原电池和电解池知识点
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电化学知识点——---原电池和电解池一. 原电池和电解池的相关知识点原电池和电解池装置比较:将化学能转化为电能的装置叫做原电池 把电能转化为化学能的装置叫电解池e -e -e -I还原反应(失电子)氧化反应(得电子)原电池e eII氧化反应(得电子)还原反应(失电子)阴极阳极电解池2. 原电池和电解池的比较表:装置 原电池电解池实例原理使氧化还原反映中电子作定向移动, 从而形成电流。
这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。
使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反映的过程叫做电解。
这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。
形成条件 ①电极: 两种不同的导体相连; ②电解质溶液: 能与电极反映。
②电解质溶液:能与电极反映。
①电源; ②电极(惰性或非惰性); ③电解质(水溶液或熔化态)。
反映类型 自发的氧化还原反映 非自发的氧化还原反映 电极名称由电极自身性质决定:正极: 材料性质较不活泼的电极; 负极: 材料性质较活泼的电极。
负极:材料性质较活泼的电极。
由外电源决定:阳极: 连电源的正极; 阴极: 连电源的负极; 阴极:连电源的负极;电极反映 负极: Zn-2e-=Zn2+ (氧化反映) 正极: 2H++2e-=H2↑(还原反映) 正极:2H ++2e -=H 2↑(还原反映) 阴极: Cu2+ +2e- = Cu (还原反映) 阳极: 2Cl--2e-=Cl2↑ (氧化反映) 阳极:2Cl --2e -=Cl 2↑ (氧化反映) 电子流向 负极→正极 电源负极→阴极;阳极→电源正极 电流方向 正极→负极 电源正极→阳极;阴极→电源负极能量转化 化学能→电能 电能→化学能应用①抗金属的电化腐蚀; ②实用电池。
①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀铜);③电冶(冶炼Na 、Mg 、Al );④精炼(精铜)。
原电池的本质: 氧化还原反映中电子作定向的移动过程电解本质:电解质溶液的导电过程, 就是电解质溶液的电解过程6. 电镀铜、精炼铜比较说明、原电池正、负极的判断:(1)从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极, 非金属为正极。
高中化学《原电池和电解池》知识点总结!一、理解掌握原电池和电解池的构成条件和工作原理二、掌握电解反应产物及电解时溶液pH值的变化规律及有关电化学的计算1、要判断电解产物是什么必须理解溶液中离子放电顺序,阴极放电的总是溶液中的阳离子,与电极材料无关。
放电顺序是若是非惰性电极作阳极,则是电极本身失电子。
要明确溶液中阴阳离子的放电顺序,有时还需兼顾到溶液的离子浓度。
如果离子浓度相差十分悬殊的情况下,离子浓度大的有可能先放电。
如理论上H+的放电能力大于Fe2+、Zn2+,但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液时,由于溶液[Fe2+]或[Zn2+]>>[H+],则先在阴极上放电的是Fe2+或Zn2+,因此,阴极上的主要产物则为Fe和Zn。
但在水溶液中,Al3+、Mg2+、Na+等是不会在阴极上放电的。
2、电解时溶液pH值的变化规律电解质溶液在电解过程中,有时溶液pH值会发生变化。
判断电解质溶液的pH值变化,有时可以从电解产物上去看。
①若电解时阴极上产生H2,阳极上无O2产生,电解后溶液pH值增大;②若阴极上无H2,阳极上产生O2,则电解后溶液pH值减小;③若阴极上有H2,阳极上有O2,且,则有三种情况:a如果原溶液为中性溶液,则电解后pH值不变;b如果原溶液是酸溶液,则pH值变小;c如果原溶液为碱溶液,则pH值变大;④若阴极上无H2,阳极上无O2产生,电解后溶液的pH可能也会发生变化。
如电解CuCl2溶液(CuCl2溶液由于Cu2+水解显酸性),一旦CuCl2全部电解完,pH值会变大,成中性溶液。
3、进行有关电化学计算,如计算电极析出产物的质量或质量比,溶液pH值或推断金属原子量等时,一定要紧紧抓住阴阳极或正负极等电极反应中得失电子数相等这一规律。
