目錄原電池工作原理是什么 大學(xué)電化學(xué)基礎(chǔ)知識點(diǎn)總結(jié) 電化學(xué)知識歸納與整理 大學(xué)電化學(xué)知識點(diǎn) 電化學(xué)原理知識點(diǎn)總結(jié)
原電池與電解池
原電池形成三條件: “三看”。
先看電極:兩極為導(dǎo)體且活潑性不同純扮好;
再看溶液:兩極插入電解質(zhì)溶液中;
三看回路:形成閉合回路或兩極接觸。
原理三要點(diǎn):(1) 相對活潑金屬作負(fù)極,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng).
(2) 相對不活潑金屬(或碳)作正極,得到電子,發(fā)生還原反應(yīng)
(3) 導(dǎo)線中(接觸)有電流通過,使化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/p>
原電池與電解池的比較
(1)定義 (2)形成條件
原電池 化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置 合適的電極、合適的電解質(zhì)溶液、形成回路
電解池 電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置 電極、電解質(zhì)溶液(或熔融的電解質(zhì))、外接電
源、形成回路
(3)電極名缺乎稱 (4)反應(yīng)類型 (5)外電路電子流向
負(fù)極 氧化 負(fù)極流出、正極流入
正極 還原
陽極 氧化
陰極 還原 陽極流出、陰極流入
一、原電池的有關(guān)問題
1.是否為原電池的判斷
(1)先分析有無外接電源,有外接電源的為電解池,無外接電源的可能為原電池;然后依據(jù)原電池的形成條件分析判斷,主要是“四看”:看電極——兩極為導(dǎo)體且存在活潑性差異(燃料電池的電極一般為惰性電極),看溶液——兩極插入溶液中,看回路——形成閉合回路或兩極直接接觸,看本質(zhì)——有無氧化還原反應(yīng)發(fā)生。
(2)多池相連,但無外接電源時(shí),兩極活潑性差異最大的一池為原電池,其他各池可看做電解池。
2.原電池正、負(fù)極的確定
(1)由兩極的相對活潑性確定:相對活潑性較強(qiáng)的金屬為負(fù)極,相對活潑性較差的金屬或?qū)щ姷姆墙饘贋檎龢O。一般,負(fù)極材料與電解質(zhì)溶液要能發(fā)生反應(yīng),如:Mg-Al-HCl溶液構(gòu)成的原電池中,負(fù)極為Mg;但Mg—Al—NaOH溶液構(gòu)成的原電池中,負(fù)極為Al。
(2)根據(jù)在兩電極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的化合價(jià)的升降情況來判斷。如:甲醇燃燒電池,顧名思義,甲醇燃燒一般生成二氧化碳,則碳的價(jià)態(tài)升高,失電子。所以通入甲醇的電極為負(fù)極。
(3)由電極變化情況確定:某一電極若不斷溶解或質(zhì)量不斷減少,該電極發(fā)生氧化反應(yīng),則此電極為負(fù)極;若某一電極上有氣體產(chǎn)生,電極的質(zhì)量不斷增加或不變,該電極發(fā)生還原反應(yīng),則此電極為正極,燃料電池除外。如:Zn—C—CuSO4溶液構(gòu)成的原電池中,C電極上會(huì)析出紫紅色固體物質(zhì),則C為此原電池的正極。
(4)根據(jù)某些顯色現(xiàn)象確定:一般可以根據(jù)電極附近顯色指示劑(石蕊、酚酞、濕潤的淀粉、高錳酸鉀溶液等)的變化情況來分析推斷該電極發(fā)生的反應(yīng)、化合價(jià)升降情況、是氧化反應(yīng)還是還原反應(yīng)、是H+還是OH-或I-等放電,從而確定正、負(fù)極。
(5)根據(jù)外電路中自由電子的運(yùn)動(dòng)方向規(guī)定:在外電路中電子流出的電極叫負(fù)極,電子流入的電極叫正極。
(6)根據(jù)內(nèi)電路中自由離子的運(yùn)動(dòng)方向規(guī)定:在內(nèi)電路中陽離子移向的電極叫負(fù)極,陰離子移向的電極叫正極。
3.電極反應(yīng)式的書寫
(1)如果題目給定的是圖示裝置,先分析正、負(fù)極,再根據(jù)正、負(fù)極反應(yīng)規(guī)律去寫電極反應(yīng)式。
