当前位置:文档之家› 电化学基础-王玮

电化学基础-王玮

电化学基础-王玮
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 -

七、学术诚信

学习成果不能造假,如考试作弊、盗取他人学习成果、一份报告用于不同的课程等,均属造假行为。他人的想法、说法和意见如不注明出处按盗用论处。本课程如有发现上述不良行为,将按学校有关规定取消本课程的学习成绩。

八、大纲审核

教学院长:院学术委员会签章:

- 1 -

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 -

电化学基础及其应用(1)(教师版)

2021届新课标高考化学一轮复习同步测控(教师版) 专题2:电化学基础及其应用(1)(精品) 第I卷选择题(50分) 一、选择题(本题共10小题,共50分。在每小题给出的A、B、C、D四个选项中, 只有一项是符合题目要求的。) 1、(2020·盐城模拟)下列各组中,每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是 A. HCl、 CuCl2、 Ba(OH)2 B. NaOH、CuSO4、 H2SO4 C. NaOH、H2SO4、 Ba(OH)2 D. NaBr、 H2SO4、 Ba(OH)2 2、(2020郴州模拟)将镁片、铝片平行插入到一定浓度的NaOH溶液中,用导线连接成闭合回路,该装置在工作时,下列叙述正确的是 A.镁比铝活泼,镁失去电子被氧化成Mg2+ B.铝是电池的负极,开始工作时溶液中会立即有白色沉淀生成 C.该装置的内、外电路中,均是电子的定向移动形成电流 D.该装置开始工作时,铝片表面的氧化膜可不必处理 【解析】对NaOH溶液而言Al比Mg活泼,故Al为负极,Mg为正极,负极电极反应式为:Al+4OH--3e-===AlO-2+2H2O,故A、B两项均不正确;内电路 是阴、阳离子定向移动形成电流,故C项不正确;Al表面氧化膜不必另外处理, 溶液中NaOH即可使其溶解,故D项正确。 3、(2020江西五校联考)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+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnOOH,下列说法错误的是

A.电池工作时,锌失去电子 B.电池正极的电极反应式为:2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH- C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极 D.外电路中每通过0.2 mol 电子,锌的质量理论上减少6.5 g 4、(2020·天津高考,4)锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是 A.铜电极上发生氧化反应 B.电池工作一段时间后,甲池的c(S)减小 C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加 D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡 【解析】由锌铜原电池原理可知,锌电极为负极,失电子,发生氧化反应,铜电极为正极,得电子,发生还原反应,A项错误;阳离子交换膜只允许阳离子和水分子 通过,两池中c(S)不变,B项错误;电解过程中Zn2+由甲池通过阳离子交换膜进 入乙池,乙池中Cu2++2e-Cu,其溶液中的离子转换为Cu2+→Zn2+,摩尔质量 M(Cu2+)

第9章 电化学基础习题及答案

第九章电化学基础 第28讲原电池 一、选择题 1.用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂—KNO3的U 形管)构成—个原电池(如图)。以下有关该原电池的叙述正确的是() ①在外电路中,电流由铜电极流向银电极 ②正极反应为:Ag++e-===Ag ③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作 ④将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 A.①②B.②③ C.②④D.③④ 2.有关下图所示原电池的叙述不正确的是() A.电子沿导线由Cu片流向Ag片 B.正极的电极反应是Ag++e-===Ag C.Cu片上发生氧化反应,Ag片上发生还原反应 D.用该电池电解饱和食盐水,3.2 g Cu溶解时生成1.12 L Cl2 3.小明利用家中废旧材料制作了一个可使玩具扬声器发出声音的电池,装置如图。下列有关该电池工作时的说法错误的是() A.铝罐将逐渐被腐蚀 B.电子流向为铝质汽水罐→导线→扬声器→导线→炭棒 C.食盐水中的Na+向炭棒移动 D.炭棒上发生的反应为:2H++2e-===H2↑ 4.下列反应不可用于设计原电池的是() A.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ B.2CH3OH+3O2―→2CO2+4H2O C.NaOH+HCl===NaCl+H2O D.4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3 5.原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法中

