目录原电池工作原理是什么 大学电化学基础知识点总结 电化学知识归纳与整理 大学电化学知识点 电化学原理知识点总结
原电池与电解池
原电池形成三条件: “三看”。
先看电极:两极为导体且活泼性不同纯扮好;
再看溶液:两极插入电解质溶液中;
三看回路:形成闭合回路或两极接触。
原理三要点:(1) 相对活泼金属作负极,失去电子,发生氧化反应.
(2) 相对不活泼金属(或碳)作正极,得到电子,发生还原反应
(3) 导线中(接触)有电流通过,使化学能转变为电能
原电池与电解池的比较
(1)定义 (2)形成条件
原电池 化学能转变成电能的装置 合适的电极、合适的电解质溶液、形成回路
电解池 电能转变成化学能的装置 电极、电解质溶液(或熔融的电解质)、外接电
源、形成回路
(3)电极名缺乎称 (4)反应类型 (5)外电路电子流向
负极 氧化 负极流出、正极流入
正极 还原
阳极 氧化
阴极 还原 阳极流出、阴极流入
一、原电池的有关问题
1.是否为原电池的判断
(1)先分析有无外接电源,有外接电源的为电解池,无外接电源的可能为原电池;然后依据原电池的形成条件分析判断,主要是“四看”:看电极——两极为导体且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极),看溶液——两极插入溶液中,看回路——形成闭合回路或两极直接接触,看本质——有无氧化还原反应发生。
(2)多池相连,但无外接电源时,两极活泼性差异最大的一池为原电池,其他各池可看做电解池。
2.原电池正、负极的确定
(1)由两极的相对活泼性确定:相对活泼性较强的金属为负极,相对活泼性较差的金属或导电的非金属为正极。一般,负极材料与电解质溶液要能发生反应,如:Mg-Al-HCl溶液构成的原电池中,负极为Mg;但Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池中,负极为Al。
(2)根据在两电极发生反应的物质的化合价的升降情况来判断。如:甲醇燃烧电池,顾名思义,甲醇燃烧一般生成二氧化碳,则碳的价态升高,失电子。所以通入甲醇的电极为负极。
(3)由电极变化情况确定:某一电极若不断溶解或质量不断减少,该电极发生氧化反应,则此电极为负极;若某一电极上有气体产生,电极的质量不断增加或不变,该电极发生还原反应,则此电极为正极,燃料电池除外。如:Zn—C—CuSO4溶液构成的原电池中,C电极上会析出紫红色固体物质,则C为此原电池的正极。
(4)根据某些显色现象确定:一般可以根据电极附近显色指示剂(石蕊、酚酞、湿润的淀粉、高锰酸钾溶液等)的变化情况来分析推断该电极发生的反应、化合价升降情况、是氧化反应还是还原反应、是H+还是OH-或I-等放电,从而确定正、负极。
(5)根据外电路中自由电子的运动方向规定:在外电路中电子流出的电极叫负极,电子流入的电极叫正极。
(6)根据内电路中自由离子的运动方向规定:在内电路中阳离子移向的电极叫负极,阴离子移向的电极叫正极。
3.电极反应式的书写
(1)如果题目给定的是图示装置,先分析正、负极,再根据正、负极反应规律去写电极反应式。
(2)如果题目给定的是总反应式,可分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况),荐选择一个简单变化情况去写电极反应式。另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看做数学中的代数式,用总反应式减去已写出的电极反应式即可(加、减法)。
加减法书写电池反应式归纳:
电池总反应:还原剂+氧化剂+介质=氧化产物+还原产物+其他
负极:还原剂-ne-+介质=氧化产物(还原剂失去电子,发生氧化反应)
正极:氧化剂+ne-+介质=还原产物(氧化剂得到电子,发生还原反应)
介质通常是定向移动到该电极附近的导电离子如H+、OH-、H2O等等,若氧化(或还原)产物能与之发生复分解反应,则其一般书写在电极方程式中。
