電化學知識要點概要

電化學知識要點概要一、原電池1、形成條件①兩個電極②有電解質(zhì)溶液③自發(fā)進行的氧化還原反應④形成閉合回路2、電極判斷負極：活潑金屬、電子流出、發(fā)生氧化反應正極：較不活潑的金屬或非金屬、電子流入、發(fā)生還原反應3、電子流向外電路：負正內(nèi)電路：陽離子移向正極，陰離子移向負極4、應用⑴形成原電池時反應速率大大加快了⑵金屬的電化學腐蝕與防護負極：Fe－2e—=Fe2+正極：水膜pH≥5.6，發(fā)生吸氧腐蝕（主要）O2+2H2O+4e—=4OH—水膜pH＜5.6，發(fā)生析氫腐蝕2H++2e—=H25、常見的化學電源⑴一次電池金屬腐蝕①堿性鋅錳電池總反應：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2負極：Zn+2OH——2e—=Zn(OH)2正極：2MnO2+2H2O+2e—=2MnOOH+2OH—②鋅銀電池總反應：Zn+Ag2O=ZnO+2Ag負極：Zn+2OH——2e—=ZnO+H2O正極：Ag2O+H2O+2e—=2Ag+2OH—⑵二次電池①鉛蓄電池總反應：Pb(S)+PbO2(S)+2H2SO4(aq）2PbSO4(S)+2H2O負極：Pb(S)+SO42—(aq)—2e—=PbSO4(S)正極：PbO2(S)+4H+(aq)+SO42—(aq)+2e—=PbSO4(S)+2H2O②堿性蓄電池Ni—Cd電池總反應：Cd+2NiOOH+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2負極：Cd+2OH—－2e—=Cd(OH)2正極：2NiOOH+2H2O+2e—=2Ni(OH)2+2OH—⑶燃料電池①氫氧燃料電池總反應：H2+1/2O2=H2O酸性電解質(zhì)：負極：H2－2e—=2H+正極：1/2O2+2H++2e—=H2O堿性或中性電解質(zhì)負極：H2+2OH—－2e—=2H2O正極：1/2O2+H2O+2e—=2OH—②甲烷燃料電池總反應：CH4+2O2+2OH—=CO32—+2H2O負極：CH4+10OH——8e—=CO32—+7H2O正極：2O2+4H2O+8e—=8OH—③甲醇燃料電池總反應：2CH3OH+3O2+4OH—=2CO32—+6H2O負極：2CH3OH+16OH——12e—=2CO32—+12H2O正極：3O2+6H2O+12e—=12OH—例題1某堿性燃料電池裝置中盛有KOH溶液,正極均通入O2,電極反應則為:O2+4e—+2H2O=4OH—；若在負極分別通入下列可燃性氣體：①CH4、②H2S、③C2H4，都能實現(xiàn)把化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?NA為阿伏加得羅常數(shù)),下列說法不正確的是A.分別通入三種氣體,放電一段時間后,溶液的PH值都變大B.若負極上通入1molCH4完全反應共失去8NA個電子2H4氣體,則電池的總反應為:C2H4+3O2+4OH—=2CO32—+4H2OD、若負極上通入H2S氣體，則電極反應為：H2S—6e—+8OH—=SO32—+5H2OA二、電解1、電極判斷陽極：與電源正極相連、發(fā)生氧化反應陰極：與電源負極相連、發(fā)生還原反應2、離子運動方向陽離子移向陰極，在陰極得電子陰離子移向陽極，在陽極失電子3、電子流向電子：電源負極電解池的陰極電解質(zhì)溶液電解池陽極電源正極4、離子放電順序（惰性電極）：陽離子：K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+、Sn2+、Pb2+、（H+）、Cu2+、Fe3+、Hg2+、Ag+、Pt2+、Au3+放電由難到易（得電子能力增強）陰離子：S2-、I-、Br-、Cl-、OH-、NO3-、SO42-、F-放電由易到難（失電子能力減弱）5、電解實例及其規(guī)律電解液溶質(zhì)類型總反應電解物質(zhì)溶液pH復原加入物質(zhì)NaOH強堿H2SO4含氧酸Na2SO4活潑金屬含氧酸鹽CuCl2不活潑金屬無氧酸鹽HCl無氧酸NaCl活潑金屬無氧酸鹽CuSO4不活潑金屬含氧酸鹽NaClAl2O3離子化合物答案6、電解的應用⑴氯堿工業(yè)⑵電鍍陽極：鍍層金屬陰極：待鍍金屬電鍍液：含鍍層金屬的可溶性鹽溶液⑶銅的精煉粗銅作陽極，精銅作陰極，硫酸銅溶液作電解液⑷電冶金：Na、Mg、Al⑸金屬的防護——外加電流的陰極保護法例題2將質(zhì)量相等的銅片和鋅片插入硫酸銅溶液中，銅片與電源的正極相連，鉑片與電源的負極相連，以電流強度1A通電10min，然后反接電源，以電流強度2A繼續(xù)通電10min。下列表示銅電極、鉑電極、電解池中產(chǎn)生氣體的質(zhì)量和電解時間的關(guān)系圖正確的是BC小結(jié):原電池、電解池與電鍍池的比較裝置原電池電解池電鍍池定義組成條件電極名稱電極反應電子流向電解液電解總反應電解物質(zhì)溶液pH復原加入物質(zhì)NaOH2H2O2H2+O2水升高水H2SO4降低Na2SO4不變CuCl2CuCl2Cu↓+Cl2↑電解質(zhì)本身不確定CuCl2HCl2HClH2↑+Cl2↑升高HClNaCl2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑電解質(zhì)與水升高HClCuSO42CuSO4+2H2O2Cu↓+O2↑+2H2SO4降低CuONaClAl2O32NaCl2Na+Cl2↑2Al2O34Al+3O2↑電解質(zhì)本身返回金屬腐蝕實質(zhì)種類化學腐蝕電化學腐蝕原理區(qū)別答案金屬腐蝕實質(zhì)金屬原子失去電子被氧化而消耗的過程種類化學腐蝕電化學腐蝕原理金屬和非金屬或其他物質(zhì)接觸而直接發(fā)生氧化還原反應而引起的腐蝕不純金屬或合金在電解質(zhì)溶液中發(fā)生原電池反應，較活潑的金屬失去電子被氧化而消耗區(qū)別金屬直接與其他化學物質(zhì)接觸腐蝕過程中無電流產(chǎn)生金屬被腐蝕不純的金屬在電解質(zhì)溶液中發(fā)生原電池反應有微弱電流產(chǎn)生較活潑的金屬被腐蝕金屬防護金屬防護