电化学理论专题一

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COD电化学检测方法

这两天查了电化学之羟基(OH)检测方法: 1.主要参考论文: 《掺硼金刚石薄膜微电极阵列的性质及其测定水体COD的方法研究》 《船载海水COD值的检测系统》 《电化学法直接快速测定COD初步研究》 《化学需氧量测定法研究进展》 《利用嵌入式计算机实现污水COD在线监测》 《密封式COD反应器快速测定法》 《一种新型的COD在线自动监测仪》 《Ti_PbO_2电极在测定COD中的应用》 2.主要原理: 基于特殊电极电解产生的羟基自由基(OH)具有很强的氧化能力,可同步迅速氧化水中有机物,羟基自由基消耗的同时,工作电极的电流将发生变化。当工作电极电位恒定时,电流的变化与水中有机物的含量成正比关系,通过计算电流变化便可测量出COD的值。 3.测量方法: 系统为三电极系统: 工作电极采用铂金丝涂上PbO2金属材料; 参比电极采用Hg/Hg2SO4电极,其中参比液为:K2SO4溶液;它对工作电极提供一个稳定的参比电位; 辅助电极采用铂金电极; 当对工作电极施以一定的电压时,工作电极上的金属涂层PbO2表面将产生大量的羟基自由基。 4. PbO2电极的制作: 制备工艺参照日本专利,采用电化学方法将多孔性的β-PbO2 沉积在清洁的钛上。电镀液的配方为Pb (NO3) 2·3H2O30g/L 和少量添加剂(十二烷基硫酸钠) 。电镀时以铜片为阴极,电流密度、温度和酸度分别控制在30mA/cm2 和65℃和pH=3,电沉积2h。在钛基体上可以得到表面平整而多孔的PbO2 涂层,

厚度约0.1mm。 另外的铂片电极和饱和甘汞参比电极则需要购买 5.实验所需仪器 双恒电位仪,磁力恒温搅拌器 6.实验所需试剂 葡萄糖标准储备液的配制:准确称取 1.0321g分析纯的葡萄糖,溶于1L 去离子水中,得到COD为1000mg/L 的溶液。 邻苯二甲酸氢钾标准储备液的配制:控制烘箱温度100 ℃,将分析纯邻苯二甲酸氢钾烘干2h,待冷却后,准确称取0.8504g邻苯二甲酸氢钾,溶于1L 去离子水中,得到COD为1000mg/L 的溶液。 电解质溶液的配制:称取4.26g无水Na2SO4 溶于1升去离子水,此时溶液的浓度为0.03mol/L。 再生液的配制:称取28.42g无水Na2SO4 溶于1升去离子水,此时溶液的浓度为0.2mol/L。 7.总结 如果要实现COD的在线检测的话,就是不用双恒电位仪来测电流,则需要一组运放来实现电流电压的变化,处理器来实现电压的变化来间接地实现电流的检测。可参考《船载海水COD值的检测系统》一文,里面有简单的实现。

电化学基础知识点总结

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。 失e -,沿导线传递,有电流产生 溶解 不断 移 向 阳离 子

2020届高考化学一轮复习讲义 第6章 专题讲座3 隔膜在电化学中的功能

专题讲座三隔膜在电化学中的功能 1.常见的隔膜 隔膜又叫离子交换膜,由高分子特殊材料制成。离子交换膜分三类: (1)阳离子交换膜,简称阳膜,只允许阳离子通过,即允许H+和其他阳离子通过,不允许阴离子通过。 (2)阴离子交换膜,简称阴膜,只允许阴离子通过,不允许阳离子通过。 (3)质子交换膜,只允许H+通过,不允许其他阳离子和阴离子通过。 2.隔膜的作用 (1)能将两极区隔离,阻止两极区产生的物质接触,防止发生化学反应。 (2)能选择性的通过离子,起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。 3.离子交换膜选择的依据 离子的定向移动。 4.离子交换膜的应用

1.用下面的装置制取NaOH、H2和Cl2,此装置有何缺陷?

答案缺陷1:Cl2和H2混合而引起爆炸; 缺陷2:Cl2与NaOH反应生成NaClO,影响NaOH的产量 2.用下图装置电解饱和食盐水,其中阳离子交换膜的作用有哪些? 答案(1)平衡电荷,形成闭合回路; (2)防止Cl2和H2混合而引起爆炸; (3)避免Cl2与NaOH反应生成NaClO,影响NaOH的产量; (4)避免Cl-进入阴极区导致制得的NaOH不纯。 题组一离子交换膜在原电池中的应用 1.已知:电流效率等于电路中通过的电子数与消耗负极材料失去的电子总数之比。现有两个电池Ⅰ、Ⅱ,装置如图所示。