两个电极反应式相加即得电池总反应离子方程式,用电池总反应离子方程式减去较简单电极的反应式即为较复杂电极的做铅反应式。原电池反应式一般都可以用加、减法书写。
书写时,无论是总反应式还是电极反应式都既要满足电子转移守恒、电荷守恒,又要满足质量守恒。
4.原电池的设计方法
以氧化还原反应为基础,首先要确定原电池的正、负极,电解质溶液及电极反应;再利用基础知识书写电极反应式,参照Zn-Cu-H2SO4原电池模型处理问题。如根据反应:Cu+2FeCl3=2CuCl2+2FeCl2设计一个原电池,为:Cu作负极,C(或Pt)作正极。FeCl3作电解质溶液,负极反应为:Cu-2e-=Cu2+,正极反应为:2Fe3++2e-=2Fe2+。
二、电解池的有关问题
1.电极的判断及反应的类型
(1)看电源正、负极。若与电源负极相连,则为阴极。
(2)看电极周围元素价态的升降。若价态升高,则为阳极。注意:元素价态的升降的判断很多时候是从各种实验现象(如通过对气体成分的描述来判断)来推测反应产物而得出的。
(3)看电子的流向。若是电子流出的电极,刚为阴极。注意:一定不能根据两极活泼性的相对大小判断。
(4)阳极:若为活性电极,则电极本身失电子,发生氧化反应。阴极:电极本身不反应(不论是惰性电极还是活性电极)。溶液中阳离子在阴极获得电子,发生还原反应。
2.电解时电极产物的判断
(1)阳极产物的判断首先看电极,如果是活性电极(金属活动顺序表Ag以前)作阳极.则电极材料失电子,电极溶解。如果是惰性电极(Pt、Au、石墨),则只看溶液中的离子的失电子能力,阴离子放电顺序为:S2->I->Br->Cl->OH-(水)。
(2)阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序(如下)进行判断:
Ag+>Hg2+>Fe3+(→Fe2+)>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)(水)
记住几句话:
原电池:失高氧负(失电子,化合价升高,被氧化,是负极)
得低还正(得电子,化合价降低,被还原,是正极)
电子从负极通过外电路到正极
电解池:氧阳还阴(失电子,被氧化,做阳极;得电子,被还原,做阴极)
由于外加电场的作用,电解池中阳离子做定向移动,由阳极移动到阴极产生电流
金属材料介绍
金属材料是最重要的工程材料,包括金属和以金属为基的合金。工业上把金属和其合金分为两大部分:
( 1 )黑色金属材料 —— 铁和以铁为基的合金(钢、铸铁和铁合金)。
( 2 )有色金属材料 —— 黑色金属以外的所有金属及其合金。
有色金属按照性能和特点可分为:轻金属、易熔金属、难熔金属、贵重金属、稀土金属和碱土金属。
(二)非金属材料
非金属材料包括耐火材料、耐火隔热材料、耐蚀(酸)非金属材料和陶瓷材料等。
( 1 )耐火材料。耐火材料是指能承受高温下作用而不易损坏的材料。常用的耐火材料有耐火砌体材料、耐火水泥及耐火混凝土。
( 2 )耐火隔热材料。耐火隔热材料又称为耐热保温材料。常用的隔热材料有硅藻土、蛙石、玻璃纤维(又称矿渣棉)、石棉以及它们的制品。
( 3 )耐蚀(酸)非金属材料。耐蚀(酸)非金属材料的组成主要是金属氧化物、氧化硅和硅酸盐等,在某些情况下它们是不锈钢和耐蚀合金的理想代用品。常用的非金属耐蚀材料有铸石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。
( 4 )陶瓷材料。
(二)非金属材料
非金属材料包括耐火材料、耐火隔热材料、耐蚀(酸)非金属材料和陶瓷材料等。
( 1 )耐火材料。耐火材料是搭弊蔽指能承受高温下作用而不易损坏的材料。常用的耐火材料有耐火砌体材料、耐火水泥及耐火混凝土。
( 2 )耐火隔热材料。耐火隔热材料又称为耐热保温材料。常用的隔热材料有硅藻土、蛙石、玻璃纤维(又称矿渣棉)、石棉以及它们的制品。
