电化学基础知识.doc

高二化学：电化学根底

复习重点：

1.了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反响式和电池反响方程式。

2.了解常见化学电池的种类及其工作原理。

3.理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。

知识梳理

一、原电池及其工作原理

1．原电池：转化为。

2．原电池的电极

原电池的负极——金属——发生反响——向外电路电子

原电池的正极——金属(或惰性电极如石墨)——发生反响——外电路提供

的电子

3．原电池的构成条件

(1)能自发地发生。

(2)电解质溶液(构成电路或参加反响)。

(3)由复原剂和导体构成极系统，由氧化剂和导体构成极系统。

(4)形成(两电极接触或用导线连接)。

4．工作原理(以锌—铜原电池为例，如下图)

电极名称

负极

正极

电极材料

电极反响

Zn－2e－===Zn2＋

Cu2＋＋2e－===Cu

反响类型

氧化反响

复原反响

电子流向

由沿导线流向

例题1.关于原电池的说法，正确的选项是()

A．在正极上发生氧化反响

B．某电极上有氢气产生，那么此电极为正极

C．在外电路电子流出的为正极

D．在负极上发生复原反响

例题2.可以将反响Zn＋Br2===ZnBr2设计成原电池，以下4个电极反响：

①Br2＋2e－===2Br－， ②2Br－－2e－===Br2，

③Zn－2e－===Zn2＋， ④Zn2＋＋2e－===Zn，

其中表示放电时负极和正极反响的分别是()

A．②和③ B．②和①

C．③和① D．④和①

二、常见化学电源

电池

负极反响

正极反响

总反响式

碱性锌锰电池

Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2

2MnO2+2H2O+2e===

2MnOOH＋2OH－

Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2

铅蓄

电池

PbO2(s)＋2e－＋4H＋(aq)＋SO42－(aq)===PbSO4(s)＋2H2O(l)

Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)===2PbSO4(s)＋2H2O(l)

氢氧燃料电池

2H2－4e－===4H＋

酸性：

2H2＋O2===2H2O

2H2－4e－＋4OH－===4H2O

碱性：

2H2－4e－===4H＋

固体：O2＋4e－===2O2－

例题3.锂电池反响原理如下：FePO4＋Lieq\o(,\s\up10(放电),\s\do10(充电))LiFePO4，内部为能够导电的固体电解质。以下有关该电池说法正确的选项是()

A．可参加硫酸以提高电解质的导电性

B．放电时电池内部Li＋向负极移动

C．放电时，Li发生复原反响

D．放电时电池正极反响为：

FePO4＋e－＋Li＋===LiFePO4

例题4．燃料电池是一种新型电池，它利用燃料在反响过程中把化学能直接转化为电能。氢氧燃料电池的根本反响如下：X极，eq\f(1,2)O2(g)＋H2O(l)＋2e－===2OH－；Y极，H2(g)＋2OH－－2e－===2H2O(l)。以下判断中，正确的选项是()

A．X是负极

B．Y是正极

C．Y极发生复原反响

D．Y极发生氧化反响

三、电解原理

1．电解定义

在作用下，电解质在两个电极上分别发生和的过程。

2．能量转化形式：转化为。

3．电解池

(1)构成条件

①有与相连的两个电极。

②(或熔融电解质)。

③形成。

(2)电极名称及电极反响(如图)

(3)电子和离子移动方向

①电子：从电源流向电解池的；从电解池的流向电源的。

②离子：阳离子移向电解池的；阴离子移向电解池的。

例题5.为将反响2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑的化学能转化为电能，以下装置能到达目的的是(铝条均已除去了氧化膜)()

例题6．用惰性电极电解VLASO4的水溶液，当阴极上有mg金属析出(阴极上无气体产生)时，阳极上产生xL气体(标准状况)，同时溶液的pH由原来的6.5变为2.0(设电解前后溶液体积不变)。那么A的相对原子质量的表示式为()

①eq\f(100m,V)②eq\f(200m,V)③eq\f(22.4m,x)④eq\f(11.2m,x)

A．①②B．②④

C．①④D．③④

四、电解原理的应用

1．氯碱工业

概念：用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、H2和Cl2，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业，称为氯碱工业。

原理eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(阳极?C?：2Cl－－2e－===Cl2↑?氧化反响?,阴极?Fe?：2H＋＋2e－===H2↑?复原反响?,总反响：2NaCl＋2H2O\o(=====,\s