下列说法正确的是() A.Ⅰ和Ⅱ的电池反应不相同 B.能量转化形式不同 C.Ⅰ的电流效率低于Ⅱ的电流效率 D.5 min后,Ⅰ、Ⅱ中都只含1种溶质 答案 C 解析Ⅰ、Ⅱ装置中电极材料相同,电解质溶液部分相同,电池反应,负极反应和正极反应式相同,A项错误;Ⅰ和Ⅱ装置的能量转化形式都是化学能转化成电能,B项错误;Ⅰ装置中铜与氯化铁直接接触,会在铜极表面发生反应,导致部分能量损失(或部分电子没有通过电路),电流效率降低,而Ⅱ装置采用阴离子交换膜,铜与氯化铜接触,不会发生副反应,放电过程中交换膜左侧负极的电极反应式为Cu-2e-===Cu2+,阳离子增多,右侧正极的电极反应式为2Fe3++2e-===2Fe2+,负电荷过剩,Cl-从交换膜右侧向左侧迁移,电流效率高于Ⅰ装置,C正确;放电一段时间后,Ⅰ装置中生成氯化铜和氯化亚铁,Ⅱ装置中交换膜左侧生成氯化铜,右侧生成了氯化亚铁,可能含氯化铁,D项错误。 2.(2018·黔东南州一模)二甲醚(CH3OCH3)燃料电池的工作原理如图,有关叙述正确的是()

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 还原反应 反应原理:Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑ 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

电化学原理复习资料

第一章 绪论 思考题 1、第一类导体和第二类导体有什么区别 答:区别:载流子的不同。第一类导体载流子为物体内部自由电子或空穴,第二类导体的载流子为正负离子。 注意:①不要漏掉空穴,②部分同学认为载流子在各自导体间导电过程涉及化学变化。这是不对的,只有在两类导体界面上传递时才会出现化学反应。 】 2、什么是电化学体系你能举出两﹑三个实例加以说明吗 答:电化学体系是指由两类不同导体组成的,是一种在电荷转移时不可避免地伴随有物质变化的体系。 实例:①镀锌的电解池,其外电路是由第一类导体组成的,而电解质是由第二类导体组成,在正极上发生氧化反应(Zn 和OH -失去电子的反应),在负极上发生还原反应(Zn 2+和H +得电子的反应。②丹尼尔电池,其外部电路时由第一类导体组成,而溶液是由第二类导体组成,其阳极上发生还原反应,阴极上发生氧化反应。 注意: ①例子不能写得过于简单,要具体说明。②“阴”、“阳”的字迹一定写清楚。 " 4、能不能说电化学反应就是氧化还原反应为什么 答:不能。因为电化学反应是发生在电化学体系中的,并伴随有电荷的转移的化学反应。而氧化还原反应则是指在反应前后元素的化合价具有相应的升降变化的化学反应。 注意:强调电化学体系,电化学反应要在两类导体组成的体系中发生反应。而氧化还原反应则没有导体类型的限制。 , 6、影响电解质溶液导电性的因素有哪些为什么 答:①电解质溶液的几何因素。对单位体积溶液,电解质溶液的导电性与离子在电场作用下迁移的路程和通过的溶液截面积有关,这同单位体积金属导体受其长度和横截面积的影响类似。 ②离子运动速度。离子运动速度越大,传递电量就越快,导电能力就越强。离子运动速度又受到离子本性、溶液总浓度、温度、溶剂粘度等的影响。 ③离子浓度。离子浓度越大,则单位体积内传递的电量就越大,导电能力越强。但如果离子浓度过大,离子间距离减少,其相互作用就加强,致使离子运动的阻力增大,这反而能降低电解质的导电性能。 ④溶剂性质。影响离子的电离、水化半径、粘度等。 ; 电解质溶液导电性的影响是多方面的,而各因素间又能相互影响。 问题:容易忽略第一条,同时具体影响情况应尽量全面。 第二章电化学热力学 习题2、计算25℃时下列电池的电动势。 ' (2) Pt kg mol FeCl kg mol FeCl kg mol SnCl kg mol SnCl Pt |)/001 .0()/01.0(||)/01.0()/001.0(|2342,,