( 3 )耐蚀(酸)非金属材料。耐蚀(酸)非金属材料的组成主要是金属氧化物、氧化硅和硅酸盐等,在某些情况下它们是不锈钢和耐蚀合金的理想代用品。常用的非金属耐蚀材料有铸石、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点
4 )钛及其合金。钛熔点高,热膨胀系数小,导热性差,强度低,塑性好。钛具有优良的耐蚀性和耐热性,其抗氧化卜丛能力优于大多数奥氏体不锈钢,而在较高温度下钛材仍能保持较高的强度。
常温下钛具有极好的抗蚀性能,在大气、海水、硝酸和碱溶液等介质中十分稳定,但在任何浓度的氢氟酸中均能迅速溶解。
5 )铅及其合金。
铅在大气、淡水、海水中很稳定,铅对硫酸、磷酸、亚硫酸、铬酸和氢氟酸等则有良好的耐蚀性。铅不耐硝酸的腐蚀,在盐酸中也不稳定。
6 )镁及其合金。镁合金是航空工业的重要结构材料,它能承受较大的冲击、振动载荷,并有良好的机械加工性能和抛光性能。其缺点是耐蚀性较差、缺口敏感性大及熔铸工艺复杂
(一)金属材料
1 、黑色金属
含碳量小于 2 . 11 %(重量)的合金称为钢,合碳量大于 2 . 11 %(重量)的合金称为生铁。
( 1 )钢及其合知州金的分类。
钢的力学性能决定于钢的成分和金相组织。钢中碳的含量对钢的性质有决定性影响。
在工程中更通用的分类为:
l )按化学成分分类。可分为碳素钢、低合金钢和合金钢。
2 )按主要质量等级分类:
① 普通碳素钢、优质碳素钢和特殊质量碳素钢;
② 普通低合金钢、优质低合金钢和特殊质量低合金钢;
③ 普通合金钢、优质合金钢和特殊质量合金钢。
( 2 )钢牌号的表示方法。按照国家标准《钢铁产品牌号表示方法》规定,我国钢铁产品牌号采用汉语拼音字母、化学符号和阿拉伯数字相结合的表示方法,即:
l )牌号中化学元素采用国际化学元素表示。
2 )产品名称、用途、特性和工艺方法等,通常采用代表该产品汉字的汉语拼音的缩写字母表示。
3 )钢铁产品中的主要化学元素含量(%)采用阿拉伯数字表示。
合金结构钢的牌号按下列规则编制。数字表示含碳量的平均值。合金结构钢和弹簧钢用二位数宇表示平均含碳量的万分之几,不锈耐酸钢和耐热钢含碳量用千分数表示。平均含碳量< 0.1 %(用 “0” 表示;平均含碳量< 0.03 %,用 “00” 表示=。合金钢平均含碳量> 1.00 %时,不标合碳量,否则用千分数表示。高速钢和滚珠轴承钢不标含碳量,滚珠轴承钢标注用途符号 “C” 。平均合金含量< 1.5 %者,在牌号中只标出元素符号,不注其含量。
例:在钢的分类中 , 优质钢是按照( )来分类的。
A. 化学成分 B. 用途 C. 冶炼质量 D. 冶炼方法
答案 :C
( 3 )工程中常用钢及其合金的性能和特点。
l )碳素结构钢。
碳素结构钢生产工艺简单,有良好工艺性能(如焊接性能、压力加工性能等)、必要的韧性、良好的塑性以及价廉和易于大量供应,通常在热轧后使用。在桥梁、建筑、船舶上获得了极广泛的应用。某些不太重要、要求韧性不高的机械零件也广泛选用。
高考化学电化学题是考试中的一个大难点,许多考生会在这里浪费很多的时候,这时候需要掌握一定的技巧才能快速答对题目。下面是我为大家精心推荐的电化学题解题技巧,希望能够对您有所帮助。
高考化学电化学答题技巧
第一、遇到电化学的考题,一定要先判断是电解池还是原电池,这个很简单,看看有没有外接电源或者用电器即可。
第二、如果是原电池,需要注意以下几点:
1.判断反应物和生成物:这里的反应物和生成物题里都会给的很清楚,现在的高考很少考我们已知的一些电池反应,这样更能突出考查学生的学习能力。这一步就类似起跑的一步,一旦你跑偏了或者跑慢了,整个电池题就完蛋了。所以原电池只要把这一步解决掉,后面几步其实就是行云流水。
