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高考电化学知识点总结!今年高考必考!

原标题:高考电化学知识点总结!今年高考必考!

1.原电池的工作原理及应用

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

电极名称 负极 正极
电极材料 锌片 铜片
电极反应 Zn2e===Zn2 Cu22e===Cu
反应类型 氧化反应 还原反应
电子流向 Zn片沿导线流向Cu
盐桥中离子移向 盐桥含饱和KCl溶液,K移向极,Cl移向

(2)盐桥的组成和作用

盐桥中装有饱和的KClKNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。

盐桥的作用:a.连接内电路,形成闭合回路;b.平衡电荷,使原电池不断产生电流。

2.电解的原理

1电解和电解池

(1)电解:在电流作用下,电解质在两个电极上分别发生氧化反应还原反应的过程。

(2)电解池:电能转化为化学能的装置。

(3)电解池的构成

有与电源相连的两个电极。

电解质溶液(熔融电解质)

形成闭合回路

2电解池的工作原理

(1)电极名称及电极反应式(电解CuCl2溶液为例)

总反应式:

(2)电子和离子的移动方向

电子:从电源负极流出后,流向电解池阴极;从电解池的阳极流出后流向电源的正极。

离子:阳离子移向电解池的阴极,阴离子移向电解池的阳极

3阴阳两极上放电顺序

(1)阴极:(与电极材料无关)。氧化性强的先放电,放电顺序:

(2)阳极:若是活性电极作阳极,则活性电极首先失电子,发生氧化反应。

若是惰性电极作阳极,放电顺序为

3.化学电源

1日常生活中的三种电池

(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:PbSO42-2e===PbSO4

b.正极反应:PbO24HSO42-2e===PbSO42H2O

c.总反应:PbPbO22H2SO4===2PbSO42H2O

充电时的反应

a.阴极反应:PbSO42e===PbSO42-

b.阳极反应:PbSO42H2O2e===PbO24HSO42-

c.总反应:2PbSO42H2O电解=====PbPbO22H2SO4

注 可充电电池的充、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。

种类 酸性 碱性
负极反应式 2H24e===4H 2H24OH4e===4H2O
正极反应式 O24e4H===2H2O O22H2O4e===4OH
电池总反应式 2H2O2===2H2O
备注 燃料电池的电极不参与反应,有很强的催化活性,起导电作用

4.电解原理的应用

1氯碱工业

(1)电极反应

阳极反应式:2Cl2e===Cl2(氧化反应)

阴极反应式:2H2e===H2(还原反应)

(2)总反应方程式

2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2

(3)氯碱工业生产流程图

2电镀

下图为金属表面镀银的工作示意图,据此回答下列问题:

(1)镀件作极,镀层金属银作极。

(2)电解质溶液是AgNO3溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液

(3)电极反应:

阳极:Age===Ag

阴极:Age===Ag

(4)特点:极溶解,极沉积,电镀液的浓度不变

3电解精炼铜

(1)电极材料:阳极为粗铜;阴极为纯铜

(2)电解质溶液:含Cu2的盐溶液。

(3)电极反应:

阳极:Zn2e===Zn2Fe2e===Fe2Ni2e===Ni2Cu2e===Cu2

阴极:Cu22e===Cu

4电冶金

利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属NaCaMgAl等。

(1)冶炼钠

2NaCl(熔融)2NaCl2

电极反应:

阳极:2Cl2e===Cl2;阴极:2Na2e===2Na

(2)冶炼铝

2Al2O3(熔融)4Al3O2

电极反应:

阳极:6O212e===3O2

阴极:4Al312e===4Al

5.金属的腐蚀与防护

1金属腐蚀的本质

金属原子失去电子变为金属阳离子,金属发生氧化反应

2金属腐蚀的类型

(1)化学腐蚀与电化学腐蚀

类型 化学腐蚀 电化学腐蚀
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 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,电化学腐蚀更普遍

(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀

以钢铁的腐蚀为例进行分析:

类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀
条件 水膜酸性较强(pH4.3) 水膜酸性很弱或呈中性
电极反应 负极 Fe2e===Fe2
正极 2H2e===H2 O22H2O4e===4OH
总反应式 Fe2H===Fe2H2 2FeO22H2O===2Fe(OH)2
联系 吸氧腐蚀更普遍

3金属的防护

(1)电化学防护

牺牲阳极的阴极保护法原电池原理

a极:比被保护金属活泼的金属;

b极:被保护的金属设备。

外加电流的阴极保护法电解原理

a极:被保护的金属设备;

b极:惰性金属或石墨。

(2)改变金属的内部结构,如制成合金、不锈钢等。

(3)加防护层,如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。返回搜狐,查看更多

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氧化还原反应 zn2 cu2+ 盐桥 kcl
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