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《高三電化學(xué)輪復(fù)習(xí).doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)框架化學(xué)電池化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茉姵亟饘俚碾娀瘜W(xué)腐蝕(自發(fā)進(jìn)行)氧化還原反應(yīng)——能量變化電解電解池電鍍電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能電冶金(外界能量推動(dòng))一、原電池和電解池的比較:裝置原電池電解池實(shí)例原理負(fù)極:較活潑金屬;釋放電子;發(fā)生氧化反應(yīng)正極:較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金屬);電子流入一極;發(fā)生還原反應(yīng)。陰極:與電源負(fù)極相連的極;發(fā)生還原反應(yīng)。陽極:與電源正極相連的極;發(fā)生氧化反應(yīng)。形成條件①活動(dòng)性不同的兩電極(連接);②電解質(zhì)溶液(電極插入其中并與電極自發(fā)反應(yīng));③形成閉合回路。①兩電極接直流電源;②兩電極插入電解質(zhì)溶液(水溶液或熔化態(tài));③電極(
2、惰性或非惰性);形成閉合回路。反應(yīng)類型自發(fā)的氧化還原反應(yīng)非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)電極名稱由電極本身性質(zhì)決定:正極:材料性質(zhì)較不活潑的電極;負(fù)極:材料性質(zhì)較活潑的電極。由外電源決定:陽極:連電源的正極;陰極:連電源的負(fù)極;電極反應(yīng)負(fù)極:Zn-2e-=Zn2+(氧化反應(yīng))正極:2H++2e-=H2↑(還原反應(yīng))陰極:Cu2++2e-=Cu(還原反應(yīng))陽極:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反應(yīng))電子流向e-沿導(dǎo)線負(fù)極正極負(fù)極→陰極→陽離子正極←陽極←陰離子能量轉(zhuǎn)化將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置應(yīng)用①抗金屬的電化腐蝕;②實(shí)用電池。①電解食鹽水(氯堿
3、工業(yè));②電鍍(鍍銅);③電冶(冶煉Na、Mg、Al);④精煉(精銅)。二、原電池電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式的書寫:1書寫方法:(1)先寫出電池反應(yīng)(對(duì)于簡單的電池反應(yīng),復(fù)雜的電池反應(yīng)考試往往是已知的)(2)標(biāo)出反應(yīng)前后元素化合價(jià)變化(3)找出氧化劑和還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物,確定電極反應(yīng)的反應(yīng)物及生成物(4)根據(jù)化合價(jià)的升降數(shù)確定得或失的電子數(shù)(5)配平電極反應(yīng)式(注意考慮電解質(zhì)溶液的性質(zhì),常需考慮H+、OH-、H2O)(6)可根據(jù)電極反應(yīng)或電池反應(yīng)分析兩極及電解質(zhì)溶液的變化等2書寫方法步驟以鉛蓄電池放電時(shí)的反應(yīng)為例,總反應(yīng)為Pb+PbO2+2H2SO4=
4、===2PbSO4+2H2O,電極反應(yīng)式的書寫步驟如下:負(fù)極:Pb-2e-====PbSO4Pb+-2e-====PbSO4正極:PbO2+2e-====PbSO4PbO2++2e-====PbSO4PbO2+4H+++2e-====PbSO4+2H2O。(也可用總反應(yīng)式減去負(fù)極反應(yīng)式得到正極反應(yīng)式)【例1】(09福建卷11)控制適合的條件,將反應(yīng)設(shè)計(jì)成如右圖所示的原電池。下列判斷不正確的是()A.反應(yīng)開始時(shí),乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)B.反應(yīng)開始時(shí),甲中石墨電極上Fe3+被還原C.電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí),反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D.電流計(jì)讀數(shù)為零后,在甲中溶入F
5、eCl2固定,乙中石墨電極為負(fù)極解析與評(píng)價(jià):本題以原電池基本概念為考察背景,屬較容易題。乙中I-失去電子放電,故為氧化反應(yīng),A項(xiàng)正確;由總反應(yīng)方程式知,F(xiàn)e3+被還原成Fe2+,B項(xiàng)正確;當(dāng)電流計(jì)為零時(shí),即說明沒有電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,可證明反應(yīng)達(dá)平衡,C項(xiàng)正確。加入Fe2+,導(dǎo)致平衡逆向移動(dòng),則Fe2+失去電子生成Fe3+,而作為負(fù)極,D項(xiàng)錯(cuò)。答案:D三常用的化學(xué)電源和新型化學(xué)電源1.實(shí)用電池的特點(diǎn)(1)能產(chǎn)生比較穩(wěn)定而且較高電壓的電流;(2)安全、耐用且便于攜帶,易于維護(hù);(3)能夠適用于各種環(huán)境;(4)便于回收處理,不污染環(huán)境或?qū)Νh(huán)境的污染影響較小;(5)
6、能量轉(zhuǎn)換率高。2.幾種常見的電池和新型電池分類及反應(yīng)原理簡介化學(xué)電池分類:一次電池(如鋅錳干電池、堿性鋅錳電池)二次電池(又叫充電電池或蓄電池)(如鉛蓄電池)燃料電池(如氫氧燃料電池)(1)一次電池①堿性鋅錳電池構(gòu)成:負(fù)極是鋅,正極是MnO2,正極是KOH工作原理:負(fù)極Zn+2OH—-2e-=Zn(OH)2;正極:2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-總反應(yīng)式:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2特點(diǎn):比能量較高,儲(chǔ)存時(shí)間較長,可適用于大電流和連續(xù)放電。②鈕扣式電池(銀鋅電池)鋅銀電池的負(fù)極是Zn,正極是Ag20,電解質(zhì)
7、是KOH,總反應(yīng)方程式:Zn+Ag20=2Ag+ZnO特點(diǎn):此種電池比能量大,電壓穩(wěn)定,儲(chǔ)存時(shí)間長,適宜小電流連續(xù)放電。③鋰電池鋰電池用金屬鋰作負(fù)極,石墨作正極,電解質(zhì)溶液由四氯化鋁鋰(LiAlCl4)溶解在亞硫酰氯(SOC12)中組成。鋰電池的主要反應(yīng)為:負(fù)極:8Li-8e—=8Li+;正極:3SOC12+8e—=SO32-+2S+6Cl—總反應(yīng)式為:8Li+3SOC12=6LiCl+Li2SO3+2S特點(diǎn):鋰電池是一種高能電池,質(zhì)量輕、電壓穩(wěn)定、工作效率高和貯存壽命長的優(yōu)點(diǎn)。(2)二次電池①鉛蓄電池:(1)鉛蓄電池放電原理的電極反應(yīng)負(fù)極:Pb+S04
8、2—-2e—=PbSO4; 正極:Pb02+4H++S042—+2e—=PbSO