秘诀:判断生成的阳(阴)离子是否与电解液共存,并保证除H、O外主要元素的守恒;共存问题实在是太重要了!!!!切记切记!!!!例如:题里说的是酸性溶液,电池反应里就不可能出现氢氧根离子;如果是碱性溶液,电池的产物就不可能存在二氧化碳;如果电解液是熔融的氧化物,那电池反应里就不会有氢氧根或者氢离子,而是氧离子……
2.电子转移守恒:通过化合价的升降判断;(说白了就是氧还反应中的判断化合价升高还是降低)
秘诀:这里需要说的就是化合价比较难判断的有机物:有机物里的氧均是负二价、氢是负一价、氮是负三价,从而判断碳元素的化合价即可。这里还需要强调的就是:
例如正极反应方程式,一定是得电子,也就是化合价降低的反应。如果正极反应方程式里即出现升价元素,又出现降价元素,这个方程式你就已经错了。但是可以出现两个降价,这种题也是高考考察过的,但一般情况下都是一种变价。
3.电荷守恒:电子、阴离子带负电,阳离子带正电。缺的电荷结合电解液的属性补齐,这句话是很重要的,酸性就补氢离子,碱性补氢氧根离子,中性一般都是左边补水,熔融状态下就补熔融物电解出来的阴离子即可。
4.元素守恒:一般都是查氢补水,最后用氧检查。记住基础不好的孩子们,切记不要补氢气和氧气!!!
第三、如果是电解池,需要注意以下几点:
1.书写方法和原电池一摸一样,殊途同归。
2.电解池不同于原电池就是电解液中有多种离子,到底哪个先反应,哪个后反应。因此就一定要记住阴极阳极的放电顺序。
阳极:活性金属电极(金属活动顺序)> S2? > SO32?> I? > Fe2+> Br? >Cl? >OH? >含氧酸根离子
阴极:Ag+ > Hg2+ > Fe3+> Cu2+ > H+(酸)> Pb2+ > Sn2+>Ni2+>Fe2+ > Zn2+ > H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>K+
化学学科大题的答题策略
1.元素或物质推断类试题
该类题主要以元素周期律、元素周期表知识或物质之间的转化关棚拿系为命题点,采用提供周期表、文字描述元素性质或框图转化的形式来展现题干,然后设计一系列书写化学用语、离子半径大小比较、金属性或非金属性强弱判断、溶液中离子浓度大小判断及相关简单计算等问题。此类推断题的完整形式是:推断元素或物质、写用语、判性质。
【答题策略】元素推断题,一般可先在草稿纸上画出只含短周期元素的周期表,然后对照此表进行推断。(1)对有突破口的元素推断题,可利用题目暗示的突破口,联系其他条件,顺藤摸瓜,各个击破,推出结论;(2)对无明显突破口的元素推断题,可利用题示条件的限定,逐渐缩小推求范围,并充分考虑各元素的相互关系予以推断;(3)有时限定条件不足,则可进行讨论,得出合理结论,有腊或时答案不止一组,只要能合理解释都可以。若题目只要求一组结论,则选择自己最熟悉、最有把握的。有时需要运用直觉,大胆尝试、假设,再根据题给条件进行验证也可。
无机框图推断题解题的一般思路和方法:读图审题找准突破口逻辑推理检验验证规范答题。解答的关键是迅速找到突破口,一般从物质特殊的颜色、特殊性质或结构、特殊反应、特殊转化关系、特殊反应条件等角度思考。突破口不易寻找时,也可从常见的物质中进行大胆猜测,然后代入验证即可,尽量避免从不太熟悉的物质或教材上没有出现过的物质角度考虑,盲目验证。
2.化学反应原理类试题
该类题主要把热化学、电化学、化学反应速率及三大平衡知识融合在链局搭一起命题,有时有图像或图表形式,重点考查热化学(或离子、电极)方程式的书写、离子浓度大小比较、反应速率大小、平衡常数及转化率的计算、电化学装置、平衡曲线的识别与绘制等。设问较多,考查的内容也就较多,导致思维转换角度较大。试题的难度较大,对思维能力的要求较高。
