
初步了解化学电源。
了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。
2、理解电解原理。
了解铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业反应原理。
二、原电池1、定义:将化学能转化为电能的装置必须是自发的氧化还原反应才能设计成原电池2、原电池的三个基本构成条件(1)活泼性不同的两个电极(谁更容易和电解液反应谁就是负极)(2)电解质溶液(能和其中一个电极反应)(3)形成闭合回路3、十个基本角度研究(铜-锌)原电池:三反应(1)负极反应:Zn-2e—= Zn2+ 氧化反应(2)正极反应:2H+ + 2e— = H2↑还原反应(3)总反应:Zn +2H+ =H2↑ + Zn2+三方向(4)电子转移方向:负极→导线→正极(溶液中阳离子在正极材料表面得电子)(5)电流转移方向:正极→导线→负极→电解质溶液→正极(循环)(6)离子移动方向:阳离子向正极移动;阴离子向负极移动三变化(7)负极变化:质量变小(8)正极变化:有气体放出,质量增加(9)溶液变化:溶液中H+浓度降低→PH升高;硫酸锌浓度升高一计算(10)电子守恒相关计算当正极有22.4L(标准状况下)氢气放出时,计算负极质量减少多少?判断几个装置是否属于原电池三、燃料电池燃料电池本质上还属于原电池,因为它也是将化学能转化为电能。
所以任何燃料电池都符合上述所说的十个角度(三方向永远不变)。
需要注意的是,在燃料电池书写电极反应式时结合介质环境。
一般流程是:先写总反应(总反应太好写了吧,燃料和氧气燃烧。
有二氧化碳生成时,注意介质环境!!)再写正极反应(正极发生还原反应,那肯定是氧气得电子了,注意介质环境!!)最后写负极反应(总反应—正极反应,注意负极不要出现氧气哦,那是正极的东西)1、氢氧燃料电池总:2H2 + O2 = 2H2O正:O2 + 4e— = 2O2—(熔融氧化物介质)O2 + 4e— + 2H2O = 4OH—(中性、碱性溶液)O2 + 4e— + 4H+ = 2H2O(酸性溶液)负:2H2—4e— + 2O2— = 2H2O(熔融氧化物介质)2H2—4e— + 4OH— =4H2O(中性或碱性环境)2H2—4e—= 4H+ (酸性环境下)2、甲烷燃料电池(氢氧化钠介质中)总:CH4 + 2O2 + 2OH— = 2CO32— + 3H2O正:O2 + 4e— + 2H2O = 4OH—(写成:2O2 + 8e— + 4H2O = 8OH—)负:CH4 —8e— + 10OH— = 2CO32— + 7H2O四、常见的化学电源1、锌锰干电池2、铅蓄电池3、银锌电池4、铁镍蓄电池5、镍镉蓄电池五、电解1、定义:在电流(直流电)的作用下,使电解质溶液在阴、阳两极发生氧化还原反应的过程。
专题07电化学及其应用考点三年考情(2022-2024)命题趋势考点1电化学及其应用◆原电池、化学电源:2024安徽卷、2024全国甲卷、2024新课标卷、2024河北卷、2024江苏卷、2024北京卷、2023广东卷、2023全国乙卷、2023新课标卷、2023山东卷、2023辽宁卷、2022全国甲卷、2022全国乙卷、2022福建卷、2022广东卷、2022浙江卷、2022辽宁卷、2022山东卷、2022湖南卷◆电解池的工作原理及应用:2024黑吉辽卷、2024湖北卷、2024山东卷、2024湖南卷、2024甘肃卷、2024广东卷、2023全国甲卷、2023湖北卷、2023辽宁卷、2023北京卷、2023广东卷、2023湖南卷、2023浙江卷、2022广东卷、2022天津卷、2022海南卷、2022辽宁卷、2022重庆卷、2022湖北卷、2022北京卷、2022河北卷、2022浙江卷◆金属的腐蚀与防护:2024浙江卷、2024广东卷、2022辽宁卷、2022河北卷、2022湖北卷、2022广东卷高考对于电化学板块内容的考查变化变化不大,主要考查陌生的原电池装置和电解池装置的分析,对于电解池的考查概率有所提高,特别是利用电解池生产化工品和处理环境污染物成为命题特点。
问题的落脚点主要是在电极的极性判断、两极发生的反应情况和电解液成分的参与情况这些问题上。
考法01原电池、化学电源1.(2024·安徽卷)我国学者研发出一种新型水系锌电池,其示意图如下。
该电池分别以Zn-TCPP(局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和Zn 为电极,以ZnSO 4和KI 混合液为电解质溶液。
下列说法错误的是A.标注框内所示结构中存在共价键和配位键B.电池总反应为:-2+-3I +Zn Zn +3I 放电充电C.充电时,阴极被还原的Zn 2+主要来自Zn-TCPPD.放电时,消耗0.65gZn ,理论上转移0.02mol 电子2.(2024·全国甲卷)科学家使用δ-MnO 2研制了一种MnO 2-Zn 可充电电池(如图所示)。
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。
原电池知识网络构建装置特点:化学能转化为电能。
①、两个活泼性不同的电极;形成条件:②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应);原③、形成闭合回路(或在溶液中接触)电负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应。
