高中化学复习电化学基础知识
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高中化学电化知识点总结电化学是研究在电解质溶液中的电化学现象,以及应用电化学原理和技术进行化学反应和物质分析的学科。
在高中化学课程中,电化学理论是重要的知识点之一,主要包括电解质溶液的导电、电解、原电池、电解池和电化学分析等内容。
下面将从这些方面对电化学知识进行总结。
1. 电解质溶液的导电电解质溶液是由离子组成的,离子在溶液中可以导电。
在电解质溶液中,正离子向电极迁移的速度与负离子向电极迁移的速度相等,保证了电解质溶液中的电中性。
电解质溶液的导电能力受溶液浓度、温度和溶质种类等因素的影响。
浓度越高、温度越高、溶质种类越多的电解质溶液导电能力越强。
对于强电解质溶液而言,其导电能力受浓度影响较大;而对于弱电解质溶液来说,其导电能力受溶质种类和温度影响较大。
2. 电解电解是将电能转化成化学能的过程。
在电解过程中,电解质溶液中的离子会发生氧化还原反应,形成新的物质或原电极上的物质释放出或吸收电子。
电解的条件包括电解质的种类、电解质浓度、电极材料、电解温度等。
电解质溶液中的阳离子被称为阴极的极化物质,而阴离子被称为阳极的极化物质。
电解可以用来制备金属、非金属元素、氢氧化物和酸等。
3. 原电池原电池是将化学能转化成电能的装置,也称为化学电池。
原电池由阳极、阴极和电解液三个部分构成。
在原电池中,化学能转化成电能的过程受三个因素影响:阳极和阴极的化学性质、电解液的种类和温度。
原电池的电动势由阳极和阴极的标准电极电动势决定,与浓度无关,但与温度有关。
原电池的电动势可以通过特定的振铃法、电流法、电位法等方法进行测定。
4. 电解池电解池是将化学能转化成电能的装置,由外电源、电极和电解液三个部分构成。
在电解池中,外电源通过电极向阳离子注入电子,从而在负极处发生氧化反应,而在阳极处发生还原反应。
电解池的工作方式可以采用两种方法,一种是电池操作模式,另一种是电解操作模式。
电解池主要用来生产金属、非金属元素、有机物、氯碱等化学品。
化学电源知识点总结高中电池是一种将化学能转化为电能的装置。
它由正极、负极和电解质组成。
正极是电池中发生氧化反应的部分,负极是电池中发生还原反应的部分,电解质是电池中传递离子的介质。
电池的工作原理是通过正负极之间的化学反应来产生电流,从而实现能量转换。
一、电化学基础1. 电解质电解质是将电解质溶液或熔融状态下的物质,在电场作用下,能够发生电离分解的化合物。
2. 氧化还原反应在电池中,正极发生氧化反应,负极发生还原反应。
氧化还原反应是通过电子的转移来实现能量转换。
正极失去电子,负极得到电子。
电子流就是电流。
3. 极化极化是指在电池放电或充电过程中,在正负极之间因为化学反应而产生的电阻。
极化影响着电池的性能和寿命。
4. 腐蚀腐蚀是指金属表面因为化学反应而失去电子,从而导致金属表面受到损害。
在电池中,腐蚀会降低金属电极的性能和寿命。
5. 循环寿命电池的循环寿命是指电池在充放电循环中能够维持性能和容量的次数。
循环寿命是评价电池品质的重要指标。
二、主要类型的化学电源1. 铅酸电池铅酸电池是一种使用硫酸和铅阳极、铅负极的化学电源。
它常用于汽车、UPS等应用场合。
铅酸电池的优点是价格便宜、容量大,但缺点是循环寿命短、自放电率高。
2. 锂离子电池锂离子电池是一种以锂金属或锂化合物为正极材料的电池。
它具有高能量密度、轻量化、无污染等优点,是目前最常用的可充电电池。
3. 碱性电池碱性电池是一种以碱性电解质、锌和锌化合物为正极材料的电池。
它广泛应用于绝大多数便携式电子产品中。
4. 镍氢电池镍氢电池是一种以镍氢化物和氢氧化镍为正负极材料的电池。
它是一种目前广泛应用于移动电子产品的可充电电池。
5. 铅碳电池铅碳电池是在铅酸电池的基础上,通过添加碳材料改进而成。
它具有高倍率放电性能和长循环寿命,广泛应用于电动车和储能系统中。