【答题策略】该类题尽管设问较多,考查内容较多,但都是《考试大纲》要求的内容,不会出现偏、怪、难的问题,因此要充满信心,分析时要冷静,不能急于求成。这类试题考查的内容很基础,陌生度也不大,所以复习时一定要重视盖斯定律的应用与热化学方程式的书写技巧及注意事项;有关各类平衡移动的判断、常数的表达式、影响因素及相关计算;影响速率的因素及有关计算的关系式;电化学中两极的判断、离子移动方向、离子放电先后顺序、电极反应式的书写及有关利用电子守恒的计算;电离程度、水解程度的强弱判断及离子浓度大小比较技巧等基础知识,都是平时复习时应特别注意的重点。在理解这些原理或实质时,也可以借用图表来直观理解,同时也有利于提高自己分析图表的能力与技巧。总结思维的技巧和方法,答题时注意规范细致。再者是该类题的问题设计一般没有递进性,故答题时可跳跃式解答,千万不能放弃。
3.实验类试题
该类题主要以化工流程或实验装置图为载体,以考查实验设计、探究与实验分析能力为主,同时涉及基本操作、基本实验方法、装置与仪器选择、误差分析等知识。命题的内容主要是气体制备、溶液净化与除杂、溶液配制、影响速率因素探究、元素金属性或非金属性强弱(物质氧化性或还原性强弱)、物质成分或性质探究、中和滴定等基本实验的重组或延伸。
【答题策略】首先要搞清楚实验目的,明确实验的一系列操作或提供的装置都是围绕实验目的展开的。要把实验目的与装置和操作相联系,找出涉及的化学原理、化学反应或物质的性质等,然后根据问题依次解答即可。
4.有机推断类试题
命题常以有机新材料、医药新产品、生活调料品为题材,以框图或语言描述为形式,主要考查有机物的性质与转化关系、同分异构、化学用语及推理能力。设计问题常涉及官能团名称或符号、结构简式、同分异构体判断、化学方程式书写、反应条件、反应类型、空间结构、计算、检验及有关合成路线等。
【答题策略】有机推断题所提供的条件有两类:一类是有机物的性质及相互关系(也可能有数据),这类题往往直接从官能团、前后有机物的结构差异、特殊反应条件、特殊转化关系、不饱和度等角度推断。另一类则通过化学计算(也告诉一些物质性质)进行推断,一般是先求出相对分子质量,再求分子式,根据性质确定物质。至于出现情境信息时,一般采用模仿迁移的方法与所学知识融合在一起使用。推理思路可采用顺推、逆推、中间向两边推、多法结合推断。
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一、原电池、电解池的两极
电子从负极通过导线流向正极,电子的定向移动形成电流,电流的方向是正极到负极,这是物理学规定的。
阴极、阳极是电化学规定的,失去电子的极即氧化极,也就是阳极;得到电子的极即还原极,也就是阴极。
原电池中阳极失去电子,电子由阳极通过导线流向阴极,阴极处发生得电子的反应,由于原电池是一种化学能转化为电能的装置,它作为电源,通常我们称其为负极和正极。在电解池中,连着负极的一极是电解池的阴极,连着正极的一极是电解池的阳极,由于电解池是一种电能转化为化学能的装置,我们通常说明它的阳极和阴极。
二、原电池、电解池、电镀池的判断规律
(1)若无外接电源,又具备组成原电池的三个条件。①有活泼性不同的两个电极;②两极用导线互派携相连接成直接插入连通的电解质溶液里;③较活泼金属与电解质溶液能发生氧化还原反应(有时是与水电离产生的H+作用),只要同时具备这三个条件即为原电池。
(2)若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则可能是电解池或电镀池;当阴极为金属,阳极亦为金属且与电解质溶液中的金属离子属同种元素时,则为电镀池。
(3)若多个单池相互串联,又有外接电源时,则与电源相连接的装置为电解池成电镀池。若无外接电源时,先选较活泼金属电极为原电池的负极(电子输出极),有关装置为原电池,其余为电镀池或电解池。
三、分析电解应用的主要方法和思路
1、电解质在通电前、通电后的关键点是:
通电前:电解质溶液的电离(它包括了电解质的电离也包括了水的电离)。
通电后:离子才有定向的移动(阴离子移向阳极,阳离子移向阴极)。
2、在电解时离子的放电规律是:
阳极:
金属阳极>S2->I->Cl->OH->含氧酸根>F-