高三化学一轮复习:电化学原理及其应用

电化学原理及其应用 1.家蝇的雌性信息素可用芥酸(来自菜籽油)与羧酸X在浓NaOH溶液中进行阳极氧化得到。 电解总反应式为: 则下列说法正确的是( ) A.X为C2H5COOH B.电解的阳极反应式为:C21H41COOH+X-2e-+2H2O―→C23H46+2CO2-3+6H+ C.电解过程中,每转移a mol电子,则生成0.5a mol雌性信息素 D.阴极的还原产物为H2和OH- 解析:A项根据原子守恒可判断X为C2H5COOH;B项由于电解质溶液为浓NaOH,因此阳极反应式应为C21H41COOH+X-2e-+60H-―→C23H46+2CO2-3+4H2O;C项根据电解总反应可知每生成1 mol雌性信息素转移2 mol电子,则C项正确;D项阴极的还原产物为H2,OH-并非氧化还原产物. 答案:AC 2.下列关于铜电极的叙述正确的是( ) A.铜锌原电池中铜是负极 B.用电解法精炼粗铜时,粗铜作阴极 C.在镀件上电镀铜时可用金属铜做阳极 D.电解稀硫酸制H2和O2时铜做阳极 解析:铜锌原电池中锌活泼,锌做负极;电解精炼铜时,粗铜中的铜失去电子,做阳极; 电镀铜时,应选用铜片做阳极,镀件做阴极,含有铜离子的溶液做电镀液。电解稀硫酸时,铜做阳极,失电子的是铜而不是溶液中的OH-,因而得不到氧气。 答案:C 3.普通水泥在固化过程中自由水分子减少并产生Ca(OH)2,溶液呈碱性。根据这一特点,科学家发明了电动势(E)法测水泥初凝时间,此法的原理如图所示,反应的总方程式为:2Cu +Ag2O===Cu2O+2Ag。 下列有关说法不正确的是( ) A.工业上制备普通水泥的主要原料是黏土和石灰石

电化学基础-王玮

中国海洋大学本科生课程大纲 课程属性:公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能,课程性质:必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述: 电化学基础是在学习无机化学和物理化学的基础上开设的电化学入门课程,是材料化学专业的学科基础必修课程。主要介绍电化学材料科学的基本理论、基本概念等内容,为今后学习奠定基础。 2.设计思路: 尽管先修课程物理化学中有专门一章介绍电化学,但是随着电化学材料科学的快速发展,电化学技术在材料科学与工程领域中的应用越来越广泛。本课程着重介绍电化学的基本知识、基本原理和电化学技术应用。 3.课程与其他课程的关系 本课程的先修课程是物理化学。为后期更好的学习新能源材料概论、金属腐蚀与防护、功能高分子材料等专业课程,更好的开展毕业论文(设计)工作奠定基础。二、课程目标 本课程的目标是让学生在前期学习物理化学等课程的基础上,系统学习电化学的基本理论、基本原理等内容,并能够应用于后续其他专业课程的学习。了解、掌握电 - 1 -

化学材料科学研究所涉及的基本理论和基本原理以及电化学技术的应用。 三、学习要求 本课程要求学生(或小组)及时关注网络教学(包括移动客户端)的阅读资料、思考讨论题等,按照要求在课前完成相关的资料检索汇总及思考;在课堂上认真听讲,积极参与课堂讨论;课后积极参与小组活动并完成作业。 四、教学内容 五、参考教材与主要参考书 [1] (美)巴德等. 电化学方法原理和应用(第二版). 化学工业出版社. 2005.5 [2] 高鹏等. 电化学基础教程. 化学工业出版社. 2013.9 [3] (德)哈曼等. 电化学. 化学工业出版社. 2010 六、成绩评定 (一)考核方式 A.闭卷考试:A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他(二)成绩综合评分体系: - 1 -

高三化学一轮复习专题电化学基础

电化学基础 1.下列说法正确的是() A.氢氧燃料电池的能量转换形式之一为化学能转化为电能 B.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阴极均发生氧化反应 C.电解精炼铜过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加一定相等 D.催化剂通过降低化学反应的焓变加快化学反应速率 2.出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法不正确的是A.锡青铜的熔点比纯铜高 B.在自然环境中,锡青铜中的锡可对铜起保护作用 C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快 D.生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程,但不是化学反应过程 3.镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是:Ni(OH)2 + M NiOOH + MH 已知:6NiOOH + NH3 + H2O + OH-6Ni(OH)2 + NO2-。下列说法正确的是( ) A.NiMH 电池放电过程中,正极的电极反应式为:NiOOH + H2O + e-Ni(OH)2 + OH-B.充电过程中OH-离子从阳极向阴极迁移 C.充电过程中阴极的电极反应式:H2O + M + e-MH + OH-,H2O中的H被M还原D.NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液 4.把物质的量均为的CuCl2和H2SO4溶于水制成100mL的混合溶液,用石墨做电极电解,并收集两电极所产生的气体,一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下体积相同.则下列描述正确的是() A.电路中共转移个电子 B.阳极得到的气体中O2的物质的量为 C.阴极质量增加3.2g D.电解后剩余硫酸溶液的浓度为1 mol/L 5.如图,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中,下列分析正确的是 A.K1闭合,铁棒侧溶液会出现白色沉淀,而且沉淀最终变为红褐色

人教版2020高考化学一轮复习讲义电化学专题(4)电解原理(无答案)

