高考电化学专题复习知识点总结完美版资料
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引言电化学是化学的一个重要分支,研究化学反应与电能的相互转化关系。
在高考中,电化学相关的知识点经常出现,并且重要程度较高。
本文将对高考电化学的知识点进行总结,以帮助同学们更好地复习备考。
概述本文将从电解和电池两个大点展开,分别介绍电解和电池的基本概念及相关知识点。
通过了解基本概念和掌握相关知识点,同学们可以更好地理解高考中的电化学题目。
正文内容一、电解1.电解的基本概念1.1电解的定义与含义1.2电解液的种类1.3电解过程的特点1.4电解质的离解度及其影响因素1.5电解过程中的有关电极反应2.电解方程式2.1电解方程式的基本表示方法2.2电解方程式的平衡状态2.3电解过程中的氧化还原反应2.4电解过程中的非氧化还原反应2.5电解过程中的电化学计量关系3.电解实验3.1电解实验的基本操作步骤3.2电解液的选择与实验条件3.3电解实验中的电解槽与电解池3.4电解实验中的电流强度和电量计算3.5电解实验的应用与意义二、电池1.电池的基本概念1.1电池的定义与构成1.2电池的分类与特点1.3电池的工作原理1.4电池的电动势与电动势源1.5电池的内阻与电池性能2.常见电池2.1干电池2.2蓄电池2.3燃料电池2.4高温电池2.5其他类型的电池3.电池的使用与维护3.1电池的使用注意事项3.2电池的保养与维护3.3电池的充电与放电特性3.4电池的性能评价与比较3.5电池的环境与安全问题4.电池的应用4.1电池在生活中的应用4.2电池在工业中的应用4.3电池在交通运输中的应用4.4电池在航空航天中的应用4.5电池在环境保护中的应用5.电池的发展与前景5.1电池技术的发展历程5.2电池技术的趋势与未来5.3电池技术的问题与挑战5.4电池技术的应用拓展5.5电池技术的社会影响与经济效益总结通过对电解和电池的知识点进行总结,我们对电化学的基本概念、电解过程、电解方程式、电解实验、电池的基本概念、电池的分类和应用、电池的使用与维护、电池的发展与前景等有了深入的理解。
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。
高三电化学知识点总结(一)化学基本概念和基本理论(10个)①阿伏加德罗常数及气体摩尔体积和物质的量浓度计算。
②水解还原成反应(电子迁移方向、数目及运用)。
③化学用语:化学式书写、化学方程式书写、离子反应,离子方程式、热化学方程式。
④溶液、离子并存、非水解离子浓度大小比较及其转型(动量原理的运用),中和电解。
⑤元素周期律“位—构—性”,即元素在周期表中的位置、原子结构和性质。
⑥化学键、电子式。
⑦化学反应速率、化学平衡、平衡移动(重点是等效平衡)——要求巧解,近几年都是等效平衡的解决。
⑧盐类水解——离子浓度关系(包含大小比较,溶液ph值及酸碱性)⑨电化学、原电池和电解池(现象、电极反应式,总反应式等)⑩质量守恒定律的涵义和应用领域(二)常见元素的单质及其重要化合物(以考查出现的概率大小为序)①金属元素:铁、铝、钠、镁、铜。
②金属元素的化合物:al(oh)3fe(oh)3、fe(oh)2、mg(oh)2、naoh、cu(oh)2、na2o2、na2o、al2o3、fe2o3、cuo、nahco3、na2co3③非金属元素:氯、氮、硫、碳、氧④非金属元素的化合物:no、no2、so2、co2、hno3、h2so4、h2so3、h2s、hcl、nacl、na2so4、na2so3、na2s2o3⑤结构与元素性质之间的关系(三)有机化学基础(6个)①官能团的性质和转变(主线)②同分异构体③化学式、电子中考化学备考指导:中考经常考查的知识点式、结构式、结构简式,化学反应方方程式④几个典型反应(特征反应)⑤有机反应类型⑥信息迁移(四)化学实验(7个)①常用仪器的主要用途和使用方法(主要是原理)②实验的基本操作(主要就是原理)③常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理、收集方法)④实验室通常事故的防治和处置方法(安全意识培育)⑤常见的物质(包括气体物质、无机离子)进行分离、提纯和鉴别⑥运用化学科学知识设计一些基本实验或评价实验方案。