(2)如果題目給定的是總反應(yīng)式,可分析此反應(yīng)中的氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)(即分析有關(guān)元素的化合價(jià)變化情況),薦選擇一個(gè)簡單變化情況去寫電極反應(yīng)式。另一極的電極反應(yīng)式可直接寫或?qū)⒏鞣磻?yīng)式看做數(shù)學(xué)中的代數(shù)式,用總反應(yīng)式減去已寫出的電極反應(yīng)式即可(加、減法)。
加減法書寫電池反應(yīng)式歸納:
電池總反應(yīng):還原劑+氧化劑+介質(zhì)=氧化產(chǎn)物+還原產(chǎn)物+其他
負(fù)極:還原劑-ne-+介質(zhì)=氧化產(chǎn)物(還原劑失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng))
正極:氧化劑+ne-+介質(zhì)=還原產(chǎn)物(氧化劑得到電子,發(fā)生還原反應(yīng))
介質(zhì)通常是定向移動(dòng)到該電極附近的導(dǎo)電離子如H+、OH-、H2O等等,若氧化(或還原)產(chǎn)物能與之發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),則其一般書寫在電極方程式中。
兩個(gè)電極反應(yīng)式相加即得電池總反應(yīng)離子方程式,用電池總反應(yīng)離子方程式減去較簡單電極的反應(yīng)式即為較復(fù)雜電極的做鉛反應(yīng)式。原電池反應(yīng)式一般都可以用加、減法書寫。
書寫時(shí),無論是總反應(yīng)式還是電極反應(yīng)式都既要滿足電子轉(zhuǎn)移守恒、電荷守恒,又要滿足質(zhì)量守恒。
4.原電池的設(shè)計(jì)方法
以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ),首先要確定原電池的正、負(fù)極,電解質(zhì)溶液及電極反應(yīng);再利用基礎(chǔ)知識書寫電極反應(yīng)式,參照Zn-Cu-H2SO4原電池模型處理問題。如根據(jù)反應(yīng):Cu+2FeCl3=2CuCl2+2FeCl2設(shè)計(jì)一個(gè)原電池,為:Cu作負(fù)極,C(或Pt)作正極。FeCl3作電解質(zhì)溶液,負(fù)極反應(yīng)為:Cu-2e-=Cu2+,正極反應(yīng)為:2Fe3++2e-=2Fe2+。
二、電解池的有關(guān)問題
1.電極的判斷及反應(yīng)的類型
(1)看電源正、負(fù)極。若與電源負(fù)極相連,則為陰極。
(2)看電極周圍元素價(jià)態(tài)的升降。若價(jià)態(tài)升高,則為陽極。注意:元素價(jià)態(tài)的升降的判斷很多時(shí)候是從各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(如通過對氣體成分的描述來判斷)來推測反應(yīng)產(chǎn)物而得出的。
(3)看電子的流向。若是電子流出的電極,剛為陰極。注意:一定不能根據(jù)兩極活潑性的相對大小判斷。
(4)陽極:若為活性電極,則電極本身失電子,發(fā)生氧化反應(yīng)。陰極:電極本身不反應(yīng)(不論是惰性電極還是活性電極)。溶液中陽離子在陰極獲得電子,發(fā)生還原反應(yīng)。
2.電解時(shí)電極產(chǎn)物的判斷
(1)陽極產(chǎn)物的判斷首先看電極,如果是活性電極(金屬活動(dòng)順序表Ag以前)作陽極.則電極材料失電子,電極溶解。如果是惰性電極(Pt、Au、石墨),則只看溶液中的離子的失電子能力,陰離子放電順序?yàn)椋篠2->I->Br->Cl->OH-(水)。
(2)陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽離子放電順序(如下)進(jìn)行判斷:
Ag+>Hg2+>Fe3+(→Fe2+)>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)(水)
記住幾句話:
原電池:失高氧負(fù)(失電子,化合價(jià)升高,被氧化,是負(fù)極)
得低還正(得電子,化合價(jià)降低,被還原,是正極)
電子從負(fù)極通過外電路到正極