三、理解金属腐蚀的本质及不同情况,了解用电化学原理在实际生活生产中的应用1、金属的腐蚀和防护(1)金属腐蚀的实质是铁等金属原子失去电子而被氧化成金属阳离子的过程,可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
考点十五电解池学问点讲解一. 电解池工作原理及其应用1. 原电池、电解池的判定先分析有无外接电源:有外接电源者为,无外接电源者可能为;然后依据原电池、电解池的形成条件、工作原理分析判定。
2. 电解电极产物的推断:要推断电极反应的产物,必需驾驭离子的放电依次。
推断电极反应的一般规律是:(1) 在阳极上①活性材料作电极时:金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液,阴离子不简单在电极上放电。
②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时,溶液中阴离子的放电依次是:S2- >I- >Br- >Cl- >OH- >含氧酸根>F-(2) 在阴极上:无论是惰性电极还是活性电极都不参加电极反应,发生反应的是溶液中的阳离子。
阳离子在阴极上放电依次是:Ag+ > Fe3+ > Cu2+ > H+(酸)> Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ > Zn2+ > H+(水)> Al3+ > Mg2+>……3. 用惰性电极进行溶液中的电解时各种变更状况分析典例1(2025届内蒙古赤峰二中高三上学期其次次月考)某化学课外活动小组拟用铅蓄电池进行电絮凝净水的试验探究,设计的试验装置如图所示,下列叙述正确的是A. Y 的电极反应: Pb-2e- = Pb2+B.铅蓄电池工作时SO42-向 Y 极移动C.电解池的反应仅有2Al+6H2O 2Al(OH)3+3H2D.每消耗 103.5 gPb ,理论上电解池阴极上有0.5 molH2生成【答案】D典例2(2025届内蒙古自治区赤峰其次中学高三上学期其次次月考)某化学课外活动小组拟用铅蓄电池进行电絮凝净水的试验探究,设计的试验装置如图所示,下列叙述正确的是A. Y 的电极反应: Pb-2e- = Pb2+B.铅蓄电池工作时SO42-向 Y 极移动C.电解池的反应仅有2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑D.每消耗 103.5 gPb ,理论上电解池阴极上有0.5 molH2生成【答案】D二. 电解原理在工业生产中的应用1.电解精炼反应原理(电解精炼铜)阳极(粗铜,含Fe、Zn、C等):Cu-2e—=Cu2+,阴极(纯铜):Cu2++2e—=Cu工作一段时间后,溶液中电解质的成分CuSO4、ZnSO4、FeSO4,Cu2+的浓度减小。
原电池和电解池1.原电池和电解池的比较:2原电池正负极的判断:⑴根据电极材料判断:活泼性较强的金属为负极,活泼性较弱的或者非金属为正极。
⑵根据电子或者电流的流动方向:电子流向:负极→正极。
电流方向:正极→负极。
⑶根据电极变化判断:氧化反应→负极;还原反应→正极。
⑷根据现象判断:电极溶解→负极;电极重量增加或者有气泡生成→正极。
⑸根据电解液内离子移动的方向判断:阴离子→移向负极;氧离子→移向正极。
3电极反应式的书写:负极:⑴负极材料本身被氧化:①如果负极金属生成的阳离子与电解液成分不反应,则为最简单的:M-n e-=M n+如:Zn-2e-=Zn2+②如果阳离子与电解液成分反应,则参与反应的部分要写入电极反应式中:如铅蓄电池,Pb+SO42--2e-=PbSO4⑵负极材料本身不反应:要将失电子的部分和电解液都写入电极反应式,如燃料电池CH4-O2(C作电极)电解液为KOH:负极:CH4+10OH-8e-=C032-+7H2O 正极:⑴当负极材料能自发的与电解液反应时,正极则是电解质溶液中的微粒的反应,H2SO4电解质,如2H++2e=H2CuSO4电解质:Cu2++2e=Cu⑵当负极材料不与电解质溶液自发反应时,正极则是电解质中的O2反正还原反应①当电解液为中性或者碱性时,H2O比参加反应,且产物必为OH-,如氢氧燃料电池(KOH电解质)O2+2H2O+4e=4OH-②当电解液为酸性时,H+比参加反应,产物为H2OO2+4O2+4e=2H2O4.化学腐蚀和电化腐蚀的区别6.金属的防护⑴改变金属的内部组织结构。
合金钢中含有合金元素,使组织结构发生变化,耐腐蚀。
如:不锈钢。
⑵在金属表面覆盖保护层。
常见方式有:涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等;使表面生成致密氧化膜;在表面镀一层有自我保护作用的另一种金属。
