2024-01-14 05:08:59 | 帮帮网
原电池是可以通过氧化还原反应而产生电流的装置,也可以说是把化学能转变成电能的装置。这次我在这里给大家整理了高考化学原电池知识点归纳,供大家阅读参考。
目录
高考化学原电池知识点归纳
原电池正负极的判断方法
原电池工作原理
高考化学原电池知识点归纳
一、原电池的原理
1.构成原电池的四个条件(以铜锌原电池为例)
①活拨性不同的两个电极 ②电解质溶液 ③自发的氧化还原反应 ④形成闭合回路
2.原电池正负极的确定
①活拨性较强的金属作负极,活拨性弱的金属或非金属作正极。
②负极发生失电子的氧化反应,正极发生得电子的还原反应
③外电路由金属等导电。在外电路中电子由负极流入正极
④内电路由电解液导电。在内电路中阳离子移向正极,阴离子会移向负极区。
Cu-Zn原电池:负极: Zn-2e=Zn2+ 正极:2H+ +2e=H2↑ 总反应:Zn +2H+=Zn2+ +H2↑
氢氧燃料电池,分别以OH和H2SO4作电解质的电极反应如下:
碱作电解质:负极:H2—2e-+2OH-=2 H2O 正极:O2+4e-+2 H2O=4OH-
酸作电解质:负极:H2—2e-=2H+ 正极:O2+4e-+4H+=2 H2O
总反应都是:2H2+ O2=2 H2O
二、电解池的原理
1.构成电解池的四个条件(以NaCl的电解为例)
①构成闭合回路 ②电解质溶液 ③两个电极 ④直流电源
2.电解池阴阳极的确定
①与电源负极相连的一极为阴极,与电源正极相连的一极为阳极
②电子由电源负极→ 导线→ 电解池的阴极→ 电解液中的(被还原),电解池中阴离子(被氧化)→ 电解池的阳极→导线→电源正极
③阳离子向负极移动;阴离子向阳极移动
④阴极上发生阳离子得电子的还原反应,阳极上发生阴离子失电子的氧化反应。
注意:在惰性电极上,各种离子的放电顺序
三.原电池与电解池的比较
原电池电解池
(1)定义化学能转变成电能的装置电能转变成化学能的装置
(2)形成条件合适的电极、合适的电解质溶液、形成回路电极、电解质溶液(或熔融的电解质)、外接电源、形成回路
(3)电极名称负极正极阳极阴极
(4)反应类型氧化还原氧化还原
(5)外电路电子流向负极流出、正极流入阳极流出、阴极流入
四、在惰性电极上,各种离子的放电顺序:
1、放电顺序:
如果阳极是惰性电极(Pt、Au、石墨),则应是电解质溶液中的离子放电,应根据离子的放电顺序进行书写书写电极反应式。
阴极发生还原反应,阳离子得到电子被还原的顺序为:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>(酸电离出的H+)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(水电离出的H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>+。
阳极(惰性电极)发生氧化反应,阴离子失去电子被氧化的顺序为:S2->SO32->I->Br ->Cl->OH->水电离的OH->含氧酸根离子>F-。
(注:在水溶液中Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、+这些活泼金属阳离子不被还原,这些活泼金属的冶炼往往采用电解无水熔融态盐或氧化物而制得)。
2、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,阳极上有,且V O2=2 V H2,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。
3、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。
五、电解原理的应用
(1)制取物质:例如用电解饱和食盐水溶液可制取氢气、氯气和烧碱。
(2)电镀:应用电解原理,在某些金属表面镀上一薄层 其它 金属或合金的过程。电镀时,镀件作阴极,镀层金属作阳极,选择含有镀层金属阳离子的盐溶液为电解质溶液。电镀过程中该金属阳离子浓度不变。
(3)精炼铜:以精铜作阴极,粗铜作阳极,以硫酸铜为电解质溶液,阳极粗铜溶解,阴极析出铜,溶液中Cu2+浓度减小
(4)电冶活泼金属:电解熔融状态的Al2O3、MgCl2、NaCl可得到金属单质。
六、电解举例
(1)电解质本身:阳离子和阴离子放电能力均强于水电离出H+和OH -。如无氧酸和不活泼金属的无氧酸盐。
①HCl(aq):阳极(Cl->OH-)2Cl――2e-=Cl2↑ 阴极(H+) 2H++2e-=H2↑ 帮帮网
总方程式 2HCl H2↑+Cl2↑
②CuCl2(aq):阳极(Cl->OH-)2Cl――2e-=Cl2↑ 阴极(Cu2+>H+) Cu2++2e-=Cu
总方程式 CuCl2 Cu+Cl2↑