電解池:氧陽還陰(失電子,被氧化,做陽極;得電子,被還原,做陰極)
由于外加電場的作用,電解池中陽離子做定向移動(dòng),由陽極移動(dòng)到陰極產(chǎn)生電流
金屬材料介紹
金屬材料是最重要的工程材料,包括金屬和以金屬為基的合金。工業(yè)上把金屬和其合金分為兩大部分:
( 1 )黑色金屬材料 —— 鐵和以鐵為基的合金(鋼、鑄鐵和鐵合金)。
( 2 )有色金屬材料 —— 黑色金屬以外的所有金屬及其合金。
有色金屬按照性能和特點(diǎn)可分為:輕金屬、易熔金屬、難熔金屬、貴重金屬、稀土金屬和堿土金屬。
(二)非金屬材料
非金屬材料包括耐火材料、耐火隔熱材料、耐蝕(酸)非金屬材料和陶瓷材料等。
( 1 )耐火材料。耐火材料是指能承受高溫下作用而不易損壞的材料。常用的耐火材料有耐火砌體材料、耐火水泥及耐火混凝土。
( 2 )耐火隔熱材料。耐火隔熱材料又稱為耐熱保溫材料。常用的隔熱材料有硅藻土、蛙石、玻璃纖維(又稱礦渣棉)、石棉以及它們的制品。
( 3 )耐蝕(酸)非金屬材料。耐蝕(酸)非金屬材料的組成主要是金屬氧化物、氧化硅和硅酸鹽等,在某些情況下它們是不銹鋼和耐蝕合金的理想代用品。常用的非金屬耐蝕材料有鑄石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。
( 4 )陶瓷材料。
(二)非金屬材料
非金屬材料包括耐火材料、耐火隔熱材料、耐蝕(酸)非金屬材料和陶瓷材料等。
( 1 )耐火材料。耐火材料是搭弊蔽指能承受高溫下作用而不易損壞的材料。常用的耐火材料有耐火砌體材料、耐火水泥及耐火混凝土。
( 2 )耐火隔熱材料。耐火隔熱材料又稱為耐熱保溫材料。常用的隔熱材料有硅藻土、蛙石、玻璃纖維(又稱礦渣棉)、石棉以及它們的制品。
( 3 )耐蝕(酸)非金屬材料。耐蝕(酸)非金屬材料的組成主要是金屬氧化物、氧化硅和硅酸鹽等,在某些情況下它們是不銹鋼和耐蝕合金的理想代用品。常用的非金屬耐蝕材料有鑄石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。
( 4 )陶瓷材料。
二、常用工程材料的性能和特點(diǎn)
4 )鈦及其合金。鈦熔點(diǎn)高,熱膨脹系數(shù)小,導(dǎo)熱性差,強(qiáng)度低,塑性好。鈦具有優(yōu)良的耐蝕性和耐熱性,其抗氧化卜叢能力優(yōu)于大多數(shù)奧氏體不銹鋼,而在較高溫度下鈦材仍能保持較高的強(qiáng)度。
常溫下鈦具有極好的抗蝕性能,在大氣、海水、硝酸和堿溶液等介質(zhì)中十分穩(wěn)定,但在任何濃度的氫氟酸中均能迅速溶解。
5 )鉛及其合金。
鉛在大氣、淡水、海水中很穩(wěn)定,鉛對硫酸、磷酸、亞硫酸、鉻酸和氫氟酸等則有良好的耐蝕性。鉛不耐硝酸的腐蝕,在鹽酸中也不穩(wěn)定。
6 )鎂及其合金。鎂合金是航空工業(yè)的重要結(jié)構(gòu)材料,它能承受較大的沖擊、振動(dòng)載荷,并有良好的機(jī)械加工性能和拋光性能。其缺點(diǎn)是耐蝕性較差、缺口敏感性大及熔鑄工藝復(fù)雜
(一)金屬材料
1 、黑色金屬
含碳量小于 2 . 11 %(重量)的合金稱為鋼,合碳量大于 2 . 11 %(重量)的合金稱為生鐵。
( 1 )鋼及其合知州金的分類。
鋼的力學(xué)性能決定于鋼的成分和金相組織。鋼中碳的含量對鋼的性質(zhì)有決定性影響。
在工程中更通用的分類為:
l )按化學(xué)成分分類??煞譃樘妓劁摗⒌秃辖痄摵秃辖痄?。
2 )按主要質(zhì)量等級分類:
① 普通碳素鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼和特殊質(zhì)量碳素鋼;
② 普通低合金鋼、優(yōu)質(zhì)低合金鋼和特殊質(zhì)量低合金鋼;
③ 普通合金鋼、優(yōu)質(zhì)合金鋼和特殊質(zhì)量合金鋼。
( 2 )鋼牌號的表示方法。按照國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼鐵產(chǎn)品牌號表示方法》規(guī)定,我國鋼鐵產(chǎn)品牌號采用漢語拼音字母、化學(xué)符號和阿拉伯?dāng)?shù)字相結(jié)合的表示方法,即:
l )牌號中化學(xué)元素采用國際化學(xué)元素表示。
2 )產(chǎn)品名稱、用途、特性和工藝方法等,通常采用代表該產(chǎn)品漢字的漢語拼音的縮寫字母表示。