一、原电池的工作原理装置特点: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④、建立在自发进行的氧化还原反应基础之上池负极: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; 原基本概念: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;理电极反应方程式:电极反应、总反应;氧化反应负极铜锌原电池正极还原反应反应原理 Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=2H2↑电解质溶液二、常见的电池种类电极反应:负极锌筒Zn-2e-=Zn2+正极石墨2NH4++2e-=2NH3+H2↑①普通锌——锰干电池总反应:Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2↑干电池:电解质溶液:糊状的NH4Cl特点:电量小,放电过程易发生气涨和溶液②碱性锌——锰干电池电极反应:负极锌筒Zn-2e- +2OH- =ZnOH2正极石墨2e-+2H2O +2MnO2= 2OH-+2MnOOH 氢氧化氧锰总反应:2 H2O+Zn+2MnO2= ZnOH2+2MnOOH溶解不断电极:负极由锌改锌粉反应面积增大,放电电流增加;使用寿命提高 电解液:由中性变为碱性离子导电性好;正极PbO 2 PbO 2+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O 负极Pb Pb+SO 42--2e -=PbSO 4总反应:PbO 2+Pb+2H SO 4 2PbSO 4+2H 2O电解液:cm 3~cm 3的H 2SO 4 溶液特点:电压稳定, 废弃电池污染环境 Ⅰ、镍——镉Ni ——Cd 可充电电池;其它 负极材料:Cd ;正极材料:涂有NiO 2,电解质:KOH 溶液NiO 2+Cd+2H 2O NiOH 2+ CdOH 2Ⅱ、银锌蓄电池正极壳填充Ag 2O 和石墨,负极盖填充锌汞合金,电解质溶液KOH;反应式为: 2Ag+ZnOH 2 ﹦ Zn+Ag 2O+H 2锂亚硫酰氯电池Li-SOCl 2:8Li+3SOCl 2 = 6LiCl+Li 2SO 3+2S锂电池 用途:质轻、高能比能量高、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命,广泛应用于军事和航空领域; ①、燃料电池与普通电池的区别不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是工作时不断从外界输入,同时燃 料 电极反应产物不断排出电池;放电 充电放电放电` 充电 放电`充电放电`电池②、原料:除氢气和氧气外,也可以是CH4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂;③、氢氧燃料电池:总反应:O2+2H2=2H2O 特点:转化率高,持续使用,无污染;2.氢氧燃料电池反应汇总:介质电池反应2H2 +O2= 2H2O酸性负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 4H+ + 4e-= 4H2O中性负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-碱性负极2H2 +4OH-- 4e- = 4H2O正极O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-3.固体氢氧燃料电池:固体电解质介质电池反应: 2H2 +O2= 2H2O负极2H2 - 4e- +2O2-= 2H2O正极O2+ 4e-= 2O2-负极 2H2- 4e- = 4H+正极O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O4.甲烷新型燃料电池以两根金属铂片插入KOH溶液中作电极,又在两极上分别通入甲烷和氧气;电极反应为:负极:CH4+ 10OH --8e-= CO32- + 7H2O正极:2O2+ 4H2O +8e-= 8OH -电池总反应:CH 4+ 2O 2 + 2KOH = K 2CO 3 + 3 H 2O分析溶液的pH 变化;C 4H 10、空气燃料电池、电解质为熔融K 2CO 3, 用稀土金属材料作电极具有催化作用负极:2C 4H 10 -52e- + 26CO32-- = 34 CO 2+ 10H 2O 正极:13O 2 +52e- + 26CO 2 =26CO3 2-电池总反应:2C 4H 10+ 13O 2 = 8CO 2 + 10 H 2O 5.