电化学及其应用33..doc

电化学及其应用 一、高考展望： 电化学是高考命题的热点之一。试题常以选择题居多，也有以填空、简答、实验、计算等形式命题。由于电化学中的电路、电量等与物理学联系紧密，在今后的综合考试中该部分不仅不会“降温”，还有“变热”的趋势。在题型上应以传统题为主，在内容上与物理学科的综合应引起重视。 主要考查点：电解池、原电池、电镀池的构成条件及区别，电路中的电子流向、电极反应类型与电极种类关系，金属活泼件与电极关系，阴、阳极放电顺序及应用，两电极反应式的书写，两电极产物间的相当量关系，两极产物判断，电解质溶液中离子浓度变化、pH变化，根据离子、电解产物与电子相当量关系的计算，反应时的现象等。 二、 装 置 图 CuSO4溶液 盐酸溶液 CuCl2溶液 定义 将化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属或合金的装置 形成 条件 ①活动性不同的两电极（连接）； ②电解质溶液（电极插入其中并与电极自发反应）； ③形成闭合回路。 ①两电极接直流电源； ②两电极插入电解质溶液； ③形成闭合回路。 ①镀层金属接电源正极作阳极，镀件接电源负极作阴极； ②电镀液必须含有镀层金属的阳离子 ③形成闭合回路。 两电极 规定及 反应 负极：较活泼金属；释放电子；发氧化化反应 正极：较不活泼金属(或能导电的非金属)；电子流入一极；发生还原反应。 阴极：与电源负极相连的 极；发生还原反应。 阳极：与电源正极相连的 极；发生氧化反应。 阴极：待镀金属；还原反应。 阳极：镀层金属；氧化反应。 电子 流向 负极正极 负极→阴极→阳离子 正极←阳极←阴离子 负极→阴极→阳离子 正极←阳极 理解掌握原电池和电解池(电镀池)的构成条件和工作原理： 2. 掌握电解反应产物及电解时溶液pH值的变化规律及有关电化学的计算： ⑴要判断电解产物是什么，必须理解溶液中离子放电顺序： 阴极放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。放电顺序是： K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+(H+)、Cu2+、Hg2+、Ag+、Au3+ 放电由难到易 —1— 阳极：若是惰性电极作阳极，溶液中的阴离子放电，放电顺序是： S2-、I-、Br-、Cl-、OH-、含氧酸根离子(NO3-、SO42-、CO32-)、F- 失电子由易到难 若是非惰性电极作阳极，则是电极本身失电子。 要明确溶液中阴阳离子的放电顺序，有时还需兼顾到溶液的离子浓度。如果离子浓度相差十分悬殊的情况下，离子浓度大的有可能先放电。如理论上H+的放电能力大于Fe2+、Zn2+，但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液时，由于溶液[Fe2+]或[Zn2+][H+]，则先在阴极上放电的是Fe2+或Zn2+，因此，阴极上的主要产物则为Fe和Zn。但在水溶液中，Al3+、Mg2+、Na+等是不会在阴极上放电的。 ⑵电解时溶液pH值的变化规律： 电解质溶液在电解过程中，有时溶液pH值会发生变化。判断电解质溶液的pH值变化，有时可以从电解产物上去看。 ①若电解时阴极上产生H2，阳极上无O2产生，电解后溶液pH值增大； ②若阴极上无H2，阳极上产生O2，则电解后溶液pH值减小； ③若阴极上有H2，阳极上有O2，且V(H2)==2V(O2)，则有三种情况：a 如果原溶液为中性溶液，则电解后pH值不变；b 如果原溶液是酸溶液，则pH值变小；c 如果原溶液为碱溶液，则pH值变大； ④若阴极上无H2，阳极上无O2产生，电解后溶液的pH可能也会发生变化。如电解CuCl2溶液（CuCl2溶液由于Cu2+水解显酸性），一旦CuCl2全部电解完，pH值会变大，成中性溶液。 ⑶进行有关电化学计算，如计算电极析出产物的质量或质量比，溶液pH值或推断金属原子量等时，一定要紧紧抓住阴阳极或正负极等电极反应中得失电子数相等这一规律。 3. 理解金属腐蚀的本质及不同情况，了解用电化学原理在实际生活生产中的应用： ⑴金属的腐蚀和防护： ①金属腐蚀的实质是铁等金属原子失去电子而被氧化成金属阳离子的过程，可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。金属与氧化剂（一般非电解质）接触，直接发生化学反应引起的腐蚀叫化学腐蚀，如铁与氯气接触发生的腐蚀为化学腐蚀。而更普遍存在的，危害也更为严重的是电化学腐蚀，即不纯的金属或合金与电解质溶液发生原电池反应引起的腐蚀。如钢铁在水膜酸性较强条件下发生析氢腐蚀Fe－2e－=Fe2+，2H++2e－==H2↑；在水膜酸性很弱或中性条件下，则发生吸氧腐蚀：2Fe－4e－=2Fe2+，2H2O+O2+4e－==4OH－。 ②金属的防护方法： a、改变金属的内部结构；b、覆盖保护层；c、使用电化学保护法 ⑵原电池原理的应用： ①制作多种化学电