(2)电解水:阳离子和阴离子放电能力均弱于水电离出H+和OH -。如含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐。
①H2SO4(aq):阳极(SO42-
总方程式 2H2O 2H2↑+O2↑
②NaOH(aq):阳极(OH-)4OH――4e-=2H2O+O2↑ 阴极:(Na+
总方程式 2H2O 2H2↑+O2↑
③Na2SO4(aq):阳极(SO42-
总方程式 2H2O 2H2↑+O2↑
(3)电解水和电解质:阳离子放电能力强于水电离出H+,阴离子放电能力弱于水电离出OH-,如活泼金属的无氧酸盐;阳离子放电能力弱于水电离出H+,阴离子放电能力强于水电离出OH -,如不活泼金属的含氧酸盐。
①NaCl(aq):阳极(Cl->OH-)2Cl――2e-=Cl2↑ 阴极:(Na+ 总方程式 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
②CuSO4(aq):阳极(SO42-H+) Cu2++2e-=Cu
总方程式 2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑
<<<
原电池正负极的判断 方法
1.一般两极为活泼性不同电极材料时,往往活泼性强的作负极,活泼性弱的作正极,但是除了一些特例如:Mg-Al-NaOH构成的原电池中,虽然镁比铝活泼,但是镁不与电解质溶液氢氧化钠反应,而铝可以与氢氧化钠反应,故根据原电池的条件可知,原电池要为能自发进行的氧化还原反应,所以此时,铝为负极,镁为正极;
2.根据电极反应,负极发生氧化反应,正极发生还原反应;
3.根据题目中的物质进出工作原理图,看物质进出之后物质元素中化合价的升降,若化合价升高则为发生氧化反应,故为负极,反之为正极;
4.根据电子流向,电子流出极为负极,流入极为正极;
5.根据电流方向,电流流出极为正极,流入极为负极;
6.根据电解质溶液中阴阳离子的移动方向判断,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动;
7.根据现象判断,金属溶解极为负极,有气泡产生极为正极;
8.根据原电池装置中电流表的指针方向判断,指针指向的那一极为正极。
<<<
原电池工作原理
原电池反应属于放热的反应,一般是氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。
但是,需要注意,非氧化还原反应一样可以设计成原电池。从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经外接导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。
<<<
高考化学原电池知识点归纳相关 文章 :
★ 总结高考电化学知识点
★ 高考化学知识点归纳大全
★ 高中化学原电池电解池知识点
★ 高中电化学必备知识点归纳
★ 高考化学必背知识点大全
★ 高三化学复习知识点归纳
★ 高中重要的化学知识归纳整理
var _hmt = _hmt || []; (function() { var hm = document.createElement("script"); hm.src = " var s = document.getElementsByTagName("script")[0]; s.parentNode.insertBefore(hm, s); })();
(16分)
(1) Pb+SO 4 2- –2e-=PbSO 4 (2分) PbO 2 +SO 4 2- +4H + +2e-=PbSO 4 +2H 2 O(2分) (2) 2Fe 3+ +Cu=2Fe 2+ +Cu 2+ (2分) Cu(1分) Fe 3+ +e - =Fe 2+ (2分) (3) B(1分),Al+4OH - –3e - =AlO 2 - +2H 2 O(2分) (4)① a(1分),CH 4 +10OH - –8e - =CO 3 2+ +7H 2 O(2分) ②减小(1分) |
试题分析:(1)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。所以根据总的反应式可知,Pb是负极,失去电子,二氧化铅是正极得到电子,因此电极反应式分别是,负极:Pb+SO 4 2- –2e-=PbSO 4 ,正极:PbO 2 +SO 4 2- +4H + +2e-=PbSO 4 +2H 2 O。 (2)氯化铁和铜反应的离子方程式是2Fe 3+ +Cu=2Fe 2+ +Cu 2+ ,所以如果要将该反应设计成原电池,则负极应该是铜,正极是铁离子得到电子,则正极反应式为Fe 3+ +e - =Fe 2+ 。 (3)铝在浓硝酸中发生钝化,所以此时铝是正极,铜是负极。而在氢氧化钠溶液中,铜和氢氧化钠不反应,所以铝是负极,铜是正极,答案选B。