铝——空气燃料电池海水: 负极:4Al -12e- = 4Al 3+ 正极:3O 2 +12e- + 6H 2O =12OH - 电池总反应:4Al +3O 2 +6H 2O = 4AlOH 3 三、原电池的主要应用:1.利用原电池原理设计新型化学电池;2.改变化学反应速率,如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气;3.进行金属活动性强弱比较;4.电化学保护法,即将金属作为原电池的正极而受到保护;如在铁器表面镀锌;5.解释某些化学现象 四、金属的腐蚀与防护腐蚀概念:金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程;概述: 腐蚀危害:腐蚀的本质:M-ne -→M n+氧化反应分类:化学腐蚀金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀、电化腐蚀电化学腐蚀定义:因发生原电池反应,而使金属腐蚀的形式; 负极Fe :Fe-2e -=Fe 2+; 吸氧腐蚀: 正极C :O 2+2H 2O+4e -=4OH - 总反应:2Fe+O 2+2H 2O=FeOH 2后继反应:4FeOH 2 +O 2 +2H 2O =4FeOH 3钢铁的腐蚀 2FeOH 3====Fe 2O 3 +3H 2O负极Fe :Fe-2e -=Fe 2+;析氢腐蚀: 正极C :2H ++2e -=H 2↑总反应: Fe+2H +=Fe 2++H 2↑影响腐蚀的因素:金属本性、介质;金属的防护: ①、改变金属的内部组织结构;保护方法: ②、在金属表面覆盖保护层;③、电化学保护法牺牲阳极的阴极保护法电解池原理 一、 电解池基础定义: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; 装置特点:电能转化为化学能;①、与电源本连的两个电极;形成条件 ②、电解质溶液或熔化的电解质③、形成闭合回路;金属的腐蚀与防护电极 阳极:与直流电源正极相连的叫阳极;概念 阴极:与直流电源负极相连的叫阴极;电极反应:原理:谁还原性或氧化性强谁先放电发生氧化还原反应离子放电顺序: 阳极:阴离子还原性 S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->SO 42-含氧酸根>F -阴极:阳离子氧化性 Ag +>Fe 3+>Cu 2+>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>H +>Al 3+>Mg 2+>Na +电子流向 e - e-氧化反应 阳极 阴极 还原反应反应原理:4OH --4e -=2H 2O +O 2 Cu 2++2e -=Cu 电解质溶液电解结果:在两极上有新物质生成;总反应:2CuSO 4+ 2H 2O= 2Cu+2H 2SO 4+O 2↑ 二、 电解池原理粗铜板作阳极,与直流电源正极相连; ①、装置 纯铜作阴极,与直流电源负极相连;用CuSO 4 加一定量H 2SO 4作电解液; 阴极:Cu 2++2e -=Cu电解精炼铜 阳极:Cu-2e -=Cu 2+、Zn-2e -=Zn 2+②、原理: Ni-2e -=Ni 2+阳极泥:含Ag 、Au 等贵重金属; 电解液:溶液中CuSO 4浓度基本不变③、电解铜的特点:纯度高、导电性好;移向阴离子移向 阳离子电解池原理①、概念:利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或合金的过程;②、方法:镀层金属与电源正极相连作阳极; 将待镀金属与电源负极相连作阴极;电镀: 用含镀层金属离子的电解质溶液配成电镀液;③、原理:阳极 Cu-2e -=Cu 2+ ;Cu 2++2e -=Cu ④、装置 如图⑤、电镀工业:镀件预处理→电镀液添加剂→装置:现象 ①、阴极上有气泡;②、阳极有刺激性气体产,能使湿润的淀粉KI 变蓝;电解食盐水 ③、阴极区附近溶液变红,有碱生成通电前: NaCl =Na ++Cl - H 2O H ++OH -原理 阴极Fe:Na +,H +移向阴极;2H ++2e -=H 2↑还原反应 通电后: 阳极C :Cl -、OH -移向阳极;2Cl --2e -=Cl 2↑氧化反应总反应:2NaCl +2H 2O 2NaOH +Cl 2↑+H 2↑阳极、阴极、离子交换膜、电解槽、导电铜棒等 ①、组成:阳极:金属钛网涂有钌氧化物;阴极:碳钢网涂有Ni 涂层阳离子交换膜:只允许阳离子通过,阻止阴离子和空气通过;电解的应氯碱工业 电解离子交换膜法制烧碱②、装置:食盐 湿氯气 氯气 ③生成流程: 淡盐水 氢气 NaOH 溶液 → NaOH 固体精制食盐水 + — 纯水含少量NaOH 粗盐水含泥沙、Cu 2+、Mg 2+、Ba 2+、SO 42-等阳离子交换树脂:除Cu 2+、Mg 2+等 加BaCl 2,Ba 2++SO 42-=BaSO 4↓④、粗盐水精制: 加Na 2CO 3:Ca 2++CO 32-=CaCO 3↓;Ba 2++CO 32-=BaCO 3↓加NaOH :Mg 2++2OH -=MgOH 2↓;Fe 3++3OH -=FeOH 3↓三、电解实例及规律电解液 溶质类别 电解总反应式相当于电解溶液pH NaOH 溶液 强碱 2H 2O电解2H 2↑+O 2↑水升高 H 2SO 4溶液 含氧酸 降低 Na 2SO 4溶液 活泼金属的含氧酸盐 不 变 两极混合液 CuCl 2溶液 不活泼金属的无氧酸盐 CuCl 2 电解Cu+Cl 2↑ 电解质本身接近7HCl 溶液无氧酸2HCl电解H 2↑+Cl 2↑升高NaCl 溶液 活泼金属的无氧酸盐2NaCl+2H 2O 电解H 2+2NaOH+Cl 2↑ om电解质与水升高。
高三电化学的知识点总结电化学是化学与电学相结合的学科,研究电流与化学反应之间的关系。
在高中化学课程中,电化学是一个重要的内容,本文将对高三电化学的知识点进行总结。
一、基本概念1. 电化学反应:指在导电溶液中,由于电子在电极之间的流动引起的化学反应。
2. 电解:指通过外加电流使电解质溶液或熔融电解质发生化学反应的过程。
3. 电池:由正负两极和电解质溶液(或电池内部的电解质)组成的装置,能产生电流。
4. 电解质:指在溶液或熔融状态下能导电的物质。
5. 电极:电池中能与电解质直接接触并参与电化学反应的部分,包括阳极和阴极。
6. 氧化还原反应:电化学反应中常见的一种反应类型,涉及到电子的转移。
7. 标准电极电势:参照物为标准氢电极,测量其他电极与标准氢电极之间的电势差。
二、电化学反应1. 金属腐蚀:金属与溶液中的氧、水等发生氧化还原反应,造成金属表面的损坏。
2. 电解池:由阳极和阴极以及电解质溶液构成,用于实现电解反应。
3. 电解液的选择:选择适当的离子化合物作为电解质,使得电解质能够导电并且电解反应比较容易发生。
4. 电沉积:通过电流使金属离子在电解液中还原成金属的过程,常用于金属镀层的制备。
三、电化学方程式1. 电子转移:电化学反应中,电子从一个物质转移到另一个物质,电子转移可以通过方程式表示。
2. 半反应:电化学反应可以分解为氧化半反应和还原半反应,通过电子的转移实现整个反应过程。
3. 构建电化学方程式:根据具体反应过程,将氧化半反应和还原半反应组合起来,构建完整的电化学方程式。
四、电池1. 原电池:由直接将化学能转化为电能的化学反应组成,如原电池、干电池等。
2. 锂离子电池:一种常见的可充电电池,通过锂离子在正负极之间的移动实现电能的储存和释放。
3. 燃料电池:利用化学能转化为电能的装置,常用于提供电力驱动汽车等。
4. 电池的工作原理:电池中的化学反应导致电子流动,形成电流,从而实现电能的转化。
高三电化学知识点总结电化学是研究电与化学相互关系的科学领域。
在高三化学学习过程中,电化学是一个重要的内容,涉及到众多的知识点和理论。
以下是对高三电化学知识点的总结。
1. 电解质和非电解质电解质指的是在溶液或熔融状态下能够产生离子的化合物,例如盐类、酸和碱。
非电解质则指在相同条件下不产生离子,例如糖、乙醇等有机物。
2. 电解池和电解过程电解池由电解质溶液和电解质的两个电极组成。
电解质溶液中的正离子会向阴极移动,被还原,而负离子会向阳极移动,被氧化。
整个过程中,阴极是电子的减少剂,而阳极是电子的氧化剂。
3. 电极和电势电解池的两个电极分别称为阳极和阴极。