⑶电化学保护法①外加电源的阴极保护法:接上外加直流电源构成电解池,被保护的金属作阴极。
②牺牲阳极的阴极保护法:外加负极材料,构成原电池,被保护的金属作正极7。
原电池和电解池.1原电池和电解池的比较:2原电池正负极的判断:⑴根据电极材料判断:活泼性较强的金属为负极,活泼性较弱的或者非金属为正极。
⑵根据电子或者电流的流动方向:电子流向:负极T正极。
电流方向:正极T负极。
⑶根据电极变化判断:氧化反应T负极;还原反应T正极。
⑷根据现象判断:电极溶解T负极;电极重量增加或者有气泡生成T正极。
⑸根据电解液内离子移动的方向判断:阴离子T移向负极;氧离子T移向正极。
3 电极反应式的书写:负极:(1)负极材料本身被氧化:n+2+①如果负极金属生成的阳离子与电解液成分不反应,则为最简单的:M-n e- =M 如:Zn-2 =Zn (如果阳离子与电解液成分反应,则参与反应的部分要写入电极反应式中:如铅蓄电池,Pb+S042--2e-=PbS04⑵负极材料本身不反应:要将失电子的部分和电解液都写入电极反应式,如燃料电池CH4-02(C作电极)电解液为KOH:负极:CH4+10OH-8 e-=C032-+7H2O正极:(1)当负极材料能自发的与电解液反应时,正极则是电解质溶液中的微粒的反应,+H2SO4 电解质,如2H+2e=H2 CuS电解质:Cu2++2e= Cu⑵当负极材料不与电解质溶液自发反应时,正极则是电解质中的O2反正还原反应-①当电解液为中性或者碱性时,H2O比参加反应,且产物必为OH,如氢氧燃料电池(KOH电解质)O2+2H2O+4e=4OH+②当电解液为酸性时,H比参加反应,产物为H2OO2+4O2+4e=2H2O4.化学腐蚀和电化腐蚀的区别6.金属的防护⑴改变金属的内部组织结构。
合金钢中含有合金元素,使组织结构发生变化,耐腐蚀。
如:不锈钢。
⑵在金属表面覆盖保护层。
常见方式有:涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等;使表面生成致密氧化膜;在表面镀一层有自我保护作用的另一种金属。
⑶电化学保护法①外加电源的'阴极保护法:接上外加直流电源构成电解池,被保护的金属作阴极。
原电池和电解池1.原电池和电解池的比较:装置 原电池电解池实例使氧化复原反响中电子作定向挪动,进而形成使电流经过电解质溶液而在阴、阳两极惹起氧化原理电流。
这类把化学能转变成电能的装置叫做原 复原反响的过程叫做电解。
这类把电能转变成化电池。
学能的装置叫做电解池。
①电极:两种不一样的导体相连;形成条件②电解质溶液:能与电极反响。
①电源; ②电极(惰性或非惰性) ;③能自觉的发生氧化复原反响 ③电解质(水溶液或融化态) 。
④形成闭合回路反响种类自觉的氧化复原反响 非自觉的氧化复原反响由电极自己性质决定:由外电源决定:电极名称正极:资料性质较不开朗的电极; 阳极:连电源的正极;负极:资料性质较开朗的电极。
阴极:连电源的负极;电极反响负极: Zn-2e -=Zn 2+(氧化反响) 阴极: Cu 2+ +2e - = Cu(复原反响)正极: 2H +-↑(复原反响)阳极: 2Cl --(氧化反响)+2e =H 2 -2e =Cl 2↑ 电子流向 负极 → 正极 电源负极 → 阴极;阳极 → 电源正极 电流方向 正极 → 负极 电源正极 → 阳极;阴极 → 电源负极能量转变化学能 → 电能电能 →化学能应用①①抗金属的电化腐化; ①电解食盐水(氯碱工业) ;②电镀(镀铜);③电冶 ②适用电池。
(冶炼 Na 、 Mg 、 Al );④精华(精铜) 。
2 原电池正负极的判断:⑴依据电极资料判断: 开朗性较强的金属为负极,开朗性较弱的或许非金属为正极。
⑵依据电子或许电流的流动方向:电子流向:负极 →正极。
电流方向:正极→ 负极。
⑶依据电极变化判断: 氧化反响 → 负极; 复原反响 → 正极。
⑷依据现象判断: 电极溶解 →负极; 电深重量增添或许有气泡生成 → 正极。
⑸依据电解液内离子挪动的方向判断 :阴离子 → 移向负极;氧离子 → 移向正极。
