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電化學知識點,大學電化學知識點

  • 化學
  • 2023-05-22
目錄
  • 原電池工作原理是什么
  • 大學電化學基礎知識點總結
  • 電化學知識歸納與整理
  • 大學電化學知識點
  • 電化學原理知識點總結

  • 原電池工作原理是什么

    原電池與電解池

    原電池形成三條件: “三看”。

    先看電極:兩極為導體且活潑性不同純扮好;

    再看溶液:兩極插入電解質溶液中;

    三看回路:形成閉合回路或兩極接觸。

    原理三要點:(1) 相對活潑金屬作負極,失去電子,發生氧化反應.

    (2) 相對不活潑金屬(或碳)作正極,得到電子,發生還原反應

    (3) 導線中(接觸)有電流通過,使化學能轉變為電能

    原電池與電解池的比較

    (1)定義 (2)形成條件

    原電池 化學能轉變成電能的裝置 合適的電極、合適的電解質溶液、形成回路

    電解池 電能轉變成化學能的裝置 電極、電解質溶液(或熔融的電解質)、外接電

    源、形成回路

    (3)電極名缺乎稱 (4)反應類型 (5)外電路電子流向

    負極 氧化 負極流出、正極流入

    正極 還原

    陽極 氧化

    陰極 還原 陽極流出、陰極流入

    一、原電池的有關問題

    1.是否為原電池的判斷

    (1)先分析有無外接電源,有外接電源的為電解池,無外接電源的可能為原電池;然后依據原電池的形成條件分析判斷,主要是“四看”:看電極——兩極為導體且存在活潑性差異(燃料電池的電極一般為惰性電極),看溶液——兩極插入溶液中,看回路——形成閉合回路或兩極直接接觸,看本質——有無氧化還原反應發生。

    (2)多池相連,但無外接電源時,兩極活潑性差異最大的一池為原電池,其他各池可看做電解池。

    2.原電池正、負極的確定

    (1)由兩極的相對活潑性確定:相對活潑性較強的金屬為負極,相對活潑性較差的金屬或導電的非金屬為正極。一般,負極材料與電解質溶液要能發生反應,如:Mg-Al-HCl溶液構成的原電池中,負極為Mg;但Mg—Al—NaOH溶液構成的原電池中,負極為Al。

    (2)根據在兩電極發生反應的物質的化合價的升降情況來判斷。如:甲醇燃燒電池,顧名思義,甲醇燃燒一般生成二氧化碳,則碳的價態升高,失電子。所以通入甲醇的電極為負極。

    (3)由電極變化情況確定:某一電極若不斷溶解或質量不斷減少,該電極發生氧化反應,則此電極為負極;若某一電極上有氣體產生,電極的質量不斷增加或不變,該電極發生還原反應,則此電極為正極,燃料電池除外。如:Zn—C—CuSO4溶液構成的原電池中,C電極上會析出紫紅色固體物質,則C為此原電池的正極。

    (4)根據某些顯色現象確定:一般可以根據電極附近顯色指示劑(石蕊、酚酞、濕潤的淀粉、高錳酸鉀溶液等)的變化情況來分析推斷該電極發生的反應、化合價升降情況、是氧化反應還是還原反應、是H+還是OH-或I-等放電,從而確定正、負極。

    (5)根據外電路中自由電子的運動方向規定:在外電路中電子流出的電極叫負極,電子流入的電極叫正極。

    (6)根據內電路中自由離子的運動方向規定:在內電路中陽離子移向的電極叫負極,陰離子移向的電極叫正極。

    3.電極反應式的書寫

    (1)如果題目給定的是圖示裝置,先分析正、負極,再根據正、負極反應規律去寫電極反應式。

    (2)如果題目給定的是總反應式,可分析此反應中的氧化反應或還原反應(即分析有關元素的化合價變化情況),薦選擇一個簡單變化情況去寫電極反應式。另一極的電極反應式可直接寫或將各反應式看做數學中的代數式,用總反應式減去已寫出的電極反應式即可(加、減法)。

    加減法書寫電池反應式歸納:

    電池總反應:還原劑+氧化劑+介質=氧化產物+還原產物+其他

    負極:還原劑-ne-+介質=氧化產物(還原劑失去電子,發生氧化反應)

    正極:氧化劑+ne-+介質=還原產物(氧化劑得到電子,發生還原反應)