三、电池的寿命和性能评估1. 容量电池的容量是指电池所储存的电能,单位为安时(Ah)。
容量大小决定了电池可以提供的电流和使用时间长短。
高一电化学基础知识点总结电化学是一门研究电与化学之间相互转化关系的科学,它是化学和物理学的交叉学科。
在高中化学课程中,电化学被作为重要的知识点之一,掌握电化学的基础知识是理解和应用化学原理的关键。
本文将总结高一电化学的基础知识点,帮助学生系统地理解电化学的原理和应用。
一、电解质和非电解质1. 电解质:指在溶液或熔融状态下能够导电的物质。
电解质可以分为强电解质和弱电解质,强电解质完全离解产生离子,而弱电解质只有部分离解。
2. 非电解质:指在溶液或熔融状态下不能导电的物质,如糖、酒精等。
非电解质不产生离子。
二、电极与电解池1. 电极:指与电解质溶液或电解质熔体接触的导电材料。
电解池中分为阳极和阴极,阳极是氧化(失去电子)发生的地方,阴极是还原(得到电子)发生的地方。
2. 电解池:由电解质溶液或电解质熔体、阳极、阴极组成的装置。
三、电解过程及电解方程式1. 电解:指使用电能使物质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. 电解方程式:用化学方程式表示电解过程中的氧化还原反应,阳极反应和阴极反应的离子和电子的转移。
四、电容器与电容1. 电容器:用于存储电荷的装置,由两个金属板和介质组成。
常见的电容器有电解电容器和电介质电容器。
2. 电容:指电容器存储电荷的能力,单位为法拉(F)。
五、电解质溶液的电导率1. 电导率:指电解质溶液导电能力的大小,用电导率(κ)来表示,单位为西门子/米(S/m)。
2. 电解质溶液的电导率与浓度有关,浓度越大,电导率越大。
六、化学电池与电动势1. 化学电池:将化学能转化为电能的装置,由正极、负极和电解质溶液组成。
2. 电动势:指化学电池产生的电压,用符号E表示,单位为伏特(V)。
七、标准氢电极和电极电势1. 标准氢电极:被定义为电极电势为0的电极,用作比较其他电极电势的标准。
2. 电极电势:指电极相对于标准氢电极的电势差,用符号E表示,单位为伏特(V)。
高中电化学基础知识及其应用电化学是研究电能与化学能之间相互转化的学科领域,它广泛应用于电池、电镀、腐蚀防护、电解、电泳等领域。
在高中化学教育中,学习电化学基础知识对于理解电池原理、腐蚀机理、电解制备金属等有重要的意义。
本文将介绍高中电化学的基础知识及其应用。
1. 电化学基本概念电化学涉及两个重要的概念:电解和电池。
电解是指利用外加电压将化学反应进行反向的过程,即将电能转化为化学能的过程;而电池则是将化学能转化为电能的装置。
在电化学中,经常会涉及到氧化还原反应,这是一种重要的化学反应类型,也是电化学研究的基础。
2. 电解和电解液电解是通过外加电压使化学反应发生反向过程的过程。
在电解中,要求制导体能够导电,并且在电解液中会发生氧化还原反应。
电解液可以是溶液、熔融态的盐类、离子化合物,也可以是某些不易发生氧化还原反应的液体。
在电解液中,正离子会向阴极移动,而负离子会向阳极移动,从而在电极上发生氧化还原反应。
3. 电池电池是将化学能转化为电能的装置,是电化学中的重要应用。
通常由正极、负极和电解质三部分组成。
正极是电池中能够发生氧化反应的电极,负极是电池中能够发生还原反应的电极,而电解质则是能够传递离子,并保持电池中电荷平衡的物质。
常见的电池有原电池、干电池、蓄电池、太阳能电池等。
4. 电极反应在电化学中,电极上发生的氧化还原反应称为电极反应。
在电解和电池中,电极反应是电化学过程的关键步骤。
在电解中,电极反应是电解过程发生的地方,而在电池中,电极反应则是电池产生电能的地方。
电极反应的速率决定了电解或充放电的速度。
5. 电化学应用电化学在现代社会有着广泛的应用。
它不仅应用于化学工业中的电解生产、电镀、电池制造等领域,还在环境保护、能源存储、电化学传感器等方面有着重要的应用。
