高级中学考试化学复习电化学专题.doc

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高考化学复习电化学专题

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。

4.书写电极反应式应注意:

第一、活性电极:负极失去电子发生氧化反应;正极上,①电解质溶液中的阳离子与活性电极直接反应时,阳离子(或氧化性强的离子)得到电子;②电解质溶液中的阳离子与活性电极不反应时,溶解在溶液中的O2得电子,发生还原反应。

第二、两个电极得失电子总数守恒。

第三、注意电极产物是否与电解质溶液反应,若反应,一般

要将电极反应和电极产物与电解质溶液发生的反应合并写。

5、电解时电极产物的判断

a.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,溶液中的阴离子不能失电子。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顺序判断。

阴离子放电顺序:S2 IBr Cl OH 含氧酸根F

b.阴极产物的判断

直接根据阳离子得电子能力进行判断,阳离子放电顺序:

Ag+ Hg2+ Fe3+ Cu2+ H+Pb2+Sn2+ Fe2+Zn2+ Al3+ Mg2+ Na+ Ca2+ K+

c.电镀条件,由于阳极不断溶解,电镀液中阳离子保持较高的浓度,故在此条件下Zn2+先于H+放电。

6、原电池、电解池、电镀池之比较

原电池电解池电镀池

定义将化学能转变为电能的装置将电能转变为化学能的装置应用电解的原理在某些金属表面镀上一层其他金属的装置

形成条件活动性不同的两电极(连接)

电解质溶液(电极插入其中并与电极自发反应)

形成闭合回路两电极接直流电源

两电极插入电解质溶液

形成闭合回路镀层金属接电源的正极;待镀金属接电源的

负极

电镀液必须含有镀层金属的离子(电镀过程浓度不变)

电极名称负极:氧化反应,金属失电子

正极:还原反应,溶液中的阳离子或者O2得电子阳极:氧化反应,溶液中的阴离子失电子,或电极金属失电子

阴极:还原反应,溶液中的阳离子得电子阳极:电极金属失电子

阴极:电镀液中镀层金属的阳离子得电子(在电镀控制的条件下,水电离产生的H+、OH 一般不放电)

电子的流向负极导线正极电源负极导线阴极

电源正极导线阳极同电解池

(1)同一原电池的正负极的电极反应得失电子数相等。

(2)同一电解池的阳极、阴极电极反应中得失电子数相等。

(3)串联电路中的各个电极反应得失电子数相等。上述三种情况下,在写电极反应式时得失电子数相等;在计算电解产物的量时,应按得失电子数相等计算。

7、书写燃料电池电极反应式必须遵循的原则:

(1)电池的负极一定是可燃性气体(如H2、CO、CH4)在失电子时,发生氧化反应,电池的正极一定是助燃性气体(如O2),在得电子时,发生还原反应。

(2)电极材料一般不发生化学反应,只起传导电子的作用。

(3)电极反应式作为一种特殊的电子反应方程式,也必须遵循原子守恒、电荷守恒的规律。

(4)写电极反应式时,一定要注意电解质是什么,其中的离子要和电极反应式中出现的离子相对应。

例如:宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池,电解质溶液是KOH,其中H2为负极,O2为正极,电极反应式为:正极O2+2H2O+4e =4OH还原反应负极2H2+4OH 4e =4H2O氧化反应

电解质溶液中的OH和电极反应式中OH 相对应,符合原子守恒,电荷守恒。

8、金属的腐蚀和防护

金属或合金跟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。其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。

⑴化学腐蚀与电化腐蚀

化学腐蚀电化腐蚀

条件金属跟非金属单质直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触

现象无电流产生有微弱电流产生

本质金属被氧化较活泼金属被氧化

联系两者往往同时发生,电化腐蚀更普遍

⑵析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以Fe为例)

析氢腐蚀吸氧腐蚀

条件水膜酸性较强(pH4.3)水膜酸性很弱或中性

电极反应负极Fe-2e =Fe2+

正极2H++2e =H2 O2+2H2O+4e =4OH

总反应式Fe+2H+=Fe2++H22Fe+O2+2H2O=2Fe(O

H)2

⑶金属防护的几种重要方法