2019高考化学一轮复习讲义:电化学专题(4) 李仕才 考点四电解原理 1.电解定义 在电流作用下,电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。 2.能量转化形式 电能转化为化学能。 3.电解池 (1)构成条件 ①有与电源相连的两个电极。 ②电解质溶液(或熔融盐)。 ③形成闭合回路。 (2)电极名称及电极反应式(如图) (3)电子和离子移动方向 ①电子:从电源负极流向电解池的阴极;从电解池的阳极流向电源的正极。 ②离子:阳离子移向电解池的阴极;阴离子移向电解池的阳极。 4.分析电解过程的思维程序 (1)首先判断阴、阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。 (2)再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H+和OH-)。

(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序 阴极:阳离子放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。 阳极:活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。 注意①阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。②最常用、最重要的放电顺序是:阳极:Cl->OH-;阴极:Ag+>Cu2+>H+。③电解水溶液时,K+~Al3+不可能在阴极放电,即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。 (4)分析电极反应,判断电极产物,写出电极反应式,要注意遵循原子守恒和电荷守恒。 (5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。 5.利用思维程序,分析电解过程,总结电解规律(注:电极为惰性电极) 1.电解水型 规律:H+、OH-放电,电解质形成的阳离子要么是H+,要么是放电顺序排在H+之后的活泼性较强的金属对应的阳离子;阴离子要么是OH-,要么是放电顺序排在OH-之后的含氧酸根等。 实例

电化学基础知识点总结

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 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 4 Cl 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); 电解液:由中性变为碱性(离子导电性好)。 正极(PbO 2 ) PbO 2 +SO 42-+4H + +2e =PbSO 4 +2H 2 O 负极(Pb ) Pb+SO 42--2e =PbSO 4 铅蓄电池:总反应:PbO 2 +Pb+2H 2 SO 4 2PbSO 4 +2H 2 O 失e ,沿导线传递,有电流产生 溶解 不断移 向 阳离 子 放电 充电

电解液:1.25g/cm 3 ~1.28g/cm 3 的H 2 SO 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 2 O Cd(OH)2 +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 2 O ;正极:O 2 +2H 2 O+4e =4OH ③、氢氧燃料电池: 总反应:O 2 +2H 2 =2H 2 O 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。 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 =Fe 2+ ;正极(C ):O 2 +2H 2 O+4e =4OH 电化 吸氧腐蚀: 总反应:2Fe+O 2 +2H 2 O=Fe(OH)2 腐蚀 后继反应:4Fe(OH)2 +O 2 +2H 2O =4Fe(OH)3 钢铁的腐蚀: 2Fe(OH)3 Fe 2 O 3 +3H 2 O 负极(Fe ):Fe-2e =Fe 2+ ; 析氢腐蚀: 正极(C ):2H + +2e =H 2 ↑ 化学电源简介 金属的腐蚀与防护 放电 放电` △

高三一轮复习电化学考点精析有答案解析

电化学专题 考纲要求:1、原电池、电解池的原理; 2、电化学的应用(电镀池、氯碱工业、粗铜精炼、金属的电化学防护等) 知识工具:氧化还原原理 知识点: 一、原电池、电解池、电镀池的比较 二、原电池正负极的判断 1、由组成原电池两极的电极材料判断,如果两极是由活泼性不同的金属作电极时,一般情况下相对活泼的金 属是负极,活泼性较弱的金属是正极(注:此判定为默许规则,一定要注意实际情况,如:Mg—Al—NaOH,Al才是负极;Al—Cu—浓硝酸,Cu才是负极);如果是由金属和非金属导体(或金属氧化物导体)作电极,金属是负极,非金属导体(或金属氧化物导体)是正极。 2、根据氧化反应、还原反应发生的位置判定,发生氧化反应的极(或在该极处失电子)为负极,即(负失氧); 发生还原反应的极(或在该极处得电子)为正极,即(正得还)。 3、根据电子流出或电流流入的电极为负极,相反为正极。 4、根据原电池里电解质溶液内离子流动方向判断:阳离子移向的极为正极,阴离子移向的极为负极。 5、根据原电池的两极发生的现象判断。溶解或质量减轻的电极为负极,有气体或金属析出的电极为正极。 三、常见的几类电池 1、锌—锰干电池,以NH4Cl为电解质溶液的电极反应式: 负极:Zn —2e- =Zn2+正极:2MnO2 +2NH4+ +2e- =Mn2O3+2NH3↑+H2O 总反应:Zn +2MnO2 +2NH4+ =Zn2+ +Mn2O3 +2NH3 ↑+H2O 2、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液, 电池总反应式为:Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s) 则下列说法错误的是( )