    介質通常是定向移動到該電極附近的導電離子如H+、OH-、H2O等等,若氧化(或還原)產物能與之發生復分解反應,則其一般書寫在電極方程式中。

    兩個電極反應式相加即得電池總反應離子方程式,用電池總反應離子方程式減去較簡單電極的反應式即為較復雜電極的做鉛反應式。原電池反應式一般都可以用加、減法書寫。

    書寫時,無論是總反應式還是電極反應式都既要滿足電子轉移守恒、電荷守恒,又要滿足質量守恒。

    4.原電池的設計方法

    以氧化還原反應為基礎,首先要確定原電池的正、負極,電解質溶液及電極反應;再利用基礎知識書寫電極反應式,參照Zn-Cu-H2SO4原電池模型處理問題。如根據反應:Cu+2FeCl3=2CuCl2+2FeCl2設計一個原電池,為:Cu作負極,C(或Pt)作正極。FeCl3作電解質溶液,負極反應為:Cu-2e-=Cu2+,正極反應為:2Fe3++2e-=2Fe2+。

    二、電解池的有關問題

    1.電極的判斷及反應的類型

    (1)看電源正、負極。若與電源負極相連,則為陰極。

    (2)看電極周圍元素價態的升降。若價態升高,則為陽極。注意:元素價態的升降的判斷很多時候是從各種實驗現象(如通過對氣體成分的描述來判斷)來推測反應產物而得出的。

    (3)看電子的流向。若是電子流出的電極,剛為陰極。注意:一定不能根據兩極活潑性的相對大小判斷。

    (4)陽極:若為活性電極,則電極本身失電子,發生氧化反應。陰極:電極本身不反應(不論是惰性電極還是活性電極)。溶液中陽離子在陰極獲得電子,發生還原反應。

    2.電解時電極產物的判斷

    (1)陽極產物的判斷首先看電極,如果是活性電極(金屬活動順序表Ag以前)作陽極.則電極材料失電子,電極溶解。如果是惰性電極(Pt、Au、石墨),則只看溶液中的離子的失電子能力,陰離子放電順序為:S2->I->Br->Cl->OH-(水)。

    (2)陰極產物的判斷直接根據陽離子放電順序(如下)進行判斷:

    Ag+>Hg2+>Fe3+(→Fe2+)>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)(水)

    記住幾句話:

    原電池:失高氧負(失電子,化合價升高,被氧化,是負極)

    得低還正(得電子,化合價降低,被還原,是正極)

    電子從負極通過外電路到正極

    電解池:氧陽還陰(失電子,被氧化,做陽極;得電子,被還原,做陰極)

    由于外加電場的作用,電解池中陽離子做定向移動,由陽極移動到陰極產生電流

    大學電化學基礎知識點總結

    金屬材料介紹

    金屬材料是最重要的工程材料,包括金屬和以金屬為基的合金。工業上把金屬和其合金分為兩大部分:

    ( 1 )黑色金屬材料 —— 鐵和以鐵為基的合金(鋼、鑄鐵和鐵合金)。

    ( 2 )有色金屬材料 —— 黑色金屬以外的所有金屬及其合金。

    有色金屬按照性能和特點可分為:輕金屬、易熔金屬、難熔金屬、貴重金屬、稀土金屬和堿土金屬。

    (二)非金屬材料

    非金屬材料包括耐火材料、耐火隔熱材料、耐蝕(酸)非金屬材料和陶瓷材料等。

    ( 1 )耐火材料。耐火材料是指能承受高溫下作用而不易損壞的材料。常用的耐火材料有耐火砌體材料、耐火水泥及耐火混凝土。

    ( 2 )耐火隔熱材料。耐火隔熱材料又稱為耐熱保溫材料。常用的隔熱材料有硅藻土、蛙石、玻璃纖維(又稱礦渣棉)、石棉以及它們的制品。

    ( 3 )耐蝕(酸)非金屬材料。耐蝕(酸)非金屬材料的組成主要是金屬氧化物、氧化硅和硅酸鹽等,在某些情況下它們是不銹鋼和耐蝕合金的理想代用品。常用的非金屬耐蝕材料有鑄石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。

    ( 4 )陶瓷材料。

    (二)非金屬材料

    非金屬材料包括耐火材料、耐火隔熱材料、耐蝕(酸)非金屬材料和陶瓷材料等。

    ( 1 )耐火材料。耐火材料是搭弊蔽指能承受高溫下作用而不易損壞的材料。常用的耐火材料有耐火砌體材料、耐火水泥及耐火混凝土。

    ( 2 )耐火隔熱材料。耐火隔熱材料又稱為耐熱保溫材料。常用的隔熱材料有硅藻土、蛙石、玻璃纖維(又稱礦渣棉)、石棉以及它們的制品。

    ( 3 )耐蝕(酸)非金屬材料。耐蝕(酸)非金屬材料的組成主要是金屬氧化物、氧化硅和硅酸鹽等,在某些情況下它們是不銹鋼和耐蝕合金的理想代用品。常用的非金屬耐蝕材料有鑄石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。