不正确的是( ) A .由Al 、Cu 、稀H 2SO 4组成原电池,其负极反应式为:Al -3e -===Al 3+ B .由Mg 、Al 、NaOH 溶液组成原电池,其负极反应式为:Al -3e -+4OH -===AlO -2+ 2H 2O C .由Fe 、Cu 、FeCl 3溶液组成原电池,其负极反应式为:Cu -2e -===Cu 2+ D .由Al 、Cu 、浓硝酸组成原电池,其负极反应式为:Cu -2e -===Cu 2+ 6.(2013辽宁铁岭一中期中卷)某原电池装置如图所示。下列有关叙述正确的是( ) A .Fe 作正极,发生氧化反应 B .负极反应: 2H ++2e -===H 2↑ C .工作一段时间后,NaCl 溶液中c (Cl -)增大 D .工作一段时间后,两烧杯中溶液pH 均不变 7.(2012·安徽)某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时,先断开K 2,闭合K 1,两极均有气泡产生;一段时间后,断开K 1,闭合K 2,发现电流表A 指针偏转。 下列有关描述正确的是( ) A .断开K 2,闭合K 1时,总反应的离子方程式为:2H ++2Cl -=====通电 Cl 2↑+H 2↑ B .断开K 2,闭合K 1时,石墨电极附近溶液变红 C .断开K 1,闭合K 2时,铜电极上的电极反应为:Cl 2+2e -===2Cl - D .断开K 1,闭合K 2时,石墨电极作正极 二、非选择题 8.在由铜片、锌片和200 mL 一定浓度的稀硫酸组成的原电池中,若锌片只发生电化学腐蚀,当在铜片上放出3.36 L(标准状况)的H 2时,硫酸恰好用完,请填空: (1)正极的电极反应式为________________________________________________________________________; 负极的电极反应式为________________________________________________________________________; (2)通过导线的电子的物质的量为 0.3 mol ; (3)原稀硫酸的物质的量浓度为 0.75 mol/L 。 9.有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入6 mol/L H 2SO 4溶液中,乙同学将电极放入6 mol/L 的NaOH 溶液中,如图所示。请回答:

无机化学练习题(含答案)第11章 电化学基础

第11章电化学基础 11-1:(a) SiO2(s) + Al(s)—→Si(s) + Al2O3(s); (b) I2(s) + H2S(aq)—→I-(aq) + S(s) + H3O+(aq); (c) H2O2(aq) + I-(aq) + H3O+(aq)—→I2(s) + H2O(l); (d) H2S(g) + O2(g)—→SO2(g) + H2O(g); (e) NH3(g) + O2(g)—→NO2(g) + H2O(g); (f) SO2(g) + H2S(g)—→S8(s) + H2O(g); (g) HNO3(aq) + Cu(s)—→Cu(NO3)2(aq) + NO(g ) + H2O(l); (h) Ca3(PO4)2(s) + C(s) + SiO2(s)—→CaSiO3(l) + P4(g) + CO(g); (i) KClO3(s)—→KClO4(s) + KCl(s)(提示:歧化反应可方便地从反方向进行配平)答:(a)3SiO2(s) + 4Al(s) = 3Si(s) + 2Al2O3(s); (b)I2(s) + H2S(aq) + 2H2O = 2I-(aq) + S(s) + 2H3O+(aq); (c)H2O2(aq) + 2I-(aq) + 2H3O+(aq) = I2(s) + 4H2O(l); (d)2H2S(g) + 3O2(g) = 2SO2(g) + 2H2O(g); (e)4NH3(g) + 7O2(g) = 4NO2(g) + 6H2O(g); (f)8SO2(g) + 16H2S(g) = 3S8(s) + 16H2O(g); (g)8HNO3(aq) + 3Cu(s) = 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l); (h)2Ca3(PO4)2(s) + 10C(s) + 6SiO2(s) = 6CaSiO3(l) + P4(g) + 10CO(g); (i)4KClO3(s) = 3KClO4(s) + KCl(s) 11-2:用半反应法配平下列反应方程式。给出的方程式中未示出H+,OH-或H2O,你应该会用加进H2O 和它的两个组成离子的方法配平这些方程 (a) ClO- + I2—→Cl- + IO3-; (b)Mn(OH)2(s) + H2O2(aq)—→MnO2(s); 答:(a)5ClO-(aq) + I2(s) + H2O(l) = 5Cl-(aq) + 2IO-3 (aq) + 2H+(aq); (b)Mn(OH)2(s) + H2O2(aq) = MnO2(s) + 2H2O(l); 11-3:用半反应法(离子-电子法)配平下列方程式: (1)K2Cr2O7+H2S+H2SO4→K2SO4+Cr2(SO4)3+S+H2O (2)MnO42-+H2O2→O2+Mn2-(酸性溶液) (3)Zn+NO3-+OH-→NH3+Zn(OH)4- (4)Cr(OH) 42-+H2O2→CrO 42- (5)Hg+NO3-+H+→Hg22++NO