2020届高考化学第二轮复习 专题十二 电化学教学案

专题十二电化学 [考试大纲] 1.了解原电池和电解池的工作原理,了解常见化学电源的种类及其工作原理 2.掌握电解原理,了解铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业反应原理。 3.能写出电极反应和电池反应方程式。 4.了解金属腐蚀的类型及防护措施 [知识梳理] 一、原电池 1.原电池的构成条件:这是一种把化学能转化为电能的装置.从理论上说,任何一个自发的氧化还原反应 ......均可设计成原电池。 a.活性不同的两极:作负极的一般 ..是较活泼的金属材料,作正极的材料用一般导体即可 b.电解质溶液 c.闭合回路 d.反应能自发进行 注意:通常两种不同金属在电解质溶液中构成原电池时,较活泼的金属作负极,但也不是绝对的,严格地说,应以发生的电极反应来定.例如,Mg-Al合金放入稀盐酸中,Mg比Al易失去电子,Mg作负极;将Mg-Al合金放入烧碱溶液中,由于发生电极反应的是 Al,故Al作负极。 2.原电池的工作原理: ⑴电极反应(以铜-锌-稀硫酸原电池为例): 负极:_____________ ________ (___ ___反应) 正极:_____________ ________ (____ __反应) ⑵电子流向:从负极(Zn)流向正极(Cu) ⑶电流方向:从正极(Cu)流向负极(Zn) ⑷溶液中离子的移动方向:阳离子向移动,阴离子向移动。 3.金属的腐蚀: 金属的腐蚀分为两类: (1)化学腐蚀:金属或合金直接与周围介质发生反应而产生的腐蚀。 (2)电化学腐蚀:不纯的金属或合金因发生原电池反应而造成的腐蚀。 钢铁在潮湿空气中的腐蚀主要形式是。正极为钢铁中的,负极为,电解质溶液为溶有等气体的水膜。其腐蚀类型及其有关电极反应式、化学方程式分别是: a.吸氧腐蚀(发生于或的潮湿环境中) 负极:正极: b.析氢腐蚀(发生于的潮湿环境中)

高考最新电化学二轮复习专题练习

1.某太阳能电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是( ) A. 硅太阳能电池供电原理与该电池相同 B. 光照时, H+由a极区经质子交换膜向b极区迁移 C. 光照时,b极的电极反应式为 VO2+-e-+H2O=VO2++2H+ D. 夜间无光照时,a极的电极反应式为V3++e-=V2+ 【答案】C 【解析】A、硅太阳能电池是用半导体原理将光能转化为电能,是物理变化,而该电池是化学能转化为电能,两者原理不同,选项A错误;B、光照时,b极VO2+?e?+H2O VO2++2H+,产生氢离子,而氢离子由b极室透过质子膜进入a极室,选项B错误;C、光照时,b极发生失去电子的氧化反应,电极反应式为VO2+?e?+H2O VO2++2H+,选项C 正确;D、夜间无光照时,相当于蓄电池放电,a极的电极反应式为:V2+?e?V3+,发生氧化反应,是负极,选项D错误;答案选C。 点晴:本题考查原电池知识。侧重于原电池的工作原理的考查,注意把握电极反应的判断,把握电极方程式的书写,为解答该类题目的关键。原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极,所以溶液中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反应,答题时注意灵活应用。 2.某锂离子电池工作原理如下图所示,电池反应为:Li1-x CoO2+Li x C LiCoO2+C。下列说法不正确 ...的是 A. 放电时,电子从b极经用电器流向a极 B. 放电时,若转移1mol e-,碳材料将增重7 g C. 充电时,锂离子通过隔膜进入右室 D. 充电时,a极反应:LiCoO2-xe-= Li1-x CoO2+xLi+ 【答案】B 【解析】电池反应为:Li1-x CoO2+Li x C LiCoO2+C。放电时,a极反应: Li1-x CoO2+xLi++xe-= LiCoO2,故为原电池的正极,b极为负极,电极反应:Li x C-xe-= xLi++C,