池基本概念:正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应。
原电极反应方程式:电极反应、总反应。
理氧化反应还原反应反应原理:Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=2H2↑失e-电极反应: 负极(锌筒)Zn-2e -=Zn 2+正极(石墨)2NH 4++2e -=2NH 3+H 2↑①、普通锌——锰干电池 总反应:Zn+2NH 4+=Zn 2++2NH 3+H 2↑干电池: 电解质溶液:糊状的NH 4Cl特点:电量小,放电过程易发生气涨和溶液②、碱性锌——锰干电池 电极:负极由锌改锌粉(反应面积增大,放电电流增加);。
高考电化学知识点——电解原理(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。
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: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-是活性电极时:电极本身溶解放电注先要看电极材料,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。
电解质水溶液电解产物的规律:类型电极反应特点实例电解对象电解质浓度分解电解质型电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电HCl 电解质减小CuCl2放H2生成碱型阴极:水放H2生碱阳极:电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质放氧生酸型阴极:电解质阳离子放电阳极:水放O2生酸CuSO4电解质和水生成新电解质电解水型阴极:4H++4e-==2H2 ↑阳极:4OH--4e-==O2↑+ 2H2ONaOH水增大Na2SO4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(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-==Mn+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Mn+ + 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2. 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。
高三化学电化学专题知识点电化学是研究电和化学之间相互转化关系的科学,涵盖了众多的知识点。
本文将从电池、电解和电化学反应这三个方面,介绍高三化学电化学专题的核心知识点。
一、电池电池是将化学能转化为电能的装置,广泛应用于日常生活和工业生产中。
常见的电池有原电池和蓄电池两类。
1. 原电池原电池是一种不可充电的电池,通过化学反应产生电流。
其中最常见的是干电池,它由正极、负极和电解质组成。
当正极和负极相连时,电解质中发生氧化还原反应,正极是氧化剂,负极是还原剂。
在这个过程中,化学能转化为电能,推动电子从负极流向正极,形成电流。
2. 蓄电池蓄电池是一种可充电的电池,可以充放电多次。
蓄电池的工作原理基本与干电池相同,但是蓄电池中的电解质是可再生的。
在充电过程中,电流从外部电源流入电池,将负极中的物质还原,同时将正极中的物质氧化。
在放电过程中,电池反应反向进行,化学能转化为电能。
二、电解电解是利用电流将化合物分解成元素或离子的过程。
电解可用于电镀、腐蚀、水解等领域。
1. 电解液电解液是进行电解的溶液,它通常由一个或多个电解质和溶剂组成。
电解液可以是酸性、碱性或中性的。
在电解液中,正极为阴离子,负极为阳离子。
2. 电解的过程在电解过程中,正极发生氧化反应,负极发生还原反应。
负极的反应产物在电解液中溶解,正极的反应物从电解液中析出。
通过这种方式,化合物被分解成元素或离子。
三、电化学反应电化学反应是指在电解过程中,正极和负极之间发生的氧化还原反应。
电化学反应在很多领域都有应用,例如电解铜(II)硫酸溶液制备铜、电解水制氢气等。
1. 电导性电导性是物质导电能力的量度,它取决于物质中的离子浓度和离子迁移速率。
具有良好电导性的物质称为电解质,反之称为非电解质。
2. 电导率电导率是指单位长度内的电流通过导体时所遇到的阻力。
常用的导体材料有金属、石墨等,它们的电导率非常高。
3. 电极电极是电化学反应中的两极,其中负极称为阴极,正极称为阳极。
高考化学复习电化学专题电化学是研究电和化学反应相互关系的科学。
下面是店铺为您带来的高考化学复习电化学专题,希望对大家有所帮助。
高考化学复习电化学专题:知识点1.判断电极(1)“放电”时正、负极的判断①负极:元素化合价升高或发生氧化反应的物质;②正极:元素化合价降低或发生还原反应的物质。
(2)“充电”时阴、阳极的判断①阴极:“放电”时的负极在“充电”时为阴极;②阳极:“放电”时的正极在“充电”时为阳极。
2.微粒流向(1)电子流向①电解池:电源负极→阴极,阳极→电源正极;②原电池:负极→正极。
