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选修四_电化学基础知识点总结

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选修四_电化学基础知识点总结

选修四电化学基础知识点总结2011-11-20

1 原电池及其应用

1.1 原电池原理

1.1.1 原电池装置构成

①两个活泼性不同的电极;②电解质溶液或熔融的电解质

[说明] 原电池的两极分别称为正极和负极。两极中相对活泼(易失电子)的作为负极,相对不活泼的为正极。负极应要能与电解质溶液发生自发的氧化反应。当两电极材料均插入电解质溶液中并将两极相连构成闭合电路,原电池装置才能发生电化反应产生电流。

1.1.2 原电池发电原理及电极反应

将铜片和锌片平行地插入稀硫酸溶液中,则构成了原电池。若将两极用导线相连,则有电流产生。“发电”的原理说明如下:由于锌比铜活泼,易失电子,Zn为负极,Cu则为正极。两极相连后,Zn自发失去电子,不断“溶解”,形成Zn2+进入溶液。锌片失去的电子沿外电路到达铜片,此时溶液中阳离子 H+ 在铜片表面获得电子,形成 H2 逸出。与此同时溶液中的阴离子(SO42-,OH-)移向负极,阳离子(H+)移向正极(电池内部离子的迁移是由化学势所推动的,即非电场力做功完成)。由于电池工作时,电子能自发地从负极经外电路流向正极,在电池内部,溶液中离子能自发地迁移,这样电池就向外提供电能,发电了。

电极反应式表示如下

负极(Zn) Zn – 2e- = Zn2+ (负极发生失电子的氧化反应,流出电子)

正极(Cu) 2H+ + 2e- = H2 ↑ (正极发生得电子的还原反应,流进电子)

总反应式 Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑

从上分析可知此例正极材料本身并无参与电极反应,仅起作导体作用而已。因此,正极材料若换为活泼性比锌差的导体为电极(如石墨),效果一样。

1.2 原电池的应用

主要有两方面:其一,利用原电池自发进行的氧化还原反应,开发化学电源;其二,抑制原电池反应发生,应用于金属腐蚀的防护。

1.2.1 常见的化学电源

①锌-锰干电池

正极-石墨棒,负极-锌筒, 电解质-淀粉湖-NH4Cl与碳粉、MnO2的混合物。

负极反应:Zn-2e- =Zn2+,正极反应: 2NH4+ + 2e- =2NH3 + H2,2MnO2 + H2 = Mn2O3 + H2O;电池反应:Zn + NH4Cl + MnO2 = ZnCl2 + 2NH3 + Mn2O3 + H2O

②铅蓄电池

电解质溶液为(电解液:1.25g/cm3~1.28g/cm3的H2SO4溶液

放电时,负极-Pb: Pb-2e- + SO42- = PbSO4↓;正极-Pb(PbO2):PbO2+2e-+4H++SO42-= PbSO4↓+2H2O

充电时,阴极: PbSO4 + 2e- = Pb + SO42-阳极:PbSO4↓-2e- + 2H2O = PbO2 + 4H++SO42- ;

③燃烧电池

利用可燃物与O2的反应开发的电源,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,同时电极反应产物不断排出电池。燃料电池的原料,除氢气和氧气外,也可以是CH4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。常见有:氢氧燃烧电池、烃类(如 CH4、C2H6)燃烧电池、醇类(如CH3OH 、C2H5OH)燃烧电池、肼(H2N-NH2)--空气燃料电池等。

1.2.2 金属的腐蚀及防护

(1)金属的腐蚀

金属或合金跟周围接触到的物质(气体或液体)进行化学反应而损耗的过程即为金属的腐蚀。若金属与接触到的物质直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀称为化学腐蚀,此类腐蚀无电流产生;若合金或不纯金属,接触到电解质溶液而构成了原电池,其中活泼的金属作负极,失去电子而被氧化的腐蚀称电化腐蚀,此类腐蚀拌随有电流的产生。电化腐蚀又分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀,两者的比较见下表

(2)金属的防护

根据金属腐蚀的类型及其原理,可从以下几方面采取防护措施:

①阻断形成原电池的条件,避免电化腐蚀。如保持铁件表面干燥或表面涂一层油漆等。

②形成原电池,但把被保护的金属作正极,避免腐蚀。如在钢铁船体埋锌块,在海水中可形成Zn-Fe原电池,

因钢铁船体为正极得以保护。

③外接直流电源,将被保护金属接到电源的负极,并形成闭合回路。

2 电解池及其应用

2.1 电解的原理

2.1.1 电解池装置构成

①阴阳两个电极; ②电解质溶液(或熔化的电解质)。

[说明]:①电解池两极名称分别叫阴极和阳极,由所连接在的外电源的那一极决定。与外接电源负极相连作为电解池的阴极,与外接电源正极相连的作为电解池的阳极。②当然若要发生电解,还要有外接直流电源设备,并构成闭合回路。

2.1.2 电解原理分析

以惰性电极电解硫酸铜溶液为例说明

通电前 CuSO4 = Cu2+ + SO42- , H2O = H+ + OH-

溶液中存在由电离产生的两种阳离子(Cu2+ 和 H+),两种阴离子(SO42- 和 OH-)

通电后①离子定向移动阳离子(Cu2+ 和 H+)移向阴极, 阴离子(SO42-和 OH-)移向阳极

②电极反应

阴极: 由于Cu2+ 比 H+ 易得电子,故 2Cu2+ + 4e- = 2Cu (发生还原反应)

阳极: 由于OH- 比 SO42-易失电子,故 4OH— - 4e- = 2H2O + O2↑ (发生氧化反应)