电化学测量方法 PDF

电化学测量方法 PDF 一、电化学测量方法的分类 ??第一类电化学热力学性质的测量方法 ??第二类单纯依靠电极电势、极化电流的的控制和测量进行动力学性质的测量。 ??第三类在电极电势、极化电流的控制和测量的同时引入光谱波谱技术、扫描探针显微技术的体系电化学性质测量方法二、电化学测量的基本原则要进行电化学测量研究某一个基本过程就必须控制实验条件突出主要矛盾使该过程在电极总过程中占据主导地位降低或消除其他基本过程的影响通过研究总的电极过程研究这一基本过程。三、电化学测量的主要步骤 ??1、实验条件的控制 ??2、实验结果的测 量 ??3、实验结果的解析四、电化学测量的基本知识 ??1、电极电势的测量和控制 ??2、电流的测量和控制 ??3、电化学测量的基本元件介绍 1、电极电势的测量 ?当用电势差计接在研究电极和参比电极之间时测量电路中没有电流流过此时测得的研究电极电势VV开E但是使用电压表作为测量仪器电路中不可能完全没有电压VV开i测R池 i测R仪器? E所以对测量和控制电极电势的仪器有一系列的要求。 ?要求测量仪器有足够高的输入阻抗以保障测量电路中的电流足够小使得电池的开路电压绝大部分都分配在仪器上同时测量电路中的电流小还不会导致被测电池发生极化干扰研究电极的电极电势和参比电极的稳定性。 ?要求仪器有适当的精度、量程一般要求能准确测量或控制到1mV。 ?对暂态测量要求仪器有足够快的响应速度具体测量时对上述指标的要求并不相同也各有侧重需要具体问题具体分析。 2、电流的测量和控制极化电流的测量和控制主要包括两种不同的方式 ?在极化回路中串联电流表适当选择电流表的量程和精度测量电流。这种方式适用于稳态体系的间断测量不适合进行快速、连续的测量 ?使用电流取样电阻或电流-电压转换电路将极化电流信号转变成电压信号然后使用测量、控制电压的仪器进行测量或控制。这种方法适用于极化电流的快速、连续、自动的测量和控制。 ?另外还可能对

(完整word版)电化学测试实验报告

电化学测试技术实验报告 实验地点:8号楼8313 姓名:徐荣 学号:SX1806015 指导教师:佟浩

实验一铁氰化钾的循环伏安测试 一、实验目的 1. 学习固体电极表面的处理方法; 2. 掌握循环伏安仪的使用技术; 3. 了解扫描速率和浓度对循环伏安图的影响。 二、实验原理 铁氰化钾离子[Fe(CN)6]3-亚铁氰化钾离子[Fe(CN)6]4-氧化还原电对的标准电极电位为: [Fe(CN)6]3- + e-= [Fe(CN)6]4-φθ= 0.36V 电极电位与电极表面活度的Nernst方程式为: φ=φθ’+ RT/F ln(COx/CRed) 在一定扫描速率下,从起始电位(-0.2 V)正向扫描到转折电位(+0.8 V)期间,溶液中[Fe(CN)6]4-被氧化生成[Fe(CN)6]3-,产生氧化电流;当负向扫描从转折电位(+0.6 V)变到原起始电位(-0.2 V)期间,在指示电极表面生成的[Fe(CN)6]3-被还原生成[Fe(CN)6]4-,产生还原电流。为了使液相传质过程只受扩散控制,应在加入电解质和溶液处于静止下进行电解。在0.1M NaCl溶液中[Fe(CN)6]4-的电子转移速率大,为可逆体系(1M NaCl溶液中,25℃时,标准反应速率常数为 5.2×10-2 cm2s-1)。 三、仪器和试剂 电化学分析系统;铂盘电极;铂柱电极,饱和甘汞电极;电解池;容量瓶。 0.50 mol·L-1 K3[Fe(CN)6];0.50 mol·L-1 K4[Fe(CN)6] ;1 mol·L-1 NaCl 四、实验步骤 1. 指示电极的预处理 铂电极用Al2O3粉末(粒径0.05 μm)将电极表面抛光,然后用蒸馏水清洗。 2. 支持电解质的循环伏安图

2018高考电化学二轮复习专题练习

2018高考最新电化学 二轮复习专题练习 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

1.某太阳能电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是( ) A. 硅太阳能电池供电原理与该电池相同 B. 光照时, H+由a极区经质子交换膜向b极区迁移 C. 光照时,b极的电极反应式为 VO2+-e-+H2O=VO2++2H+ D. 夜间无光照时,a极的电极反应式为V3++e-=V2+ 【答案】C 【解析】A、硅太阳能电池是用半导体原理将光能转化为电能,是物理变化,而该电池是化学能转化为电能,两者原理不同,选项A错误;B、光照时,b极VO2+?e?+H2O VO2++2H+,产生氢离子,而氢离子由b极室透过质子膜进入a极室,选项B错误;C、光照时,b极发生失去电子的氧化反应,电极反应式为VO2+?e?+H2O VO2++2H+,选项C正确;D、夜间无光照时,相当于蓄电池放电,a极的电极反应式为:V2+?e?V3+,发生氧化反应,是负极,选项D错误;答案选C。 点晴:本题考查原电池知识。侧重于原电池的工作原理的考查,注意把握电极反应的判断,把握电极方程式的书写,为解答该类题目的关键。原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极,所以溶液中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反应,答题时注意灵活应用。 2.某锂离子电池工作原理如下图所示,电池反应为:Li1-x CoO2+ Li x C LiCoO2+C。下列说法不正确 ...的是 A. 放电时,电子从b极经用电器流向a极 B. 放电时,若转移1mol e-,碳材料将增重7 g C. 充电时,锂离子通过隔膜进入右室 D. 充电时,a极反应:LiCoO2-xe-= Li1-x CoO2+xLi+