阳极是发生氧化反应的地方,而阴极是发生还原反应的地方。
电解过程中,阳极具有正电势,阴极具有负电势。
4. 电解和电化学反应电解是通过外加电压使化学反应进行的过程,通过电解可以实现对物质的分解或合成。
例如,电解水可以将水分解为氧气和氢气。
5. 伏安定律伏安定律描述了电阻、电压和电流的关系。
根据伏安定律,电流和电压成正比,电阻和电流成反比。
其中,电流的单位是安培,电压的单位是伏特。
6. 电解定律根据电解定律,电流通过电解溶液时,产生的物质质量与经过的电量成正比。
这个定律由法拉第于1833年提出,被称为法拉第电解定律。
7. 电位差和标准电极电位电位差指的是电势差,是衡量电压差的物理量。
标准电极电位是指在标准状态下,电极与标准氢电极之间的电势差。
常用的标准氢电极被定义为0伏特。
8. 电解液和导电性电解液是指能够导电的溶液或熔融物质。
导电性取决于电解质的浓度和离子的移动能力。
强电解质具有高导电性,弱电解质具有较低的导电性。
9. 电池和电动势电池是将化学能转化为电能的装置。
根据电位差的不同,电池可以分为原电池和电解池。
电动势是电池产生电流的能力,单位是伏特。
10. 锌-铜电池和电解铜锌-铜电池是一种常见的原电池,通过锌和铜之间的氧化还原反应产生电能。
电解铜是一种电解过程,通过电解铜盐溶液可以在电极上析出纯净的铜。
高考电化学知识点总结好嘞,以下是为您总结的高考电化学知识点,咱一起瞅瞅!电化学这部分知识在高考中那可是相当重要呀!先来说说原电池。
原电池呢,就是把化学能转化为电能的装置。
就比如说常见的锌铜原电池,锌片和稀硫酸反应,锌失去电子变成锌离子,电子就通过导线跑到铜片那里去啦,氢离子在铜片上得到电子变成氢气。
这里面有个关键,就是得形成闭合回路,要是回路断了,那可就没法产生电流啦。
再讲讲电解池。
电解池是把电能转化为化学能。
就像电解氯化铜溶液,氯离子在阳极失去电子变成氯气,铜离子在阴极得到电子变成铜单质。
这里要注意阴阳极的离子放电顺序,可不能搞混咯。
电化学里面还有个重要的概念——电极反应式的书写。
这可是重点中的重点!写的时候要先判断是原电池还是电解池,然后根据得失电子情况来写。
比如说,在铅蓄电池放电的时候,负极是铅失去电子变成硫酸铅,正极是二氧化铅得到电子变成硫酸铅。
给大家讲个我曾经遇到的事儿吧。
有一次上课,我给学生们讲电化学的知识点,有个学生特别较真儿,一直追问我为什么在某个电解池中某种离子不放电。
我就耐心地给他解释,从离子的浓度、离子的氧化性还原性强弱等方面一点点分析。
最后他终于明白了,那恍然大悟的表情,让我觉得特别有成就感。
然后咱们再说说金属的电化学腐蚀与防护。
钢铁的吸氧腐蚀大家都熟悉吧,在潮湿的空气中,铁失去电子变成亚铁离子,氧气在正极得到电子和水结合生成氢氧根离子。
防护的方法也有不少,比如涂油漆、镀锌、连接更活泼的金属等等。
电化学在生活中的应用也很广泛呢。
像电池,从小小的干电池到手机里的锂电池,还有电动汽车里的动力电池,都是电化学的应用。
还有电解精炼铜,能得到纯度很高的铜。
高考中电化学的题目类型也不少,有选择题,让你判断正负极、阴阳极的反应,还有填空题,让你写电极反应式或者计算电量啥的。
所以大家一定要把这些知识点掌握得扎扎实实的。
总之,电化学这部分知识虽然有点复杂,但只要咱们认真学,多做几道题,多总结总结,就一定能搞定它!就像之前那个较真儿的同学,只要肯钻研,就没有学不会的知识。
高考电化学必考知识点汇总电化学是化学的一个重要分支,研究化学与电学之间的关系。
在高考中,电化学是物理和化学两门科目的交叉领域,也是必考的内容之一。
本文将对高考电化学的必考知识点进行汇总和介绍,帮助考生系统地复习和掌握这一部分内容。
一、电池及电解池1. 电池是将化学能转化为电能的装置,其中的化学反应为电池中的脱氧反应和还原反应。
高考中常见的电池有原电池、干电池和燃料电池等。
2. 电池的构造包括电解质、电极和外部电路。
其中,电解质可以是液态、固态或半固态,电极分为阳极和阴极,外部电路连接阳极和阴极,形成电流。
3. 电池的电动势指的是电池工作时单位正电荷在电池内从负极移动到正极时所受到的电场力。
电动势可通过“原电池”来进行定义。
4. 电解池是指通过外加电势将化学反应逆行的过程。
常见的电解池有氯碱电解池和电镀池等。
二、电解质溶液与溶液电导性1. 电解质溶液是指含有能够离解成离子的溶质的溶液。