    ( 4 )陶瓷材料。

    二、常用工程材料的性能和特點

    4 )鈦及其合金。鈦熔點高,熱膨脹系數小,導熱性差,強度低,塑性好。鈦具有優良的耐蝕性和耐熱性,其抗氧化卜叢能力優于大多數奧氏體不銹鋼,而在較高溫度下鈦材仍能保持較高的強度。

    常溫下鈦具有極好的抗蝕性能,在大氣、海水、硝酸和堿溶液等介質中十分穩定,但在任何濃度的氫氟酸中均能迅速溶解。

    5 )鉛及其合金。

    鉛在大氣、淡水、海水中很穩定,鉛對硫酸、磷酸、亞硫酸、鉻酸和氫氟酸等則有良好的耐蝕性。鉛不耐硝酸的腐蝕,在鹽酸中也不穩定。

    6 )鎂及其合金。鎂合金是航空工業的重要結構材料,它能承受較大的沖擊、振動載荷,并有良好的機械加工性能和拋光性能。其缺點是耐蝕性較差、缺口敏感性大及熔鑄工藝復雜

    (一)金屬材料

    1 、黑色金屬

    含碳量小于 2 . 11 %(重量)的合金稱為鋼,合碳量大于 2 . 11 %(重量)的合金稱為生鐵。

    ( 1 )鋼及其合知州金的分類。

    鋼的力學性能決定于鋼的成分和金相組織。鋼中碳的含量對鋼的性質有決定性影響。

    在工程中更通用的分類為:

    l )按化學成分分類。可分為碳素鋼、低合金鋼和合金鋼。

    2 )按主要質量等級分類:

    ① 普通碳素鋼、優質碳素鋼和特殊質量碳素鋼;

    ② 普通低合金鋼、優質低合金鋼和特殊質量低合金鋼;

    ③ 普通合金鋼、優質合金鋼和特殊質量合金鋼。

    ( 2 )鋼牌號的表示方法。按照國家標準《鋼鐵產品牌號表示方法》規定,我國鋼鐵產品牌號采用漢語拼音字母、化學符號和阿拉伯數字相結合的表示方法,即:

    l )牌號中化學元素采用國際化學元素表示。

    2 )產品名稱、用途、特性和工藝方法等,通常采用代表該產品漢字的漢語拼音的縮寫字母表示。

    3 )鋼鐵產品中的主要化學元素含量(%)采用阿拉伯數字表示。

    合金結構鋼的牌號按下列規則編制。數字表示含碳量的平均值。合金結構鋼和彈簧鋼用二位數宇表示平均含碳量的萬分之幾,不銹耐酸鋼和耐熱鋼含碳量用千分數表示。平均含碳量< 0.1 %(用 “0” 表示;平均含碳量< 0.03 %,用 “00” 表示=。合金鋼平均含碳量> 1.00 %時,不標合碳量,否則用千分數表示。高速鋼和滾珠軸承鋼不標含碳量,滾珠軸承鋼標注用途符號 “C” 。平均合金含量< 1.5 %者,在牌號中只標出元素符號,不注其含量。

    例:在鋼的分類中 , 優質鋼是按照( )來分類的。

    A. 化學成分 B. 用途 C. 冶煉質量 D. 冶煉方法

    答案 :C

    ( 3 )工程中常用鋼及其合金的性能和特點。

    l )碳素結構鋼。

    碳素結構鋼生產工藝簡單,有良好工藝性能(如焊接性能、壓力加工性能等)、必要的韌性、良好的塑性以及價廉和易于大量供應,通常在熱軋后使用。在橋梁、建筑、船舶上獲得了極廣泛的應用。某些不太重要、要求韌性不高的機械零件也廣泛選用。

    電化學知識歸納與整理

    高考化學電化學題是考試中的一個大難點,許多考生會在這里浪費很多的時候,這時候需要掌握一定的技巧才能快速答對題目。下面是我為大家精心推薦的電化學題解題技巧,希望能夠對您有所幫助。

    高考化學電化學答題技巧

    第一、遇到電化學的考題,一定要先判斷是電解池還是原電池,這個很簡單,看看有沒有外接電源或者用電器即可。

    第二、如果是原電池,需要注意以下幾點:

    1.判斷反應物和生成物:這里的反應物和生成物題里都會給的很清楚,現在的高考很少考我們已知的一些電池反應,這樣更能突出考查學生的學習能力。這一步就類似起跑的一步,一旦你跑偏了或者跑慢了,整個電池題就完蛋了。所以原電池只要把這一步解決掉,后面幾步其實就是行云流水。

