原电池章节知识点总结.doc

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1、第四章 电化学根底 学问点整理1原电池和电解池的比较：装置原电池电解池实例使氧化复原反响中电子定向移动，从而形成电 原理流。这种把化学能变为电能的装置叫做原电池。电极：两种不同的导体相连；使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化复原反响的过程叫做电解。这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。电源； 电极惰性或非惰性；形成条件 电解质溶液：能与电极反响。能自发的发生氧化复原反响形成闭合回路反响类型 自发的氧化复原反响由电极本身性质打算：正极：材料性质较不活电解质水溶液或熔化态。非自发的氧化复原反响由外电源打算：阳极：连电源的正极；电极名称电极反响泼的电极；负极：材料性质较活泼的电极。负极：Zn

2、-2e-=Zn2+氧化反响正极：2H+2e-=H 复原反响阴极：连电源的负极；阴极：Cu2+ +2e- = Cu得电子复原反响 阳极：2Cl-2e-=Cl 失电子 氧化反响2电子流向 负极正极电流方向 正极负极离子流向 阴离子流向负极 阳离子流向正极能量转化 化学能电能抗金属的电化腐蚀；应用有用电池。2、原电池正负电极的推断2电源负极阴极；阳极电源正极电源正极阳极；阴极电源负极阴离子流向阳极 阳离子流向阴极电能化学能电解食盐水氯碱工业；电镀镀铜；电冶冶炼Na、Mg、Al；精炼精铜。1） 依据电极材料：较活泼一极为负，较不活泼的一极为正与电解质反响得失电子2） 依据两极发生的反响：发生氧化反响的

3、一极为负，复原反响的一极为正3） 依据电极增重还是减重：溶解或减轻的一极为负，增加或放出气泡的一极为正4） 依据电子或电流流淌方向：电流方向：正负 电子流向：负正5） 依据溶液中离子运动方向：阴离子移向的一极为负，阳离子移向的一极为正3. 正确书写原电池电极反响式(1) 列出正负电电极上的反响物质,在等式的两边分别写出反响物和生成物 (2)在反响式左边写出得失电子数,使得失电子 数目相等 。得失电子守恒 (3)使质量守恒。电极反响式书写时留意:负极反响生成物的阳离子与电解质 溶液中的阴离子是否共存。假设不共存，则该电解质溶液中的阴离子应当写入负极反响式;假设正极上的反响物质是O 则得电子生成O

4、2-，而其极不稳定在中2性或碱性的电解质溶液中结合H O 生成OH,假设电解液为酸性，则结合H+生2成 H O。电极反响式的书写必需遵循离子方程式的书写要求。2(4)正负极反响式相加得到 总反响式 。假设能写出总反响式,可以减去较易写出的电极反响式,从而写出较难书写的电极方程式4. 电解池的阴阳极推断：由外电源打算：阳极：连电源的正极；阴极：连电源的负极；依据电极反响: 氧化反响阳极 ；复原反响阴极依据阴阳离子移动方向：阴离子移向阳极；阳离子移向阴极，依据电子几点流方向：电子流向: 电源负极阴极；阳极电源正极电流方向: 电源正极阳极；阴极电源负极5. 电解时电极产物推断：阳极：假设电极为活泼电

5、极，则电极失电子，被氧化被溶解，例如Zn-2e-=Zn2+假设电极为惰性电极，C、Pt、Au、Ag、Ti 等，则溶液中阴离子失电子，例如4OH- 4e-= 2H O+ O阴离子放电挨次S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根F-22阴极：.阴极材料(金属或石墨)总是受到保护依据电解质中阳离子活动挨次推断，阳离子得电子挨次 金属活动挨次表的反表金属活泼性越强，则对应阳离子的放电力气越弱， 既得电子力气越弱。离子得电子挨次：K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ (H+) Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ Cu2+ Hg2+ Ag+6. 电解原理的应用A、电解饱和食盐水氯碱工业反响原理阳极：