(或 2H2O 4e- = O2 + 4H+ )

③溶液pH变化

在阳极区,由于水电离出的 OH- 得到电子形成 O2逸出,而 H+ 仍留在溶液中,造成溶液中n(H+)>n(OH-),

使溶液显酸性。

总化学反应方程式 2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + O2 ↑+ 2H2SO4

2.1.3 放电顺序

粒子在电极上得电子或失电子的过程又叫放电。

阴离子失电子从易到难顺序: S2- > I- > Br - > Cl- > OH- > F-(或最高价含氧酸根离子)

阳离子得电子从易到难顺序(与金属活动顺序相反):

Ag+>Hg2+>Fe3+(变Fe2+)>Cu2+>酸中的H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H2O中H+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 说明:①上述顺序为各离子浓度相近时的放电顺序

②电解池中电极材料分两类,一类称惰性电极,如石墨、铂、金,它不参与电极反应,仅起导电体作用;另一类称活泼电极,即除铂、金外的常见金属材料的电极。当阳极为活泼电极时,在电解时它将优先失电子而被氧化为金属离子“溶”入溶液,而溶液中阴离子不会发生失电子的变化。

③利用离子放电顺序可以判断电解时电极的产物。

2.1.4 电解规律

(1)常见酸碱盐溶液的电解规律(惰性阳极)

电解水

强碱溶液 实质电解水-- > H 2 + O 2 电解NaOH 溶液 升高 加 H 2O 活泼金属含氧酸盐 实质电解水-- > H 2 + O 2 电解Na 2SO 4溶液 不变 加 H 2O 电解质分解

无氧酸

酸---> H 2 + 非金属 2HCl==H 2 + Cl 2 升高 加 HCl 不活泼金属无氧酸盐

盐---- > 金属 + 非金属 CuCl 2 = Cu + Cl 2

---- 加 CuCl 2

放氧生酸 不活泼金属含氧酸盐 盐+ 水---> 金属+O 2+酸

2CuSO 4 +2H 2O = 2Cu+O 2+2H 2SO 4

降低 加 CuO (CuCO 3) 放氢生碱

活泼金属无氧酸盐

盐+水---> H 2 +非金属+碱 2KCl + 2H 2O = H 2+Cl 2+2KOH

升高

加 HCl

(2) 溶液电解pH 变化规律

若水中OH -在阳极放电生成O 2,则阳极区溶液增生H +,pH 降低;若水中H +

在阴极放电生成H 2,则阴极区溶液增生OH -,pH 升高;总反应的结果,若溶液生成酸,则溶液pH 降低;若生成碱,则pH 升高。

2.2 电解的应用

2.2.1 电镀

电镀装置:以镀层金属作阳极,镀件挂在阴极,含镀层金属离子的盐为电镀液。 电镀特点:电镀过程中镀层金属离子浓度不变。

2.2.2 氯碱工业

(1)立式隔膜电解槽的结构 ① 阳极:由金属钛网(涂有钌氧化物制成); ② 阴极:由碳钢网涂有Ni 涂层)制成; ③ 离子交换膜;电解槽框及导电铜。阳离子交换膜

(2)阳离子交换膜的作用:阻止Cl -、OH -等阴离子及气体分子通过。这样可防止阴极产生的H 2与阳极产生的Cl 2 混合而爆炸,也避免了Cl 2与阴极产生的的NaOH 作用生成NaClO 而影响NaOH 产品质量。

(3) 反应原理:

阳极: 2Cl - - 2e - = Cl 2↑ : 阴极:2H + + 2e - = H 2↑

电解反应化学方程式 2NaCl + 2H 2O == H 2 + Cl 2 + 2NaOH

离子方程式 2Cl - + 2H 2O == H 2 + Cl 2 + 2OH

-

(4) 产品: NaOH 、H 2、Cl 2

2.2.3 电解精炼(电解精炼铜为例)

(1)装置 :阳极--粗铜;阴极—纯铜;电解质溶液--铜盐溶液(如CuSO 4) (2)电极反应

阳极: 粗铜失电子放电“溶解”,Cu-2e -=Cu 2+

。粗铜中比铜活泼的金属溶解变成阳离子进入溶液,比铜

活泼性差的金属如Au 、Ag 等贵重金属则落入阳极泥中。

阴极: 溶液中 Cu 2+得电子放电, Cu 2+ + 2e - = Cu 生成的 Cu 沉积在阴极上而得到精铜。

项 目 原 电 池

电 解 池

反应性质

氧化还原反应

自发进行的反应 多为非自发,但也可以是自发反

装置性质 化学能转为电能 电能转为化学能 电极名称

负极和正极 阴极和阳极 电极反应式 负极:失电子氧化反应 阴极:得电子还原反应 正极:得电子还原反应 阳极:失电子氧化反应 离子迁移方向

阳离子移向正极, 阴离子移向负

阳离子移向阴极, 阴离子移向阳

极 4 电化学试题解法指导

4.1 解题步骤方法

① 判断两池(原电池还是电解池)—②标注电极名称—③写出电极反应式—(根据电极产物、溶液成分变化)—④

描述或解释现象或进行有关计算。

[练4-01] 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(如图所示平面图),经过一段时间后,首先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

[4-02] 如图甲乙两池分别以碳棒、铂条、铝条、镁条为电极,并用导线相连接,以NaCl、NaOH溶液为电解溶液,有关该装置的描述正确的是 ( D )