3 电极反响式的书写:负极:⑴负极资料自己被氧化:①假如负极金属生成的阳离子与电解液成分不反响,则为最简单的:n+ 如: Zn-2 e - 2+M-n e -=M =Zn②假如阳离子与电解液成分反响,则参加反响的部分要写入电极反响式中:如铅蓄电池, Pb+SO 42-- 2e -=PbSO 4⑵负极资料自己不反响:要将失电子的部分和电解液都写入电极反响式,如燃料电池 CH 4-O 2(C 作电极 )电解液为 KOH :负极: CH 4+10OH-8 e -=C0 32- +7H 2O正极:⑴当负极资料能自觉的与电解液反响时,正极则是电解质溶液中的微粒的反响,H2SO4电解质,如 2H ++2e=H 2 CuSO 4 电解质: Cu 2++2e= Cu⑵当负极资料不与电解质溶液自觉反响时,正极则是电解质中的O 反正复原反响2① 当电解液为中性或许碱性时, H 2O 比参加反响,且产物必为-OH,-如氢氧燃料电池(KOH电解质)O2+2H2O+4e=4OH ②当电解液为酸性时,H+比参加反响,产物为 H2O O 2+4O2+4e=2HO4.化学腐化和电化腐化的差别化学腐化电化腐化一般条件金属直接和强氧化剂接触不纯金属,表面湿润反响过程氧化复原反响,不形成原电池。
原电池和电解池1.原电池和电解池的比较:装置原电池电解池实例使氧化还原反应中电子作定向挪动,使电流经过电解质溶液而在阴、阳两极引原理从而形成电流。
这类把化学能转变为起氧化还原反应的过程叫做电解。
这类把电能的装置叫做原电池。
电能转变为化学能的装置叫做电解池。
形成条件①电极:两种不同样的导体相连;①电源;②电极(惰性或非惰性);②电解质溶液:能与电极反应。
③电解质(水溶液或融化态)。
反应种类自觉的氧化还原反应非自觉的氧化还原反应由电极自己性质决定:由外电源决定:电极名称正极:资料性质较不开朗的电极;阳极:连电源的正极;负极:资料性质较开朗的电极。
阴极:连电源的负极;电极反应负极: Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)阴极: Cu2++2e- = Cu(还原反应)正极: 2H+-2阳极: 2Cl --2↑(氧化反应)+2e =H ↑(还原反应)-2e =Cl电子流向负极→正极电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极;阴极→电源负极能量转变化学能→电能电能→化学能①抗金属的电化腐化;①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀应用铜);③电冶(冶炼Na、 Mg 、 Al );④精②适用电池。
炼(精铜)。
一原电池;原电池的形成条件原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但差异于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是经过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子经过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。
两极之间溶液中离子的定向挪动和外面导线中电子的定向挪动构成了闭合回路,使两个电极反应不停进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转变。
从能量转变角度看,原电池是将化学能转变为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失掉的电子经导线传达给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极进步行。
原电池和电解池知识点总结原电池和电解池1.原电池和电解池的比较:装置 原电池 电解池实例原理 使氧化还原反应中电子作定向移动,从而形成电流。
这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。
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叫做电解。
这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。
形成条件①电极:两种不同的导体相连;②电解质溶液:能与电极反应。
①电源; ②电极(惰性或非惰性); ③电解质(水溶液或熔化态)。
反应类型自发的氧化还原反应 非自发的氧化还原反应电极名称由电极本身性质决定: 正极:材料性质较不活泼的电极; 负极:材料性质较活泼的电极。
由外电源决定: 阳极:连电源的正极;阴极:连电源的负极;电极反应负极:Zn-2e -=Zn 2+(氧化反应) 正极:2H ++2e -=H 2↑(还原反应)阴极:Cu 2+ +2e - = Cu (还原反应)阳极:2Cl --2e -=Cl 2↑ (氧化反应)电子流向 负极→正极 电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方向 正极→负极 电源正极→阳极;阴极→电源负极能量转化化学能→电能 电能→化学能应用 ①抗金属的电化腐蚀;②实用电池。
