高考化学电化学知识

2023.10.27

    学习高中的化学要做到三抓，即抓基础、抓思路、抓规律。重视化学基础知识的学习是提高化学成绩的保证。下面小编给大家整理了关于高考化学电化学知识，希望对你有帮助!
    高考化学电化学知识
    第一片判别：原电池和电解池
    1.从能量转化判：化学能转化为电能的是原电池，电能转化为化学能的是电解池
    2.从反应的自发判：不能自发进行氧化还原反应的是电解池，可以自发进行的氧化还原反应一般是原电池。
    3.从电极名称看判：正负极是原电池，阴阳极是电解池
    4.从装置图判：有外加电源的是电解池，无外加电源(包括“隐形”原电池)的是原电池;有盐桥的是原电池。
    5.从电极反应式判：放电过程是原电池，充电过程是电解池。
    注意：整个装置中电解池可以有多个(通常为串联)，而原电池只能有一个。
    第二片(1) 判断：电极
    1.原电池:
    ⑴.负极：
    ①失去电子、化合价升高、被氧化、发生氧化反应的电极
    ②外电路电子流出极、电流流入极
    ③内电路阴离子移向、阳离子偏离极
    ④电极变细、质量减轻的电极通常是负极(铅蓄电池放电时两个电极质量均增加)
    ⑤与电解池阴极相连极
    ⑥待镀金属、精铜、被保护的金属相连的电极
    ⑦电流计指针偏离的电极
    ⑧化学活动性相对活泼的金属(还要看具体的反应环境，如Mg/Al原电池，在非氧化性酸环境中，Mg是负极，而在氢氧化钠溶液中，Al是负极;Fe/Cu 原电池在非氧化性酸环境中，Fe是负极，在浓硝酸环境中，开始时Fe是负极，而后铁被钝化，Cu是负极。正极判断有同样问题，不重复)。
    ⑵正极：
    ①得电子、化合价降低、被还原、发生还原反应的电极
    ②外电路电子流入极、电流流出极
    ③内电路阳离子移向、阴离子偏离极
    ④电极变粗、质量增加、有气体产生的往往是正极
    ⑤与电解池阳极相连极
    ⑥镀层金属，粗铜、被消耗的金属相连的电极
    ⑦电流计指针偏向的电极
    ⑧化学活动性相对稳定的金属或非金属
    第二片(2) 判断：电极
    2.电解池：
    ⑴阳极：
    ①失去电子、化合价升高、被氧化、发生氧化反应的电极
    ②外电路电子流出极、电流流入极
    ③内电路阴离子移向、阳离子偏离极
    ④电极变细、质量减轻的电极通常是阳极。(铅蓄电池充电时，两个电极质量均减轻)
    注意：以上和原电池的负极相同。
    ⑤与原电池正极相连极
    ⑥与其他电解池的阴极相连电极
    ⑦有气体产生的电极，往往是阳极(电解酸、碱、活泼金属的盐时，阴极也放氢气)
    ⑧镀层金属，粗铜、被消耗的金属做阳极
    ⑵阴极
    ①得电子、化合价降低、被还原、发生还原反应的电极
    ②外电路电子流入极、电流流出极
    ③内电路阳离子移向、阴离子偏离极
    ④电极变粗、质量增加的往往是阴极
    注意：以上和原电池的正极相同。
    ⑤与原电池负极相连的电极
    ⑥与其他电解池的阳极相连的电极
    ⑦待镀金属、精铜、被保护的金属做阴极
    注意：牺牲阳极的阴极保护法，是原电池原理，不属于电解池，是一种习惯性说法。
    第三片(1) 判定：电极反应式及产物
    1.电极反应
    ⑴反应类型：负极、阳极发生氧化反应;正极、阴极发生还原反应
    ⑵电极反应式：
    ①看导电实质是电解质溶液还是熔融盐，认清导电的阴阳离子介质是否参加反应，是否和电极产物反应，若参与反应要写在相应的电极反应式中。
    ②看溶液酸性还是碱性环境，酸性环境不能出现OH-、碱性环境不能出现H+。
    ③书写顺序：反应物、产物→得失电子→利用化合价变化，加上得失电子数→由反应环境，利用导电的阴阳离子，补足电荷守恒→从反应的总方程式加补质量守恒。
    例：A.Mg/Al原电池，在盐酸环境中，负极：Mg-2e-=Mg2+;正极：2H++2e-=H2在氢氧化钠溶液环境中，负极：2Al-6e-+4OH-=2AlO2-+4H2O,正极：6H2O+6e-=3H2+6OH-
    B.在KOH溶液环境中的乙醇燃料电池.
    正极：O2+4e-+2H2O=4OH-,
    负极：CH2CH2OH=2CO32→CH2CH2OH-12e-=2CO32-→
    CH2CH2OH+16HO--12e-=2CO32-→CH2CH2OH+16HO—-12e-=2CO32-+11H2O
    C.熔融碳酸钠环境中CO的燃料电池
    正极：O2=CO32-→O2+4e-=CO32-→O2+4e-=2CO32-→O2+4e-+2CO2=2CO32-
    负极：CO=CO2→CO-2e-=CO2→CO-2e-+CO32-=CO2→CO-2e-+CO32-=2CO2
    ④一些较复杂的电极反应式，可利用总电极反应式=正极+负极、总电极反应式=阴极+阳极及进行对应换算写出。
    第三片(2) 判定：电极反应式及产物
    2.电极产物
    ⑴.定性：电解产物：
    ①阴极：通常都是依据阳离子的氧化性强弱(和金属活动顺序表相反，但Fe3+>Cu2+, 且Fe3+放电只能得Fe2+，不生成Fe)，依次得电子被还原(特殊情况例外)。水溶液中最后是H+放电得氢气，故金属活动顺序表中，排在H前面的金属阳离子一般不会被还原。
    ②阳极：决定电极材料。若是非惰性电极(C、Pt除外的电极)，一定的电极本身失电子，被氧化，若是惰性电极，通常是还原性强的阴离子优先放电被氧化;常用的有：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。因此，溶液中含氧酸根离子不会放电被氧化。
    ③加入什么可恢复原状：整个电解过程中，溶液中出来什么，就加入什么。如：电解饱和食盐水，要通入HCl,不能加入盐酸;电解硫酸铜溶液时，先前要加CuO不能加Cu(OH)2，可能后来要加Cu(OH)2才能恢复原状(因后来水也被电解了)。
    ⑵.定量：转移电子的物质的量、固体质量、气体体积、溶液的PH值等等，所有涉及量的计算，都遵循电子守恒。
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