电化学基础知识点归纳知识分享

第四章电化学基础知识点归纳 第四章电化学基础知识点归纳 一、原电池课标要求 1、掌握原电池的工作原理 2、熟练书写电极反应式和电池反应方程式要点精讲 1、原电池的工作原理(1)原电池概念:化学能转化为电能的装置,叫做原电池。若化学反应的过程中有电子转移,我们就可以把这个过程中的电子转移设计成定向的移动,即形成电流。只有氧化还原反应中的能量变化才能被转化成电能;非氧化还原反应的能量变化不能设计成电池的形式被人类利用,但可以以光能、热能等其他形式的能量被人类应用。(2)原电池装置的构成①有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极。②电极材料均插入电解质溶液中。③两极相连形成闭合电路。(3)原电池的工作原理原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电流。负极发生氧化反应,正极发生还原反应,简易记法:负失氧,正得还。 2、原电池原理的应用(1)依据原电池原理比较金属活动性强弱①电子由负极流向正极,由活泼金属流向不活泼金属,而电流方向是由正极流向负极,二者是相反的。②在原电池中,活泼金属作负极,发生氧化反应;不活泼金属作正极,发生还原反应。③原电池的正极通常有气体生成,或质量增加;负极通常不断溶解,质量减少。(2)原电池中离子移动的方向①构成原电池后,原电池溶液中的阳离子向原电池的正极移动,溶液中的阴离子向原电池的负极移动;②原电池的外电路电子从负极流向正极,电流从正极流向负极。注:外电路:电子由负极流向正极,电流由正极流向负极;内电路:阳离子移向正极,阴离子移向负极。 3、原电池正、负极的判断方法:(1)由组成原电池的两极材料判断一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。(2)根据电流方向或电子流动方向判断。电流由正极流向负极;电子由负极流向正极。(3)根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断在原电池的电解质溶液内,阳离子移向正极,阴离子移向负极。(4)根据原电池两极发生的变化来判断原电池的负极失电子发生氧化反应,其正极得电子发生还原反应。(5)根据电极

(参考)2019年高考化学一轮复习电化学专题训练无答案

(参考)2019年高考化学一轮复习电化学专题训练无答案 李仕才 1.由我国科学家研发成功的铝锰电池是一种比能量很高的新型干电池,以氯化钠和稀氨水混合溶液为电解质,铝和二氧化锰—石墨为两极,其电池反应为Al+3MnO2+3H2O===3MnO(OH)+Al(OH)3。下列有关该电池放电时的说法不正确的是( ) A.二氧化锰—石墨为电池正极 B.负极反应式为Al-3e-+3NH3·H2O===Al(OH)3+3NH+4 C.OH-不断由负极向正极移动 D.每生成1 mol MnO(OH)转移1 mol电子 2.用图甲装置电解一定量的CuSO4溶液,M、N为惰性电极。电解过程实验数据如图乙所示。横轴表示电解过程中转移电子的物质的量,纵轴表示电解过程产生气体的总体积。下列说法不正确的是( ) A.A点所得溶液只需加入一定量的CuO固体就可恢复到起始状态 B.电解过程中N电极表面先有红色物质生成,后有气泡产生 C.Q点时M、N两电极上产生的总气体在相同条件下体积相同 D.若M电极材料换成Cu,则电解过程中CuSO4溶液的浓度不变 3.2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。 下列叙述错误的是( ) A.a为电池的正极 B.电池充电反应为LiMn2O4===Li1-xMn2O4+xLi

C.放电时,a极锂的化合价发生变化 D.放电时,溶液中Li+从b向a迁移 4.一种新型的乙醇电池,它用磺酸类质子溶剂.电池总反应为: C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O,电池示意如图,下列说法正确的是()A.a极为电池的正极 B.电池工作时电流由a极沿导线经灯泡再到b极 C.电池负极的电极反应为:4H++O2+4e﹣=2H2O D.电池工作时,1mol乙醇被氧化时就有12mol电子转移 5.科技工作者设计出的新型可充电锂—空气电池如图所示,该电池使用了两种电解质溶液,a极一侧使用含有锂盐的有机电解液,b极一侧使用水性电解液。下列有关这种电池的判断正确的是( ) A.放电时,a为负极,充电时,a为阴极 B.放电时,正极反应式为4OH-+4e-===2H2O+O2↑ C.充电时,Li+通过离子交换膜的方向是从左到右 D.充电后,水性电解液的pH增大 6.一种处理高浓度乙醛废水的方法﹣﹣隔膜电解法,其原理如图所示,电解质溶液为一定浓度含乙醛的Na2SO4溶液,电解后乙醛在两个电极 分別转化为乙醇和乙酸。下列说法正确的是() A.a 电极为阴极,b电极为阳极 B.阳板的电极反应式为CH3CHO﹣2e﹣+H2O=CH3COOH+2H+ C.设电解时溶液体积不变,则阴极区Na2SO4的物质的量增大 D.电解过程中,M 池溶液的pH 变大,N 池溶液的pH 变小 7.空间实验室“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池(RFC),RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。下

