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高考理综化学之电化学干货(第二部分)

注意失误:1.把氧化剂、还原剂均为溶液状态的氧化还原反应设计成原电池时,必须使用盐桥才能实现氧化剂与还原剂的分离,否则不会有明显的电流出现。

2.电子流向的分析方法

(1)改变条件,平衡移动;

(2)平衡移动,电子转移;

(3)电子转移,判断区域;

(4)根据区域,判断流向;

(5)根据流向,判断电极。

考点二 电解池及其应用

1.图解电解池工作原理(阳极为惰性电极)

2.正确判断电极产物

①阳极产物的判断首先看电极,如果是活性电极作阳极,则电极材料失电子,电极溶解(注意:铁作阳极溶解生成Fe2+,而不是Fe3+);如果是惰性电极,则需看溶液中阴离子的失电子能力,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的放电顺序进行判断:

Ag>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H(水)

3.对比掌握电解规律(阳极为惰性电极)

注意 电解后有关电解质溶液恢复原态的问题应该用质量守恒法分析。一般是加入阳极产物和阴极产物的化合物,但也有特殊情况,如用惰性电极电解CuSO4溶液,Cu2+完全放电之前,可加入CuO或CuCO3复原,而Cu2+完全放电之后,应加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3复原。

电解池电极反应式书写集训

(一)基本电极反应式的书写

2.按要求书写电极反应式

(1)用惰性电极电解NaCl溶液

阳极:2Cl-2e===Cl2

阴极:2H+2e===H2

(2)用惰性电极电解CuSO4溶液

阳极:4OH-4e===2H2O+O2↑(或2H2O-4e===O2↑+4H)

阴极:Cu2++2e===Cu

(3)铁作阳极,石墨作阴极电解NaOH溶液

阳极:Fe-2e+2OH===Fe(OH)2

阴极:2H2O+2e===H2↑+2OH

(4)用惰性电极电解熔融MgCl2

阳极:2Cl-2e===Cl2

阴极:Mg2++2e===Mg

据“交换膜”利用“信息”书写电极反应式

按要求书写电极反应式

(1)电解装置如图,电解槽内装有KI及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。

已知:3I2+6OH===IO+5I+3H2O

阳极:2I-2e===I2

阴极:2H2O+2e===H2↑+2OH

(2)可用氨水作为吸收液吸收工业废气中的SO2,当吸收液失去吸收能力时,可通过电解法使吸收液再生而循环利用(电极均为石墨电极),并生成化工原料硫酸。其工作示意图如下。

阳极:HSO-2e+H2O===3H+SO

阴极:2H+2e===H2↑(或2H2O+2e===H2↑+2OH)

方法归纳:1.金属腐蚀快慢的三个规律

(1)金属腐蚀类型的差异

电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护腐蚀措施的腐蚀。

(2)电解质溶液的影响

①对同一金属来说,腐蚀的快慢(浓度相同):强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。

②对同一种电解质溶液来说,电解质浓度越大,腐蚀越快。

(3)活泼性不同的两金属,活泼性差别越大,腐蚀越快。

2.两种腐蚀与三种保护

(1)两种腐蚀:析氢腐蚀、吸氧腐蚀(关键在于电解液的pH)。

(2)三种保护:电镀保护、牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法。

考点三 有关电化学的串联装置及计算

1.无外接直流电源的串联装置

(1)甲装置为原电池,其中Zn为极,电极反应式为Zn-2e===Zn2+

(2)乙装置为电解池,其中Fe为极,电极反应式为2H+2e===H2↑。

2.有外接直流电源的串联装置

(1)甲装置为电解池,其中Cu为极,电极反应式为2H+2e===H2↑。

(2)乙装置为电镀池,其中Cu为极,电极反应式为Cu-2e===Cu2+

方法归纳:电解计算破题“3方法”

(1)根据电子守恒计算

用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。

(2)根据总反应式计算

先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式列出比例式计算。

(3)根据关系式计算

根据得失电子守恒定律关系建立起已知量与未知量之间的桥梁,构建计算所需的关系式。

如以通过4 mol e为桥梁可构建如下关系式:

(式中M为金属,n为其离子的化合价数值)

该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值,熟记电极反应式,灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。

学科交叉的主要计算公式

化学与物理结合的计算,主要涉及两个公式:(1)QItn(e)FF计算时一般取值96 500 C·mol-1。(2)WUIt

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