其中插入烧碱溶液中形成原电池的负极反应式Al+4OH - –3e - =AlO 2 - +2H 2 O。 (4)①甲烷失去电子,所以在负极通入,因此电池的负极是a。由于电解质是氢氧化钠溶液,所以电极反应式是CH 4 +10OH - –8e - =CO 3 2+ +7H 2 O。 ②由于反应中有碳酸钠生成,消耗氢氧化钠,所以电池工作一段时间后电解质溶液的pH减小。 点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题注重基础,难易适中,侧重对学生基础知识的巩固与训练,有利于培养学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该题的关键是明确原电池的工作原理,并能结合题意具体问题、具体分析即可。 |
一、池州学院联系电话池州学院联系电话:0566-2748992二、池州学院简介池州学院坐落在“千载诗人地”的中国优秀旅游城市——安徽省池州市,是省属综合性普通本科院校。始建于1977年,初为安徽劳动大学池州地区专科班,1980年定名为池州师范专科学校,1999年原池州工业学校并入,2002年原安徽省经贸学校并入,2007年升格为池州学院,2014年通过教育部本科教学工作合格评估,2019年通过
一、河池学院联系电话河池学院联系电话:0778-3142339,0778-3143720二、河池学院简介学校前身是创建于1951年的广西省宜山师范学校,历经广西宜山专区师范学校、柳州师专、广西河池地区宜山师范学校等办学阶段,1978年12月国务院批准在宜山师范学校为基础上建立河池师范专科学校,1979年5月经中共河池地委批准复办宜山师范学校(后更名为宜州民族师范学校),1994年教育部批准更名
一、云南大学滇池学院联系电话云南大学滇池学院联系电话:0871-64316805,0871-64313233二、云南大学滇池学院简介云南大学滇池学院是由云南省唯一的“双一流”大学云南大学申办并经教育部批准的独立学院,学校现有11个分院、2个公共教学部、52个本科专业,全日制在校学生近23000人。滇池学院主要依托云南大学雄厚的师资力量,学校现有专任教师1160人,具有教授、副教授以上职称的占3
一、池州职业技术学院联系电话池州职业技术学院联系电话:0566-2091931,0566-2090519二、池州职业技术学院简介安徽省技能型高水平大学建设单位安徽省示范性高职院校安徽省普通高校毕业生就业工作先进集体全国“国防教育特色学校”安徽省文明单位安徽省文明校园池州职业技术学院是2002年7月经省人民政府批准成立的公办全日制普通高等院校,全国职业技能大赛(园艺)一等奖获得单位,安徽省技能型
池州学院全国排名是多少,池州学院排名情况简介作为一所在安徽省池州市的本科高等学府,池州学院已经走过了近20年的历程。经过不断的探索和努力,学院逐渐成长为培养职业化人才、服务地方经济社会发展的重要高等教育机构。那么,池州学院的排名情况究竟如何呢?根据最新的排名数据,池州学院目前在全国大学排名中位于第271-290名之间。虽然属于较为中等的水平,但在安徽省内取得了不俗的成绩,排名在本省内也是比
河池学院2023年有哪些招生计划和专业(附专业列表)一、河池学院招生专业有哪些河池学院开设的专业有:经济统计学、贸易经济、社会工作、学前教育、小学教育、汉语言文学、汉语国际教育、秘书学、英语、泰语、商务英语、新闻学、数学与应用数学、信息与计算科学、物理学、化学、生物科学、应用统计学、机械设计制造及其自动化、电子信息工程、计算机科学与技术、软件工程、物联网工程、数据科学与大数据技术、制药工程、
一、池州学院怎么样池州学院坐落在“千载诗人地”的中国优秀旅游城市——安徽省池州市,是省属综合性普通本科院校。始建于1977年,初为安徽劳动大学池州地区专科班,1980年定名为池州师范专科学校,1999年原池州工业学校并入,2002年原安徽省经贸学校并入,2007年升格为池州学院,2014年通过教育部本科教学工作合格评估,2019年通过教育部本科教学工作审核评估。学校现占地近2000亩,校舍面积
一、河池学院怎么样学校前身是创建于1951年的广西省宜山师范学校,历经广西宜山专区师范学校、柳州师专、广西河池地区宜山师范学校等办学阶段,1978年12月国务院批准在宜山师范学校为基础上建立河池师范专科学校,1979年5月经中共河池地委批准复办宜山师范学校(后更名为宜州民族师范学校),1994年教育部批准更名为“河池师范高等专科学校”。2003年经教育部、自治区人民政府批准在河池师范高等专科学
2023-12-25 17:11:08
2023-07-01 09:56:22
2023-08-02 11:19:27
2023-12-20 12:58:10
2023-07-26 16:59:11
2023-05-29 08:02:24