6、 2Cl- - 2e-=Cl 2阴极： 2H+ + 2e-= H 总反响：2NaCl+2H O=电=解=H+Cl+2NaOH2B、电解冶炼铝电解熔融氧化铝222 原理阳极2O2 4e- =O 2阴极Al3+3e- =Al总反响：4Al3+6O2=电=解=4Al+3O 2C、电镀：用电解的方法在金属外表镀上一层金属或合金的过程。镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀液必需含有镀层金属的离子。电镀铜原理：阳极 镀层金属 Cu2e = Cu2+阴极 被镀件外表 Cu 2+2e= CuE、电解精炼铜：粗铜作阳极，精铜作阴极，电解液含有Cu2+。铜前金属先反响但不析出，铜后金属不反响，形成 “阳极泥”。7、电

7、镀铜、精炼铜比较形成条件电极反响溶液变化电镀铜镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀液必需含有镀层金属的离子阳极 Cu 2e- = Cu2+ 阴极 Cu2+2e- = Cu 电镀液的浓度不变精炼铜粗铜金属作阳极，精铜作阴极，CuSO4 溶液作电解液阳极：Zn - 2e- = Zn2+Cu - 2e- = Cu2+ 等阴极：Cu2+ + 2e- = Cu溶液中溶质浓度减小8、电解方程式的实例用惰性电极电解：电解质溶液阳极反响式阴极反响式总反响方程式条件：电解溶液酸碱性变化CuCl22Cl-2e-=Cl 2Cu2+ +2e-= CuCuCl = Cu +Cl 22HCl2Cl-2e-=Cl 22H+2e

8、-=H 22HCl=H +Cl 22Na SO244OH-4e-=2H O+O 222H+2e-=H 22H O=2H +O 222H SO244OH-4e-=2H O+O 222H+2e-=H 22H O=2H +O 222NaOHNaCl4OH-4e-=2H O+O 222H+2e-=H 22H O=2H +O 2222Cl-2e-=Cl 22H+2e-=H 22NaCl+2H O=H +Cl +2NaOH222酸性减弱不变消耗水，酸性增加消耗水，碱性增加H+放电，碱性增加CuSO4OH-4e-=2H O+O 2CuSO +2H O=2Cu+22Cu2+ +2e-= Cu424O +2H

9、SOOH 放电,酸性增加2249、化学腐蚀和电化腐蚀的区分一般条件反响过程有无电流反响速率结果化学腐蚀金属直接和强氧化剂接触氧化复原反响，不形成原电池。无电流产生电化腐蚀化学腐蚀使金属腐蚀10. 吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区分电化腐蚀不纯金属，外表潮湿因原电池反响而腐蚀有电流产生使较活泼的金属腐蚀电化腐蚀类型条件 正极反响负极反响腐蚀作用吸氧腐蚀水膜酸性很弱或呈中性析氢腐蚀水膜酸性较强O + 4e- + 2H O = 4OH-22Fe 2e-=Fe2+2H+ + 2e-=H 是主要的腐蚀类型，具有广泛性2Fe 2e-=Fe2+发生在某些局部区域内金属腐蚀速度：电解池阳极原电池负极一般化学腐蚀原电池正

10、极 电解池阴极(3)燃料电池氢氧燃料电池当用碱性电解质时，电极反响为：负极：2H +40H4e4H 0；正极：0 +2H 0+4e40H2222当用酸性电解质时，电极反响为：总反响：2H +0 2H O222负极：2H 4e4H+；正极：0 +4H+4e2H O总反响：2H +0 2H O222222甲烷燃料电池该电池用金属铂片插入KOH 溶液中作电极，在两极上分别通甲烷和氧气； 负极：CH +10OH8e=CO 2+7H O；正极：2O +4H O+8e=8OH43222总反响方程式为：CH +2O +2KOH=K CO +3H O42其次章 反响速率与化学平衡一、化学反响速率2321. 概

11、念:用单位时间内反响物浓度的削减或生成物浓度的增大来表示化学反响速率计算公式：单位：molL-1s-12. 应用中应留意的问题反响速率是平均反响速率，不是瞬时速率对同一化学反响来说，用不同物质表示化学反响速率时所得数值往往不同，在比较速率大小时确定要转化到同一物质来比较、无论用任何物质来表示，无论浓度的变化是增加还是削减，都取正值，反响速率都为正数没有负数。、固体或纯液体的浓度是恒定不变的，一般不用纯液体或固体来表示化学反响速率、物质表示的化学反响速率数值之比等于化学方程式中各物质的系数之比二，影响化学反响速率的因素、内因：物质本身的构造和性质是化学反响速率大小的打算因素，反响类型不同有不同的