电解制取金属铝、钠等;电池被广泛应用于手机、笔记本电脑、电动汽车等;电化学传感器则可以用于监测水质、大气污染、生物检测等领域。
电化学是一门重要的交叉学科,在化学、物理、材料科学、工程技术等领域都有着重要的应用。
高二电化学知识点电化学是物理学的一个重要分支,主要研究电与化学反应之间的关系。
高二电化学是高中化学教学中的一个重要内容,涉及到众多的知识点。
以下是高二电化学的主要知识点:一、电解质与非电解质电解质是能在溶液中导电的物质,可以分为强电解质和弱电解质。
强电解质在溶液中完全电离,形成离子;弱电解质只在溶液中部分电离。
非电解质则不能在溶液中导电,由分子组成。
二、原电池原电池是由两个不同金属与一个被浸泡在电解质溶液中的电极构成。
在原电池中,金属中的电子转移到电解质溶液中产生离子,从而形成电流。
三、电解池电解池由两个导电电极组成,通过外加电压驱动溶液中的离子发生氧化还原反应。
在电解过程中,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,溶液中的离子得到释放或沉积。
四、电化学反应电化学反应包括氧化反应和还原反应。
氧化反应是指物质失去电子的过程,还原反应是指物质获得电子的过程。
在电化学反应中,氧化反应和还原反应是相互对应的,并且需要同时进行才能维持电荷平衡。
五、电解过程电解是利用外加电源驱动非自发反应进行的化学反应。
在电解过程中,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,溶液中的离子得到释放或沉积,从而实现电解。
六、电化学计量电化学计量是通过测量电流强度和反应时间来确定化学物质的量。
电化学计量通常使用库仑定律来计算,该定律描述了电流强度与反应时间和物质的量之间的关系。
七、电动势与电极电势电动势是评价电池产生电能的能力大小的物理量。
电动势的大小取决于电极电势和电解质的浓度。
电极电势是指参与电化学反应的电极与标准氢电极之间的电势差。
八、电极反应与反应速率电极反应是指在电化学反应中发生的氧化还原反应。
电极反应的速率取决于反应物浓度、电极的表面积和温度等因素。
增加电极表面积和提高温度可以加快电极反应速率。
九、电解质溶液的导电性电解质溶液的导电性取决于溶液中的离子浓度和离子的流动性。
离子浓度越高,溶液的导电性越强;离子流动性越强,溶液的导电性越好。
高中电化学基础知识及其应用电化学是研究电能和化学反应之间相互转化关系的科学领域,它涉及到电解、电镀、电池、电解质溶液、电动势、电极反应等多个方面。
随着现代化学、材料科学和能源科学的发展,电化学在各个领域中展现出了重要的应用价值。
而作为电化学的基础知识,高中生应该掌握的是电解质溶液、电动势和电极反应等方面的知识。
本文将简要介绍这些基础知识,并探讨它们在现实生活中的应用。
一、电解质溶液电解质溶液是电化学研究中的一个重要概念,它指的是在水或其它溶剂中能够导电的物质溶液。
通常情况下,离子化合物在水中能够解离成离子,并且这些离子能够在溶液中移动,从而导致溶液的电导率增加。
这种电解质溶液导电的特性为一系列电化学过程提供了基础。
在电解质溶液中可以通过电解将化学能转化为电能,从而实现一些金属的电镀或者非金属的电解等操作。
在高中教学中,电解质溶液的理论知识一般通过化学实验进行教学。
学生通过搭建电解池、选择适当的电解质溶液和电极材料,以及控制合适的电流和电压等操作,来实现对电解质溶液的基本认识。
通过这样的实验,学生可以直观地了解电解质溶液导电的原理,并且能够理解其中离子的运动和电流的形成。
二、电动势电动势是指在两个电极之间由化学反应产生的电压。
在电化学中,电动势通常作为电池的性能指标之一来描述,它反映了电池内部化学反应的强烈程度。
电动势不仅反映了电池的输出电压,同时也与电池内部反应的自由能有关。
通过电动势可以判断电池的正负极反应的强弱以及电化学反应的进行程度。