    秘訣:判斷生成的陽(陰)離子是否與電解液共存,并保證除H、O外主要元素的守恒;共存問題實在是太重要了!!!!切記切記!!!!例如:題里說的是酸性溶液,電池反應里就不可能出現氫氧根離子;如果是堿性溶液,電池的產物就不可能存在二氧化碳;如果電解液是熔融的氧化物,那電池反應里就不會有氫氧根或者氫離子,而是氧離子……

    2.電子轉移守恒:通過化合價的升降判斷;(說白了就是氧還反應中的判斷化合價升高還是降低)

    秘訣:這里需要說的就是化合價比較難判斷的有機物:有機物里的氧均是負二價、氫是負一價、氮是負三價,從而判斷碳元素的化合價即可。這里還需要強調的就是:

    例如正極反應方程式,一定是得電子,也就是化合價降低的反應。如果正極反應方程式里即出現升價元素,又出現降價元素,這個方程式你就已經錯了。但是可以出現兩個降價,這種題也是高考考察過的,但一般情況下都是一種變價。

    3.電荷守恒:電子、陰離子帶負電,陽離子帶正電。缺的電荷結合電解液的屬性補齊,這句話是很重要的,酸性就補氫離子,堿性補氫氧根離子,中性一般都是左邊補水,熔融狀態下就補熔融物電解出來的陰離子即可。

    4.元素守恒:一般都是查氫補水,最后用氧檢查。記住基礎不好的孩子們,切記不要補氫氣和氧氣!!!

    第三、如果是電解池,需要注意以下幾點:

    1.書寫方法和原電池一摸一樣,殊途同歸。

    2.電解池不同于原電池就是電解液中有多種離子,到底哪個先反應,哪個后反應。因此就一定要記住陰極陽極的放電順序。

    陽極:活性金屬電極(金屬活動順序)> S2? > SO32?> I? > Fe2+> Br? >Cl? >OH? >含氧酸根離子

    陰極:Ag+ > Hg2+ > Fe3+> Cu2+ > H+(酸)> Pb2+ > Sn2+>Ni2+>Fe2+ > Zn2+ > H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>K+

    化學學科大題的答題策略

    1.元素或物質推斷類試題

    該類題主要以元素周期律、元素周期表知識或物質之間的轉化關棚拿系為命題點,采用提供周期表、文字描述元素性質或框圖轉化的形式來展現題干,然后設計一系列書寫化學用語、離子半徑大小比較、金屬性或非金屬性強弱判斷、溶液中離子濃度大小判斷及相關簡單計算等問題。此類推斷題的完整形式是:推斷元素或物質、寫用語、判性質。

    【答題策略】元素推斷題,一般可先在草稿紙上畫出只含短周期元素的周期表,然后對照此表進行推斷。(1)對有突破口的元素推斷題,可利用題目暗示的突破口,聯系其他條件,順藤摸瓜,各個擊破,推出結論;(2)對無明顯突破口的元素推斷題,可利用題示條件的限定,逐漸縮小推求范圍,并充分考慮各元素的相互關系予以推斷;(3)有時限定條件不足,則可進行討論,得出合理結論,有臘或時答案不止一組,只要能合理解釋都可以。若題目只要求一組結論,則選擇自己最熟悉、最有把握的。有時需要運用直覺,大膽嘗試、假設,再根據題給條件進行驗證也可。

    無機框圖推斷題解題的一般思路和方法:讀圖審題找準突破口邏輯推理檢驗驗證規范答題。解答的關鍵是迅速找到突破口,一般從物質特殊的顏色、特殊性質或結構、特殊反應、特殊轉化關系、特殊反應條件等角度思考。突破口不易尋找時,也可從常見的物質中進行大膽猜測,然后代入驗證即可,盡量避免從不太熟悉的物質或教材上沒有出現過的物質角度考慮,盲目驗證。

    2.化學反應原理類試題

    該類題主要把熱化學、電化學、化學反應速率及三大平衡知識融合在鏈局搭一起命題,有時有圖像或圖表形式,重點考查熱化學(或離子、電極)方程式的書寫、離子濃度大小比較、反應速率大小、平衡常數及轉化率的計算、電化學裝置、平衡曲線的識別與繪制等。設問較多,考查的內容也就較多,導致思維轉換角度較大。試題的難度較大,對思維能力的要求較高。