12、化学反响速率，反响类型一样但反响物不同，化学反响速率也不同。、外界条件对化学反响速率的影响1、浓度对化学反响速率的影响。 结论：其他条件不变时，增大反响物的浓度，可以增大反响速率；减小反响物的浓度，可以减小化学反响的速率。留意：a、此规律只适用于气体或溶液的反响，对于纯固体或液体的反响物，一般状况下其浓度是常数，因此转变它们的量不会转变化学反响速率。2、压强对反响速率的影响。结论：对于有气体参与的反响，假设其他条件不变，增大压强，反响速率加快；减小压强，反响速率减慢。3、温度对化学反响速率的影响。结论：其他条件不变，上升温度，可以增大反响速率，降低温度，可以减慢反响速率。缘由：(1)浓度确定时

13、，上升温度，分子的能量增加，从而增加了活化分子的数量，反应速率增大。(2) 温度上升，使分子运动的速度加快，单位时间内反响物分子间的碰撞次数增加， 反响速率也会相应的加快。前者是主要缘由。4、催化剂对化学反响速率的影响。结论：催化剂可以转变化学反响的速率。正催化剂：能够加快反响速率的催化剂。负催化剂：能够减慢反响速率的催化剂。如不特意说明，指正催化剂。缘由：在其他条件不变时，使用催化剂可以大大降低反响所需要的能量，会使更 多的反响物分子成为活化分子，大大增加活化分子百分数，因而使反响速率加快。5、其他因素：如光照、反响物固体的颗粒大小、电磁波、超声波、溶剂的性质等， 也会对化学反响的速率产生影

14、响6、有效碰撞：能够发生化学反响的碰撞。活化分子：能量较高、有可能发生有效碰撞的分子。 化能：活化分子的平均能量与全局部子平均能量之差。 分子百分数： (活化分子数/反响物分子数)100%二可逆反响(1)可逆反响：在一样条件下，能同时向正、逆反响方向进展的反响。不行逆反响：在确定条件下，进展得很彻底或可逆程度很小的反响。(2)可逆反响的普遍性：大局部化学反响都是可逆反响。(3)可逆反响的特点：一样条件下，正反响和逆反响同时发生反响物、生成物共同存在可逆反响有确定的限度(反响不能进展到底) 三、化学平衡1.定义：指在确定条件下的可逆反响里，正反响和逆反响的速率相等，反响混合物中各组分的浓度保持不

15、变的状态2 化学平衡状态的标志(1) 正 = 逆 本质特征 同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。 不同的物质：速率之比等于方程式中各物质的计量数之比，但必需是不同方向的速率。(2) 反响混合物中各组成成分的含量保持不变外部表现： 各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积气体物质的量浓度均保持不变。 各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。 假设反响前后的物质都是气体，且总体积不等，则气体的总物质的量、总压强恒温、恒容、平均摩尔质量、混合气体的密度恒温、恒压均保持不变。 反响物的转化率、产物的产率保持不变。3 化学平衡常数(1) 定义:在确定温度下，当一个可逆反响

16、到达化学平衡时，生成物浓度系数之幂的积 与反响物浓度系数之幂的积比值是一个常数，这个常数就是该反响的化学平衡常数。用 K 表示。(2) 表达式： aA(g)+bB(g) = cC(g)+ dD(g)K=留意 (1)K 的意义： K 值越大，说明到达平衡时反响物的转化率也越大。因此，平衡常数的大小能够衡量一个化学反响进展的程度。(2) 确定温度时，同一反响,其化学方程式书写方式、配平计量数不同，平衡常数表达式不同。(3) 在平衡常数的表达式中，物质的浓度必需是平衡浓度固体、纯液体不表达。在稀溶液中进展的反响，水的浓度可以看成常数，不表达在平衡常数表达式中，但 非水溶液中的反响，假设反响物或生成物