在高中教学中,电动势的概念首先通过化学实验和理论课程进行介绍,学生了解了电池的构造和原理。
以常见的干电池为例,学生可以通过拆解干电池,对其内部的化学组成和结构进行研究,从而更好地理解电动势的产生原理。
通过这样的教学方式,学生可以了解到不同类型的电池产生电动势的原理,并且对不同类型电池的应用有着基本的认识。
电动势在实际应用中有着广泛的应用,其中最为常见的就是各类电池。
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。
高三化学电学基础知识点电学是高中化学中非常重要的一个分支,它研究的是电荷、电流、电场以及各种电化学现象。
在高三化学学习中,电学知识点是不可或缺的。
下面将为大家详细介绍高三化学电学基础知识点。
一、电荷与元电荷电荷是物质固有的一种属性,可以分为正电荷和负电荷。
质子带有正电荷,电子带有负电荷。
元电荷是电荷的最小单位,电子和质子的电荷都是元电荷的整数倍。
二、电流与电场电流是电荷在导体中的传输过程,是由电子流动形成的。
电流的单位是安培(A)。
电场是由电荷所产生的力场,单位是牛顿/库仑(N/C)。
三、电阻与电导电阻是物质对电流流动的阻碍作用,单位是欧姆(Ω)。
电导是物质导电能力的度量指标,单位是西门子(S)。
电阻与电导成反比,可以用欧姆定律来描述它们之间的关系:U=IR,其中U表示电压,I表示电流,R表示电阻。
四、电池与电解池电池是将化学能转化为电能的装置,是电化学反应的产物。
电解池是通过外加电势将化学电能转化为化学反应能的装置。
电池和电解池的区别在于电流的流向,电池是化学反应自发进行并产生电流,而电解池需要外加电势才能进行化学反应。
五、电解与电沉积电解是指通过外加电势使电解质在电解槽中发生化学反应,其中正极的反应为氧化,负极的反应为还原。
电沉积是指通过电解使溶液中的金属离子还原为纯金属沉积在电极上的过程。
六、电化学方程式电化学方程式用来描述电化学反应中发生的化学变化。
在电池和电解池中,正极和负极的反应需要分别写出化学方程式。
七、电解质与非电解质电解质是指在溶液或熔融状态下能导电的物质,可以分为强电解质和弱电解质。
非电解质则是指不能导电的物质,例如糖、酒精等。
总结:高三化学电学基础知识点包括电荷与元电荷、电流与电场、电阻与电导、电池与电解池、电解与电沉积、电化学方程式以及电解质与非电解质等方面的内容。
理解这些知识点对于高三化学学习和应试非常重要。
希望本文对大家有所帮助!。
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。
高二化学电化知识点大全电化学是化学的一个分支,涉及电流和电位之间的相互转化以及与化学反应之间的关系。
在高中化学学习中,电化学是一个重要的部分。
下面将介绍一些高二化学中的电化学知识点。
1. 电化学基础概念1.1 电解和电解质电解是指通过电流使电解质溶液或熔融电解质发生化学变化的过程。
电解质是能在溶液或熔融状态下导电的物质。
1.2 电解池和电解反应电解池由电解质溶液、电解质板和外部电源组成。
电解反应是指在电解池中由于电流通过而发生的化学反应。
1.3 电化学电池电化学电池是利用化学反应产生的电能进行能量交换的装置。
常见的电化学电池有原电池(干电池)和可逆电池(如铅蓄电池)。
2. 奥姆定律和电阻2.1 奥姆定律奥姆定律指出,电流与电压之间的关系可以用公式I = U/R表示,其中I为电流,U为电压,R为电阻。
2.2 电阻电阻是指电流通过时阻碍电流流动的性质。
常用单位是欧姆(Ω)。
电阻可以按照形状、材料和功能进行分类。
3. 电解池和半反应3.1 电解池中的半反应在电解池中,氧化反应和还原反应分别发生在阳极和阴极上。
这两个反应被称为半反应。
3.2 电解池中的电流方向在电解池中,电流从正极流向负极。
氧化反应发生在阳极,负极化学变化和还原反应发生在阴极。
4. 电化学电池4.1 电化学电池的分类电化学电池可以按照电池工作方式和电池原理进行分类。