3 )鋼鐵產(chǎn)品中的主要化學(xué)元素含量(%)采用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。
合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號按下列規(guī)則編制。數(shù)字表示含碳量的平均值。合金結(jié)構(gòu)鋼和彈簧鋼用二位數(shù)宇表示平均含碳量的萬分之幾,不銹耐酸鋼和耐熱鋼含碳量用千分?jǐn)?shù)表示。平均含碳量< 0.1 %(用 “0” 表示;平均含碳量< 0.03 %,用 “00” 表示=。合金鋼平均含碳量> 1.00 %時(shí),不標(biāo)合碳量,否則用千分?jǐn)?shù)表示。高速鋼和滾珠軸承鋼不標(biāo)含碳量,滾珠軸承鋼標(biāo)注用途符號 “C” 。平均合金含量< 1.5 %者,在牌號中只標(biāo)出元素符號,不注其含量。
例:在鋼的分類中 , 優(yōu)質(zhì)鋼是按照( )來分類的。
A. 化學(xué)成分 B. 用途 C. 冶煉質(zhì)量 D. 冶煉方法
答案 :C
( 3 )工程中常用鋼及其合金的性能和特點(diǎn)。
l )碳素結(jié)構(gòu)鋼。
碳素結(jié)構(gòu)鋼生產(chǎn)工藝簡單,有良好工藝性能(如焊接性能、壓力加工性能等)、必要的韌性、良好的塑性以及價(jià)廉和易于大量供應(yīng),通常在熱軋后使用。在橋梁、建筑、船舶上獲得了極廣泛的應(yīng)用。某些不太重要、要求韌性不高的機(jī)械零件也廣泛選用。
高考化學(xué)電化學(xué)題是考試中的一個(gè)大難點(diǎn),許多考生會(huì)在這里浪費(fèi)很多的時(shí)候,這時(shí)候需要掌握一定的技巧才能快速答對題目。下面是我為大家精心推薦的電化學(xué)題解題技巧,希望能夠?qū)δ兴鶐椭?/p>
高考化學(xué)電化學(xué)答題技巧
第一、遇到電化學(xué)的考題,一定要先判斷是電解池還是原電池,這個(gè)很簡單,看看有沒有外接電源或者用電器即可。
第二、如果是原電池,需要注意以下幾點(diǎn):
1.判斷反應(yīng)物和生成物:這里的反應(yīng)物和生成物題里都會(huì)給的很清楚,現(xiàn)在的高考很少考我們已知的一些電池反應(yīng),這樣更能突出考查學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。這一步就類似起跑的一步,一旦你跑偏了或者跑慢了,整個(gè)電池題就完蛋了。所以原電池只要把這一步解決掉,后面幾步其實(shí)就是行云流水。
秘訣:判斷生成的陽(陰)離子是否與電解液共存,并保證除H、O外主要元素的守恒;共存問題實(shí)在是太重要了!!!!切記切記!!!!例如:題里說的是酸性溶液,電池反應(yīng)里就不可能出現(xiàn)氫氧根離子;如果是堿性溶液,電池的產(chǎn)物就不可能存在二氧化碳;如果電解液是熔融的氧化物,那電池反應(yīng)里就不會(huì)有氫氧根或者氫離子,而是氧離子……
2.電子轉(zhuǎn)移守恒:通過化合價(jià)的升降判斷;(說白了就是氧還反應(yīng)中的判斷化合價(jià)升高還是降低)
秘訣:這里需要說的就是化合價(jià)比較難判斷的有機(jī)物:有機(jī)物里的氧均是負(fù)二價(jià)、氫是負(fù)一價(jià)、氮是負(fù)三價(jià),從而判斷碳元素的化合價(jià)即可。這里還需要強(qiáng)調(diào)的就是:
例如正極反應(yīng)方程式,一定是得電子,也就是化合價(jià)降低的反應(yīng)。如果正極反應(yīng)方程式里即出現(xiàn)升價(jià)元素,又出現(xiàn)降價(jià)元素,這個(gè)方程式你就已經(jīng)錯(cuò)了。但是可以出現(xiàn)兩個(gè)降價(jià),這種題也是高考考察過的,但一般情況下都是一種變價(jià)。
3.電荷守恒:電子、陰離子帶負(fù)電,陽離子帶正電。缺的電荷結(jié)合電解液的屬性補(bǔ)齊,這句話是很重要的,酸性就補(bǔ)氫離子,堿性補(bǔ)氫氧根離子,中性一般都是左邊補(bǔ)水,熔融狀態(tài)下就補(bǔ)熔融物電解出來的陰離子即可。
4.元素守恒:一般都是查氫補(bǔ)水,最后用氧檢查。記住基礎(chǔ)不好的孩子們,切記不要補(bǔ)氫氣和氧氣!!!