《电化学基础》知识点归纳

《电化学基础》知识点 归纳 https://www.doczj.com/doc/0718011937.html,work Information Technology Company.2020YEAR

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: (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 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 42--2e - =PbSO 4↓ 正极(氧化铅): PbO 2+4H ++SO 42-+2e - =PbSO 4↓+2H 2O 充电:阴极: PbSO 4+2H 2O -2e - =PbO 2+4H ++SO 42- 阳极: PbSO 4+2e - =Pb +SO 42- 两式可以写成一个可逆反应: PbO 2+Pb +2H 2SO 4 2PbSO 4↓+2H 2O 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同,可根据燃烧反应写出总的电池反应,但不注明反应的条件。,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。以氢氧燃料电池为例,铂为正、负极,介质分为酸性、碱性和中性。 当电解质溶液呈酸性时: 负极:2H 2-4e - =4H + 正极:O 2+4e - +4H + =2H 2O 当电解质溶液呈碱性时: 负极: 2H 2+4OH --4e -=4H 2O 正极:O 2+2H 2O +4 e - =4OH - 放电 充电

第09章--电化学基础知识--习题及答案

第九章电化学基础知识 习题答案 9-1 291K时将0.1 mol dm-3 NaC1溶液放入直径为2mm的迁移管中,管中两个Ag-AgC1电极的距离为20cm,电极间电势降为50V。如果电势梯度稳定不变。又知291K 时Na+和C1-的电迁移率分别为3.73×10-8和5.98×10-8 m2V-1s-1,问通电30分钟后:(1)各离子迁移的距离;(2)各离子通过迁移管某一截面的物质的量;(3)各离子的迁移数。 解:(1)离子迁移的距离L(Na+)= U(Na+) (dφ/d l)t =0.0168m , L(C1-)=0.0269m (2)n(Na+)=πr2c(Na+) L(Na+)=5.27×10-6mol , n(C1-)=8.45×10-6mol (3)t(Na+)= U(Na+)/[ U(Na+)+ U(C1-)]=0.384 , t (C1-)=0.616 9-2 用银作电极电解 AgNO3溶液,通电后有0.078克银在阴极沉积出来,经分析知阳极区含有 AgNO 3 0.236克,水23.14克,而未电解前的溶液为每克水含有0.00739 克AgNO 3 ,试求Ag+离子的迁移数。 解:n(电解)= 0.078/108 mol , n(前)= 0.00739×23.14/170 mol, n(后)= 0.236/170 mol n(迁移) = n(前) - n(后) + n(电解) , t(Ag+)= n(迁移)/ n(电解)= 0.47 9-3 某电导池先后充以0.001mol dm-3 的 HCl、0.001mol dm-3 的NaCl和 0.001mol dm-3 的NaNO 3三种溶液,分别测得电阻为468,1580和1650Ω.已知NaNO 3 的摩尔电导 率为121 S cm2mol-1 ,如不考虑摩尔电导率随浓度的变化, 试计算 (1) 0.001mol dm-3NaNO 3 溶液的电导率? (2) 电导池常数l/A (3)此电导池中充以0.001mol dm-3HNO 3溶液的电阻和HNO 3 的电导率? 解:(1) κ= c m Λ=1.21×10-4S cm-1 (2) l/A =κ/G =0.2cm-1 (3) ∞Λ m ( HNO3)=∞Λ m ( HCl)+∞Λ m ( NaNO3)-∞Λ m ( NaCl) , 电导池、浓度相同时有

化学专题复习:电化学基础(完整版)

化学专题复习:电化学基础(完整版)