阴极:
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(浓)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
3、电解的结果:溶液的浓度、酸碱性的变化
溶液的离子浓度可能发生变化如:电解氯化铜、盐酸等离子浓度发生了变化。
因为溶液中的氢离子或氢氧根离子放电,所以酸碱性可能发生改变。
四、燃烧电池小结
在燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是:
负极:化合价升高,失去电子,发生氧化反应;
正极:化合价降低,得到电子发生还原反应;
总反应式为:两极反应的加合;
书写反应时,还应该注意得失电子数目应该守恒。
五、电化学的应用
1、原电池原理的应用
a.原电池原理的三个应用和依据:
(1)电极反应现象判断正极和负极,以确定金属的活动性。其依据是:原电池的正极上现象是:有气体产生,电极质量不变或增加;负极上的现象是:电极不断溶解,质量减少。
(2)分析判断金属腐蚀的速率,分析判断的依据,对某一个指定金属其腐蚀快慢顺序是:
作电解池的阳极>作原电池的负极>非电池中的该金属>作原电池的正极>作电解池的阴极。
b.判断依据:
(1)根据反应现象原电池中溶解的一方为负极,金属活动性强。
(2)根据反应的速度判断强弱。
(3)根据反应的条件判断强弱。
(3)由电池反应分析判尘枣伏断新的化学能源的变化,分析的思路是先分析电池反应有关物质化合价的变化,确定原电池的正极和负极,然后根据两极的变化分析其它指定物质的变化。
2、电解规律的应用
(1)电解规律的主要应岩斗用内容是:依据电解的基本原理分析判断电解质溶液。
(2)恢复电解液的浓度:
电解液应先看pH的变化,再看电极产物。欲使电解液恢复一般是:
电解出什么物质就应该加入什么,如:电解饱和食盐水在溶液中减少的是氯气和氢气,所以应该加入的是氯化氢。
(3)在分析应用问题中还应该注意:
一要:不仅考虑阴极、阳极放电的先后顺序,还应该注意电极材料(特别是阳极)的影响;二要:熟悉用惰性电极电解各类电解质溶液的规律。
原电池是高一化学课本中的重要知识,同学们一定要牢记。下面是我为你收集整理的高一化学原电池的知识点归纳,一起来看看吧。
高一化学原电池知识点
一、原电池、电解池的两极
电子从负极通过导线流向正极,电子的定向移动形成电流,电流的方向是正极到负极,这是物理学规定的.
阴极、阳极是电化学规定的,失去电子的极即氧化极,也就是阳极;得到电子的极即还原极,也就是阴极.
原电池中阳极失去电子,电子由阳极通过导线流向阴极,阴极处发生得电子的反应,由于原电池是一种化学能转化为电能的装置,它作为电源,通常我们称其为负极和正极.在电解池中,连着负极的一极是电解池的阴极,连着正极的一极是电解池的阳极,由于电解池是一种电能转化为化学能的装置,我们通常说明它的阳极和阴极.
二、原电池、电解池、电镀池的判断规律
(1)若无外接电源,又具备组成原电池的三个条件.①有活泼性不同的两个电极;②两极用导线互相连接成直接插入连通的电解质溶液里;③较活泼金属与电解质溶液能发生氧化还原反应(有时是与水电离产生的H+作用),只要同时具备这三个条件即为原电池.
(2)若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则可能是电解池或电镀池;当阴极为金属,阳极亦为金属且与电解质溶液中的金属离子属同种元素时,则为电镀池.
(3)若多个单池相互串联,又有外接电源时,则与电源相连接的装置为电解池成电镀池.若无外接电源时,先选较活泼金属电极为原电池的负极(电子输出极),有关装置为原电池,其余为电镀池或电解池.
三、分析电解应用的主要方法和思路
1、电解质在通电前、通晌数厅电后的关键点是:
通电前:电解质溶液的电离(它包括了电解质的电离也包括了水的电离).
