高中化学《电化学》考点精心汇总!.docx
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1、考点一原电池的工作原理1概念和反应本质原电池是把化学能转化为电能的装置,其反应本质是氧化还原反应。2原电池的构成条件(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:电解质溶液;两电极直接或间接接触;两电极插入电解质溶液中。3工作原理以锌铜原电池为例(1)反应原理(2)盐桥的组成和作用盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。盐桥的作用:连接内电路,形成闭合回路;平衡电荷,使原电池不断产生电流。(3)图中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2,
2、会有一部分Zn与Cu2直接反应,该装置中既有化学能和电能的转化,又有一部分化学能转化成了热能,装置的温度会升高。图中Zn和CuSO4溶液分别在两个池子中,Zn与Cu2不直接接触,不存在Zn与Cu2直接反应的过程,所以仅是化学能转化成了电能,电流稳定,且持续时间长。关键点:盐桥原电池中,还原剂在负极区,而氧化剂在正极区。【深度思考】1.原电池正、负极判断方法说明原电池的正极和负极与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关,不要形成“活泼电极一定作负极”的思维定势。2当氧化剂得电子速率与还原剂失电子速率相等时,可逆反应达到化学平衡状态,电流表指针示数为零;当电流表指针往相反方向偏转,暗示电路中电子流
3、向相反,说明化学平衡移动方向相反。考点二原电池原理的“四”个基本应用1用于金属的防护使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。例如,要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等,可用导线将其与一块锌块相连,使锌作原电池的负极。2设计制作化学电源(1)首先将氧化还原反应分成两个半反应。(2)根据原电池的反应特点,结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。3比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时,一般作负极的金属比作正极的金属活泼。4加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应,设计成原电池时反应速率增大。例如,在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。1将
4、过量的两份锌粉a、b分别加入定量的稀硫酸,同时向a中加入少量的CuSO4溶液,请画出产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系图像。答案【反思归纳】改变Zn与H反应速率的方法(1)加入Cu或CuSO4,形成原电池,加快反应速率,加入Cu不影响Zn的量,但加入CuSO4,Zn的量减少,是否影响产生H2的量,应根据Zn、H的相对量多少判断。(2)加入强碱弱酸盐,由于弱酸根与H反应,使c(H)减小,反应速率减小,但不影响生成H2的量。“装置图”常见失分点提示1不注明电极材料名称或元素符号。2不画出电解质溶液(或画出但不标注)。3误把盐桥画成导线。4不能连成闭合回路。考点三化学电源1日常生活中的三
5、种电池(1)碱性锌锰干电池一次电池正极反应:2MnO22H2O2e=2MnOOH2OH;负极反应:Zn2OH2e=Zn(OH)2;总反应:Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2。(2)锌银电池一次电池负极反应:Zn2OH2e=Zn(OH)2;正极反应:Ag2OH2O2e=2Ag2OH;总反应:ZnAg2OH2O=Zn(OH)22Ag。(3)二次电池(可充电电池)铅蓄电池是最常见的二次电池,负极材料是Pb,正极材料是PbO2。放电时的反应a负极反应:PbSO2e=PbSO4;b正极反应:PbO24HSO2e=PbSO42H2O;c总反应:PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O
6、。充电时的反应a阴极反应:PbSO42e=PbSO;b阳极反应:PbSO42H2O2e=PbO24HSO;c总反应:2PbSO42H2O=PbPbO22H2SO4。注:可逆电池的充、放电不能理解为可逆反应。2“高效、环境友好”的燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池,可分酸性和碱性两种。【深度思考】1化学电源中电极反应式书写的一般步骤“加减法”书写电极反应式(1)先确定原电池的正、负极,列出正、负极上的反应物质,并标出相同数目电子的得失。(2)注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存,则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式;若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为
7、中性或碱性,则水必须写入正极反应式中,且O2生成OH,若电解质溶液为酸性,则H必须写入正极反应式中,O2生成水。(3)正、负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式,可先写出较易书写的一极的电极反应式,然后在电子守恒的基础上,总反应式减去较易写出的一极的电极反应式,即得到较难写出的另一极的电极反应式。(4)燃料电池的电极反应中,酸性溶液中不能出现OH,碱性溶液中不能出现H,水溶液中不能出现O2,而熔融电解质中O2被还原为O2。2锂离子电池充放电分析常见的锂离子电极材料正极材料:LiMO2(M:Co、Ni、Mn等)LiM2O4(M:Co、Ni、Mn等)LiMPO4(M:Fe等
8、)负极材料:石墨(能吸附锂原子)负极反应:LixCnxe=xLinC正极反应:Li1xMO2xLixe=LiMO2总反应:Li1xMO2LixCn放电nCLiMO2。考点四电解的原理1电解定义在电流作用下,电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。2能量转化形式电能转化为化学能。3电解池(1)构成条件有与电源相连的两个电极。电解质溶液(或熔融盐)。形成闭合回路。(2)电极名称及电极反应式(如图)(3)电子和离子的移动方向特别提醒电解时,在外电路中有电子通过,而在溶液中是依靠离子定向移动形成电流,即电子本身不会通过电解质溶液。4分析电解过程的思维程序(1)首先判断阴、阳极,分析阳极材料
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