提示:无论是电解池还是原电池电子均不能流经电解质溶液。
(2)离子流向①电解池:阳离子移向阴极,阴离子移向阳极;②原电池:阳离子移向正极,阴离子移向负极。
3.书写电极反应式(1)“放电”时电极反应式的书写①依据条件,指出参与负极和正极反应的物质,根据化合价的变化,判断转移电子的数目;②根据守恒书写负极(或正极)反应式,特别应注意电极产物是否与电解质溶液共存。
(2)“充电”时电极反应式的书写充电时的电极反应与放电时的电极反应过程相反,充电的阳极反应为放电时正极反应的逆过程,充电的阴极反应为放电时负极反应的逆过程。
3.确定正负极应遵循:(1)一般是较活泼的金属充当负极,较不活泼的金属或非金属或金属氧化物作正极。
说明:正负极的确定还与所用的电解质溶液有关,如Mg—Al —HCl溶液构成的原电池中, Mg为负极,Al为正极; 若改用溶液即Mg—Al —NaOH溶液构成的原电池中,则Mg为正极,Al为负极。
(2) 根据电子流向或电流方向确定:电子流出的一极或电流流入的一极为负极;(3)根据内电路中自由离子的移动方向确定:在内电路中阴离子移向的电极为负极,阳离子移向的电极为正极。
(4)根据原电池反应式确定: 失电子发生氧化反应(还原剂中元素化合价升高)的一极为负极。
此外还可以借助氧化反应过程发生的一些特殊现象(如电极溶解、减重,电极周边溶液或指示剂的变化等)来判断。
高三化学一轮复习:电化学专题高中化学中的电化学部分是一个重点和难点,在高考中占有重要地位。
在高三一轮复习中,我们需要对电化学的知识进行系统梳理和深入理解,为后续的复习和考试打下坚实的基础。
一、电化学的基本概念1、氧化还原反应氧化还原反应是电化学的基础。
在氧化还原反应中,电子发生转移,导致元素的化合价发生变化。
理解氧化还原反应的本质,对于掌握电化学原理至关重要。
2、原电池原电池是将化学能转化为电能的装置。
它由两个半电池组成,通过导线和盐桥相连。
在原电池中,发生氧化反应的一极为负极,发生还原反应的一极为正极。
3、电解池电解池是将电能转化为化学能的装置。
它与电源相连,在阳极发生氧化反应,在阴极发生还原反应。
二、原电池的工作原理1、电极反应以铜锌原电池为例,锌作为负极,失去电子发生氧化反应:Zn 2e⁻= Zn²⁺;铜作为正极,溶液中的氢离子得到电子发生还原反应:2H⁺+ 2e⁻= H₂↑。
2、电子和离子的移动在原电池中,电子从负极经导线流向正极,形成电流。
溶液中的阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
3、原电池的构成条件(1)两个不同的电极,其中一个能与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。
(2)电解质溶液。
(3)形成闭合回路。
三、电解池的工作原理1、电极反应以电解氯化铜溶液为例,阳极发生氧化反应:2Cl⁻ 2e⁻= Cl₂↑;阴极发生还原反应:Cu²⁺+ 2e⁻= Cu。
2、电解池的构成条件(1)直流电源。
(2)两个电极(惰性电极或活性电极)。
(3)电解质溶液。
(4)形成闭合回路。
四、电化学中的电极判断1、原电池电极判断(1)根据电极材料的活泼性判断,较活泼的金属为负极。
(2)根据电子流动方向判断,电子流出的一极为负极。
(3)根据氧化还原反应判断,发生氧化反应的一极为负极。
2、电解池电极判断(1)与电源正极相连的为阳极,与电源负极相连的为阴极。
(2)根据发生的反应判断,发生氧化反应的为阳极,发生还原反应的为阴极。
专题7:电化学班级_________ 姓名_________ 学号__________[专题目标]:1、复习、巩固电化学方面的有关知识和基本原理,掌握电化学一些相关规律;2、熟练运用电化学的有关理论知识解决生活实际中的相关问题[经典题型]题型一:原电池原理在燃料电池中的运用[例1]:有人设计出利用CH4和O2的反应,用铂电极在KOH溶液中构成原电池。
电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧,则下列说法正确的是()①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole-②负极上CH4失去电子,电极反应式CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O③负极上是O2获得电子,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-④电池放电后,溶液PH不断升高A.①②B.①③C.①④D.③④[点拨]:本题是考查原电池原理在燃料电池中的具体应用,首先要判断出电池的正负极,其方法是确定在该电极上发生的是失电子还是得电子反应,若发生的是失电子反应是原电池的负极,反之是正极。
CH4在铂电极上发生类似于CH4在O2燃烧反应,即CH4 →CO2严格讲生成的CO2还与KOH 反应生成K2CO3,化合价升高,失去电子,是电池的负极,电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,1molCH4参加反应有8mole-发生转移,O2在正极上发生反应,获得电子,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。