A.乙池中,Mg极的电极反应是 Mg-2e-=Mg2+

B.甲池中,Pt极的电极反应是 2Cl—2e-=Cl2↑

C.随着反应的进行.乙池中 n(NaOH)保持不变

D.反应过程中,甲池中两极附近溶液 PH( C )

[练4-03]如图A、B为两个串联的电解池,已知B池中c为铁,d为石墨,电解质

溶液为NaCl溶液。试回答:

(1)若A池为用电解原理精练铜装置,则a电极名称为极,电极材料是,电极反应式为,电解质溶液可以是。

(2)B池中c极(Fe)电极反应式为,若在B池中加入少量酚酞试液,开始电解一段时间,铁极附近呈色。

(3)若A池a极增重12.8g,则B池d极(石墨)上放出气体在标况下的体积为。电解后,若B池余下的溶液为 400ml,则溶液的PH值是。

[练4-04] 金属镍有广泛的的用途。粗镍中含有少量的 Fe、Zn、Cu、Pt等金属杂质,可电解法制备高纯度原镍(已知:氧化性:Fe2+

A.阳极发生还原反应,其电极反应式是 Ni2+ + 2e- = Ni B.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C.电解后,溶液中存在的阳离子只有 Fe2+、Zn2+ D.电解后,电解模底部阳极泥中中存在 Cu、Pt

[练4-05] 铅蓄电池是典型的可充型电池,它的正负极格板是惰性材料,电池

总反应式为:

Pb+PbO2+4H++2SO2-42PbSO4+2H2O

请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):

(1) 放电时:正极的电极反应式是______________;电解液中H2SO4的浓度将变

________;当外电路通过1 mol电子时,理论上负极板的质量增加________g。

(2) 在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按题27图连接,电解一段时间后,则在A电极

上生成__________、B电极上生成________,此时铅蓄电池的正负极的极性将

________________________。

4.2 电极名称判断法

根据两极金属相对活性判定原电池的电极名称,根据X极所连接在的外接电源极性(“+”或“-”)判定电解池的电极名称;根据电子(或电流)流向或测电极电势高低等电学原理判断电极名称;此外根据X极发生氧化还是还原,移向X极的离子是阳离子还是阴离子,X极增重还是减重,X极区PH值是升高还是降低等判定X电极的名称。但要注意X 极指的是在原电池还是电解池。

说明:化学上规定,凡发生氧化变化的电极均为阳极,而发生还原的电极均为阴极。据此,从发生的化学变化角度看,原电池中的负极(-)又叫阳极,正极(+)又叫阴极。

4.3 电极反应式写法

[电解池电极反应式写法要领] 阳极,首先看为何材料,若为金属(除Au、Pt外),则阳极金属本身优先被氧化,此时不必考虑溶液中阴离子放电;若阳极为惰性材料,则分析溶液中阴离子及放电顺序,还原性强者优先在阳极失电子发生氧化反应。阴极,不必考虑电极为何材料,只要看溶液中有何离子及其放电顺序,氧化性强者优先得电子发生被还原反应。

[原电池电极反应式写法要领]①负极发生失电子的氧化反应,正极发生得电子的还原反应,两电极转移的电子

数要相等;②负极和正极两电极反应式相加则得到原电池的总反应式;③若溶液中OH -

有参与电极反应必发生在负

极。若结果H +有增加,酸性增强,PH 降低,必在负极区;若溶液中H + 有参与电极反应必发生在正极;若结果OH -有增

加,碱性增强,PH 升高,必在正极区。

[练4-07] 以铂为电极,在两极上分别通入 H 2 和 O 2 ,可组成氢氧燃烧电池。分别写出以硫酸为电解质和KOH 为电解质溶液中的有关电极反应式。

[练4-08] 将两块铂片连接后插入 KOH 溶液中作电极,并在两极片上分别通入甲烷和氧气从而组成了碱性燃烧电池,试写出有关电极反应式,并说明溶液PH 变动情况。

[练4-09] 熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li 2CO 3和Na 2CO 3的熔融盐混和物作电解质,CO 为负极燃气,空气与CO 2的混和气为正极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池。完成有关的电池反应式:

负极反应式:2CO+2CO 32--4e -=

4CO 2

正极反应式: 总电池反应式:

[练4-10] 高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为

3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH

下列叙述不正确...的是 (C ) A .放电时负极反应为:3Zn —6e —

+6OH —

= 3Zn(OH)2B .充电时阳极反应为:2Fe(OH)3—6e —

+ 10 OH —

=2 FeO 42—

+ 8H 2O C .放电时每转移3 mol 电子,正极有1mol K 2FeO 4被氧化D .放电时正极附近溶液的碱性增强

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

高中化学选修4 第四章知识点分类总结

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: (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 4 2--2e-=PbSO4↓ 正极(氧化铅):PbO2+4H++SO 4 2-+2e-=PbSO4↓+2H2O 充电:阴极:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO 4 2- 阳极:PbSO4+2e-=Pb+SO 4 2- 两式可以写成一个可逆反应:PbO2 2H2SO42PbSO4 ↓+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

人教版高中化学选修四知识点总结

化学选修4化学反应与原理 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1.反应热:一定条件下,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应 (1).符号:△H(2).单位:kJ/mol 3.产生原因:化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热)△H为“-”或△H<0 吸收热量的化学反应。(吸热>放热)△H为“+”或△H>0 ☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②酸碱中和反应③大多数的化合反应④金属与酸的反应⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 ☆常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点: ①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示) ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数,也可以是分数 ⑤各物质系数加倍,△H加倍;反应逆向进行,△H改变符号,数值不变 三、燃烧热