①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀铜);③电冶(冶炼Na 、Mg 、Al );④精炼(精铜)。
2.化学腐蚀和电化腐蚀的区别化学腐蚀 电化腐蚀一般条件 金属直接和强氧化剂接触 不纯金属,表面潮湿 反应过程 氧化还原反应,不形成原因原电池反应而腐蚀电池。
有无电流 无电流产生有电流产生 反应速率 电化腐蚀>化学腐蚀 结果 使金属腐蚀使较活泼的金属腐蚀3.吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别电化腐蚀类型 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 条件 水膜酸性很弱或呈中性 水膜酸性较强正极反应 O 2 + 4e - + 2H 2O == 4OH - 2H+ + 2e -==H 2↑ 负极反应 F e -2e -==Fe 2+ Fe -2e -==Fe 2+ 腐蚀作用 是主要的腐蚀类型,具有广泛性发生在某些局部区域内4.电解、电离和电镀的区别电解 电离 电镀条件 受直流电作用 受热或水分子作用 受直流电作用实质 阴阳离子定向移动,在两极发生氧化还原反应阴阳离子自由移动,无明显的化学变化 用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金实例 CuCl 2 电解==== Cu +Cl 2CuCl 2==Cu 2++2Clˉ阳极 Cu -2e - = Cu 2+阴极 Cu 2++2e - = Cu关系 先电离后电解,电镀是电解的应用 5.电镀铜、精炼铜比较电镀铜 精炼铜形成条件 镀层金属作阳极,镀件作阴极,电镀液必须含有镀层金属的离子粗铜金属作阳极,精铜作阴极,CuSO4溶液作电解液 电极反应阳极 Cu -2e - = Cu 2+阴极 Cu 2++2e - = Cu阳极:Zn - 2e - = Zn 2+ Cu - 2e - = Cu 2+ 等阴极:Cu 2+ + 2e - = Cu溶液变化 电镀液的浓度不变 溶液中溶质浓度减小6.电解方程式的实例(用惰性电极电解):电解质溶液 阳极反应式阴极反应式总反应方程式(条件:电解)溶液酸碱性变化 CuCl 2 2Cl --2e -=Cl 2↑ Cu 2+ +2e -= CuCuCl 2= Cu +Cl 2↑—— HCl 2Cl --2e -=Cl 2↑ 2H ++2e -=H 2↑2HCl=H 2↑+Cl 2↑酸性减弱 Na 2SO 4 4OH --4e -=2H 2O+O 2↑ 2H ++2e -=H 2↑ 2H 2O=2H 2↑+O 2↑不变 H 2SO 44OH --4e -2H ++2e -2H 2O=2H 2↑+O 2↑消耗水,酸=2H2O+O2↑=H2↑性增强NaOH 4OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑消耗水,碱性增强NaCl 2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOHH+放电,碱性增强CuSO44OH--4e-=2H2O+O2↑Cu2+ +2e-= Cu2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2↑+2H2SO4OHˉ放电,酸性增强考点解说1.电化腐蚀:发生原电池反应,有电流产生(1)吸氧腐蚀负极:Fe-2e-==Fe2+正极:O2+4e-+2H2O==4OH-总式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O (2)析氢腐蚀: CO2+H2OH2CO3H++HCO3-负极:Fe -2e-==Fe2+正极:2H+ + 2e-==H2↑总式:Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2+ H2↑Fe(HCO3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。
原电池和电解池的所有知识点原电池和电解池是电化学中的两个基本概念,它们都涉及到化学能与电能之间的转换。
原电池是将化学能转化为电能的装置,而电解池则是将电能转化为化学能的装置。