虽然正极产生OH-,负极消耗OH-,但从总反应CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O 可看出是消耗KOH,所以电池放电时溶液的PH值不断下降,故①②正确,③④错误。
答案:A点评:燃料电池在特定条件下发生的反应就是在一般原电池反应的式子上,加上该条件的影响而得到的最后结果。
[规律总结]:1、原电池电极名称的判断方法(1)根据电极材料的性质确定金属—金属电极,活泼金属是负极,不活泼金属是正极;金属—非金属电极,金属是负极,非金属是正极;金属—化合物电极,金属是负极,化合物是正极。
(2)根据电极反应的本身确定失电子的反应—氧化反应—负极;得电子的反应—还原反应—正极2、原电池电极反应式书写关键(1)明确电池的负极反应物是电极本身还是其他物质、反应产物及化合价的变化;(2)确定电池的正极反应物是电解质溶液中的离子,还是其他物质(如溶有或通入的氧气);(3)判断是否存在特定的条件(如介质中的微粒H+、OH-非放电物质参加反应),进而推断电解质溶液的酸碱性的变化;(4)总的反应式是否满足质量守衡、得失电子守衡、电荷守衡。
[巩固]:航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。
氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O,酸式电池中电解质是酸,其负极反应可表示为2H2-4e-=H2,则其正极反应式为_______________。
碱式电池的电解质是碱,其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,则其负极反应可表示为______________________________。
题型二:电解原理的运用[例2]:某一学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和NaCl 溶液,通电时,为使Cl 2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如图所示装置,则电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是( ) A.a 为正极,b 为负极;NaClO 和 NaCl B. a 为负极,b 为正极;NaClO 和 NaCl C. a 为阳极,b 为阴极;HClO 和 NaCl D. a 为阴极,b 为阳极;HClO 和 NaCl[点拨]:石墨作电极电解饱和NaCl 溶液发生的反应是 2NaCl+2H 2O 2NaOH+H 2↑+Cl 2↑伴随进行过程中可能发生的副发应为2NaOH+Cl 2=NaCl+NaClO+H 2O ,若使Cl 2完全吸收制得有较强杀菌消毒能力的消毒液的主要成分是NaClO 和NaCl ,怎样才能使产生的Cl 2与NaOH 充分反应,只有发生器下端产生Cl 2才能确保其被完全吸收,从中可推知电源a 为负极,b 为正极。
答案:B[点评]:本题是原电池原理在新情境下的具体应用,要求用已有知识对实际问题进行分析处理,从而找出正确的结论。
[规律总结] (归纳整理)1、阳极放电次序:非惰性电极>S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->高价含氧酸根离子>F - 阴极放电次序一般为:Ag +>Hg 2+>Cu 2+>H +>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>Al 3+>Mg 2+>Na +当然,微粒的浓度也会影响放电的顺序,如电镀锌时,溶液中C(Zn2+)>C(H +),放电次序 Zn 2+>H +。
2、电解原理应用:⑴电解食盐水:电极反应式:_________________________________________ ⑵电镀:以铁件镀铜为例 阳极材料:_________ 电极反应:___________阴极材料:__________ 电极反应:___________ 电镀液:___________⑶精炼铜:阳极材料__________ 阴极材料__________电解质溶液___________ 题型三:电池判断电源ab电解[例3]:按下图装置进行实验,并回答下列问题⑴判断装置的名称:A 池为___________ B 池为______________ ⑵锌极为__________极,电极反应式为_________________________ 铜极为__________极,电极反应式为_________________________ 石墨棒C 1为______极,电极反应式为________________________ 石墨棒C 2附近发生的实验现象为_______________________________⑶当C 2极析出224mL 气体(标准状态时,锌的质量变化(增加或减少)_________g.CuSO 4溶液的质量变化了(增加或减少了)_________g[点拨]:A 池中Zn 、Cu 放入CuSO 4溶液中构成原电池,B 池中两个电极均为石墨电极,在以A 为电源的情况下构成电解池,即A 原电池带动B 电解池,A 池中Zn 负极,Cu 为正极,B 池中C 1为阳极,C 2为阴极、析出H 2,周围OH -富集,酚酞变红,且mol molL LH n 01.0/4.22224.0)(2==故电路上转移电子的物质的量为0.01mol ×2=0.02mol ,根据得失电子守恒锌极有0.01molZn 溶解,即Zn 极重量减少0.01mol ×65g/mol=0.65g 铜极上有0.01molCu 析出,即CuSO 4溶液增加了0.01mol ×(65g/mol-64g/mol)=0.01g答案:⑴A 为原电池 B 为电解池⑵Zn 为负极 Zn-2e -=Zn 2+ Cu 为正极 Cu 2++2e -=Cu C 1为正极 2Cl —2e -=Cl 2↑C 2极发生的现象为:有无色气体产生,附近溶液出现红色 ⑶Zn 质量减少0.65g ,CuSO 4溶液增加0.01g.