电化学基础知识点总结

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电化学基础知识点总结

装置特点：化学能转化为电能。

①、两个活泼性不同的电极；

形成条件：②、电解质溶液（一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应）； 原 ③、形成闭合回路（或在溶液中接触）

电 负极：用还原性较强的物质作负极，负极向外电路提供电子；发生氧化反应。 池 基本概念： 正极：用氧化性较强的物质正极，正极从外电路得到电子，发生还原反应。 原 电极反应方程式：电极反应、总反应。 理

氧化反应 负极 铜锌原电池 正极 还原反应

反应原理：Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑

电解质溶液

1．下列变化中，属于原电池反应的是( ) A ．在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B ．镀锌铁表面有划损时，也能阻止铁被氧化 C ．红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色保护层

D ．铁与稀H 2SO 4反应时，加入少量CuSO 4溶液时，可使反应加速

2．100 mL 浓度为2 mol/L 的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的量，可采用的方法是( )

A ．加入适量的6 mol/L 的盐酸

B ．加入数滴氯化铜溶液

C ．加入适量的蒸馏水

D ．加入适量的氯化钠溶液

3．称取三份锌粉，分别盛于甲、乙、丙三支试管中，按下列要求另加物质后，塞上塞子，定时测定生成氢气的体积。甲加入50 mL pH ＝3的盐酸，乙加入50 mL pH ＝3的醋酸，丙加入50 mL pH ＝3的醋酸及少量胆矾粉末。若反应终了，生成氢气的体积一样多，且没有剩余的锌。请用“＞”“＝”或“＜”回答下列各题。

(1)开始时，反应速率的大小为__________。 (2)三支试管中参加反应的锌的质量为__________。 (3)反应终了，所需时间为__________。

(4)在反应过程中，乙、丙速率不同的理由是(简要说明)__________。

失e -,沿导线传递，有电流产生

溶解

不断

移

向

阳离

子

电极反应： 负极（锌筒）Zn-2e -=Zn 2+

正极（石墨）2NH 4++2e -=2NH 3+H 2↑

①、普通锌——锰干电池 总反应：Zn+2NH 4+=Zn 2++2NH 3+H 2↑

干电池： 电解质溶液：糊状的NH 4Cl

特点：电量小，放电过程易发生气涨和溶液

②、碱性锌——锰干电池 电极：负极由锌改锌粉（反应面积增大，放电电流增加）；

正极（PbO 2） PbO 2+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O 负极（Pb ） Pb+SO 42--2e -=PbSO 4

铅蓄电池：总反应：PbO 2+Pb+2H 2SO 4 2PbSO 4+2H 2O 电解液：1.25g/cm 3~1.28g/cm 3的H 2SO 4 溶液

蓄电池 特点：电压稳定。

Ⅰ、镍——镉（Ni ——Cd ）可充电电池；

其它蓄电池 Cd+2NiO(OH)+2H 2Cd(OH)+2Ni(OH)2

Ⅱ、银锌蓄电池

锂电池

①、燃料电池与普通电池的区别

不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是工作时不断从外界输入，同时

燃料 电极反应产物不断排出电池。

电池 ②、原料：除氢气和氧气外，也可以是CH 4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。

负极：2H 2+2OH --4e -=4H 2O ；正极：O 2+2H 2O+4e -=4OH -

③、氢氧燃料电池： 总反应：O 2 +2H 2 =2H 2O

特点：转化率高，持续使用，无污染。

废旧电池的危害：旧电池中含有重金属（Hg 2+）酸碱等物质；回收金属，防止污染。

1、镍氢电池是近年开发出来的可充电电池，它可以取代会产生污染的镍镉电池。氢

镍电池的总反应式是0.5H2+NiO(OH) Ni(OH)2。根据此反应式判断，下列叙述中正

确的是 （ ）

A ．电池充电时，氢元素被还原

B ．电池充电时，镍元素被氧化

C ．电池放电时，负极周围溶液的pH 不断增大

D ．电池放电时，负极反应为H2-2e-

=2H+

2、研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH 为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是( )

