2014年高考电化学基础复习资料。
一、原电池基础复习
学习目标】1、原电池电解池的构成条件,判断电极名称与反应类型,书写电极反应式。
2、根据原电池原理认识几种新型电池的反应原理。
3、金属的腐蚀、防护。
学习过程】一、原电池。
1.定义:把转化成的装置。
2.构成条件:
要有两个电极;
要有溶液;
要形成。能自发进行的反应。
3.原电池的判定。
先分析有无外接电源,有外接电源者为池,无外接电源者可能为原电池;再依据原电池的形成条件分析判定,主要思路是“三看”:一看两极为导体且不同;二看溶液,两极电解质溶液中;三看回路:形成回路或两极接触。
4.原电池的原理:从化学反应来看,较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)流向较不活泼的金属(正极)。 以cu-zn(稀h2so4)原电池为例:
负极:电子 ,较活泼,(锌片):zn -2e - zn2+ (反应)(锌板 ) 负失氧)
正极:电子 ,较不活泼,(铜片):2h++2e - h2↑( 反应) (铜板上有 )(正得还)
电池总反应为。
原电池中:
电子流向:从极极。
电流方向:从极极。
阴离子向极移动,阳离子向极移动。
5、原电池的正﹑负极判断方法:
原电池有两个电极,一个是正极,一个是负极。
1.由组成原电池的两极材料判断。
较活泼的金属为极,较不活泼的金属或能导电的非金属为极。
2.根据电流方向或电子流向判断。
外电路中,电流由极流向极,电子由极流向极。
3.根据原电池电解质溶液中离子的移动方向判断。
在原电池电解质溶液中, 离子移向正极, 离子移向负极。
4.根据原电池中两极发生的反应判断。
原电池中,负极总是发生反应,正极总是发生反应。若给出一个总方程式,则可根据化合价升降来判断。
5.根据电极质量的变化判断。
原电池工作后,某一电极质量增加,说明溶液中的离子在该电极上放电,该极。
为极,活泼性较弱;反之,如果某一电极质量减轻,则该电极 ,为极,活泼性较强。
6.根据电极上有气泡产生判断。
原电池工作后,如果某一电极上有气体产生,通常是因为该电极发生了析出的反应,说明该电极为极,电极活泼性较 。
7.根据某电极(x)附近ph的变化判断。
析氢或吸氧的电极反应发生后,均能使该电极附近电解质溶液的ph因而原电池工作后,x极附近的ph增大了,说明x极为极,电极金属活动性较。
如: cu——zn(稀h2so4zn( 极)、 cu( 极)
特别提醒应用此要点,须注意:
原电池的电极类型不仅跟电极材料有关,还与电解质溶液的性质有关。如镁—铝电极在稀硫酸中构成原电池,镁为负极,铝为正极,但若以氢氧化钠为电解质溶液,则铝为负极,镁为正极。
mg——al(稀h2so4 ) mg( 极)、al ( 极)
mg——al(naoh溶液) al ( 极)、 mg( 极)
al为负极。
mg为正极。
总反应。6.原电池电极反应式的书写规律:
1)首先写出原电池的总反应式:
2)再写出较易书写的负极(或正极)电极反应式。
3):由于电化学的总反应式是两电极反应式的加和,所以可根据原电池的总反应式,以及写出的负极(或正极)电极式、由:总—负=正、总—正=负,可顺利写出正极(或负极)反应式。
注意】:(a)、注意分析负极失电子后的氧化产物能否与电解质溶液反应,若氧化产物能与电解质溶液反应,一般电极反应式应写有的电极反应式。
b)注意溶液的酸碱性,适当地在电极反应式两边加上以满足质量守恒和电荷守恒。
c)酸性电解质溶液,电极反应式中不应出现 。碱性电解质溶液,电极反应式中不应出现 。
7.原电池原理的应用。
1)利用原电池原理可以制造出各种实用电池,即化学电源,如锌锰干电池、铅蓄电池、锂电池、新型燃料电池等。
2)改变金属与酸反应产生氢气的反应速率—— 锌的速率比锌要快。
稀硫酸与锌反应时,常滴入几滴硫酸铜溶液);
3)依据原电池反应的原理防止金属的保护金属。
4)比较金属的活泼性——活泼金属作极被损耗,不活泼金属作极。
注】1、一般原电池负极与电解质溶液自发反应。
2、一般活动性强的电极做负极,失电子化合价升高,与电解质溶液中氧化性较强的离子先反应。
3、原电池反应可以加快反应速率。
练习】根据下式氧化还原反应设计一个原电池。zn(s)+ fe2+(aq)==zn2+(aq) +fe(s)
1) 装置可采用烧杯和盐桥,画出此原电池的装置简图。
2) 注明原电池的正极和负极。
3) 注明外电路中电子的流向。
4) 写出两个电极上的电极反应。
二、金属的电化学腐蚀。
1、金属腐蚀:是指或与周围的物质(气体或液体)发生反应而腐蚀损耗的过程。其本质是金属原子电子被的过程。
由于金属接触的介质不同,一般金属腐蚀一般分腐蚀和腐蚀两大类。
2、电化学腐蚀的金属跟溶液接触时,会发生反应, 的金属失去电子被氧化腐蚀,这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
1)化学腐蚀与电化腐蚀的比较。
2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀比较(以fe为例)
4、金属腐蚀快慢的规律。
1〉金属腐蚀速率大小。
电解原理引起的极腐蚀>原电池原理引起的极腐蚀> 腐蚀>有防护措施的腐蚀。
2〉对同一种金属,腐蚀的快慢: 电解质溶液> 电解质溶液> 电解质溶液。
3〉活泼性不同的两金属,活泼性差别越腐蚀越 。
4〉对同一种电解质溶液,电解质溶液浓度越 ,腐蚀越 。
5、金属腐蚀防护方法。
1)基本原理: m-ne-==m n+(aq)
2)常见的金属腐蚀防护方法:
改变金属的结构,将金属制成合金,增强抗腐蚀能力。如:不锈钢。
在金属表面覆盖层,使金属和周围物质隔离开来。常见方式有:涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等;使表面生成致密氧化膜;在表面镀一层有自我保护作用的另一种金属。
电化学保**:
a、牺牲阳极的极保**( 电池) b、外接电源的极保**( 电池)
防腐措施由好到坏的顺序如下:
外接电源的阴极保**>牺牲阳极的阴极保**>有一般防腐条件的腐蚀>无防腐条件的腐蚀。
三、化学电源。
1.一次电池。
碱性锌锰电池的负极是 ,正极是 ,电解质是。
电极反应是:
负极(锌筒。
正极(石墨):
电池总反应式: zn+2 mno2+2 h2o ==zn(oh)2+2 mnooh (氢氧化氧锰)
2.银锌电池 :这种电池能量大,电压稳定,储存时间长,适宜小电流连续放电,常制成纽扣式。
微型电池,广泛用于电子手表、照相机、计算器和其他微型电子仪器。
负极是 ,正极是 ,电解质是。
放电:负极。
正极。充电:阳极。
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