    【答題策略】該類題盡管設問較多,考查內容較多,但都是《考試大綱》要求的內容,不會出現偏、怪、難的問題,因此要充滿信心,分析時要冷靜,不能急于求成。這類試題考查的內容很基礎,陌生度也不大,所以復習時一定要重視蓋斯定律的應用與熱化學方程式的書寫技巧及注意事項;有關各類平衡移動的判斷、常數的表達式、影響因素及相關計算;影響速率的因素及有關計算的關系式;電化學中兩極的判斷、離子移動方向、離子放電先后順序、電極反應式的書寫及有關利用電子守恒的計算;電離程度、水解程度的強弱判斷及離子濃度大小比較技巧等基礎知識,都是平時復習時應特別注意的重點。在理解這些原理或實質時,也可以借用圖表來直觀理解,同時也有利于提高自己分析圖表的能力與技巧。總結思維的技巧和方法,答題時注意規范細致。再者是該類題的問題設計一般沒有遞進性,故答題時可跳躍式解答,千萬不能放棄。

    3.實驗類試題

    該類題主要以化工流程或實驗裝置圖為載體,以考查實驗設計、探究與實驗分析能力為主,同時涉及基本操作、基本實驗方法、裝置與儀器選擇、誤差分析等知識。命題的內容主要是氣體制備、溶液凈化與除雜、溶液配制、影響速率因素探究、元素金屬性或非金屬性強弱(物質氧化性或還原性強弱)、物質成分或性質探究、中和滴定等基本實驗的重組或延伸。

    【答題策略】首先要搞清楚實驗目的,明確實驗的一系列操作或提供的裝置都是圍繞實驗目的展開的。要把實驗目的與裝置和操作相聯系,找出涉及的化學原理、化學反應或物質的性質等,然后根據問題依次解答即可。

    4.有機推斷類試題

    命題常以有機新材料、醫藥新產品、生活調料品為題材,以框圖或語言描述為形式,主要考查有機物的性質與轉化關系、同分異構、化學用語及推理能力。設計問題常涉及官能團名稱或符號、結構簡式、同分異構體判斷、化學方程式書寫、反應條件、反應類型、空間結構、計算、檢驗及有關合成路線等。

    【答題策略】有機推斷題所提供的條件有兩類:一類是有機物的性質及相互關系(也可能有數據),這類題往往直接從官能團、前后有機物的結構差異、特殊反應條件、特殊轉化關系、不飽和度等角度推斷。另一類則通過化學計算(也告訴一些物質性質)進行推斷,一般是先求出相對分子質量,再求分子式,根據性質確定物質。至于出現情境信息時,一般采用模仿遷移的方法與所學知識融合在一起使用。推理思路可采用順推、逆推、中間向兩邊推、多法結合推斷。

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    大學電化學知識點

    一、原電池、電解池的兩極

    電子從負極通過導線流向正極,電子的定向移動形成電流,電流的方向是正極到負極,這是物理學規定的。

    陰極、陽極是電化學規定的,失去電子的極即氧化極,也就是陽極;得到電子的極即還原極,也就是陰極。

    原電池中陽極失去電子,電子由陽極通過導線流向陰極,陰極處發生得電子的反應,由于原電池是一種化學能轉化為電能的裝置,它作為電源,通常我們稱其為負極和正極。在電解池中,連著負極的一極是電解池的陰極,連著正極的一極是電解池的陽極,由于電解池是一種電能轉化為化學能的裝置,我們通常說明它的陽極和陰極。

    二、原電池、電解池、電鍍池的判斷規律

    (1)若無外接電源,又具備組成原電池的三個條件。①有活潑性不同的兩個電極;②兩極用導線互派攜相連接成直接插入連通的電解質溶液里;③較活潑金屬與電解質溶液能發生氧化還原反應(有時是與水電離產生的H+作用),只要同時具備這三個條件即為原電池。

    (2)若有外接電源,兩極插入電解質溶液中,則可能是電解池或電鍍池;當陰極為金屬,陽極亦為金屬且與電解質溶液中的金屬離子屬同種元素時,則為電鍍池。

    (3)若多個單池相互串聯,又有外接電源時,則與電源相連接的裝置為電解池成電鍍池。若無外接電源時,先選較活潑金屬電極為原電池的負極(電子輸出極),有關裝置為原電池,其余為電鍍池或電解池。

    三、分析電解應用的主要方法和思路

    1、電解質在通電前、通電后的關鍵點是:

    通電前:電解質溶液的電離(它包括了電解質的電離也包括了水的電離)。

    通電后:離子才有定向的移動(陰離子移向陽極,陽離子移向陰極)。

    2、在電解時離子的放電規律是:

    陽極:

    金屬陽極>S2->I->Cl->OH->含氧酸根>F-

    陰極:

    Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(濃)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

    3、電解的結果:溶液的濃度、酸堿性的變化

    溶液的離子濃度可能發生變化如:電解氯化銅、鹽酸等離子濃度發生了變化。

    因為溶液中的氫離子或氫氧根離子放電,所以酸堿性可能發生改變。

    四、燃燒電池小結

    在燃燒電池反應中確定哪一極發生的是什么反應的關鍵是:

    負極:化合價升高,失去電子,發生氧化反應;

    正極:化合價降低,得到電子發生還原反應;

    總反應式為:兩極反應的加合;

    書寫反應時,還應該注意得失電子數目應該守恒。

    五、電化學的應用

    1、原電池原理的應用

    a.原電池原理的三個應用和依據:

    (1)電極反應現象判斷正極和負極,以確定金屬的活動性。其依據是:原電池的正極上現象是:有氣體產生,電極質量不變或增加;負極上的現象是:電極不斷溶解,質量減少。

    (2)分析判斷金屬腐蝕的速率,分析判斷的依據,對某一個指定金屬其腐蝕快慢順序是:

    作電解池的陽極>作原電池的負極>非電池中的該金屬>作原電池的正極>作電解池的陰極。

    b.判斷依據:

    (1)根據反應現象原電池中溶解的一方為負極,金屬活動性強。

    (2)根據反應的速度判斷強弱。

    (3)根據反應的條件判斷強弱。

    (3)由電池反應分析判塵棗伏斷新的化學能源的變化,分析的思路是先分析電池反應有關物質化合價的變化,確定原電池的正極和負極,然后根據兩極的變化分析其它指定物質的變化。

    2、電解規律的應用

    (1)電解規律的主要應巖斗用內容是:依據電解的基本原理分析判斷電解質溶液。

    (2)恢復電解液的濃度:

    電解液應先看pH的變化,再看電極產物。欲使電解液恢復一般是:

    電解出什么物質就應該加入什么,如:電解飽和食鹽水在溶液中減少的是氯氣和氫氣,所以應該加入的是氯化氫。

    (3)在分析應用問題中還應該注意:

    一要:不僅考慮陰極、陽極放電的先后順序,還應該注意電極材料(特別是陽極)的影響;二要:熟悉用惰性電極電解各類電解質溶液的規律。

    電化學原理知識點總結

    原電池是高一化學課本中的重要知識,同學們一定要牢記。下面是我為你收集整理的高一化學原電池的知識點歸納,一起來看看吧。

    高一化學原電池知識點

    一、原電池、電解池的兩極

    電子從負極通過導線流向正極,電子的定向移動形成電流,電流的方向是正極到負極,這是物理學規定的.

    陰極、陽極是電化學規定的,失去電子的極即氧化極,也就是陽極;得到電子的極即還原極,也就是陰極.

    原電池中陽極失去電子,電子由陽極通過導線流向陰極,陰極處發生得電子的反應,由于原電池是一種化學能轉化為電能的裝置,它作為電源,通常我們稱其為負極和正極.在電解池中,連著負極的一極是電解池的陰極,連著正極的一極是電解池的陽極,由于電解池是一種電能轉化為化學能的裝置,我們通常說明它的陽極和陰極.

    二、原電池、電解池、電鍍池的判斷規律

    (1)若無外接電源,又具備組成原電池的三個條件.①有活潑性不同的兩個電極;②兩極用導線互相連接成直接插入連通的電解質溶液里;③較活潑金屬與電解質溶液能發生氧化還原反應(有時是與水電離產生的H+作用),只要同時具備這三個條件即為原電池.

    (2)若有外接電源,兩極插入電解質溶液中,則可能是電解池或電鍍池;當陰極為金屬,陽極亦為金屬且與電解質溶液中的金屬離子屬同種元素時,則為電鍍池.

    (3)若多個單池相互串聯,又有外接電源時,則與電源相連接的裝置為電解池成電鍍池.若無外接電源時,先選較活潑金屬電極為原電池的負極(電子輸出極),有關裝置為原電池,其余為電鍍池或電解池.

    三、分析電解應用的主要方法和思路

    1、電解質在通電前、通晌數廳電后的關鍵點是:

    通電前:電解質溶液的電離(它包括了電解質的電離也包括了水的電離).

    通電后:離子才有定向的移動(陰離子移向陽極,陽離子移向陰極).

    2、在電解時離子的放電規律是:

    陽極:

    金屬陽極>S2->I->Cl->OH->含氧酸根>F-

    陰極:

    Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(濃)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

    3、電解的結果:溶液的濃度、酸堿性的變化

    溶液的離子濃度可能發生變化如:電解氯化銅、鹽酸等離子濃度發生了變化.

    因為溶液中的氫畢升離子或氫氧根離子放電,所以酸堿性可能發宴隱生改變.