电解质溶液可以分为强电解质溶液和弱电解质溶液。
2. 强电解质溶液中,所有的电解质都会离解成离子,形成完全离子化的状态;而弱电解质溶液中,只有一部分电解质会离解成离子,形成部分离子化的状态。
3. 溶液的电导性与其中的离子浓度和移动能力有关。
高浓度的离子和较大的电荷数使溶液电导性增加,而电离度的大小则取决于电解质的强弱。
三、化学电池中的电动势及熵变1. 化学电池中的电动势可由Nernst方程计算。
Nernst方程描述了电池电动势与离子浓度、温度和电子数的关系。
2. 电池内的化学反应引起了熵的改变。
熵是系统中无序程度的度量,化学反应会导致系统的熵增加或减少。
3. 标准电动势是在标准状态下,电池电解质浓度为1mol/L时的电动势。
标准电动势可以通过标准电极电势表进行查找。
四、电化学反应和电解质的活性1. 在电化学反应中,阳极是发生氧化反应的电极,阴极是发生还原反应的电极。
电流的流向是从阳极到阴极。
2. 阳离子会向阴极迁移,与电子结合发生还原反应;而阴离子会向阳极迁移,发生氧化反应。
高考电化学基础知识点总结归纳电化学是化学科学中的一个重要分支,研究电能与化学能的相互转化过程。
在高考化学考试中,电化学是一个重要的考点。
本文将对高考电化学基础知识点进行总结和归纳,帮助广大考生更好地备考。
一、电化学基本概念1. 电解质和非电解质的定义与区别电解质是能在溶液中或熔融状态下导电的物质,如酸、碱和盐等。
非电解质则是不能导电的物质,如糖、酒精等。
电解质和非电解质的区别在于它们的溶液或熔融态中是否存在离子。
2. 电解和非电解的定义与区别电解是指通过外加电压使电解质发生化学变化而转化成气体、溶液或固体的过程。
非电解则是指不需要外加电压就能自发发生化学变化的过程。
3. 电池和电解槽的区别电池是将化学能转化为电能的装置,包括原电池、干电池和蓄电池等。
而电解槽是将电能转化为化学能的装置,用于进行电解实验。
二、电解基本原理1. 电解过程中的电极反应电解过程中,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
例如,电解盐溶液时,阳极上发生阴离子的氧化反应,阴极上发生阳离子的还原反应。
2. 电解方程式的写法与计算电解方程式为表示电解过程中电极反应的化学方程式。
在平衡态下,电解方程式应满足电量守恒定律和电荷守恒定律。
通过电解方程式,可以计算电解过程中的物质的摩尔质量、溶液浓度等。
三、电池和电解槽1. 电池的构造和工作原理电池由正极、负极和电解质构成。
正极是发生还原反应的电极,负极是发生氧化反应的电极,而电解质则是帮助离子传导的物质。
电池的工作原理是通过正负极的氧化还原反应,将化学能转化为电能。
2. 电池的电动势和电解槽的电解电流电池的电动势是指电池正负极之间产生的电势差。
电解槽的电解电流是指单位时间内通过电解槽的电荷量。
电池的电动势和电解槽的电解电流可以通过化学反应速率和溶液浓度的变化来调节。
四、电化学中的常用实验方法1. 电极势差的测定方法电极势差是指电解过程中正负极之间的电势差。
常用的测定方法有基于电池原理的电动势测定法和基于电解原理的电动势测定法。
一、原电池的工作原理装置特点: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)③、形成闭合回路(或在溶液中接触)原④、建立在自发进行的氧化还原反应基础之上电负极: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。
原基本概念:电极反应方程式:电极反应、总反应。
理正还原反氧化反应负铜锌原电-2++ =2H+22H反应原理Zn-2e↑=Z 不解断电解质溶液二、常见的电池种类2+ -负极(锌筒)Zn-2e=Zn 电极反应:-+↑=2NH 正极(石墨)2NH+H+2e 2432++ +2NH 总反应:Zn+2NH+H=Zn↑①普通锌——锰干电池243Cl电解质溶液:糊状的NH 干电池:4特点:电量小,放电过程易发生气涨和溶液锰干电池②碱性锌——--负极(锌筒)Zn-2e=Zn(OH)+2OH电极反应:22MnOOH ++2HO +2MnO=- 2e 2OH-( 氢氧化氧锰) 正极(石墨)222MnOOH2 HO+Zn+2MnO=+总反应:Zn(OH) 222电极:负极由锌改锌粉(反应面积增大,放电电流增加);使用寿命提高。