第三、如果是電解池,需要注意以下幾點(diǎn):
1.書寫方法和原電池一摸一樣,殊途同歸。
2.電解池不同于原電池就是電解液中有多種離子,到底哪個(gè)先反應(yīng),哪個(gè)后反應(yīng)。因此就一定要記住陰極陽極的放電順序。
陽極:活性金屬電極(金屬活動(dòng)順序)> S2? > SO32?> I? > Fe2+> Br? >Cl? >OH? >含氧酸根離子
陰極:Ag+ > Hg2+ > Fe3+> Cu2+ > H+(酸)> Pb2+ > Sn2+>Ni2+>Fe2+ > Zn2+ > H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>K+
化學(xué)學(xué)科大題的答題策略
1.元素或物質(zhì)推斷類試題
該類題主要以元素周期律、元素周期表知識或物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)棚拿系為命題點(diǎn),采用提供周期表、文字描述元素性質(zhì)或框圖轉(zhuǎn)化的形式來展現(xiàn)題干,然后設(shè)計(jì)一系列書寫化學(xué)用語、離子半徑大小比較、金屬性或非金屬性強(qiáng)弱判斷、溶液中離子濃度大小判斷及相關(guān)簡單計(jì)算等問題。此類推斷題的完整形式是:推斷元素或物質(zhì)、寫用語、判性質(zhì)。
【答題策略】元素推斷題,一般可先在草稿紙上畫出只含短周期元素的周期表,然后對照此表進(jìn)行推斷。(1)對有突破口的元素推斷題,可利用題目暗示的突破口,聯(lián)系其他條件,順藤摸瓜,各個(gè)擊破,推出結(jié)論;(2)對無明顯突破口的元素推斷題,可利用題示條件的限定,逐漸縮小推求范圍,并充分考慮各元素的相互關(guān)系予以推斷;(3)有時(shí)限定條件不足,則可進(jìn)行討論,得出合理結(jié)論,有臘或時(shí)答案不止一組,只要能合理解釋都可以。若題目只要求一組結(jié)論,則選擇自己最熟悉、最有把握的。有時(shí)需要運(yùn)用直覺,大膽嘗試、假設(shè),再根據(jù)題給條件進(jìn)行驗(yàn)證也可。
無機(jī)框圖推斷題解題的一般思路和方法:讀圖審題找準(zhǔn)突破口邏輯推理檢驗(yàn)驗(yàn)證規(guī)范答題。解答的關(guān)鍵是迅速找到突破口,一般從物質(zhì)特殊的顏色、特殊性質(zhì)或結(jié)構(gòu)、特殊反應(yīng)、特殊轉(zhuǎn)化關(guān)系、特殊反應(yīng)條件等角度思考。突破口不易尋找時(shí),也可從常見的物質(zhì)中進(jìn)行大膽猜測,然后代入驗(yàn)證即可,盡量避免從不太熟悉的物質(zhì)或教材上沒有出現(xiàn)過的物質(zhì)角度考慮,盲目驗(yàn)證。
2.化學(xué)反應(yīng)原理類試題
該類題主要把熱化學(xué)、電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)速率及三大平衡知識融合在鏈局搭一起命題,有時(shí)有圖像或圖表形式,重點(diǎn)考查熱化學(xué)(或離子、電極)方程式的書寫、離子濃度大小比較、反應(yīng)速率大小、平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率的計(jì)算、電化學(xué)裝置、平衡曲線的識別與繪制等。設(shè)問較多,考查的內(nèi)容也就較多,導(dǎo)致思維轉(zhuǎn)換角度較大。試題的難度較大,對思維能力的要求較高。