1.概念:25℃,101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点: ①研究条件:101kPa②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量:1mol④研究内容:放出的热量。(ΔH<0,单位kJ/mol) 四、中和热 1.概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O,这时的反应热叫中和热。 2.强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应,其热化学方程式为:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol 3.弱酸或弱碱电离要吸收热量,所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。4.中和热的测定实验 五、盖斯定律 1.内容:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关,如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。 第二章化学反应速率和化学平衡 一、化学反应速率 1.化学反应速率(v) ⑴定义:用来衡量化学反应的快慢,单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化 ⑵表示方法:单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示 ⑶计算公式:v=Δc/Δt(υ:平均速率,Δc:浓度变化,Δt:时间)单位:mol/(L·s)

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

人教版高中化学选修4第四章电化学基础知识归纳

电化学基础知识归纳(含部分扩展内容)(珍藏版) 特点:电池总反应一般为自发的氧化还原反应,且为放热反应(△H<0);原电池可将化学能转化为电能 电极负极:一般相对活泼的金属溶解(还原剂失电子,发生氧化反应) 正极:电极本身不参加反应,一般是电解质中的离子得电子(也可能是氧气等氧化剂),发生还原反应 原电池原理电子流向:负极经导线到正极 电流方向:外电路中,正极到负极;内电路中,负极到正极 电解质中离子走向:阴离子移向负极,阳离子移向正极 原电池原理的应用:制成化学电源(实用原电池);金属防腐(被保护金属作正极);提高化学反应速率;判断金属活性强弱 一次电池负极:还原剂失电子生成氧化产物(失电子的氧化反应) 正极:氧化剂得电子生成还原产物(得电子的还原反应) 放电:与一次电池相同 二次电池规则:正极接外接电源正极,作阳极;负极接外接电源负极,作阴极(正接正,负接负) 充电阳极:原来的正极反应式反向书写(失电子的氧化反应) 原电池阴极:原来的负极反应式反向书写(得电子的还原反应) 化学电源电极本身不参与反应(一般用多孔电极吸附反应物),总反应相当于燃烧反应 负极:可燃物(如氢气、甲烷、甲醇等)失电子被氧化(注意电解质的酸碱性) 电极反应正极:O得电子被还原,具体按电解质不同通常可分为4种 2 燃料电池碱性介质:O+4e-+2H O==4OH- 22 酸性介质:O+4e-+4H+==2H O 22 电解质不同时氧气参与的正极反应固体或熔融氧化物(传导氧离子):O+4e-==2O2- 2 第1页质子交换膜(传导氢离子):O+4e-+4H+==2H O 22

特殊原电池:镁、铝、氢氧化钠,铝作负极;铜、铝、浓硝酸,铜作负极;铜、铁、浓硝酸,铜作负极,等 特点:电解总反应一般为不能自发的氧化还原反应;可将电能转化为化学能 活性电极:阳极溶解(优先),金属生成金属阳离子 阳极惰性电极一般为阴离子放电,失电子被氧化,发生氧化反应 (接电源正极)(石墨、铂等)常用放电顺序是:Cl->OH->高价态含氧酸根(还原性顺序), 发生氧化反应,相应产生氯气、氧气 电解原理电极反应 阴极电极本身一般不参加反应,阳离子放电,得电子被还原,发生还原反应 (接电源负极)常用放电顺序是:Ag+>Cu2+>H+>活泼金属阳离子(氧化性顺序), 相应产生银、铜、氢气 电流方向:正极到阳极再到阴极最后到负极 电子流向:负极到阴极,阳极到正极(电解质溶液中无电子流动,是阴阳离子在定向移动) 离子流向:阴离子移向阳极(阴离子放电),阳离子移向阴极(阳离子放电) 常见电极反应式阳极:2Cl--2e-==Cl↑,4OH--4e-==O↑+2H O或2H O-4e-==O↑+4H+(OH-来自水时适用) 22222 电解池阴极:Ag++e-==Ag,Cu2++2e-==Cu,2H++2e-==H↑或2H O+2e-==H↑+2OH-(H+来自水时适用) 222 电解水型:强碱、含氧强酸、活泼金属的含氧酸盐,如:NaOH、KOH、H SO、HNO、Na SO溶液等 24324 电解溶质型:无氧酸、不活泼金属的含氧酸盐,如:HCl、CuCl溶液等 2 常见电解类型电解溶质+水(放氢生碱型):活泼金属的无氧酸盐,如:NaCl、KCl、MgCl溶液等 2 电解溶质+水(放氧生酸盐):不活泼金属的含氧酸盐,如:CuSO、AgNO溶液等 43 氯碱工业的基础:电解饱和食盐水制取氯气、氢气和氢氧化钠 第2页

【最新】高中化学选修4知识点分类总结(1)

化学选修4化学反应与原理 章节知识点梳理 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1.反应热:化学反应过程中所放出或吸收的热量,任何化学反应都有反应热, 因为任何化学反应都会存在热量变化,即要么吸热要么放热。反应热可以分为(燃烧热、中和热、溶解热) 2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应.符号:△H.单位:kJ/mol ,即:恒压下:焓变=反应热,都可用ΔH表示,单位都是kJ/mol。 3.产生原因:化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。(吸热>放热)△H 为“+”或△H >0 也可以利用计算△H来判断是吸热还是放热。△H=生成物所具有的总能量-反应物所具有的总能量=反应物的总键能-生成物的总键能 ☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②所有的酸碱中和反应③大多数的化合反应④金属与水或酸的反应⑤生石灰(氧化钙)和水反应⑥铝热反应等 ☆常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl②大多数的分解反应③条件一般是加热或高温的反应 ☆区分是现象(物理变化)还是反应(生成新物质是化学变化),一般铵盐溶解是吸热现象,别的物质溶于水是放热。 4.能量与键能的关系:物质具有的能量越低,物质越稳定,能量和键能成反比。 5.同种物质不同状态时所具有的能量:气态>液态>固态 6.常温是指25,101.标况是指0,101.