电解液:由中性变为碱性(离子导电性好)-2-+O +4H=PbSOPbO+SO+2e+2H 正极(PbO)22244-2--2e=PbSOPb+SOPb 负极()44O+Pb+2HSO 2PbSO+2HPbO 铅蓄电池总反应:放电24242充电33溶液的电解液:1.25g/cmH~1.28g/cmSO42特点:电压稳定, 废弃电池污染环境蓄电池——Cd)可充电电池;Ⅰ、镍——镉(Ni 可充电电池KOH溶液负极材料:Cd;正极材料:涂有NiO,电解质:其它2Ni(OH)+ Cd(OH) NiO+Cd+2HO 2222 放电Ⅱ、银锌蓄电池放电` KOH和石墨,负极盖填充锌汞合金,电解质溶液。
正极壳填充AgO2 充电O+H﹦反应式为:2Ag+Zn(OH)Zn+Ag 222电放`充电+2S6LiCl+LiSO 8Li+3SOCl)(Li-SOCl 锂亚硫酰氯电池:= 32 22电放`)( 用途:质轻、高能比能量高、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命,锂电池广泛应用于军事和航空领域。
①、燃料电池与普通电池的区别不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是工作时不断从外界输入,同时料燃电极反应产物不断排出电池。
电池②、原料:除氢气和氧气外,也可以是CH、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。
4 O③、氢氧燃料电池:总反应:O 特点:转化率高,持续使用,无污染。
=2H +2H2225/ 1氢氧燃料电池反应汇总:2.O +O= 2H电池反应介质2H22 2+2H负极酸性- 4e- = 4H 2+O + 4H + 4e-= 4H正极O22+ 2H - 4e- = 4H 中性负极2O + 4e-= 4OH- O + 2H正极22 2H +4OH-- 4e- = 4H负极O 碱性22O +4e-= 4OH-正极O + 2H 22 3.固体氢氧燃料电池:= 2HOO +电池反应:固体电解质介质2H2222-负极2H O - 4e- +2O= 2H222-2O正极4e-= O + 2+ - 4e- = 4H 负极2H2+ 2H O + 4HO + 4e-= 正极224.甲烷新型燃料电池KOH溶液中作电极,又在两极上分别通入甲烷和氧气。
以两根金属铂片插入电极反应为:2---O = CO3-8e + 7H 负极:CH+ 10OH24-- = 8OH + 4HO +8e正极:2O22O+ 2OCH + 2KOH = KCO + 3 H 电池总反应:22324分析溶液的pH变化。
KCO, HC、空气燃料电池、电解质为熔融32410用稀土金属材料作电极(具有催化作用)2-O - = 34 CO -52e- + 26CO3负极:2CH+ 10H24102 2-=26CO3 +52e- + 26CO正极:13O22O + 10 HH+ 13O = 8CO2C电池总反应:210422空气燃料电池(海水)5.铝——:3+ 4Al -12e- = 4Al 负极:- O =12OH +12e- + 6H 正极:3O22 O = 4Al(OH)电池总反应:4Al +3O +6H322三、原电池的主要应用:利用原电池原理设计新型化学电池;2.改变化学反应速率,如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气;1. 即将金属作为原电池的正极而受到保护。
如在铁器表面镀锌。
电化学保护法,3.进行金属活动性强弱比较; 4. 5.解释某些化学现象5/ 2四、金属的腐蚀与防护腐蚀概念:金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。
腐蚀危害:概述:n+-)( →腐蚀的本质:MM-ne氧化反应分类:化学腐蚀(金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀)、电化腐蚀金电化学腐蚀定义:因发生原电池反应,而使金属腐蚀的形式。