常见的电化学电池包括锌-铜电池、铅蓄电池和锂离子电池等。
4.2 电化学电池的工作原理电化学电池的工作原理基于化学反应的能量转化。
通过反应物和产物之间的电位差,电化学电池实现了能量的转化。
5. 电动势和标准电极电势5.1 电动势电动势是在两个电极之间的电势差,用来衡量电化学电池做功的能力。
电动势可以用公式Ecell = Ecathode - Eanode表示。
5.2 标准电极电势标准电极电势是指电极在标准状态下与标准氢电极之间的电势差。
标准氢电极被定义为0V。
6. 稀释电池和可逆电池6.1 稀释电池稀释电池是一种特殊的电化学电池,其中溶液的浓度在电池中被改变。
电化学基础知识●网络构建●自学感悟原电池电解池(1)定义化学能转变成电能的装置电能转变成化学能的装置(2)形成条件合适的电极、合适的电解质溶液、形成回路电极、电解质溶液(或熔融的电解质)、外接电源、形成回路(3)电极名称负极正极阳极阴极(4)反应类型氧化还原氧化还原(5)外电路电子流向负极流出、正极流入阳极流出、阴极流入(1)采用惰性电极从3NO、H+、Ba2+、Ag+、Cl-等离子中,选出适当的离子,组成电解质,对其溶液进行电解:①两极分别放出H2和O2,电解质的化学式是HNO3、Ba(NO3)2。
②阴极析出金属,阳极放出O2,电解质的化学式是AgNO3。
③两极分别放出气体,且体积比为1∶1,电解质的化学式是HCl、BaCl2。
(2)在50 mL 0.2 mol·L-1硫酸铜溶液中插入两个电极,通电电解(不考虑水分蒸发)。
则:①若两极均为铜片,试说明电解过程中浓度不变。
②若阳极为纯锌,阴极为铜片,阳极反应式是Zn-2e-====Zn2+,溶液中Cu2+浓度变小。
(3)如不考虑H+在阴极上放电,当电路中有0.04 mol电子通过时,阴极增重 1.28 g,阴极上的电极反应式是Cu2++2e-====Cu。
理解·要点诠释考点1 原电池原理及应用原电池是一种由化学能转变成电能的装置。
其本质是通过自发进行的氧化还原反应,使反应中电子转移而产生电流。
反应中的氧化反应和还原反应分别在两个电极上发生。
这便形成了带电粒子按一定方向流动的闭合回路。
(1)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,主要思路是“三看”。
先看电极:两极为导体且活泼性不同;再看溶液:两极插入电解质溶液中;三看回路:形成闭合回路或两极接触。
(2)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。
②由电极现象确定:通常情况下,在原电池中某一电极若不断溶解或质量不断减少,该电极发生氧化反应,此为原电池的负极;若原电池中某一电极上有气体生成、电极的质量不断增加或电极质量不变,该电极发生还原反应,此为原电池的正极。
(3)原电池原理的应用①利用原电池原理可以制造出各种实用电池,即化学电源,如锌锰干电池、铅蓄电池、锂电池、新型燃料电池等。
②原电池原理可用于解决一些实际问题,如加快某些化学反应时的速率(稀硫酸与锌反应时,常滴入几滴硫酸铜溶液);分析金属电化学腐蚀的快慢和防护方法等。
考点2 电解原理及应用电解池是将电能转化为化学能的装置,在电解池中,阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应,其放电顺序一般为:阳极:活泼性电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子阴极:与金属活动顺序表中金属阳离子的氧化顺序一致类型电极反应特点实例电解对象电解质浓度pH电解质溶液复原电解水型阴:2H++2e-====H2↑阳:4OH--4e-====2H2O+O2↑NaOH水增大增大水H2SO4水增大减小水Na2SO4水增大不变水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电解质减小增大氯化氢CuCl2电解质减小—氯化铜放H2生碱型阴极:H2O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增大氯化氢放O2生酸型阴极:电解质阳离子放电阳极:H2O放O2生酸CuSO4电解质和水生成新电解质减小氧化铜(2)电解原理的应用①电解精炼铜:粗铜作阳极,精铜作阴极,CuSO4溶液作电解质溶液。