    四、燃燒電池小結

    在燃燒電池反應中確定哪一極發生的是什么反應的關鍵是:

    負極:化合價升高,失去電子,發生氧化反應;

    正極:化合價降低,得到電子發生還原反應;

    總反應式為:兩極反應的加合;

    書寫反應時,還應該注意得失電子數目應該守恒.

    五、電化學的應用

    1、原電池原理的應用

    a.原電池原理的三個應用和依據:

    (1)電極反應現象判斷正極和負極,以確定金屬的活動性.其依據是:原電池的正極上現象是:有氣體產生,電極質量不變或增加;負極上的現象是:電極不斷溶解,質量減少.

    (2)分析判斷金屬腐蝕的速率,分析判斷的依據,對某一個指定金屬其腐蝕快慢順序是:

    作電解池的陽極>作原電池的負極>非電池中的該金屬>作原電池的正極>作電解池的陰極.

    b.判斷依據:

    (1)根據反應現象原電池中溶解的一方為負極,金屬活動性強.

    (2)根據反應的速度判斷強弱.

    (3)根據反應的條件判斷強弱.

    (3)由電池反應分析判斷新的化學能源的變化,分析的思路是先分析電池反應有關物質化合價的變化,確定原電池的正極和負極,然后根據兩極的變化分析其它指定物質的變化.

    2、電解規律的應用

    (1)電解規律的主要應用內容是:依據電解的基本原理分析判斷電解質溶液.

    (2)恢復電解液的濃度:

    電解液應先看pH的變化,再看電極產物.欲使電解液恢復一般是:

    電解出什么物質就應該加入什么,如:電解飽和食鹽水在溶液中減少的是氯氣和氫氣,所以應該加入的是氯化氫.

    (3)在分析應用問題中還應該注意:

    一要:不僅考慮陰極、陽極放電的先后順序,還應該注意電極材料(特別是陽極)的影響;二要:熟悉用惰性電極電解各類電解質溶液的規律.

    高一化學原電池習題

    一、選擇題

    1. 銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源,它的放電過程可以表示為

    Ag2O+ Zn+H2O = 2Ag+Zn(OH)2.電池放電時,負極發生反應的物質是

    A. Ag B. Zn C. Ag2O D. Zn(OH)2

    2. 某金屬能與鹽酸反應產生氫氣,該金屬與鋅組成的原電池中,鋅為負極。該金屬

    A.鋁 B.銅 C.鐵 D.鎂

    3. 用于人造地球衛星的一種高能電池――銀鋅蓄電池,其電極反應式為:

    Zn+2OH--2e-==ZnO+H2O;Ag2O+H2O+2e-==2Ag+2OH-。據此判斷氧化銀是

    A.負極,并被氧化 B.正極,并被還原

    C.負極,并被還原 D.正極,并被氧化

    4. 發生原電池的反應通常是放熱反應,在理論上可設計成原電池的化學反應的是

    A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+ H2(g) ; △H>0

    B.Ba(OH)2?8H2O(s)+2NH4Cl(s)= BaCl2(aq)+ 2NH3?H2O(l)+ 8H2O(l) ; △H>0

    C.CaC2(s)+2H2O(l)→Ca(OH)2(s)+C2H2(g) ; △H<0

    D.CH4(g)+2O2→CO2(g)+2H2O(l) ; △H<0

    5. 下列關于原電池的敘述正確的是

    A.原電池將化學能轉化為電能

    B.原電池負極發生的反應是還原反應

    C.原電池在工作時其正極不斷產生電子并經過外電路流向負極

    D.原電池的電極只能由兩種不同的金屬構成

    6. 隨著人們生活質量的日益提高,廢舊電池已成為一個亟待解決的問題,對廢舊電池的處理 體現了對資源和環境的可持續發展。人們對廢舊電池的處理的主要目的是

    A. 回收電池外殼的金屬材料

    B. 回收電池中的二氧化錳

    C. 回收電池中的石墨電極

    D. 防止電池中的重金屬汞、鎘、鉛對土壤、水源的污染

    7. 下列關于原電池的敘述中,錯誤的是

    A.原電池是將化學能轉化為電能的裝置

    B.用導線連接的兩種不同金屬同時插入液體中,能形成原電池

    C.在原電池中,電子流出的一極是負極,發生氧化反應

    D.在原電池中,電子流入的一極是正極,發生還原反應

    8. 為體現“綠色奧運”“科技奧運”,2008年北京奧運會會出現中國自己生產的燃料電池汽車,作為馬拉松領跑車和電視拍攝車,預計該車裝著“綠色心臟”——質子交換膜燃料電池,其工作原理如圖所示,下列敘述正確的是