通电后:离子才有定向的移动(阴离子移向阳极,阳离子移向阴极).
2、在电解时离子的放电规律是:
阳极:
金属阳极>S2->I->Cl->OH->含氧酸根>F-
阴极:
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(浓)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
3、电解的结果:溶液的浓度、酸碱性的变化
溶液的离子浓度可能发生变化如:电解氯化铜、盐酸等离子浓度发生了变化.
因为溶液中的氢毕升离子或氢氧根离子放电,所以酸碱性可能发宴隐生改变.
四、燃烧电池小结
在燃烧电池反应中确定哪一极发生的是什么反应的关键是:
负极:化合价升高,失去电子,发生氧化反应;
正极:化合价降低,得到电子发生还原反应;
总反应式为:两极反应的加合;
书写反应时,还应该注意得失电子数目应该守恒.
五、电化学的应用
1、原电池原理的应用
a.原电池原理的三个应用和依据:
(1)电极反应现象判断正极和负极,以确定金属的活动性.其依据是:原电池的正极上现象是:有气体产生,电极质量不变或增加;负极上的现象是:电极不断溶解,质量减少.
(2)分析判断金属腐蚀的速率,分析判断的依据,对某一个指定金属其腐蚀快慢顺序是:
作电解池的阳极>作原电池的负极>非电池中的该金属>作原电池的正极>作电解池的阴极.
b.判断依据:
(1)根据反应现象原电池中溶解的一方为负极,金属活动性强.
(2)根据反应的速度判断强弱.
(3)根据反应的条件判断强弱.
(3)由电池反应分析判断新的化学能源的变化,分析的思路是先分析电池反应有关物质化合价的变化,确定原电池的正极和负极,然后根据两极的变化分析其它指定物质的变化.
2、电解规律的应用
(1)电解规律的主要应用内容是:依据电解的基本原理分析判断电解质溶液.
(2)恢复电解液的浓度:
电解液应先看pH的变化,再看电极产物.欲使电解液恢复一般是:
电解出什么物质就应该加入什么,如:电解饱和食盐水在溶液中减少的是氯气和氢气,所以应该加入的是氯化氢.
(3)在分析应用问题中还应该注意:
一要:不仅考虑阴极、阳极放电的先后顺序,还应该注意电极材料(特别是阳极)的影响;二要:熟悉用惰性电极电解各类电解质溶液的规律.
高一化学原电池习题一、选择题
1. 银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的放电过程可以表示为
Ag2O+ Zn+H2O = 2Ag+Zn(OH)2.电池放电时,负极发生反应的物质是
A. Ag B. Zn C. Ag2O D. Zn(OH)2
2. 某金属能与盐酸反应产生氢气,该金属与锌组成的原电池中,锌为负极。该金属
A.铝 B.铜 C.铁 D.镁
3. 用于人造地球卫星的一种高能电池――银锌蓄电池,其电极反应式为:
Zn+2OH--2e-==ZnO+H2O;Ag2O+H2O+2e-==2Ag+2OH-。据此判断氧化银是
A.负极,并被氧化 B.正极,并被还原
C.负极,并被还原 D.正极,并被氧化
4. 发生原电池的反应通常是放热反应,在理论上可设计成原电池的化学反应的是
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. 下列关于原电池的叙述正确的是
A.原电池将化学能转化为电能
B.原电池负极发生的反应是还原反应
C.原电池在工作时其正极不断产生电子并经过外电路流向负极
D.原电池的电极只能由两种不同的金属构成
6. 随着人们生活质量的日益提高,废旧电池已成为一个亟待解决的问题,对废旧电池的处理 体现了对资源和环境的可持续发展。人们对废旧电池的处理的主要目的是
A. 回收电池外壳的金属材料
B. 回收电池中的二氧化锰
C. 回收电池中的石墨电极
D. 防止电池中的重金属汞、镉、铅对土壤、水源的污染
7. 下列关于原电池的叙述中,错误的是
A.原电池是将化学能转化为电能的装置
B.用导线连接的两种不同金属同时插入液体中,能形成原电池
C.在原电池中,电子流出的一极是负极,发生氧化反应
D.在原电池中,电子流入的一极是正极,发生还原反应
8. 为体现“绿色奥运”“科技奥运”,2008年北京奥运会会出现中国自己生产的燃料电池汽车,作为马拉松领跑车和电视拍摄车,预计该车装着“绿色心脏”——质子交换膜燃料电池,其工作原理如图所示,下列叙述正确的是
A.通入氧气的电极发生氧化反应
B.通入氢气的电极为正极
C.总反应式为O2+2H2 2H2O
D.正极的电极反应式为O2+4H+==+4e-2H2O
9.下列各装置能够构成原电池的是
10.某原电池的总反应的离子方程式是:Zn+Cu2+==Zn2++Cu,此反应的原电池的正确组成是