1. 原电池的工作原理原电池通过氧化还原反应产生电流。
在原电池中,一个电极发生氧化反应,另一个电极发生还原反应。
氧化反应是物质失去电子的过程,而还原反应是物质获得电子的过程。
2. 原电池的组成原电池由两个电极(阳极和阴极)、电解质溶液以及连接电极的导线组成。
阳极是发生氧化反应的电极,阴极是发生还原反应的电极。
3. 原电池的类型原电池可以根据电极材料、电解质类型等不同因素分为多种类型,如丹尼尔电池、伏打电池等。
4. 原电池的电势原电池的电势由电极电势和电解质的浓度决定。
电极电势是电极在标准状态下的电势,而电解质的浓度会影响电势的大小。
5. 电解池的工作原理电解池是将电能转化为化学能的装置。
在电解池中,电流通过电解质溶液,使得溶液中的离子在电极上发生氧化还原反应。
6. 电解池的组成电解池由两个电极(阳极和阴极)、电解质溶液以及电源组成。
阳极是电流进入溶液的电极,阴极是电流离开溶液的电极。
7. 电解池的类型电解池可以根据电解过程的不同分为电镀池、电解精炼池、电解合成池等。
8. 电解池的效率电解池的效率受到多种因素的影响,包括电极材料、电解质类型、电流密度、温度等。
9. 原电池和电解池的应用原电池和电解池在工业和日常生活中有着广泛的应用,如电池、电镀、金属精炼、水的电解等。
10. 原电池和电解池的比较原电池和电解池虽然在能量转换方向上相反,但它们在原理上有许多相似之处,如都涉及氧化还原反应、都需要电解质等。
不过,电解池通常需要外加电源,而原电池则不需要。
以上总结了原电池和电解池的基本概念、工作原理、组成、类型、电势、效率以及应用等方面的知识点。
原电池和电解池知识点1.原电池和电解池的比较:(2014·浙江理综化学卷,T11)镍氢电池(NiMH )目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。
NiMH 中的M 表示储氢金属或合金。
该电池在充电过程中的总反应方程式是:Ni(OH)2 + M = NiOOH + MH 。
已知:6NiOOH + NH 3 + H 2O + OH - =6 Ni(OH)2 + NO 2- 下列说法正确的是A .NiMH 电池放电过程中,正极的电极反应式为:NiOOH + H 2O + e -= Ni(OH)2 + OH-B .充电过程中OH -离子从阳极向阴极迁移C .充电过程中阴极的电极反应式:H 2O + M + e -= MH + OH -,H 2O 中的H 被M 还原D.NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液【答案】A【解析】NiMH 电池放电过程中,NiOOH 和 H2O得到电子,故正极的电极反应式为:NiOOH + H2O + e-= Ni(OH)2+ OH-,A正确;充电过程中阴离子向阳极移动,OH-离子从阴极向阳极迁移,B错误;充电过程中阴极的电极反应式:H2O + M + e-= MH + OH-,H2O中的一个H原子得到电子被M还原,C错误;根据已知NiMH可以和氨水反应,故不能用于氨水作为电解质溶液,D错误。
(2014·天津理综化学卷,T6)已知:锂离子电池的总反应为Li x C+Li1-x CoO2 C+LiCoO2锂硫电池的总反应2Li+S Li2S有关上述两种电池说法正确的是()A.锂离子电池放电时,Li+向负极迁移B.锂硫电池充电时,锂电极发生还原反应C.理论上两种电池的比能量相同D.下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电【答案】B【解析】A、电池工作时,阳离子(Li+)向正极迁移,A项错误;B、锂硫电池充电时,锂电极上发生Li+得电子生成Li的还原反应,B项正确;C、两种电池负极材料不同,故理论上两种电池的比能量不相同,C项错误;D、根据电池总反应知,生成碳的反应是氧化反应,因此碳电极作电池的负极,而锂硫电池中单质锂作电池的负极,给电池充电时,电池负极应接电源负极,即锂硫电池的锂电极应与锂离子电池的碳电极相连,D项错误。
(2014·全国大纲版理综化学卷,T9)右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH-Ni电池)。