[规律总结]1、 原电池、电解池、电镀池判定(1)若无外接电源,可能是原电池,然后根据原电池的形成条件判定;(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离子相同则为电镀池;(3)若为无明显外接电源的串联电路,则应利用题中信息找出能发生自发氧化还原反应的装置为原电池。
2、可充电电池的判断 放电时相当于原电池,负极发生氧化反应,正极发生还原反应;充电时相当于电解池,放电时的正极变为电解池的阳极,与外电源正极相连,负极变为阴极,与外电源负极相连。
3、电解有关计算方法:(1)串联电路中各电极得失电子数相等,即电路中通过的电量(电子总数)相等求解。
通常存在下列物质的量关系Zn C 2CuC 1 A BCuSO 4溶液KCl 酚酞溶液H 2~Cl 2 ~21O 2 ~Cu ~ 2Ag ~ 2H + ~ 2OH - (2)根据电极反应式或电解方程式列比例求解[巩固]:用Pt 作电极,电解串联电路中分装在甲、乙两个烧杯中的200mL L mol /3.0NaCl 溶液和mL 300 L mol /2.0的3AgNO 溶液,当产生L 56.0(标准状况)2Cl 时停止电解,取出电极,将两杯溶液混合,混合液的pH 为(设混合后总体积为500mL ) ( )A.1.4B.5.6C.7D.12.6第一部分 专题7 电化学班级____________ 姓名_____________ 学号_____________ 得分___________一、选择题:1、在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属氧化反应或同属还原反应的是( ) A.原电池正极和电解池阳极所发生的反应 B.原电池正极和电解池阴极所发生的反应 C. 原电池负极和电解池阳极所发生的反应 D.原电池负极和电解池阴极所发生的反应2、下列关于实验现象的描述不正确的是( )A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡B.用锌片做阳极,铁片做阴极,电解氯化锌溶液,铁片表面出现一层锌C.把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速率加快3、用两支惰性电极插入500mLAgNO 3溶液中,通电电解。
当电解液的PH 从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出,且电解液在电解前后体积变化可以忽略),电极上析出银的质量大约是( )A.27mgB.54mgC.108mgD.216mg 4、钢铁发生电化学腐蚀时,负极发生的反应是( ) A.2H ++2e - → H 2 B.2H 2O+O 2+4e - → 4OH - C.Fe -2e - → Fe 2+ D.4OH --4e - → 2H 2O+O 25、氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生镉污染的镉镍电池。
氢镍电池的总反应式是21H 2+NiO(OH)Ni(OH)2。
根据此反应式判断,下列叙述中正确的是( ) A.电池放电时,电池负极周围溶液的PH 不断增大 B.电池放电时,镍元素被氧化 C.电池充电时,氢元素被还原 D.电池放电时,H 2是负极6、用惰性电极电解M (NO 3)x 的水溶液,当阴极上增重ag 时,在阳极上同时产生bL 氧气(标准状况),从而可知M 的相对原子质量是( ) A.b ax 4.22 B.b ax 2.11 C.b ax 6.5 D.bax 5.2 7、下列关于铜电极的叙述正确的是( )A.铜锌原电池中铜是正极B.用电解法精炼粗铜作阴极C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D.电解稀硫酸制H 2、O 2时铜作阳极8、将质量分数为0.052(5.2%)的NaOH 溶液1L (密度为1.06g ·cm -3)用铂电极电解,当溶液中NaOH 的质量分数改变了0.010(1.0%)时停止电解,则此时溶液中应符合的关系是( ) 放电9、将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为( )A.1:2:3B.3:2:1C.6:3:1D.6:3:2 10、下列叙述正确的是( )①锌跟稀硫酸反应制取氢气,加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率。