关于如图原电池装置的叙述,正确的是
A.铜是阳极,铜片上有气泡产生 B.铜片质量逐渐减少
C.电流从锌片经导线流向铜片 D.氢离子在铜片表面被还原
11. 银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可以表示为:
2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O
在此电池放电时,负极上发生反应的物质是
A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn
12. X、Y、Z都是金属,把X浸入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出,X与Y组成原电池时,Y为电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为
A.X>Y>Z B.X>Z>Y C.Y>X>Z D.Y>Z>X
13.下列叙述中不正确的是
A.电解池的阳极上发生氧化反应,阴极上发生还原反应
B.原电池的正极上发生氧化反应,负极上发生还原反应
C.电镀时,电镀池里的阳极材料发生氧化反应
D.用原电池做电源进行电解时,电子从原电池负极流向电解池阴极
14.下列各组电极均用导线相连,分别插入对应溶质的溶液中,其中不能组成原电池的是
A B C D
电极与溶液 Zn、C硫酸 Cu、Ag硝酸银 Zn、Cu蔗糖 Mg、Al氢氧化钠
15.下列关于原电池的叙述中错误的是
A.构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属
B.原电池是将化学能转变为电能的装置
C.在原电池中,电子流出的一极是负极,发生氧化反应
D.原电池放电时,电流的方向是从正极到负极
16.如图所示,各烧杯中均盛有海水,铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为
A. ②①③④ B. ④③①② C. ④②①③ D. ③②④①
17.锂电池是一代新型高能电池,它以质量轻、能量高而受到了普遍重视,目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式是Li+MnO2 = LiMnO2。下列说法正确的是
A. Li是负极,电极反应为Li-e-=Li+
B. Li是正极,电极反应为Li+e-=Li-
C. MnO2是负极,电极反应为MnO2+e-=MnO2-
D. 锂电池是一种环保型电池
18.锰锌干电池在放电时总反应方程式可以表示为:
Zn(s)+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3(s)+2NH3+H2O
在此电池放电时正极(碳棒)上发生反应的物质是
A. Zn B. 碳 C. MnO2和NH4+ D. Zn和NH3
19.据报到,锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池,因为锌电池容量大,而且没有铅污染。其电池反应为:2Zn+O2=2ZnO原料为锌粒,电解液和空气。下列叙述正确的是
A. 锌为正极,空气进入负极反应
B. 负极反应为Zn-2e-=Zn2+
C. 正极发生氧化反应
D. 电解液肯定不是强酸
20.日常所用的干电池的电极分别为碳棒和锌皮,以糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2氧化吸收H2), 电极反应可简化为:Zn-2e-==Zn2+;2NH4++2e- =NH3+H2,根据上述叙述判断下列说法正确的是
A. 干电池中锌为正极,碳为负极
B. 干电池工作时,电子由锌极经外电路流向碳极
C. 干电池长时间连续工作时,内装糊状物可能流出腐蚀用电器
D. 干电池可实现化学能向电能的转化和电能向化学能的转化
二、填空题
21. 在装有水的烧杯中,用线(绝缘)悬挂一个呈水平方向的由铁和银焊接而成的柱形金属棒,处于平衡状态.如果向水中加入CuSO4 溶液, (溶液的密度变化不考虑)
(1)片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈)
A.铁圈和银圈左右摇摆不定 B.保持平衡状态不变
C.铁圈向下倾斜 D.银圈向下倾斜
(2)产生上述现象的原因是__________________________________________________。
高一化学原电池习题答案一、选择题
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、填空题
21. (1)D