A ．水既是氧化剂又是溶剂

B ．放电时正极上有氢气生成

C ．放电时OH －向正极移动

D ．总反应为2Li ＋2H2O===2LiOH ＋H2↑

3．研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为5MnO2＋2Ag ＋2NaCl===Na2Mn5O10＋

化

学电源简介

2AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是() A．正极反应式：Ag＋Cl－－e－＝AgCl

B．每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子

C．Na＋不断向“水”电池的负极移动

D．AgCl是还原产物

腐蚀概念：金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。

概述：腐蚀危害：

腐蚀的本质：M-ne-→M n+(氧化反应)

分类：化学腐蚀（金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀）、电化腐蚀

定义：因发生原电池反应，而使金属腐蚀的形式。

负极（Fe）：Fe-2e-=Fe2+；正极（C）：O2+2H2O+4e-=4OH-电化吸氧腐蚀：总反应：2Fe+O2+2H2O=Fe(OH)2

腐蚀后继反应：4Fe(OH)2 +O2 +2H2O =4Fe(OH)3

钢铁的腐蚀： 2Fe(OH)3Fe2O3 +3H2O

负极（Fe）：Fe-2e-=Fe2+；

析氢腐蚀：正极（C）：2H++2e-=H2↑

总反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑

影响腐蚀的因素：金属本性、介质。

金属的防护：①、改变金属的内部组织结构；

保护方法：②、在金属表面覆盖保护层；

规律总结：

金属腐蚀快慢的规律：在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：

电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀防腐措施由好到坏的顺序如下：

外接电源的阴极保护法＞牺牲负极的正极保护法＞有一般防腐条件的腐蚀＞无防腐条件的腐蚀

1．分别放置在图中所示装置(都盛有0.1 mol·L－1的H2SO4溶液)中的四个相同的纯锌片，腐蚀最慢的

2．结合右图判断，下列叙述正确的是（A）

金

属

的

腐

蚀

与

防

护

△

A ．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护

B ．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe －2eˉ＝Fe 2+

C ．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O 2＋2H 2O ＋4eˉ＝4OHˉ

D ．Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K 3[Fe(CN)6]溶液，均有蓝色沉淀 3. 为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是（） A ．将青铜器放在银质托盘上 B ．将青铜器与直流电源的正极相连 C ．将青铜器保存在潮湿的空气中

D ．在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜

4. 下列叙述不正确．．．

的是( ) A ．钢铁在干燥的空气中不易被腐蚀 B ．可以用船尾连锌块的方法来保护船身 C ．金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍 D ．用铝质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀

定义：使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。 装置特点：电能转化为化学能。

①、与电源本连的两个电极；

形成条件 ②、电解质溶液（或熔化的电解质）

③、形成闭合回路。

电极 阳极：与直流电源正极相连的叫阳极。

概念 阴极：与直流电源负极相连的叫阴极。 电极反应： 原理：谁还原性或氧化性强谁先放电（发生氧化还原反应） 离子放电顺序： 阳极：阴离子还原性 S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->SO 42-（含氧酸根）>F -

阴极：阳离子氧化性 Ag +>Fe 3+>Cu 2+>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>H +>Al 3+>Mg 2+>Na +

电子流向 e - e -

氧化反应 阳极 阴极 还原反应

反应原理：4OH --4e -=2H 2O +O 2 Cu 2++2e -=Cu

电解质溶液

电解结果：在两极上有新物质生成。

总反应：2CuSO 4+2H 2O 2Cu+2H 2SO 4+O 2↑

移向

阴离子

移

向

阳离

子

电解

池

原

理

☆规律总结：电解反应离子方程式书写：

放电顺序：

阳离子放电顺序：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（酸电离

的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

阴离子的放电顺序：是惰性电极时：S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)