电解时,发生如下反应:阳极,Cu-2e-====Cu2+,阴极,Cu2++2e-====Cu。
阳极泥中存在金、银等不活泼的贵重金属,阴极得到纯铜。
②电镀铜精铜作阳极,镀件金属作阴极,硫酸铜(或其他可溶性铜盐)溶液作电解质溶液,从理论上讲电镀时电解质溶液组成、浓度和质量不变化。
电极反应:阳极,Cu-2e-====Cu2+,阴极,Cu2++2e-====Cu。
③氯碱工业电极反应:阳极:2Cl--2e-====Cl2↑阴极:2H++2e-====H2↑总反应:2NaCl+2H2O电解2NaOH+H2↑+Cl2↑(反应条件:直流电)④电解冶炼:电解熔融电解质,可炼得活泼金属。
如:K 、Na 、Ca 、Mg 、Al 等金属可通过电解其熔融的氯化物或氧化物制得。
电源的负极是最强的“还原剂”,可“强迫”活泼金属的阳离子得电子。
如电解冶炼铝:阳极反应6O 2--12e -====3O 2↑,阴极反应4Al 3++12e -====4Al ,总反应式为:2Al 2O 3电解4Al+3O 2↑。
难点1 电化学计算的基本方法原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液pH 的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、根据电荷量求产物的量与根据产物的量求电荷量等的计算。
不论哪类计算,均可概括为下列三种方法:(1)根据电子守恒法计算:用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电荷量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。
(2)根据总反应式计算:先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式列比例式计算。
(3)根据关系式计算:借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁,建立计算所需的关系式。
难点2 电极反应式的书写方法规律 (1)书写方法思路①原电池:如果题目给定的是图示装置,先分析正、负极,再根据正、负极反应规律去写电极反应式;如果题目给定的是总反应式,可分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况),再选择一个简单变化情况去写电极反应式,另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看作数学中的代数式,用总反应式减去已写出的电极反应式,即得结果。
特别需要指出的是:对于可逆电池的反应,需要看清楚“充电、放电”的方向,放电的过程应用原电池原理,充电的过程应用电解池原理。
②电解池:“书写电解池电极反应式时,要以实际放电的离子表示,但书写总电解反应方程式时,弱电解质要写成分子式。
”(2)书写方法步骤以铅蓄电池放电时的反应为例,总反应为Pb+P bO 2+2H 2SO 4====2PbSO 4+2H 2O ,电极反应式的书写步骤如下:负极:Pb-2e -====PbSO 4−−−−→−-24SO 左边补充Pb+-24SO -2e -====PbSO 4正极:PbO 2+2e -====P bSO 4−−−−→−-24SO 左边补充PbO 2+-24SO +2e -====PbSO 4−−−−−−−−→−""去向结合反应式判断氧元素PbO 2+4H ++-24SO +2e -====PbSO 4+2H 2O 。
