高考化學電化學知識
學習高中的化學要做到三抓,即抓基礎(chǔ)、抓思路、抓規(guī)律。重視化學基礎(chǔ)知識的學習是提高化學成績的保證。下面小編給大家整理了關(guān)于高考化學電化學知識,希望對你有幫助!
高考化學電化學知識
第一片 判別:原電池和電解池
1.從能量轉(zhuǎn)化判:化學能轉(zhuǎn)化為電能的是原電池,電能轉(zhuǎn)化為化學能的是電解池
2.從反應(yīng)的自發(fā)判:不能自發(fā)進行氧化還原反應(yīng)的是電解池,可以自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)一般是原電池。
3.從電極名稱看判:正負極是原電池,陰陽極是電解池
4.從裝置圖判:有外加電源的是電解池,無外加電源(包括“隱形”原電池)的是原電池;有鹽橋的是原電池。
5.從電極反應(yīng)式判:放電過程是原電池,充電過程是電解池。
注意:整個裝置中電解池可以有多個(通常為串聯(lián)),而原電池只能有一個。
第二片(1) 判斷:電極
1.原電池:
⑴.負極:
①失去電子、化合價升高、被氧化、發(fā)生氧化反應(yīng)的電極
②外電路電子流出極、電流流入極
③內(nèi)電路陰離子移向、陽離子偏離極
④電極變細、質(zhì)量減輕的電極通常是負極(鉛蓄電池放電時兩個電極質(zhì)量均增加)
⑤與電解池陰極相連極
⑥待鍍金屬、精銅、被保護的金屬相連的電極
⑦電流計指針偏離的電極
⑧化學活動性相對活潑的金屬(還要看具體的反應(yīng)環(huán)境,如Mg/Al原電池,在非氧化性酸環(huán)境中,Mg是負極,而在氫氧化鈉溶液中,Al是負極;Fe/Cu 原電池在非氧化性酸環(huán)境中,F(xiàn)e是負極,在濃硝酸環(huán)境中,開始時Fe是負極,而后鐵被鈍化,Cu是負極。正極判斷有同樣問題,不重復(fù))。
⑵正極:
①得電子、化合價降低、被還原、發(fā)生還原反應(yīng)的電極
②外電路電子流入極、電流流出極
③內(nèi)電路陽離子移向、陰離子偏離極
④電極變粗、質(zhì)量增加、有氣體產(chǎn)生的往往是正極
⑤與電解池陽極相連極
⑥鍍層金屬,粗銅、被消耗的金屬相連的電極
⑦電流計指針偏向的電極
⑧化學活動性相對穩(wěn)定的金屬或非金屬
第二片(2) 判斷:電極
2.電解池:
⑴陽極:
①失去電子、化合價升高、被氧化、發(fā)生氧化反應(yīng)的電極
②外電路電子流出極、電流流入極
③內(nèi)電路陰離子移向、陽離子偏離極
④電極變細、質(zhì)量減輕的電極通常是陽極。(鉛蓄電池充電時,兩個電極質(zhì)量均減輕)
注意:以上和原電池的負極相同。
⑤與原電池正極相連極
⑥與其他電解池的陰極相連電極
⑦有氣體產(chǎn)生的電極,往往是陽極(電解酸、堿、活潑金屬的鹽時,陰極也放氫氣)
⑧鍍層金屬,粗銅、被消耗的金屬做陽極
⑵陰極
①得電子、化合價降低、被還原、發(fā)生還原反應(yīng)的電極
②外電路電子流入極、電流流出極
③內(nèi)電路陽離子移向、陰離子偏離極
④電極變粗、質(zhì)量增加的往往是陰極
注意:以上和原電池的正極相同。
⑤與原電池負極相連的電極
⑥與其他電解池的陽極相連的電極
⑦待鍍金屬、精銅、被保護的金屬做陰極
注意:犧牲陽極的陰極保護法,是原電池原理,不屬于電解池,是一種習慣性說法。
第三片(1) 判定:電極反應(yīng)式及產(chǎn)物
1.電極反應(yīng)
⑴反應(yīng)類型:負極、陽極發(fā)生氧化反應(yīng);正極、陰極發(fā)生還原反應(yīng)
⑵電極反應(yīng)式:
①看導(dǎo)電實質(zhì)是電解質(zhì)溶液還是熔融鹽,認清導(dǎo)電的陰陽離子介質(zhì)是否參加反應(yīng),是否和電極產(chǎn)物反應(yīng),若參與反應(yīng)要寫在相應(yīng)的電極反應(yīng)式中。
②看溶液酸性還是堿性環(huán)境,酸性環(huán)境不能出現(xiàn)OH-、堿性環(huán)境不能出現(xiàn)H+。
③書寫順序:反應(yīng)物、產(chǎn)物→得失電子→利用化合價變化,加上得失電子數(shù)→由反應(yīng)環(huán)境,利用導(dǎo)電的陰陽離子,補足電荷守恒→從反應(yīng)的總方程式加補質(zhì)量守恒。
例:A.Mg/Al原電池,在鹽酸環(huán)境中,負極:Mg-2e-=Mg2+;正極:2H++2e-=H2在氫氧化鈉溶液環(huán)境中,負極:2Al-6e-+4OH-=2AlO2-+4H2O,正極:6H2O+6e-=3H2+6OH-
B.在KOH溶液環(huán)境中的乙醇燃料電池.
正極:O2+4e-+2H2O=4OH-,
負極:CH2CH2OH=2CO32→CH2CH2OH-12e-=2CO32-→
CH2CH2OH+16HO--12e-=2CO32-→CH2CH2OH+16HO—-12e-=2CO32-+11H2O
C.熔融碳酸鈉環(huán)境中CO的燃料電池
正極:O2=CO32-→O2+4e-=CO32-→O2+4e-=2CO32-→O2+4e-+2CO2=2CO32-
負極:CO=CO2→CO-2e-=CO2→CO-2e-+CO32-=CO2→CO-2e-+CO32-=2CO2
④一些較復(fù)雜的電極反應(yīng)式,可利用總電極反應(yīng)式=正極+負極、總電極反應(yīng)式=陰極+陽極及進行對應(yīng)換算寫出。
第三片(2) 判定:電極反應(yīng)式及產(chǎn)物
2.電極產(chǎn)物
⑴.定性:電解產(chǎn)物:
①陰極:通常都是依據(jù)陽離子的氧化性強弱(和金屬活動順序表相反,但Fe3+>Cu2+, 且Fe3+放電只能得Fe2+,不生成Fe),依次得電子被還原(特殊情況例外)。水溶液中最后是H+放電得氫氣,故金屬活動順序表中,排在H前面的金屬陽離子一般不會被還原。
②陽極:決定電極材料。若是非惰性電極(C、Pt除外的電極),一定的電極本身失電子,被氧化,若是惰性電極,通常是還原性強的陰離子優(yōu)先放電被氧化;常用的有:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根離子。因此,溶液中含氧酸根離子不會放電被氧化。
③加入什么可恢復(fù)原狀:整個電解過程中,溶液中出來什么,就加入什么。如:電解飽和食鹽水,要通入HCl,不能加入鹽酸;電解硫酸銅溶液時,先前要加CuO不能加Cu(OH)2,可能后來要加Cu(OH)2才能恢復(fù)原狀(因后來水也被電解了)。
⑵.定量:轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量、固體質(zhì)量、氣體體積、溶液的PH值等等,所有涉及量的計算,都遵循電子守恒。
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