下列有关说法不正确的是A.放电时正极反应为:NiOOH+H2O+e-→Ni(OH)2+OH-B.电池的电解液可为KOH溶液C.充电时负极反应为:MH+OH-→M+H2O+e-D.MH是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高【答案】C【解析】镍氢电池中主要为KOH作电解液,充电时,阳极反应:Ni(OH)2+ OH -= NiOOH+ H2O+e-,阴极反应:M+ H2O+e-=MH+ OH-,总反应为M+ Ni(OH)2=MH+ NiOOH;放电时,正极:NiOOH+H2O+e-→Ni(OH)2+OH-,负极:MH+OH-→M+H2O+e-,总反应为MH+NiOOH=M+Ni(OH)2。
以上各式中M为金属合金,MH为吸附了氢原子的储氢合金。
A、放电时,正极:NiOOH+H2O+e-= Ni(OH)2+OH-,故A正确;B、为了防止MH被氢离子氧化,镍氢电池中电解液为碱性溶液,主要为KOH作电解液,故B正确;C、充电式,负极作阴极,阴极反应为M+H2O+e-=MH+OH-,故C 错误;D、M为储氢合金,MH为吸附了氢原子的储氢合金,储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高,故D正确;(2014·全国理综II化学卷,T12)2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。
下列叙述错误的是A.a为电池的正极B.电池充电反应为LiMn2O4=Li1-xMn2O4+xLiC.放电时,a极锂的化合价发生变化D.放电时,溶液中的Li+从b向a迁移【答案】C【解析】根据题给装置图判断,电极b是原电池的负极,电极反应式为Li-e- =Li+,电极a是原电池的正极,电极反应为LiMn2O4+xLi +xe- =Li1-xMn2O4。
A、综上所述,a是原电池的正极,A正确;B、根据正负极的电极反应可知,电池充电反应为LiMn2O4=Li1-xMn2O4+xLi,B正确;C、放电时,a极锰的化合价发生变化,Li的化合价没有变化,C错误;D、放电时,溶液中的Li+从b向a迁移,D正确。
(2014·福建理综化学卷,T11)某原电池装置如右图所示,电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl。
下列说法正确的是A.正极反应为AgCl +e-=Ag +Cl-B.放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C.若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变D.当电路中转移0.01 mol e-时,交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子【答案】D.【解析】正极反应为氯气得电子与银离子变成氯化银沉淀,A错误;放电时交换膜右侧不会出现大量沉淀,B错误;氯化钠代替盐酸,电池总反应不变,C错误;当电路中转移0.01mole时,左侧溶液中减少0.02mol离子,D正确。
2.化学腐蚀和电化腐蚀的区别3.吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别电化腐蚀:发生原电池反应,有电流产生 (1)吸氧腐蚀负极:Fe -2e -==Fe 2+ 正极:O 2+4e -+2H 2O==4OH - 总式:2Fe+O 2+2H 2O==2Fe(OH)24Fe(OH)2+O 2+2H 2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe 2O 3+3H 2O (2)析氢腐蚀: CO 2+H 2OH 2CO 3H ++HCO 3-负极:Fe -2e -==Fe 2+ 正极:2H + + 2e -==H 2↑总式:Fe + 2CO 2 + 2H 2O = Fe(HCO 3)2 + H 2↑ Fe(HCO 3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe 2O 3。
(2014·上海单科化学卷,T12)如右图,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl 溶液的U 型管中,下列分析正确的是A .K 1闭合,铁棒上发生的反应为2H ++2e →H 2↑B .K 1闭合,石墨棒周围溶液pH 逐渐升高C .K 2D .K 2闭合,电路中通过0.002 N A 个电子时,两极共产生0.001 mol 气体【答案】B【解析】A、K1闭合时,该装置构成了Fe—C—NaCl溶液的原电池,铁作负极,发生氧化反应,电极反应是2Fe—4e—=2Fe2+,A错误;B、C棒作正极,发生的电极反应式2H2O+O2+ 4e—=4OH—,故石墨棒周围溶液pH逐渐升高,B正确;C、K2闭合时,该装置构成了Fe—C—外加电源的电解池,C作阳极,Fe作阴极而不被腐蚀,该方法称为外加电流的阴极保护法,C错误;D、K2闭合时,阳极的电极反应式是2Cl——2e—= Cl2↑,阴极的电极反应式2H++2e—= H2↑,所以当电路中通过0.002 NA个(相当于0.002mol)电子时,生成H2和Cl2的物质的量均为0.001mol,则两极共产生0.002mol气体,D错误。