二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点: ①热化学方程式必须标出能量变化,即反应热△H,△H对应的正负号都不能省。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(s,l, g分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示) ③热化学反应方程式不标条件,除非题中特别指出反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数表示物质的量,不表示个数和体积,可以是整 数,也可以是分数 ⑤各物质系数加倍,△H加倍,即:△H和计量数成比例;反应逆向进行,△H 改变符号,数值不变。 6.表示意义:物质的量—物质—状态—吸收或放出*热量。 三、燃烧热 1.概念: 101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物(二氧化碳、二 氧化硫、液态水H2O)时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点: ①研究条件:101 kPa ②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量: 1 mol ④研究内容:放出的热量。(ΔH<0,单位kJ/mol) 2.燃烧热和中和热的表示方法都是有ΔH时才有负号。 3.石墨和金刚石的燃烧热不同。不同的物质燃烧热不同。

高中化学选修4知识点归纳总结

高中化学选修4知识点归纳总结 高中化学选修4知识点归纳总结 高中化学选修4知识 化学守恒 守恒是化学反应过程中所遵循的基本原则,在水溶液中的化学反应,会存在多种守恒关系,如电荷守恒、物料守恒、质子守恒等。 1.电荷守恒关系: 电荷守恒是指电解质溶液中,无论存在多少种离子,电解质溶液必须保持电中性,即溶液中阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等,用离子浓度代替电荷浓度可列等式。常用于溶液中离子浓度大小的比较或计算某离子的浓度等,例如: ①在NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(CO32-)+c(HCO3-); ②在(NH4)2SO4溶液中:c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(SO42—)。 2.物料守恒关系: 物料守恒也就是元素守恒,电解质溶液中由于电离或水解因素,离子会发生变化变成其它离子或分子等,但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的'。 可从加入电解质的化学式角度分析,各元素的原子存在守恒关系,要同时考虑盐本身的电离、盐的水解及离子配比关系。例如: ①在NaHCO3溶液中:c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3);

②在NH4Cl溶液中:c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O)。 3.质子守恒关系: 酸碱反应达到平衡时,酸(含广义酸)失去质子(H+)的总数等于碱(或广义碱)得到的质子(H+)总数,这种得失质子(H+)数相等的关系就称为质子守恒。 在盐溶液中,溶剂水也发生电离:H2OH++OH-,从水分子角度分析:H2O电离出来的H+总数与H2O电离出来的OH—总数相等(这里包括已被其它离子结合的部分),可由电荷守恒和物料守恒推导,例如: ①在NaHCO3溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(CO32-)+c(H2CO3); ②在NH4Cl溶液中:c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)。 综上所述,化学守恒的观念是分析溶液中存在的微粒关系的重要观念,也是解决溶液中微粒浓度关系问题的重要依据。 高中化学选修4必背知识 电解的原理 (1)电解的概念: 在直流电作用下,电解质在两上电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解.电能转化为化学能的装置叫做电解池. (2)电极反应:以电解熔融的NaCl为例: 阳极:与电源正极相连的电极称为阳极,阳极发生氧化反应:2Cl-→Cl2↑+2e-. 阴极:与电源负极相连的电极称为阴极,阴极发生还原反应:Na++e-→Na.

高二化学选修4知识点总结

高二化学知识点总结 化学反应原理复习(一) 第1章、化学反应与能量转化 化学反应的实质是反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成,化学反应过程中伴随着能量的释放或吸收。 一、化学反应的热效应 1、化学反应的反应热 (1)反应热的概念: 当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热。用符号Q表示。 (2)反应热与吸热反应、放热反应的关系。 Q>0时,反应为吸热反应;Q<0时,反应为放热反应。 (3)反应热的测定 测定反应热的仪器为量热计,可测出反应前后溶液温度的变化,根据体系的热容可计算出反应热,计算公式如下: Q=-C(T2-T1) 式中C表示体系的热容,T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。实验室经常测定中和反应的反应热。 2、化学反应的焓变 (1)反应焓变 物质所具有的能量是物质固有的性质,可以用称为“焓”的物理量来描述,符号为H,单位为kJ·mol-1。 反应产物的总焓与反应物的总焓之差称为反应焓变,用ΔH表示。 (2)反应焓变ΔH与反应热Q的关系。 对于等压条件下进行的化学反应,若反应中物质的能量变化全部转化为热能,则该反应的反应热等于反应焓变,其数学表达式为:Qp=ΔH=H(反应产物)-H(反应物)。 (3)反应焓变与吸热反应,放热反应的关系: ΔH>0,反应吸收能量,为吸热反应。 ΔH<0,反应释放能量,为放热反应。 (4)反应焓变与热化学方程式: 把一个化学反应中物质的变化和反应焓变同时表示出来的化学方程式称为热化学方程式,如:H2(g)+O2(g)=H2O(l);ΔH(298K)=-285.8kJ·mol-1 书写热化学方程式应注意以下几点: ①化学式后面要注明物质的聚集状态:固态(s)、液态(l)、气态(g)、溶液(aq)。 ②化学方程式后面写上反应焓变ΔH,ΔH的单位是J·mol-1或kJ·mol-1,且ΔH后注明反应温度。 ③热化学方程式中物质的系数加倍,ΔH的数值也相应加倍。 3、反应焓变的计算 (1)盖斯定律 对于一个化学反应,无论是一步完成,还是分几步完成,其反应焓变一样,这一规律称为盖斯定律。 (2)利用盖斯定律进行反应焓变的计算。 常见题型是给出几个热化学方程式,合并出题目所求的热化学方程式,根据盖斯定律可知,该方程式的ΔH为