17、中有水，此时水的浓度不能看成常数。(4) K 只与温度有关，与反响物或生成物浓度变化无关，与平衡建立的途径也无关，在使用时应标明温度。温度确定时， K 值为定值。4、平衡转化率(1) 表达式: 物质在反响中已转化的量/该物质总量 产品的转化率争辩对象是反响物化学平衡的移动一、化学平衡的移动（1） 定义：可逆反响中旧化学平衡的破坏，化学平衡的建立过程（2） 移动的缘由：外界条件发生变化。移动的方向：由 v 正和 v 逆的相对大小打算。VV逆，平衡向正反响方向移动。假设 VV正逆，平衡不移动。逆，平衡向逆反响方向移动（3） 平衡移动的标志： 各组分浓度与原平衡比较发生转变。二、影响化学平衡的条件(

18、1) 增大反响物或减小生成物的浓度化学平衡向正反响方向移动减小反响物或增大生成物的浓度化学平衡向逆反响方向移动(2) A：温度上升，会使化学平衡向着吸热反响的方向移动； B：温度降低，会使化学平衡向着放热反响的方向移动。(3) A：增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动； B：减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。留意对于反响前后气体总体积相等的反响，转变压强不能使化学平衡移动；对于只有固体或液体参与的反响， 转变压强不能使化学平衡移动；(4) 催化剂只能使正逆反响速率等倍增大，不能使化学平衡移动。三、勒夏特列原理假设转变影响平衡的条件之一如温度，压强，以及参与反响的化学

19、物质的浓度， 平衡将向着能够减弱这种转变的方向移动。第三章 水溶液中的离子平衡电解质：在水溶液或熔融状态下能导电的化合物非电解质：在水溶液或熔融状态下不能导电的化合物强电解质：在水溶液中全部电离的电解质包括：强酸 强碱 和大局部盐弱电解质：在水溶液中局部电离的电解质 包括：水 弱酸 H3PO4 HF、甲酸 、醋酸、 H2CO3 、 H2S 、 HClO、 H2SiO3 HCN 弱碱 Fe(OH)3Cu(OH)2 等不溶性碱NH3.H2O一、电解质与非电解质推断留意点1、电解质与非电解质都是化合物，所以单质和混合物既不是电解质也不是非电解质2、电解质的本质要求是自身能电离出离子，有些物质溶于水时

20、所得溶液能导电，但23这些物质自身不电离而是生成了一些电解质，则这些物质不属于电解质，如 COSO二、电离方程式的书写原则1、强电解质：完全电离 符号用=2、弱电解质：局部电离 符号 可逆符号、多元弱酸的电离：分步书写 例：H S 的电离H SH + HS-； HS-H + S2-22留意：第一步为主，其次步一般相当微弱。、多元弱碱的电离：一步书写例：Al3 + 3HOAl(OH)+ 3H三、几类化学平衡弱电解质的电离水的电离23盐类的水解溶解平衡争辩对象 弱电解质特征1、 电离吸热2、 分子离子共存3、 电离微弱4、 多元弱酸分步电离影响因素 1、 温度2、 浓度3、 同离子效应4、 离子反

21、响化学平衡水1、 吸热2、 电离程度小3、 常温下，纯水PH=7 及CH+=10-71、 温度2、 浓度3、 同离子效应4、离子反响水的离子积 Kw= C弱离子有弱才水解，无弱不水解。越弱越水解，谁强显谁性1、 水解吸热2、 水解程度小1、温度2、浓度3、同离子效应4、离子反响难溶电解质多数吸热除CaOH 21、温度2、浓度3、同离子效应4、离子反响常数表达式电离常数K=H+XCOH- 常温下=10-14溶度积Ksp=化学平衡常数意义K 只与温度有关， Kw 只与温度有温度上升K 增大关温度上升KwKsp 只与温度有关，越小代表其越及影响因K 值越大弱电解增大。Kw 适用于难溶。当QcKsp素质电离力气越强纯水和水溶液析出沉淀Qc Ksp 沉淀溶解Qc=Ksp 平衡状态