    A.通入氧氣的電極發生氧化反應

    B.通入氫氣的電極為正極

    C.總反應式為O2+2H2 2H2O

    D.正極的電極反應式為O2+4H+==+4e-2H2O

    9.下列各裝置能夠構成原電池的是

    10.某原電池的總反應的離子方程式是:Zn+Cu2+==Zn2++Cu,此反應的原電池的正確組成是

    關于如圖原電池裝置的敘述,正確的是

    A.銅是陽極,銅片上有氣泡產生 B.銅片質量逐漸減少

    C.電流從鋅片經導線流向銅片 D.氫離子在銅片表面被還原

    11. 銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源,它的充電和放電過程可以表示為:

    2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O

    在此電池放電時,負極上發生反應的物質是

    A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn

    12. X、Y、Z都是金屬,把X浸入Z的硝酸鹽溶液中,X的表面有Z析出,X與Y組成原電池時,Y為電池的負極。X、Y、Z三種金屬的活動性順序為

    A.X>Y>Z B.X>Z>Y C.Y>X>Z D.Y>Z>X

    13.下列敘述中不正確的是

    A.電解池的陽極上發生氧化反應,陰極上發生還原反應

    B.原電池的正極上發生氧化反應,負極上發生還原反應

    C.電鍍時,電鍍池里的陽極材料發生氧化反應

    D.用原電池做電源進行電解時,電子從原電池負極流向電解池陰極

    14.下列各組電極均用導線相連,分別插入對應溶質的溶液中,其中不能組成原電池的是

    A B C D

    電極與溶液 Zn、C硫酸 Cu、Ag硝酸銀 Zn、Cu蔗糖 Mg、Al氫氧化鈉

    15.下列關于原電池的敘述中錯誤的是

    A.構成原電池的正極和負極必須是兩種不同的金屬

    B.原電池是將化學能轉變為電能的裝置

    C.在原電池中,電子流出的一極是負極,發生氧化反應

    D.原電池放電時,電流的方向是從正極到負極

    16.如圖所示,各燒杯中均盛有海水,鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序為

    A. ②①③④ B. ④③①② C. ④②①③ D. ③②④①

    17.鋰電池是一代新型高能電池,它以質量輕、能量高而受到了普遍重視,目前已研制成功多種鋰電池。某種鋰電池的總反應式是Li+MnO2 = LiMnO2。下列說法正確的是

    A. Li是負極,電極反應為Li-e-=Li+

    B. Li是正極,電極反應為Li+e-=Li-

    C. MnO2是負極,電極反應為MnO2+e-=MnO2-

    D. 鋰電池是一種環保型電池

    18.錳鋅干電池在放電時總反應方程式可以表示為:

    Zn(s)+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3(s)+2NH3+H2O

    在此電池放電時正極(碳棒)上發生反應的物質是

    A. Zn B. 碳 C. MnO2和NH4+ D. Zn和NH3

    19.據報到,鋅電池可能取代目前廣泛使用的鉛蓄電池,因為鋅電池容量大,而且沒有鉛污染。其電池反應為:2Zn+O2=2ZnO原料為鋅粒,電解液和空氣。下列敘述正確的是

    A. 鋅為正極,空氣進入負極反應

    B. 負極反應為Zn-2e-=Zn2+

    C. 正極發生氧化反應

    D. 電解液肯定不是強酸

    20.日常所用的干電池的電極分別為碳棒和鋅皮,以糊狀NH4Cl和ZnCl2作電解質(其中加入MnO2氧化吸收H2), 電極反應可簡化為:Zn-2e-==Zn2+;2NH4++2e- =NH3+H2,根據上述敘述判斷下列說法正確的是

    A. 干電池中鋅為正極,碳為負極

    B. 干電池工作時,電子由鋅極經外電路流向碳極

    C. 干電池長時間連續工作時,內裝糊狀物可能流出腐蝕用電器

    D. 干電池可實現化學能向電能的轉化和電能向化學能的轉化

    二、填空題

    21. 在裝有水的燒杯中,用線(絕緣)懸掛一個呈水平方向的由鐵和銀焊接而成的柱形金屬棒,處于平衡狀態.如果向水中加入CuSO4 溶液, (溶液的密度變化不考慮)

    (1)片刻后可觀察到的現象是(指懸吊的金屬圈)

    A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定 B.保持平衡狀態不變

    C.鐵圈向下傾斜 D.銀圈向下傾斜

    (2)產生上述現象的原因是__________________________________________________。

    高一化學原電池習題答案

    一、選擇題

    1.B

    2.C

    3.B

    4.D

    5.A

    6.D

    7.B

    8.D

    9.A

    10.C

    11.D

    12.C

    13.B

    14.C

    15.A

    16.C

    17.AD

    18.C

    19.BD

    20.BC

    二、填空題

    21. (1)D

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