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

I F Z I I I F Z 高考化学专题复习:电化学基础 要点一 原电池、电解池、电镀池的比较 原电池 电解池 电镀池 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它金属的装置。一种特殊的电解池 装 置 举 例 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 ②两电极插人电解质溶液 ③形成闭合回路 ①镀层金属接电源正极,待镀金属接电源负极 ②电镀液必须含有镀层金属的离子 电 极 名 称 负极:较活泼金属; 正极:较不活泼金属(或能导电的非金属等) 阳极:电源正极相连的电极 阴极:电源负极相连的电极 阳极:镀层金属; 阴极:镀件 电 子 流 向 负极正极 电源负极 阴极 电源正极 阳极 电源负极阴极 电源正极 阳极 电 极 反 应 负极(氧化反应):金属原子失电子; 正极(还原反应):溶液中的阳离子得电子 阳极(氧化反应):溶液中的阴离子失电子,或金属电极本身失电子; 阴极(还原反应):溶液中的阳离子得电子 阳极(氧化反应):金属电极失电子; 阴极(还原反应):电镀液中阳离子得电子 离 子流向 阳离子:负极→正极(溶液中) 阴离子:负极←正极(溶液中) 阳离子→阴极(溶液中) 阴离子→阳极(溶液中) 阳离子→阴极(溶液中) 阴离子→阳极(溶液中) 练习1、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液 混合溶液的玻璃皿中(如图所示),经一段时间后, 观察到溶液变红的区域是( ) A 、I 和III 附近 B 、I 和IV 附近 C 、II 和III 附近 D 、II 和IV 附近

2019高考化学二轮冲刺复习精讲第一部分必考部分第6讲电化学基础真题追踪含解析

1 / 17 第6讲电化学基础 考向一新型化学电源的分析与推断 1.(2018·全国卷Ⅱ)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—CO 2二次电池。 将NaClO 4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池的总反应为:3CO 2+4Na2Na 2CO 3+C。下列说法错误的是() A.放电时,ClO 4向负极移动B.充电时释放CO 2,放电时吸收CO 2 C.放电时,正极反应为:3CO 2+4e===2CO 3+C D.充电时,正极反应为:Na+e===Na [解析]高氯酸根离子是阴离子,电池放电时为原电池装置,阴离子向负极移动,A正确;由题图结合电池总反应知,充电时释放二氧化碳,放电时吸收二氧化碳,B正确;放电时,正极反应可以理解为“CO 2 / 17 2得到4e还原为C,余下的两个O进一步结合CO 2生成CO 3”:3CO 2+4e===2CO 3+C,C正确;充电时电池的正极与外接电源的正极相连,作电解池的阳极,发生失电子的氧化反应,应为碳失电子生成CO

2,D错误。 [答案]D 2.(2017·全国卷Ⅱ)全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S 8材料,电池反应为:16Li+xS 8===8Li 2S x(2≤x≤8)。下列说法错误的是() A.电池工作时,正极可发生反应:2Li 2S 6+2Li+2e===3Li 2S 4 B.电池工作时,外电路中流过0.02 mol电子,负极材料减重0.14 g C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性 D.电池充电时间越长,电池中Li 3 / 17 2S 2的量越多 [解析]原电池工作时,正极发生一系列得电子的还原反应,即:Li 2S 8→Li 2S 6→Li 2S 4→Li 2S 2,其中可能有2Li 2S 6+2Li+2e===3Li 2S 4,A项正确;该电池工作时,每转移0.02 mol电子,负极有0.02 mol Li(质量为0.14 g)被氧化为Li,则负极质量减少0.14g,B项正

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。 (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

新人教版高中化学选修4知识点总结:第四章电化学基础

电化学基础 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)根据电极质量增重或减少来判断。 工作后,电极质量增加,说明溶液中的阳离子在电极(正极)放电,电极活动性弱;反之,电极质量减小,说明电极金属溶解,电极为负极,活动性强。 (6)根据有无气泡冒出判断 电极上有气泡冒出,是因为发生了析出H2的电极反应,说明电极为正极,活动性弱。 本节知识树