电化学原理知识点

电化学原理 第一章 绪论 两类导体: 第一类导体:凡是依靠物体内部自由电子的定向运动而导电的物体,即载流子为自由电子(或空穴)的导体,叫做电子导体,也称第一类导体。 第二类导体:凡是依靠物体内的离子运动而导电的导体叫做离子导体,也称第二类导体。 三个电化学体系: 原电池:由外电源提供电能,使电流通过电极,在电极上发生电极反应的装置。 电解池:将电能转化为化学能的电化学体系叫电解电池或电解池。 腐蚀电池:只能导致金属材料破坏而不能对外界做有用功的短路原电池。 阳极:发生氧化反应的电极 原电池(-)电解池(+) 阴极:发生还原反应的电极 原电池(+)电解池(-) 电解质分类: 定义:溶于溶剂或熔化时形成离子,从而具有导电能力的物质。 分类: 1.弱电解质与强电解质—根据电离程度 2.缔合式与非缔合式—根据离子在溶液中存在的形态 3.可能电解质与真实电解质—根据键合类型 水化数:水化膜中包含的水分子数。 水化膜:离子与水分子相互作用改变了定向取向的水分子性质,受这种相互作用的水分子层称为水化膜。可分为原水化膜与二级水化膜。 活度与活度系数: 活度:即“有效浓度”。 活度系数:活度与浓度的比值,反映了粒子间相互作用所引起的真实溶液与理想溶液的偏差。 规定:活度等于1的状态为标准态。对于固态、液态物质和溶剂,这一标准态就是它们的纯物质状态,即规定纯物质的活度等于1。 离子强度I : 离子强度定律:在稀溶液范围内,电解质活度与离子强度之间的关系为: 注:上式当溶液浓度小于0.01mol ·dm-3 时才有效。 电导:量度导体导电能力大小的物理量,其值为电阻的倒数。 符号为G ,单位为S ( 1S =1/Ω)。 影响溶液电导的主要因素:(1)离子数量;(2)离子运动速度。 当量电导(率):在两个相距为单位长度的平行板电极之间,放置含有1 克当量电解质的溶液时,溶液所具有的电导称为当量电导,单位为Ω-1 ·cm2·eq-1。 与 K 的关系: 与 的关系: 当λ趋于一个极限值时,称为无限稀释溶液当量电导或极限当量电导。 离子独立移动定律:当溶液无限稀释时,可以完全忽略离子间的相互作用,此时离子的运动 i i i x αγ=∑ =2 2 1i i z m I I A ?-=±γlog L A G κ= KV =λN c N c k 1000=λ- ++=000λλλ

高中化学选修4电化学知识点总结(最新整理)

第四章电化学基础 一、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 二、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-2e- =PbSO4↓ 正极(氧化铅): PbO2+4H++2e- =PbSO4↓+2H2O 充电:阴极: PbSO4+2H2O-2e- =PbO2+4H+ 阳极: PbSO4+2e- =Pb 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。 ①当电解质溶液呈酸性时: 负极:2H2-4e- =4H+ 正极:O2+4e- +4H+ =2H2O

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↑ 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 4Cl 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); 。 正极(PbO 2) PbO 2+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O 负极(Pb ) Pb+SO 42--2e -=PbSO 4 铅蓄电池:总反应:PbO 2+Pb+2H 2SO 4 2PbSO 4+2H 2O 电解液:1.25g/cm 3~1.28g/cm 3的H 2SO 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 2O 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 2O ;正极:O 2+2H 2O+4e -=4OH - ③、氢氧燃料电池: 总反应:O 2 +2H 2 =2H 2O 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。 失e -,沿导线传递,有电流产生化学电源简介 放电 充电 放电 放电`

高中化学选修4知识点总结(详细版)知识讲解

化学选修4 化学反应与原理 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1 .反应热:化学反应过程中所放出或吸收的热量,任何化学反应都有反应热,因为任何化学反应都会存在热量变化,即要么吸热要么放热。反应热可以分为(燃烧热、中和热、溶解热) 2 .焓变(△ H)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应.符号:△ H.单位: kJ/mol ,即:恒压下:焓变二反应热,都可用△ H表示,单位都是kJ/mol。 3. 产生原因:化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热〉吸热)△ H为“-”或△ H <0 吸收热量的化学反应。(吸热>放热)△ H为“+”或厶H >0 也可以利用计算厶H来判断是吸热还是放热。△日=生成物所具有的总能量-反应物所具有的总能量=反应物的总键能-生成物的总键能☆常见的放热反应:① 所有的燃烧反应② 所有的酸碱中和反应③ 大多数的化合反应④ 金属与水或酸的反应⑤ 生石灰(氧化钙)和水反应⑥铝热反应等 ☆常见的吸热反应:① 晶体Ba(OH)? 8H2O与NH4C②大多数的分解反应③ 条件一般是加热或高温的反应 ☆区分是现象(物理变化)还是反应(生成新物质是化学变化),一般铵盐溶解是吸热现象,别的物质溶于水是放热。 4. 能量与键能的关系:物质具有的能量越低,物质越稳定,能量和键能成反比。 5. 同种物质不同状态时所具有的能量:气态>液态>固态 6. 常温是指25,101. 标况是指0,101. 7. 比较△ H时必须连同符号一起比较。 二、热化学方程式书写化学方程式注意要点:

①热化学方程式必须标出能量变化,即反应热△ H,A H对应的正负号都不能省。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(s,l, g 分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq 表示) ③热化学反应方程式不标条件,除非题中特别指出反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数表示物质的量,不表示个数和体积,可以是整数,也可以是分数 ⑤各物质系数加倍,△ H加倍,即:△ H和计量数成比例;反应逆向进行,△ H改变符号数值不变。 6. 表示意义:物质的量—物质—状态—吸收或放出*热量。 三、燃烧热 1.概念:101 kPa 时,1 mol 纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物(二氧化碳、二氧化硫、液态水H2Q)时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点: ①研究条件:101 kPa ②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量:1 mol ④研究内容:放出的热量。(△ HvO,单位kJ/mol ) 2. 燃烧热和中和热的表示方法都是有△ H时才有负号。 3. 石墨和金刚石的燃烧热不同。不同的物质燃烧热不同。 四、中和热 1. 概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应

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` △

电化学基础知识点(大全)

【知识点】 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 4Cl 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 2O 负极(Pb ) Pb+SO 42--2e -=PbSO 4 铅蓄电池:总反应:PbO 2+Pb+2H 2SO 4 2PbSO 4+2H 2O 电解液:1.25g/cm 3~1.28g/cm 3的H 2SO 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 2O 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 2O ;正极:O 2+2H 2O+4e -=4OH - ③、氢氧燃料电池: 总反应:O 2 +2H 2 =2H 2O 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。 失e -,沿导线传递,有电流产生 溶解 不断 移 向 阳离 子 化 学电源简介 放电 充电 放电 放电`

化学选修四所有知识点总结

化学选修四所有知识点总结 2016-09-25 第1章、化学反应与能量转化 化学反应的实质是反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成,化学反应过程中伴随着能量的释放或吸收。 一、化学反应的热效应 1、化学反应的反应热 (1) 反应热的概念: 当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热。用符号Q表示。(2) 反应热与吸热反应、放热反应的关系。 Q> 0时,反应为吸热反应;C K 0时,反应为放热反应。 (3) 反应热的测定 测定反应热的仪器为量热计,可测出反应前后溶液温度的变化,根据体系的热容可计算出反应热,计算公式如下: Q=- CE—T1) 式中C表示体系的热容,T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。实验室经常测定中和反应的反应热。 2、化学反应的焓变 (1) 反应焓变 物质所具有的能量是物质固有的性质,可以用称为“焓”的物理量来描述,符号为H单位为kJ ?mol-1。 反应产物的总焓与反应物的总焓之差称为反应焓变,用ΔH表示。 (2) 反应焓变ΔH与反应热Q的关系。 对于等压条件下进行的化学反应,若反应中物质的能量变化全部转化为热能,则该反应的反应热等于反应焓变,其数学表达式为:Qp=ΔH= H(反应产物)—H(反应物)。 (3) 反应焓变与吸热反应,放热反应的关系: ΔH> 0,反应吸收能量,为吸热反应。 ΔH< 0,反应释放能量,为放热反应。 (4) 反应焓变与热化学方程式: 把一个化学反应中物质的变化和反应焓变同时表示出来的化学方程式称为热化学方程式,如:H(g) + Q(g)= fθ(l) ; ΔH(298K)=- 285.8kJ ? mol -1 书写热化学方程式应注意以下几点: ①化学式后面要注明物质的聚集状态:固态(S)、液态(I)、气态(g)、溶液(aq)。 ②化学方程式后面写上反应焓变ΔH,ΔH的单位是J ?mol-1或kJ ?mol-1,且ΔH后注明反应温度。 ③热化学方程式中物质的系数加倍,ΔH 的数值也相应加倍。 3、反应焓变的计算 (1) 盖斯定律 对于一个化学反应,无论是一步完成,还是分几步完成,其反应焓变一样,这一规律称为盖斯定律。 (2) 利用盖斯定律进行反应焓变的计算。 常见题型是给出几个热化学方程式,合并出题目所求的热化学方程式,根据盖斯定律可知,该方程式的ΔH为上述各热化学方程式的ΔH的代数和。 (3) 根据标准摩尔生成焓,△ f H mθ计算反应焓变ΔHo 对任意反应:aA+ bB= cC+ dD

高中选修4-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 - =2 H2↑ 电解质溶液 电极反应: 负极(锌筒)Zn -2e-=Zn 2+ 正极(石墨)2NH4++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 4Cl 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 2O 负极(Pb ) P b+SO 42--2e- =PbSO 4 铅蓄电池:总反应:P bO 2+P b+2H 2SO 4 2P bSO 4+2H 2O 电解液:1.25g/cm 3~1.28g/cm3 的H 2SO 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(O H)+2H 2O Cd(OH)2+2N i(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 2O ;正极:O 2+2H 2O+4e 失e -,沿导线传递,有电流产生 溶解 不断 移 向 阳离 子 化 学 电源 简介 放电 充电 放电 放电`