(也可用总反应式减去负极反应式得到正极反应式) 诱思·实例点拨【例1】 (2005上海高考,10)关于如图11-2所示装置的叙述,正确的是( )图11-2A.铜是阳极,铜片上有气泡产生B.铜片质量逐渐减少C.电流从锌片经导线流向铜片D.氢离子在铜片表面被还原解析:由题给图示可知Zn 为原电池负极,失去电子被氧化,电子经导线流向正极铜电极,溶液中的氢离子在正极得到电子而被还原为H 2。
原电池只分正极、负极,不用阴极、阳极表示,电流与电子流的方向相反。
答案:D讲评:本题是对电化学知识的考查,所选实例也是最基本、最常见的CuZn 原电池,这也体现了“基础承载能力”的考查思想,有利于中学教学从怪题、难题的应试教育向“注重基础,注重能力”的转变。
【例2】 (2005江苏高考,14)高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。
高铁电池的总反应为: 3Zn+2K 2FeO 4+8H 2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH下列叙述不正确...的是()A.放电时负极反应为:Zn-2e-+2OH-====Zn(OH)2FeO+4H2OB.充电时阳极反应为:Fe(OH)2-3e-+5OH-==== 24C.放电时每转移3 mol电子,正极有1 mol K2FeO4被氧化D.放电时正极附近溶液的碱性增强解析:原电池的规律是:负极发生氧化反应,正极发生还原反应,活泼的金属作负极,电解池的规律是:阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,因而选项A、B是正确的;C中放电时每转移3 mol电子,正极有1 mol K2FeO4被还原,Fe由+6价降到+3价,因而选项C错误;D中放电时正极附近有Fe(OH)3,溶液的碱性增强。
答案:C讲评:本题考查的是原电池、电解池的原理,电极的判断,电极方程式的书写,同时考查充电、放电时电极上电子转移情况,电极周围溶液酸碱性的变化。
解析实用原电池,其主要思路是一般先分析电池中有关元素化合价的变化确定电池的正、负极,然后根据原电池或电解池的原理判断题目所提供的有关问题。
【例3】用两支惰性电极插入500 mL AgNO3溶液中,通电电解。
当电解液的pH从6.0变为3.0时,(设电解过程中阴极没有H2放出,且电解液在电解前后体积变化可以忽略不计)电极上析出银的质量最大为()A.27 mgB.54 mgC.106 mgD.216 mg解析:首先结合离子放电顺序,弄清楚两极的反应:阳极:4OH--4e-====O2↑+2H2O;阴极:4Ag++4e-====4Ag↓;电解的总反应为:4AgNO3+2H2O====4Ag↓+O2↑+4HNO3;由电解的总反应可知,电解过程中生成的n(H+)=n(HNO3)=n(Ag)=(10-3 mol·L-1-10-6 mol·L-1)×0.5 L≈5×10-4 mol,m(Ag)=5×10-4 mol×108 g·mol-1=0.054 g=54 mg,因此答案选B。
答案:B讲评:从氧化还原角度分析可得,电解产物中生成酸的电解反应,电解时转移几摩尔电子,生成几摩尔氢离子,电解产物中生成碱的电解反应,电解时转移几摩尔电子,生成几摩尔氢氧根离子,解题时应注意总结规律,用多种方法进行解题,使解题能力不断提高。
本题也可以首先求出电解产生的氢离子的物质的量,这就是电解时转移的电子的物质的量,而后据氧化还原反应规律直接求出答案。
链接·提示原电池原理和电解原理都是历年高考命题的热点,大多以选择题形式出现,难度适中。
在分析解答时,要特别注重把握准以下几点:①抓电极活性;②抓放电离子;③抓电极得失;④抓电极反应。