电化学
【教法指引】
1. 原电池的判定
先分析有无外接电源,有外接电源者为电解池,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”:一看电极,两极为导体且活泼性不同;二看溶液,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。
2. 电极反应的书写
找出发生氧化反应和还原反应的物质(或离子),确定正负或阴阳极反应的物质(或放电
的离子), 利用电荷守恒分别写出电极反应式
3. 原电池的正负极的判断(从原电池反应实质角度确定):
较活泼金属作负极,发生氧化反应(电子流出的一极);另一导体作正极,发生还原反应(电
子流入的一极)
4. 对于化学电源和新型电池工作原理的分析
可类比于铜、锌、硫酸原电池,可把总反应折成两部分进行处理。知道两极反应式,或
一极反应式或总反应式 ,可通过加减的方法求出另一极反应或总反应方程式。
5. 电解原理
电解池是将电能转化为化学能的装置,在电解池中,阳极发生氧化反应、阴极发生还原反应,其放电顺序一般为:阳极:活泼性电极>> > > >>含氧酸根离子阴极:与金属活动顺序表中金属阳离子的氧化顺序一致
6. 电化学计算的基本方法
原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、根据电荷量求产物的量与根据产物的量求电荷量等的计算。不论哪类计算,均可概括为下列三种方法:
①根据电子守恒法计算:用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电荷量等类型的计算,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 反应式列比例式计算
③根据关系式计算:借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁,建立计算所需的关系式
【知识网络】
一、构成原电池的条件
2.要有电解质溶液;
3.两电极浸入电解质溶液且用导线连接或直接接触。
2.金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀
3.化学腐蚀实质:金属和非电解质或其它物质高考资源网相接触直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀。其腐蚀过程没有电流产生
4.电化学腐蚀实质:不纯金属或合金在电解质溶液中发生原电池反应。电化学腐蚀过程有电流产生。
若负极金属不与电解质溶液发生直接的反应,则形成吸氧腐蚀的原电池反应。如生铁浸入食盐水中,会形成许多微小的原电池
6.在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢可用下列原则判断:电解原理引起的腐蚀>原电池引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀
三、原电池、电解(镀)池电极名称的确定
(3)对于金属——化合物电极,金属是负极,化合物是正极。
失电子的反应→氧化反应→负极;得电子的反应→还原反应→正极。
方法二:电极上发生氧化反应的是阳极,发生还原反应的是阴极。
四、分析电极反应及其产物
(2)若阳极是由C、 Pt、Au等惰性材料做成,阳极反应则是电解液中阴离子在阳极失去电子被氧化。阴离子失去电子能力大小顺序为:> > >>含氧酸根> 。
阴极:阴极反应一般是溶液中的阳离子得电高考资源网子的还原反应,阳离子得电子能力大小顺序为:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。必须注意的是,电镀时通过控制条件,Fe2+和Zn2+得电子的能力强于H+
五、电解实例及规律
电解液 | 溶质类别 | 电解总反应式 | 相当于电解 | 溶液pH |
NaOH溶液 | 强碱 | 2H2O2H2↑+O2↑[来源:Z.xx.k.Com] | 水 | 升高 |
H2SO4溶液[来源:学,科,网Z,X,X,K] | 含氧酸 | 降低 | ||
Na2SO4溶液 | 活泼金属的含氧酸盐 | 不 (两极混合液) | ||
CuCl2溶液 | 不活泼金属的无氧酸盐 | CuCl2 Cu+Cl2↑ | 电解质本身 | 接近 7 |
HCl溶液 | 无氧酸 | 2HCl H2↑+Cl2↑ | 升高 | |
NaCl溶液 | 活泼金属的无氧酸盐 | 2Na Cl+2H2O H2+2NaOH+Cl2↑www.ks5u.c om | 电解质与水 | 升高 |
CuSO4溶液 | 不活泼金属的含氧酸盐 | 2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4 | 降低 | |
NaCl(熔融) | 离子化合物 | 2NaCl 2Na+Cl2↑ | 电解质本身 | |
Al2O3(熔融) | 2Al2O3 4Al+3O2↑ |
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