高中化学选修4第三章知识点分类总结

第三章水溶液中的离子平衡 一、弱电解质的电离 1、定义:电解质:在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物,叫电解质。非电解质:在水溶液中或熔化状态下都不能导电的化合物。强电解质:在水溶液里全部电离成离子的电解质。 弱电解质:在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质。 2、电解质与非电解质本质区别: 电解质——离子化合物或共价化合物 非电解质——共价化合物 注意:①电解质、非电解质都是化合物②SO2、NH3、CO2等属于非电解质 ③强电解质不等于易溶于水的化合物(如BaSO4不溶于水,但溶于水的BaSO4全 部电离,故BaSO4为强电解质)——电解质的强弱与导电性、溶解性无关。 3、弱电解质的电离平衡:在一定的条件下,当弱电解质分子电离成离子的速率和离 子结合成分子的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态,这叫弱电解质的电离平衡。 4、影响电离平衡的因素: A、温度:电离一般吸热,升温有利于电离。 B、浓度:浓度越大,电离程度越小;溶液稀释时,电离平衡向着电离的方向移动。 C、同离子效应:在弱电解质溶液里加入与弱电解质具有相同离子的电解质,会减弱电离。 D、其他外加试剂:加入能与弱电解质的电离产生的某种离子反应的物质时,有利于电离。 5、电离方程式的书写: 用可逆符号弱酸的电离要分布写(第一步为主) 6、电离常数:在一定条件下,弱电解质在达到电离平衡时,溶液中电离所生成的各种离子 浓度的乘积,跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数。叫做电离平衡常数,(一般用Ka 表示酸,Kb表示碱。) 表示方法:AB A++B- Ki=[ A+][ B-]/[AB] K越大,弱电解质较易电离,其对应弱酸、弱碱较强。 H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO 7、影响因素: a、电离常数的大小主要由物质的本性决定。 b、电离常数受温度变化影响,不受浓度变化影响,在室温下一般变化不大。 二、水的电离和溶液的酸碱性 1、水电离平衡:: 水的离子积:K W = c[H+]·c[OH-] 25℃时, [H+]=[OH-] =10-7 mol/L ; K W = [H+]·[OH-] = 1*10-14 注意:区分由水电离出的H+、OH-的浓度与水溶液中H+、OH-的浓度。 注意:K W只与温度有关,温度一定,则K W值一定 K W不仅适用于纯水,适用于任何溶液(酸、碱、盐) 2、水电离特点:(1)可逆(2)吸热(3)极弱 物质单质 化合物 电解质 非电解质:非金属氧化物,大部分有机物。如SO3、CO2、C6H12O6、CCl4、CH2=CH2 强电解质:强酸,强碱,大多数盐。如HCl、NaOH、NaCl、BaSO4 弱电解质:弱酸,弱碱,极少数盐,水。如HClO、NH3·H2O、Cu(OH)2、 H2O…… 混和物 纯净物

高二化学选修4知识点总结

高二化学知识点总结 化学反应原理复习(一) 第1章、化学反应与能量转化 化学反应得实质就是反应物化学键得断裂与生成物化学键得形成,化学反应过程中伴随着能量得释放或吸收。 一、化学反应得热效应 1、化学反应得反应热 (1)反应热得概念: 当化学反应在一定得温度下进行时,反应所释放或吸收得热量称为该反应在此温度下得热效应,简称反应热。用符号Q表示。 (2)反应热与吸热反应、放热反应得关系。 Q>0时,反应为吸热反应;Q<0时,反应为放热反应。 (3)反应热得测定 测定反应热得仪器为量热计,可测出反应前后溶液温度得变化,根据体系得热容可计算出反应热,计算公式如下: Q=-C(T2-T1) 式中C表示体系得热容,T1、T2分别表示反应前与反应后体系得温度。实验室经常测定中与反应得反应热。 2、化学反应得焓变 (1)反应焓变 物质所具有得能量就是物质固有得性质,可以用称为“焓”得物理量来描述,符号为H,单位为kJ·mol-1。 反应产物得总焓与反应物得总焓之差称为反应焓变,用ΔH表示。 (2)反应焓变ΔH与反应热Q得关系。 对于等压条件下进行得化学反应,若反应中物质得能量变化全部转化为热能,则该反应得反应热等于反应焓变,其数学表达式为:Qp=ΔH=H(反应产物)-H(反应物)。 (3)反应焓变与吸热反应,放热反应得关系: ΔH>0,反应吸收能量,为吸热反应。 ΔH<0,反应释放能量,为放热反应。 (4)反应焓变与热化学方程式: 把一个化学反应中物质得变化与反应焓变同时表示出来得化学方程式称为热化学方程式,如:H2(g)+O2(g)= H2O(l);ΔH(298K)=-285、8kJ·mol-1 书写热化学方程式应注意以下几点: ①化学式后面要注明物质得聚集状态:固态(s)、液态(l)、气态(g)、溶液(aq)。 ②化学方程式后面写上反应焓变ΔH,ΔH得单位就是J·mol-1或 kJ·mol-1,且ΔH后注明反应温度。 ③热化学方程式中物质得系数加倍,ΔH得数值也相应加倍。 3、反应焓变得计算 (1)盖斯定律 对于一个化学反应,无论就是一步完成,还就是分几步完成,其反应焓变一样,这一规律称为盖斯定律。 (2)利用盖斯定律进行反应焓变得计算。 常见题型就是给出几个热化学方程式,合并出题目所求得热化学方程式,根据盖斯定律可知,该方程式得ΔH为 上述各热化学方程式得ΔH得代数与。 (3)根据标准摩尔生成焓,Δf H mθ计算反应焓变ΔH。对任意反应:aA+bB=cC+dD ΔH=[cΔf H mθ(C)+dΔf H mθ(D)]-[aΔf H mθ(A)+bΔf H mθ(B)] 二、电能转化为化学能——电解

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