是活性电极时：电极本身溶解放电

注意先要看电极材料，是惰性电极还是活性电极，若阳极材料为活性电极（Fe、Cu)等金属，则阳极反应为电极材料失去电子，变成离子进入溶液；若为惰性材料，则根据阴阳离子的放电顺序，依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。

电解质水溶液点解产物的规律

上述四种类型电解质分类：

（1）电解水型：含氧酸，强碱，活泼金属含氧酸盐

（2）电解电解质型：无氧酸，不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）

（3）放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐

（4）放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐

1．如图中X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现，a极板质量增加，b极板处有无色无味气体放出，符合这一情况的是(

)

a极板

b极

板

X电

极

Y电极

A 锌石墨负极CuSO4

B 石墨石墨负极NaOH

C 银铁正极AgNO3

D 铜石墨负极CuCl2

2电子时，理论上析出金属质量最大的是()

A．0.10 mol/L Ag＋B．0.20 mol/L Zn2＋

C．0.20 mol/L Cu2＋D．0.20 mol/L Pb2＋

3．把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，用惰性材料作电极在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为() A．1∶2∶3 B．3∶2∶1

C．6∶3∶1 D．6∶3∶2

粗铜板作阳极，与直流电源正极相连；

①、装置纯铜作阴极，与直流电源负极相连；

用CuSO4 (加一定量H2SO4)作电解液。

阴极：Cu2++2e-=Cu

电解精炼铜阳极：Cu-2e-=Cu2+、Zn-2e-=Zn2+

②、原理： Ni-2e-=Ni2+

阳极泥：含Ag、Au等贵重金属；

电解液：溶液中CuSO4浓度基本不变

③、电解铜的特点：纯度高、导电性好。

①、概念：利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。

将待镀金属与电源负极相连作阴极；

②、方法：镀层金属与电源正极相连作阳极； 电镀： 用含镀层金属离子的电解质溶液配成电镀液。

③、原理：阳极 Cu-2e -=Cu 2+ ；Cu 2++2e -=Cu ④、装置：

⑤、电镀工业：镀件预处理→电镀液添加剂→

装置：（如图）

现象 ①、阴极上有气泡；②、阳极有刺激性气体产，能使湿润的淀粉KI 变蓝；

电解食盐水 ③、阴极区附近溶液变红，有碱生成 原理： 通电前： NaCl =Na ++Cl - H 2O H ++OH -

原理 阴极（Fe ）:Na +,H +移向阴极；2H ++2e -=H 2↑(还原反应)

通电后：阳极（C ）：Cl -、OH -移向阳极；2Cl --2e -=Cl 2↑(氧化反应)

总反应：2NaCl +2H 2O 2NaOH +Cl 2↑+H 2↑

阳极、阴极、离子交换膜、电解槽、导电铜棒等

①、组成：阳极：金属钛网（涂有钌氧化物）；阴极：碳钢网（涂有Ni 涂层）

阳离子交换膜：只允许阳离子通过，阻止阴离子和空气通过；

②、装置：

离子交换膜 法制烧碱：

☆规律总结：

原电池、电解池、电镀池的判断规律

（1）若无外接电源，又具备组成原电池的三个条件。①有活泼性不同的两个电极；②两极用导线互相连接成直接插入连通的电解质溶液里；③较活泼金属与电解质溶液能发生氧化还原反应（有时是与水电离产生的H+作用），只要同时具备这三个条件即为原电池。

电解的应用

氯碱 工业

（2）若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池；当阴极为金属，阳极亦为金属且与电解质溶液中的金属离子属同种元素时，则为电镀池。

（3）若多个单池相互串联，又有外接电源时，则与电源相连接的装置为电解池成电镀池。若无外接电源时，先选较活泼金属电极为原电池的负极（电子输出极），有关装置为原电池，其余为电镀池或电解池。

☆原电池，电解池，电镀池的比较

☆原电池与电解池的极的得失电子联系图：阳极(失) e-正极（得）e-负极（失）e-阴极（得）