高中化學(xué)電化學(xué)復(fù)習(xí)24個(gè)要點(diǎn)!
2022-03-09 17:36:15高考網(wǎng)整理
一、電化學(xué)四極
正負(fù)極是根據(jù)物理學(xué)上的電位高低而規(guī)定的,多用于原電池。正極電位高,是流入電子(外電路)的電極;負(fù)極電位低,是流出電子(外電路)的電極。
陰陽(yáng)極是化學(xué)上的規(guī)定,多用于電解池或電鍍池。陽(yáng)極是指發(fā)生氧化反應(yīng)的電極,陰極是發(fā)生還原反應(yīng)的電極。
二、電化學(xué)中四個(gè)池子
1.原電池:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,除燃燒電池外,一般有活潑金屬組成的負(fù)極。
2.電解池:電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。
3.電鍍池:應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層新的金屬的裝置,鍍層金屬接電源正極,待鍍金屬的物件接電源負(fù)極,電鍍液含有鍍層金屬離子。
4.電解精煉池:應(yīng)用電解原理提純某些金屬的裝置,待提純的金屬接電源正極,該金屬的純凈固體接電源負(fù)極,電解液含有待提純金屬的陽(yáng)離子。
三、原電池電極的四種判斷方法
1.根據(jù)構(gòu)成原電池的電極材料判斷:活潑金屬作負(fù)極,較不活潑金屬或?qū)щ姷姆墙饘偌敖饘傺趸镒髡龢O。
2.根據(jù)電子流向或電流流向判斷:電子流出或電流流入的電極為負(fù)極,反之為正極。
3.根據(jù)原電池的反應(yīng)進(jìn)行判斷:發(fā)生氧化反應(yīng)的為負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)的為正極?梢罁(jù)電極附近指示劑(石蕊、酚酞、濕潤(rùn)的KI淀粉等)的顯色情況,推斷該電極是H+還是OH-或I-等放電,從而確定正、負(fù)極。如用酚酞作指示劑,則溶液變紅色的那一極附近溶液的性質(zhì)為堿性,是H+放電導(dǎo)致c(OH-)>c(H+),H+放電是還原反應(yīng),故這一極為正極。
4.根據(jù)兩極現(xiàn)象判斷:溶解或質(zhì)量減少的一極為負(fù)極,質(zhì)量增加或有氣泡產(chǎn)生的一極為正極。
四、電解的四種類型
1.只有溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化
如用惰性電極電解CuCl2溶液、HCl溶液:
CuCl2 Cu+Cl2↑;2HCl 2H2↑+Cl2↑
2.只有水發(fā)生化學(xué)變化
如惰性電極電解H2SO4、NaOH、Na2SO4溶液的電極反應(yīng)均為:
2H2O =2H2↑+O2↑
3.溶質(zhì)、水均發(fā)生化學(xué)變化
如惰性電極電解CuSO4溶液:2CuSO4+2H2O 2H2SO4+2Cu+O2↑
惰性電極電解NaCl溶液:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
4.溶質(zhì)和水均未發(fā)生化學(xué)變化
如鐵器上鍍銅,陽(yáng)極銅棒:Cu—2e-=Cu2+,陰極鐵器:Cu2++2e-=Cu
五、書寫電極反應(yīng)的四原則
1.加和性原則:根據(jù)得失電子守恒,總反應(yīng)式為兩個(gè)反應(yīng)式之和,若已知一個(gè)電極反應(yīng)式,可用總反應(yīng)式減去已知的反應(yīng)式,得另一電極反應(yīng)式。
2.能否共存原則:因?yàn)槲镔|(zhì)得失電子后在不同的介質(zhì)環(huán)境中所存在的形式不同,所以電極反應(yīng)式必須考慮介質(zhì)環(huán)境。堿性溶液中CO2不可能存在,也不可能有H+參加反應(yīng);當(dāng)電解質(zhì)溶液成酸性時(shí),不可能有OH—參加反應(yīng)。如甲烷燃料電池以KOH為電解質(zhì)溶液時(shí):負(fù)極反應(yīng)式:CH4+10OH-—8e-=CO32-+7H2O;正極反應(yīng)式:2O2+4H2O+8e-=8OH-。
3.加氧失氧原則:加氧時(shí),就在反應(yīng)物中加H2O(電解質(zhì)為酸性時(shí))或OH—(電解質(zhì)溶液為堿性或中性時(shí));失氧時(shí),就在反應(yīng)物加H2O(電解質(zhì)為堿性或中性時(shí))或H+(電解質(zhì)為酸性時(shí))。如“鈕扣”電池以KOH為電解質(zhì)溶液,其總反應(yīng)式為:Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)2,負(fù)極Zn→Zn(OH)2,根據(jù)加氧原則,負(fù)極反應(yīng)式為:Zn+2OH-—2e-=Zn(OH)2;正極Ag2O→Ag,根據(jù)失氧原則,正極反應(yīng)式為:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。
4.中性吸氧反應(yīng)成堿原則:在中性電解質(zhì)溶液環(huán)境中,通過金屬吸氧所建立起來的原電池反應(yīng),其反應(yīng)的最后產(chǎn)物是堿。如銀鋅電池、鐵的吸氧腐蝕、以鋁、空氣、海水為材料組成的海水電池等。
六、電解原理的四種用途
1.電解飽和食鹽水制氯氣、氫氧化鈉(氯堿工業(yè))。
2.電解法冶煉活潑金屬(Na、Al、Mg)等。
3.電鍍。
4.電解精煉銅。
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