属的-2+;=Fe:Fe-2e 负极(Fe)腐蚀-- +2HO+4e=4OH 正极(C):O 吸氧腐蚀:22与防总反应:2Fe+O+2HO=Fe(OH) 222护+2HO =4Fe(OH) 后继反应:4Fe(OH) +O 3222+3HO 2Fe(OH) ====FeO 钢铁的腐蚀22332+- Fe-2e;=Fe 负极(Fe):-+ +2e↑正极(C):2H=H析氢腐蚀:22++ =Fe↑总反应:Fe+2H+H 2影响腐蚀的因素:金属本性、介质。
①、改变金属的内部组织结构;金属的防护:②、在金属表面覆盖保护层;保护方法:③、电化学保护法(牺牲阳极的阴极保护法电解池原理电解池基础一、定义: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。
装置特点:电能转化为化学能。
①、与电源本连的两个电极;②、电解质溶液(或熔化的电解质)形成条件③、形成闭合回路。
阳极:与直流电源正极相连的叫阳极。
电极电解概念阴极:与直流电源负极相连的叫阴极。
池原电极反应:理原理:谁还原性或氧化性强谁先放电(发生氧化还原反应)--2----2- >F>SO(含氧酸根)S阳极:阴离子还原性离子放电顺序:>I>Br>Cl>OH4++2+3+3++2+2+2+2+2+>NaAg 阴极:阳离子氧化性>Fe>Al>Zn>Fe>Sn>Cu>Pb>H>Mg5/ 3--e 电子流向 e氧化反应阳极阴极还原反应阳移-2+--=Cu +2e Cu O +O 反应原理:4OH -4e =2H 2 2 移阴离向离子向子电解质溶液电解结果:在两极上有新物质生成。
+O↑2CuSO+ 2HO= 2Cu+2HSO 总反应:24224二、电解池原理粗铜板作阳极,与直流电源正极相连;①、装置纯铜作阴极,与直流电源负极相连;用CuSO (加一定量HSO)作电解液。
4422+-=Cu+2e 阴极:Cu-2+-2+、Zn-2e 阳极:Cu-2e=Cu=Zn电解精炼铜-2+Ni-2e=Ni ②、原理:阳极泥:含Ag、Au等贵重金属;电解液:溶液中CuSO浓度基本不变4③、电解铜的特点:纯度高、导电性好。
①、概念:利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。
②、方法:镀层金属与电源正极相连作阳极;将待镀金属与电源负极相连作阴极;用含镀层金属离子的电解质溶液配成电镀液。
电镀:电-2+2+ -=Cu +2e;③、原理:阳极Cu-2eCu=Cu解的(如图)④、装置应用⑤、电镀工业:镀件预处理→电镀液添加剂→装置:①、阴极上有气泡;现象变蓝;②、阳极有刺激性气体产,能使湿润的淀粉KI③、阴极区附近溶液变红,有碱生成电解食盐水--++ +OH 通电前:NaCl =NaH+Cl HO 2氯-+++) 还原反应=H):Na↑,H(移向阴极;2H+2eFe 原理阴极(2碱----)=Cl↑):Cl、OH(移向阳极;2Cl氧化反应-2eC通电后:阳极(2工电解业总反应:2NaCl +2HO 2NaOH +Cl↑+H ↑222阳极、阴极、离子交换膜、电解槽、导电铜棒等5/ 4涂层)①、组成:阳极:金属钛网(涂有钌氧化物);阴极:碳钢网(涂有Ni 阳离子交换膜:只允许阳离子通过,阻止阴离子和空气通过;②、装置法制烧碱氯气食盐湿氯气氢气淡盐水③生成流程:固体溶液NaOH →NaOH精制食盐水+ —纯水(含少量NaOH)2-2+2+2+ SO、Ba等)粗盐水(含泥沙、Cu、、Mg42+2+ Cu阳离子交换树脂:除等、Mg2-2+ Ba↓+SO=BaSO加BaCl,4242-2+2+2- Ca↓+CO=CaCO↓;Ba=BaCO+COCO④、粗盐水精制:加Na:333332--3+2+ =Mg(OH)↓;Fe+3OH↓Mg加NaOH:=Fe(OH)+2OH32三、电解实例及规律pH 电解总反应式相当于电解溶液溶质类别电解液升高强碱溶液NaOH SOH溶液降低含氧酸42解电↑+O2H↑2H水O 变不222活泼金属的两极混(溶液NaSO 42含氧酸盐)合液不活泼金属解电7 接近↑Cu+Cl溶液CuClCuCl222的无氧酸盐电解质本身电解2HCl HCl溶液无氧酸H ↑↑+Cl升高22电解O2NaCl+2HH+222活泼金属的s5u.cNaOH+Cl升高溶液NaCl ↑www.k 2无氧酸盐om电解质与水电解O+2H 2CuSO24不活泼金属降低溶液CuSO4的含氧酸盐↑+2H2Cu+OSO422解电2NaCl ↑2Na+Cl2)熔融NaCl( 电解质本身离子化合物解电O ↑4Al+3O2Al232)熔融OAl(325/ 5。