电化学测试方法

电化学测试一般步骤: 1. 玻璃仪器、对电极清洗 三口电解池,棕色容量瓶(高氯酸),容量瓶(硫酸),烧杯,移液管先用自来水冲洗干净后,加入洗洁精放在超声池中超声半小时,再用自来水冲洗3-4次,然后用超纯水冲洗3-4次,沥干,放入铬酸清洁液24h以上,取出后用超纯水清洗3-4次,再存放在1M的硝酸溶液中,用前取出用超纯水冲洗3次,晾干。 Pt对电极清洁,在1M硝酸溶液中扫2次C乂或,50圈,200mV/S,扫完一次之后再更换溶液接着再扫,直到氢的吸脱附区形状,10圈,,200mV/S)(3个特征峰全出),用完之后再放置在1M硝酸溶液中保存。 碳棒电极,先清洗,然后在1M硝酸溶液中扫CV(或,50圈), 用完之后再放置在11M硝酸溶液中保存。 2. HCI04L)溶液配置 现配现用。取1L的棕色容量瓶,用超纯水清洗多遍(至少3遍),用干净并且干燥的移液管移取8ml %优级纯高氯酸(进口的高氯酸,3个月用完,分解出氯离子)至容量瓶中,定容。 买一个pH计。 3. 参比校正 所有的电解池、参比电极、对电极在测试前用L HClO4润洗3 次。在含有电解液的五口烧瓶中通氢气1h至饱和,以Pt丝为对电极和工作电极,待校正参比电极为参比电极,(1)直接读三电极体系的开路电压,开路电压就是参比电极的电位;(2)扫CV先测开路 电压,然后在开路电压正负10mV区间来扫CV扫描速度1mV/s,电压稳定时电流为0处所对应的电压值为参比电极校正电位。

参比电极应每天测试前校正防止电位漂移。 4. 工作电极准备 抛光粉和麂皮 电极打磨处理,最细的AI2O3,走8字30次,水洗、硝酸洗、碱洗、醇洗,盖帽子,照出人影。 墨水滴制备:称量2mg催化剂样品放入试管中,再用移液枪加入800微升乙醇和5微升5%Nafion溶液,超声混合30min-60min,到样品均匀分散到溶液中为止。(以20%?业Pt/C,载量为5ug为例) 墨水滴制备:称量2mg催化剂样品放入试管中,再用移液 枪加入800微升乙醇,超声混合30min-60min,到样品均匀分散到溶液中为止。再滴1滴%勺Nafion到电极表面。(以20%?业Pt/C,载量为5ug为例) 催化层涂覆:用移液枪移取10卩L混合液,分多次涂覆在玻碳电极表面,干燥后待用。(如下图) 表面有气泡:

第四章 电化学基础知识点总结

第四章电化学基础 第一节原电池 原电池: 1、概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池 2、组成条件:①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 3、电子流向:外电路:负极——导线——正极 内电路:盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液,盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。 4、电极反应:以锌铜原电池为例: 负极:氧化反应:Zn-2e=Zn2+(较活泼金属) 正极:还原反应:2H++2e=H2↑(较不活泼金属)总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑ 5、正、负极的判断: AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF

(1)从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属为正极。 (2)从电子的流动方向负极流入正极 (3)从电流方向正极流入负极 (4)根据电解质溶液内离子的移动方向阳离子流向正极,阴离子流向负极 (5)根据实验现象①__溶解的一极为负极__②增重或有气泡一极为正极 第二节化学电池 1、电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池 2、化学电池:借助于化学能直接转变为电能的装置 3、化学电池的分类:一次电池、二次电池、燃料电池 一、一次电池 1、常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF

二、二次电池 1、二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复使 用,又叫充电电池或蓄电池。 2、电极反应:铅蓄电池 放电:负极(铅):Pb+SO 2--2e=PbSO4 4 正极(氧化铅): PbO2+4H++SO 2-+2e=PbSO4+2H2O 4 充电:阴极:PbSO4+2H2O-2e=PbO2+4H++SO 2- 4 阳极:PbSO4+2e=Pb+SO 2- 4 两式可以写成一个可逆反应:PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4+2H2O 3、目前已开发出新型蓄电池:银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子 电池、聚合物锂离子电池 三、燃料电池 1、燃料电池:是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池 2、电极反应:一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相 AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF

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