电化学知识要点概要

电化学知识要点概要第一页，共18页。一、原电池1、形成条件①两个电极②有电解质溶液③自发进行的氧化还原反应④形成闭合回路2、电极判断负极：活泼金属、电子流出、发生氧化反应正极：较不活泼的金属或非金属、电子流入、发生还原反应3、电子流向外电路：负正内电路：阳离子移向正极，阴离子移向负极第一页第二页，共18页。4、应用⑴形成原电池时反应速率大大加快了⑵金属的电化学腐蚀与防护负极：Fe－2e—=Fe2+正极：水膜pH≥5.6，发生吸氧腐蚀（主要）O2+2H2O+4e—=4OH—水膜pH＜5.6，发生析氢腐蚀2H++2e—=H25、常见的化学电源⑴一次电池金属腐蚀第二页第三页，共18页。①碱性锌锰电池总反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2负极：Zn+2OH——2e—=Zn(OH)2正极：2MnO2+2H2O+2e—=2MnOOH+2OH—②锌银电池总反应：Zn+Ag2O=ZnO+2Ag负极：Zn+2OH——2e—=ZnO+H2O正极：Ag2O+H2O+2e—=2Ag+2OH—⑵二次电池①铅蓄电池第三页第四页，共18页。总反应：Pb(S)+PbO2(S)+2H2SO4(aq）2PbSO4(S)+2H2O负极：Pb(S)+SO42—(aq)—2e—=PbSO4(S)正极：PbO2(S)+4H+(aq)+SO42—(aq)+2e—=PbSO4(S)+2H2O②碱性蓄电池Ni—Cd电池总反应：Cd+2NiOOH+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2负极：Cd+2OH—－2e—=Cd(OH)2正极：2NiOOH+2H2O+2e—=2Ni(OH)2+2OH—第四页第五页，共18页。⑶燃料电池①氢氧燃料电池总反应：H2+1/2O2=H2O酸性电解质：负极：H2－2e—=2H+正极：1/2O2+2H++2e—=H2O碱性或中性电解质负极：H2+2OH—－2e—=2H2O正极：1/2O2+H2O+2e—=2OH—②甲烷燃料电池第五页第六页，共18页。总反应：CH4+2O2+2OH—=CO32—+2H2O负极：CH4+10OH——8e—=CO32—+7H2O正极：2O2+4H2O+8e—=8OH—③甲醇燃料电池总反应：2CH3OH+3O2+4OH—=2CO32—+6H2O负极：2CH3OH+16OH——12e—=2CO32—+12H2O正极：3O2+6H2O+12e—=12OH—第六页第七页，共18页。例题1某碱性燃料电池装置中盛有KOH溶液,正极均通入O2,电极反应则为:O2+4e—+2H2O=4OH—；若在负极分别通入下列可燃性气体：①CH4、②H2S、③C2H4，都能实现把化学能转变为电能。(NA为阿伏加得罗常数),下列说法不正确的是A.分别通入三种气体,放电一段时间后,溶液的PH值都变大B.若负极上通入1molCH4完全反应共失去8NA个电子C.若负极上通入C2H4气体,则电池的总反应为:C2H4+3O2+4OH—=2CO32—+4H2OD、若负极上通入H2S气体，则电极反应为：H2S—6e—+8OH—=SO32—+5H2OA第七页第八页，共18页。二、电解1、电极判断阳极：与电源正极相连、发生氧化反应阴极：与电源负极相连、发生还原反应2、离子运动方向阳离子移向阴极，在阴极得电子阴离子移向阳极，在阳极失电子3、电子流向电子：电源负极电解池的阴极电解质溶液电解池阳极电源正极第八页第九页，共18页。4、离子放电顺序（惰性电极）：阳离子：K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+、Sn2+、Pb2+、（H+）、Cu2+、Fe3+、Hg2+、Ag+、Pt2+、Au3+放电由难到易（得电子能力增强）阴离子：S2-、I-、Br-、Cl-、OH-、NO3-、SO42-、F-放电由易到难（失电子能力减弱）第九页第十页，共18页。5、电解实例及其规律电解液溶质类型总反应电解物质溶液pH复原加入物质NaOH强碱H2SO4含氧酸Na2SO4活泼金属含氧酸盐CuCl2不活泼金属无氧酸盐HCl无氧酸NaCl活泼金属无氧酸盐CuSO4不活泼金属含氧酸盐NaClAl2O3离子化合物答案第十页第十一页，共18页。6、电解的应用⑴氯碱工业⑵电镀阳极：镀层金属阴极：待镀金属电镀液：含镀层金属的可溶性盐溶液⑶铜的精炼粗铜作阳极，精铜作阴极，硫酸铜溶液作电解液⑷电冶金：Na、Mg、Al⑸金属的防护——外加电流的阴极保护法第十一页第十二页，共18页。例题2将质量相等的铜片和锌片插入硫酸铜溶液中，铜片与电源的正极相连，铂片与电源的负极相连，以电流强度1A通电10min，然后反接电源，以电流强度2A继续通电10min。下列表示铜电极、铂电极、电解池中产生气体的质量和电解时间的关系图正确的是BC第十二页第十三页，共18页。小结:原电池、电解池与电镀池的比较装置原电池电解池电镀池定义组成条件电极名称电极反应电子流向第十三页第十四页，共18页。电解液电解总反应电解物质溶液pH复原加入物质NaOH2H2O2H2+O2水升高水H2SO4降低Na2SO4不变CuCl2CuCl2Cu↓+Cl2↑电解质本身不确定CuCl2HCl2HClH2↑+Cl2↑升高HClNaCl2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑电解质与水升高HClCuSO42CuSO4+2H2O2Cu↓+O2↑+2H2SO4降低CuONaClAl2O32NaCl2Na+Cl2↑2Al2O34Al+3O2↑电解质本身返回第十四页第十五页，共18页。金属腐蚀实质种类化学腐蚀电化学腐蚀原理区别答案第十五页第十六页，共18页。金属腐蚀实质金属原子失去电子被氧化而消耗的过程种类化学腐蚀电化学腐蚀原理金属和非金属或其他物质接触而