电化学基础原理及应用

电化学基础原理及应用 电化学是研究化学能与电能相互转化的装置、过程和效率的科学,它的应用十分广泛,在分析、合成等领域应用很广,由此形成的工业也很多,如电解、电镀、电冶金、电池制造等。因此本课题有利于学生了解电化学反应所遵循的规律,知道电化学知识在生产、生活和科学研究中的作用。同时,通过设计一些有趣的实验和科学探究活动,可以激发和培养学生探索化学反应原理的兴趣,树立学习和研究化学的志向。 电化学是高考命题的热点之一。电化学中的电路、电量等与物理学联系紧密,既可以综合学科内知识,又可以与生产、生活、新科技、新技术等相联系,是不容忽视的知识点。预计在今后的高考中,对该部分内容的考查仍会保持目前东风热度。在题型上应以传统题型为主,其中原电池的工作原理、电解产物的判断与相关计算、电极反应式及电池反应方程式的书写、离子的转移方向、溶液pH的变化仍会是高考的热点。 本课题共包括原电池、化学电源、电解池、金属的电化学腐蚀与防护四部分内容。 计划课时安排: 原电池2课时 化学电源2课时 电解池2课时 金属的电化学腐蚀与防护2课时 电化学原理综合应用2课时

Zn 专题一 原电池 【课标要求】 体验化学能与电能相互转化的探究过程,认识原电池,掌握原电池的 工作原理。 【学习重点】 1.初步认识原电池概念、原理、组成及应用; 2. 了解原电池的工作原理,探究组成原电池的条件,会写电极反应 式和电池反应方程式 【学习难点】 通过对原电池实验的研究,从电子转移角度理解化学能向电能转化 的本质,以及这种转化的综合利用价值。 再现历史:1799年意大利物理学家——伏打 如右图所示,组成的原电池: 问题:①. 锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生? ②. 锌片和铜片连接在一起插入稀硫酸,现象又怎样? ③. 锌片的质量有无变化?溶液中C(H +)如何变化? ④. 锌片和铜片上变化的反应式怎样书写? ⑤. 电子流向如何? 〖思考与交流〗 当电解质溶液为CuSO 4溶液时: Zn 电极是____极,其 电极反应为____________ _,该反应是________反应;Cu 电极是____

电化学基础讲解

选修四化学反应原理 电化学基础 第一节原电池 知识梳理: 考点一原电池的工作原理: 1.原电池装置中的能量转化________转化为________。 2.原电池的电极 原电池的负极——______金属——发生______反应——向外电路______电子。 原电池的正极——________金属(或惰性电极如石墨)——发生______反应——______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(构成电路或参加反应)。 (3)由还原剂和导体构成______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(以铜锌原电池为例)

练习:1.下列装置可以形成原电池的是________(填字母),并写出形成原电池的电极材料及电极反应式。正极:__________ ________;负极:____________________。 【答案】B银片:2Ag++2e-===2Ag铜片:Cu-2e-===Cu2+ 2.分析下图所示的4个原电池装置,其中结论正确的是() A.①②中Mg作负极,③④中Fe作负极 B.②中Mg作正极,电极反应式为6H2O+6e-===6OH-+3H2↑ C.③中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+ D.④中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑ 【答案】B

考点二 化学电源 1.碱性锌锰干电池——一次电池 负极:__Zn -2e -+2OH - ===Zn(OH)2 ____; 正极:2MnO 2+2H 2O +2e -===2MnOOH +2OH - 。 电池反应:Zn +2MnO 2+2H 2O===Zn(OH)2+2MnOOH 。 3.氢氧燃料电池(分别写出碱性介质、酸性介质中) (1)构造 负极:氢气;正极:氧气;电解质溶液:氢氧化钾溶液。 (2)电极反应 负极:_______________________________; 正极:_______________________________。 电池反应:______________________________。 (3)优点:______________________________________(写一条)。 (4)锌与稀硫酸反应时,要加大反应速率可滴加少量硫酸铜( )(2012海南卷—5B) (5)锂碘电池的反应为2Li(s)+I 2(s)===2LiI(s),则碘电极作该电池的负极( )(2012广东卷) 【答案】(1)√ (2)√ (3)√ (4)√ (5)× 2.铅蓄电池——二次电池 (1)构造:负极:铅;正极:二氧化铅;电解质溶液:硫酸溶液。 (2)电极反应 负极:________________________________; 正极:PbO 2+2e - +4H + +SO 2- 4===PbSO 4+2H 2O 。 电池反应:PbO 2+Pb +2H 2SO 4 放电 充电 2PbSO 4+2H 2O 。 (3)优点:铅蓄电池是二次电池,可多次充电,反复利用。 3.判断下列说法是否正确(对的画“√”,错的画“×”)。 (1)多孔碳可用作氢氧燃料电池的电极材料( ) (2013浙江卷—7A) (2)以CO 和O 2构成的碱性燃料电池的负极反应为CO + 4OH --2e -===CO 2- 3+2H 2O( ) (2013福建卷—11D) (3)Zn 具有还原性和导电性,可用作锌锰干电池的负极材 料( ) (2012江苏卷—5B) Pb -2e - +SO 2- 4===PbSO 4