【答題策略】該類題盡管設(shè)問較多,考查內(nèi)容較多,但都是《考試大綱》要求的內(nèi)容,不會(huì)出現(xiàn)偏、怪、難的問題,因此要充滿信心,分析時(shí)要冷靜,不能急于求成。這類試題考查的內(nèi)容很基礎(chǔ),陌生度也不大,所以復(fù)習(xí)時(shí)一定要重視蓋斯定律的應(yīng)用與熱化學(xué)方程式的書寫技巧及注意事項(xiàng);有關(guān)各類平衡移動(dòng)的判斷、常數(shù)的表達(dá)式、影響因素及相關(guān)計(jì)算;影響速率的因素及有關(guān)計(jì)算的關(guān)系式;電化學(xué)中兩極的判斷、離子移動(dòng)方向、離子放電先后順序、電極反應(yīng)式的書寫及有關(guān)利用電子守恒的計(jì)算;電離程度、水解程度的強(qiáng)弱判斷及離子濃度大小比較技巧等基礎(chǔ)知識,都是平時(shí)復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)特別注意的重點(diǎn)。在理解這些原理或?qū)嵸|(zhì)時(shí),也可以借用圖表來直觀理解,同時(shí)也有利于提高自己分析圖表的能力與技巧。總結(jié)思維的技巧和方法,答題時(shí)注意規(guī)范細(xì)致。再者是該類題的問題設(shè)計(jì)一般沒有遞進(jìn)性,故答題時(shí)可跳躍式解答,千萬不能放棄。
3.實(shí)驗(yàn)類試題
該類題主要以化工流程或?qū)嶒?yàn)裝置圖為載體,以考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、探究與實(shí)驗(yàn)分析能力為主,同時(shí)涉及基本操作、基本實(shí)驗(yàn)方法、裝置與儀器選擇、誤差分析等知識。命題的內(nèi)容主要是氣體制備、溶液凈化與除雜、溶液配制、影響速率因素探究、元素金屬性或非金屬性強(qiáng)弱(物質(zhì)氧化性或還原性強(qiáng)弱)、物質(zhì)成分或性質(zhì)探究、中和滴定等基本實(shí)驗(yàn)的重組或延伸。
【答題策略】首先要搞清楚實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,明確實(shí)驗(yàn)的一系列操作或提供的裝置都是圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼归_的。要把實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c裝置和操作相聯(lián)系,找出涉及的化學(xué)原理、化學(xué)反應(yīng)或物質(zhì)的性質(zhì)等,然后根據(jù)問題依次解答即可。
4.有機(jī)推斷類試題
命題常以有機(jī)新材料、醫(yī)藥新產(chǎn)品、生活調(diào)料品為題材,以框圖或語言描述為形式,主要考查有機(jī)物的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化關(guān)系、同分異構(gòu)、化學(xué)用語及推理能力。設(shè)計(jì)問題常涉及官能團(tuán)名稱或符號、結(jié)構(gòu)簡式、同分異構(gòu)體判斷、化學(xué)方程式書寫、反應(yīng)條件、反應(yīng)類型、空間結(jié)構(gòu)、計(jì)算、檢驗(yàn)及有關(guān)合成路線等。
【答題策略】有機(jī)推斷題所提供的條件有兩類:一類是有機(jī)物的性質(zhì)及相互關(guān)系(也可能有數(shù)據(jù)),這類題往往直接從官能團(tuán)、前后有機(jī)物的結(jié)構(gòu)差異、特殊反應(yīng)條件、特殊轉(zhuǎn)化關(guān)系、不飽和度等角度推斷。另一類則通過化學(xué)計(jì)算(也告訴一些物質(zhì)性質(zhì))進(jìn)行推斷,一般是先求出相對分子質(zhì)量,再求分子式,根據(jù)性質(zhì)確定物質(zhì)。至于出現(xiàn)情境信息時(shí),一般采用模仿遷移的方法與所學(xué)知識融合在一起使用。推理思路可采用順推、逆推、中間向兩邊推、多法結(jié)合推斷。
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10. 高中電化學(xué)基礎(chǔ)知識點(diǎn)歸納
一、原電池、電解池的兩極