4.电解、电离和电镀的区别金属的防护⑴改变金属的内部组织结构。
合金钢中含有合金元素,使组织结构发生变化,耐腐蚀。
如:不锈钢。
⑵在金属表面覆盖保护层。
常见方式有:涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等;使表面生成致密氧化膜;在表面镀一层有自我保护作用的另一种金属。
⑶电化学保护法①外加电源的阴极保护法:接上外加直流电源构成电解池,被保护的金属作阴极。
②牺牲阳极的阴极保护法:外加负极材料,构成原电池,被保护的金属作正极(2014·海南单科化学卷,T3)以石墨为电极,电解KI溶液(含有少量的酚酞和淀粉),下列说法错误的是A、阴极附近溶液呈红色B、阴极逸出气体C、阳极附近溶液呈蓝色D、溶液的PH变小【答案】D【解析】以石墨为电极,电解KI溶液,发生的反应为2KI+2H2O2KOH+H2↑+I2(类似于电解饱和食盐水),阴极产物是H2和KOH,阳极产物是I2。
由于溶液中含有少量的酚酞和淀粉,所以阳极附近的溶液会变蓝(淀粉遇碘变蓝),阴极附近的溶液会变红(溶液呈碱性),ABC正确;由于电解产物有KOH生成,所以溶液的PH 逐渐增大,D错误。
5.电镀铜、精炼铜比较(2014·海南单科化学卷,T20-I)(6分)下列有关叙述正确的是A.碱性锌锰电池中,MnO2是催化剂B.银锌纽扣电池工作时,Ag2O被还原为AgC.放电时,铅酸蓄电池中硫酸浓度不断增大D.电镀时,待镀的金属制品表面发生还原反应【答案】BD(6分)【解析】A、由碱性锌锰电池的总反应:Zn+2MnO2+2H2O═2MnOOH+Zn(OH)2,可知正极MnO2得电子被还原,A错误;B、银锌纽扣电池由锌粉作负极、氧化银作正极和氢氧化钾溶液构成.电池工作时的反应原理为:Zn+Ag2O+H2O═Zn(OH)2+2Ag,电池工作过程中,正极上氧化银得电子发生还原反应,生成Ag,B正确;C、铅酸蓄电池放电时,发生的反应是PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O,硫酸不断的消耗,浓度不断减小,C错误;D、电镀时,待镀的金属制品作阴极,在阴极上发生还原反应,D正确。
6.电解方程式的实例(用惰性电极电解):(2014·北京理综化学卷,T9)下列解释事实的方程式不正确的是()A.测0.1mol/L氨水的pH为11:NH3·H2O NH4++OH-B.将Na块放入水中,放出气体:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑C.用CuCl2溶液做导电实验,灯泡发光:CuCl2Cu2++2Cl-D.Al片溶于NaOH溶液中,产生气体:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑【答案】C【解析】A、0.1mol/L氨水的pH为11,说明一水合氨属于弱电解质,存在电离平衡,A正确;B、Na的化学性质很活泼,能从水中置换出氢气,发生的反应为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,B正确;C、CuCl2溶液做导电实验的原因是:CuCl2在水溶液中能电离出自由移动的Cu2+和Cl-,电离属于自发进行的过程,不需要外界条件,C错误;D 、Al 的性质很特殊,能和强碱溶液发生反应,反应的离子方程式为2Al+2OH -+2H 2O=2AlO 2-+3H 2↑,D 正确。
7。
常见实用电池的种类和特点⑴干电池(属于一次电池)①结构:锌筒、填满MnO 2的石墨、溶有NH 4Cl 的糊状物。
②电极反应 负极:Zn-2e -=Zn 2+正极:2NH 4++2e -=2NH 3+H 2NH 3和H 2被Zn 2+、MnO 2吸收: MnO 2+H 2=MnO+H 2O,Zn 2++4NH 3=Zn(NH 3)42+ ⑵铅蓄电池(属于二次电池、可充电电池) ① 结构:铅板、填满PbO 2的铅板、稀H 2SO 4。