电化学基础(完整版)

IV Fe Zn III I II Fe Zn 化学专题复习:电化学基础 原电池 电解池 电镀池 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它金属的装置。一种特殊的电解池 装 置 举 例 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 ②两电极插人电解质溶液 ③形成闭合回路 ①镀层金属接电源正极,待镀金属接电源负极 ②电镀液必须含有镀层金属的离子 电 极 名 称 负极:较活泼金属; 正极:较不活泼金属(或能导电的非金属等) 阳极:电源正极相连的电极 阴极:电源负极相连的电极 阳极:镀层金属; 阴极:镀件 电 子 流 向 负极 正极 电源负极 阴极 电源正极 阳极 电源负极阴极 电源正极 阳极 电 极 反 应 负极(氧化反应):金属原子失电子; 正极(还原反应):溶液中的阳离子得电子 阳极(氧化反应):溶液中的阴离子失电子,或金属电极本身失电子; 阴极(还原反应):溶液中的阳离子得电子 阳极(氧化反应):金属电极失电子; 阴极(还原反应):电镀液中阳离子得电子 离子流向 阳离子:负极→正极(溶液中) 阴离子:负极←正极(溶液中) 阳离子→阴极(溶液中) 阴离子→阳极(溶液中) 阳离子→阴极(溶液中) 阴离子→阳极(溶液中) 练习1、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液 混合溶液的玻璃皿中(如图所示),经一段时间后, 观察到溶液变红的区域是( ) A 、I 和III 附近 B 、I 和IV 附近 C 、II 和III 附近 D 、II 和IV 附近 练习2、下面有关电化学的图示,完全正确的是( )

人教版高中化学选修四第四章 电化学基础 .doc

高中化学学习材料 第四章电化学基础 A级基础卷 一、选择题(本题包括8小题,每题3分,共24分,每小题只有1个选项符合题意) 1.下列过程不需要通电就可进行的是( ) A.电离B.电解 C.电镀D.工业冶炼铝 解析:电解质在水溶液中即可发生电离,不需通电。 答案:A 2.黄铜上镀金时,电镀池的阴极为( ) A.黄铜B.金 C.石墨D.铜 解析:电镀时,通常把待镀的金属制品作阴极,把镀层金属作阳极,用含有镀层金属离子的溶液作电解液。 答案:A 3.下列叙述中,正确的是( ) ①电解池是将化学能转变成电能的装置②原电池是将电能转变成化学能的装置③金属和石墨导电均为物理变化,电解质溶液导电是化学变化④不能自发进行的氧化还原反应,通过电解的原理有可能实现⑤电镀过程相当于金属的“迁移”,可视为物理变化 A.①②③④B.③④ C.③④⑤D.④ 解析:①应为电能转变成化学能;②为化学能转变为电能;⑤发生了化学变化。

答案:B 4.下列各装置中,在铜电极上不能产生气泡的是( ) 解析:装置A和C均是原电池装置,铜作正极,放出H 2 ,装置B是电解装置,铜作阳极,失去电子逐渐溶解,无气体生成,装置D也是电解装置,铜作阴极,溶液中H+得到电子在阴极析出。 答案:B 5.用惰性电极电解下列物质的水溶液时,在阳极上不生成O 2 的是( ) A.NaOH B.H 2SO 4 C.ZnCl 2D.Na 2 SO 4 解析:阳极上阴离子的放电顺序为:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根。A、B、D选项中都是OH-放电生成氧气,C中Cl-放电生成氯气。 答案:C 6.化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是( ) A.电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为:2Cl--2e-===Cl 2 ↑ B.氢氧燃料电池的负极反应式:O 2+2H 2 O+4e-===4OH- C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式为:Cu-2e-===Cu2+D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:Fe-2e-===Fe2+ 解析:在氢氧燃料电池的负极上反应的是氢气;粗铜精炼时,纯铜与电源的负极相连;钢铁腐蚀的负极反应是Fe-2e-===Fe2+。 答案:A 7.根据下列实验事实:

第7章 氧化还原反应 电化学基础

第7章氧化还原反应电化学基础 一、单选题 1. 下列电对中,Eθ值最小的是: A: Ag+/Ag;B: AgCl/Ag;C: AgBr/Ag;D: AgI/Ag 2. Eθ(Cu2+/Cu+)=0.158V,Eθ(Cu+/Cu)=0.522V,则反应2 Cu+Cu2+ + Cu的Kθ为:A: 6.93×10-7;B: 1.98×1012;C: 1.4×106; D: 4.8×10-13 3. 已知Eθ(Cl2/ Cl-)= +1.36V,在下列电极反应中标准电极电势为+1.36V 的电极反应是:A: Cl2+2e- = 2Cl- B: 2 Cl- - 2e- = Cl2 C: 1/2 Cl2+e- = Cl- D: 都是 4. 下列都是常见的氧化剂,其中氧化能力与溶液pH 值的大小无关的是: A: K2Cr2O7 B: PbO2 C: O2 D: FeCl3 5. 下列电极反应中,有关离子浓度减小时,电极电势增大的是: A: Sn4+ + 2e- = Sn2+B: Cl2+2e- = 2Cl- C: Fe - 2e- = Fe2+ D: 2H+ + 2e- = H2

6. 为防止配制的SnCl2 溶液中Sn2+被完全氧化,最好的方法是: A: 加入Sn 粒B:. 加Fe 屑 C: 通入H2D: 均可 7. 反应Zn (s) + 2H+→ Zn 2++ H2 (g)的平衡常数是多少? A: 2×10-33 B: 1×10-13 C: 7×10-12 D: 5×10 26 二、是非题(判断下列各项叙述是否正确,对的在括号中填“√”,错的填“×”) 1. 在氧化还原反应中,如果两个电对的电极电势相差越大,反应就进行得越快 2.由于Eθ(Cu+/Cu)= +0.52V , Eθ(I2/ I-)= +0.536V , 故Cu+ 和I2不能发生氧化还原反应。 3.氢的电极电势是零。 4.计算在非标准状态下进行氧化还原反应的平衡常数,必须先算出非标准电动势。 5.FeCl3,KMnO4和H2O2是常见的氧化剂,当溶液中[H+]增大时,它们的氧化能力 都增加。 三、填空题 1. 根据Eθ(PbO2/PbSO4) >Eθ(MnO4-/Mn2+) >Eθ(Sn4+/Sn2+),可以判断在组成电对的六种物质中,氧化性最强的是,还原性最强的是。 2. 随着溶液的pH值增加,下列电对Cr2O72-/Cr3+、Cl2/Cl-、MnO4-/MnO42-的E值将分别、、。

电化学基础测考试试题1

1 / 9 选修4电化学基础单元测试题 第一部分 选择题(共90分) 一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分。每小题只有一个选项符合题意) 1.废电池的污染引起人们的广泛重视,废电池中对环境形成污染的主要物质是 A .锌 B .汞 C .石墨 D .二氧化锰 2.镍镉(Ni —Cd )可充电电池在现代生活中有广泛应用,它的充放电反应按下式进行: Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H 2O 由此可知,该电池放电时的负极材料是 A .Cd(OH)2 B .Ni(OH)2 C .Cd D .NiO(OH) 3.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是 A .两烧杯中铜片表面均无气泡产生 B .甲中铜片是正极,乙中铜片是负极 C .两烧杯中溶液的pH 均增大 D .产生气泡的速度甲比乙慢 4.下列各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 .红热的铁丝与冷水接触,表面形成蓝黑色保护层 D .浓硝酸比稀硝酸更能氧化金属铜 5.钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是 A. 2H ++2e -=H 2 B. Fe 2++2e - =Fe B. 2H 2O +O 2+4e -=4OH - D. Fe 3++e - =Fe 2+ 6.已知蓄电池在充电时作电解池,放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱,一个接线柱旁标有“+”,另一个接线柱旁标有“—”。关于标有“+”的接线柱,下列说法中正确.. 的是 A .充电时作阳极,放电时作负极 B .充电时作阳极,放电时作正极 C .充电时作阴极,放电时作负极 D .充电时作阴极,放电时作正极 7.pH =a 的某电解质溶液中,插入两支惰性电极通直流电一段时间后,溶液的pH > a ,则 该电解质可能是 充电 放电

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

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档