2022年原电池章节知识点总结 .pdf
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1、学习必备欢迎下载第四章电化学基础知识点整理1原电池和电解池的比较:2、原电池正负电极的判断1)根据电极材料: 较活泼一极为负,较不活泼的一极为正(与电解质反应得失电子)2)根据两极发生的反应:发生氧化反应的一极为负,还原反应的一极为正 3)根据电极增重还是减重:溶解或减轻的一极为负,增加或放出气泡的一极为正 4)根据电子或电流流动方向:电流方向:正负电子流向:负正5)根据溶液中离子运动方向:阴离子移向的一极为负,阳离子移向的一极为正装置原电池电解池实例原理使氧化还原反应中电子定向移动,从而形成电流。 这种把化学能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
2、叫做电解。这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。形成条件电极:两种不同的导体相连;电解质溶液:能与电极反应。能自发的发生氧化还原反应形成闭合回路电源;电极(惰性或非惰性);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-=Zn2+ (氧化反应)正极: 2H+2e-=H2 (还原反应)阴极: Cu2+ +2e- = Cu 得电子(还原反应)阳极: 2Cl-2e-=Cl2 失电子(氧化反应)电子流向负极 正
3、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 电源负极离子流向阴离子流向负极阳离子流向正极阴离子流向阳极阳离子流向阴极能量转化化学能 电能电能 化学能应用抗金属的电化腐蚀;实用电池。电解食盐水(氯碱工业);电镀(镀铜) ;电冶(冶炼Na、Mg 、Al ) ;精炼(精铜) 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 8 页学习必备欢迎下载3正确书写原电池电极反应式(1) 列出正负电电极上的反应物质, 在等式的两边分别写出反应物和生成物(2) 在反应式左边写出得失电子数, 使得失电子数目相等。(得失电子守恒)
4、(3) 使质量守恒。 电极反应式书写时注意: 负极反应生成物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该写入负极反应式 ; 若正极上的反应物质是O2则得电子生成O2-, 而其极不稳定在中性或碱性的电解质溶液中结合H2O生成 OH,若电解液为酸性,则结合H+ 生成 H2O 。电极反应式的书写必须遵循离子方程式的书写要求。(4) 正负极反应式相加得到总反应式。若能写出总反应式, 可以减去较易写出的电极反应式,从而写出较难书写的电极方程式4电解池的阴阳极判断:由外电源决定:阳极:连电源的正极;阴极:连电源的负极;根据电极反应: 氧化反应 阳极;还原反应 阴极根据阴
5、阳离子移动方向:阴离子移向阳极;阳离子移向阴极,根据电子几点流方向:电子流向 : 电源负极 阴极;阳极 电源正极电流方向 : 电源正极 阳极;阴极 电源负极5.电解时电极产物判断:阳极: 如果电极为活泼电极,则电极失电子,被氧化被溶解,例如Zn-2e-=Zn2+ 如果电极为惰性电极,C、Pt、Au 、Ag、 Ti 等,则溶液中阴离子失电子,例如4OH- 4e-= 2H2O+ O2 阴离子放电顺序S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根 F-阴极:(.阴极材料 (金属或石墨 )总是受到保护 )根据电解质中阳离子活动顺序判断,阳离子得电子顺序 金属活动顺序表的反表金属活泼性越强, 则对应阳离子的放电能
6、力越弱,既得电子能力越弱。离子得电子顺序:K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ (H+) Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ Cu2+ Hg2+ Ag+6电解原理的应用A、电解饱和食盐水(氯碱工业)反应原理阳极:2Cl- - 2e-= Cl2阴极:2H+ + 2e-= H2 总反应: 2NaCl+2H2O电解=H2 +Cl2 +2NaOHB、电解冶炼铝(电解熔融氧化铝) 原理阳极2O2 4e- =O2阴极Al3+3e- =Al 总反应: 4Al3+6O2电解=4Al+3O2C、电镀:用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金的过程。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
7、子。电镀铜原理:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页学习必备欢迎下载阳极镀层金属Cu2e = Cu2+ 阴极被镀件表面Cu 2+2e= CuE、电解精炼铜:粗铜作阳极,精铜作阴极,电解液含有Cu2+。铜前金属先反应但不析出,铜后金属不反应,形成“ 阳极泥 ” 。7、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- = Cu2+ 阴极Cu2+2e- = Cu 阳极: Zn - 2e- = Zn2+C
8、u - 2e- = Cu2+等阴极: Cu2+ + 2e- = Cu 溶液变化电镀液的浓度不变溶液中溶质浓度减小8、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CuCl22Cl-2e-=Cl2Cu2+ +2e-= Cu CuCl2= Cu +Cl2HCl 2Cl-2e-=Cl22H+2e-=H22HCl=H2 +Cl2酸性减弱Na2SO44OH-4e-=2H2O+O2 2H+2e-=H22H2O=2H2 +O2不变H2SO44OH-4e-=2H2O+O2 2H+2e-=H22H2O=2H2 +O2消耗水,酸性增强NaOH 4OH-
9、4e-=2H2O+O2 2H+2e-=H22H2O=2H2 +O2消耗水,碱性增强NaCl 2Cl-2e-=Cl22H+2e-=H22NaCl+2H2O=H2 +Cl2 +2NaOHH+放电,碱性增强CuSO44OH-4e-=2H2O+O2 Cu2+ +2e-= Cu 2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2 +2H2SO4OH 放电 ,酸性增强9、化学腐蚀和电化腐蚀的区别10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O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-2H+ + 2e-=H2负极反应Fe 2e-=Fe2+Fe 2e-=Fe2+腐蚀作
10、用是主要的腐蚀类型,具有广泛性发生在某些局部区域内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,不形成原电池。因原电池反应而腐蚀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精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 8 页学习必备欢迎下载金属腐蚀速度: 电解池阳极原电池负极普通化学腐蚀原电池正极电解池阴极(3) 燃料电池氢氧燃料电池当用碱性电解质时,电极反应为:负极: 2H2+40H4e4H20;正极:02+2H20+4e40H总反应: 2H2+02 2
11、H2O当用酸性电解质时,电极反应为:负极: 2H24e4H+;正极: 02+4H+4e2H2O总反应: 2H2+022H2O甲烷燃料电池该电池用金属铂片插入KOH 溶液中作电极,在两极上分别通甲烷和氧气;负极: CH4+10OH8e=CO32+7H2O;正极: 2O2+4H2O+8e=8OH总反应方程式为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O 第二章反应速率与化学平衡一、化学反应速率1.概念 :用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增大来表示化学反应速率计算公式:单位: mol L-1 s-12.应用中应注意的问题反应速率是平均反应速率,不是瞬时速率对同一化学反应来说,用不同物质
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