電子從負(fù)極通過導(dǎo)線流向正極,電子的定向移動(dòng)形成電流,電流的方向是正極到負(fù)極,這是物理學(xué)規(guī)定的。
陰極、陽極是電化學(xué)規(guī)定的,失去電子的極即氧化極,也就是陽極;得到電子的極即還原極,也就是陰極。
原電池中陽極失去電子,電子由陽極通過導(dǎo)線流向陰極,陰極處發(fā)生得電子的反應(yīng),由于原電池是一種化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,它作為電源,通常我們稱其為負(fù)極和正極。在電解池中,連著負(fù)極的一極是電解池的陰極,連著正極的一極是電解池的陽極,由于電解池是一種電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置,我們通常說明它的陽極和陰極。
二、原電池、電解池、電鍍池的判斷規(guī)律
(1)若無外接電源,又具備組成原電池的三個(gè)條件。①有活潑性不同的兩個(gè)電極;②兩極用導(dǎo)線互派攜相連接成直接插入連通的電解質(zhì)溶液里;③較活潑金屬與電解質(zhì)溶液能發(fā)生氧化還原反應(yīng)(有時(shí)是與水電離產(chǎn)生的H+作用),只要同時(shí)具備這三個(gè)條件即為原電池。
(2)若有外接電源,兩極插入電解質(zhì)溶液中,則可能是電解池或電鍍池;當(dāng)陰極為金屬,陽極亦為金屬且與電解質(zhì)溶液中的金屬離子屬同種元素時(shí),則為電鍍池。
(3)若多個(gè)單池相互串聯(lián),又有外接電源時(shí),則與電源相連接的裝置為電解池成電鍍池。若無外接電源時(shí),先選較活潑金屬電極為原電池的負(fù)極(電子輸出極),有關(guān)裝置為原電池,其余為電鍍池或電解池。
三、分析電解應(yīng)用的主要方法和思路
1、電解質(zhì)在通電前、通電后的關(guān)鍵點(diǎn)是:
通電前:電解質(zhì)溶液的電離(它包括了電解質(zhì)的電離也包括了水的電離)。
通電后:離子才有定向的移動(dòng)(陰離子移向陽極,陽離子移向陰極)。
2、在電解時(shí)離子的放電規(guī)律是:
陽極:
金屬陽極>S2->I->Cl->OH->含氧酸根>F-
陰極:
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(濃)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
3、電解的結(jié)果:溶液的濃度、酸堿性的變化
溶液的離子濃度可能發(fā)生變化如:電解氯化銅、鹽酸等離子濃度發(fā)生了變化。
因?yàn)槿芤褐械臍潆x子或氫氧根離子放電,所以酸堿性可能發(fā)生改變。
四、燃燒電池小結(jié)
在燃燒電池反應(yīng)中確定哪一極發(fā)生的是什么反應(yīng)的關(guān)鍵是:
負(fù)極:化合價(jià)升高,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng);
正極:化合價(jià)降低,得到電子發(fā)生還原反應(yīng);
總反應(yīng)式為:兩極反應(yīng)的加合;
書寫反應(yīng)時(shí),還應(yīng)該注意得失電子數(shù)目應(yīng)該守恒。
五、電化學(xué)的應(yīng)用
1、原電池原理的應(yīng)用
a.原電池原理的三個(gè)應(yīng)用和依據(jù):
(1)電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷正極和負(fù)極,以確定金屬的活動(dòng)性。其依據(jù)是:原電池的正極上現(xiàn)象是:有氣體產(chǎn)生,電極質(zhì)量不變或增加;負(fù)極上的現(xiàn)象是:電極不斷溶解,質(zhì)量減少。
(2)分析判斷金屬腐蝕的速率,分析判斷的依據(jù),對某一個(gè)指定金屬其腐蝕快慢順序是:
作電解池的陽極>作原電池的負(fù)極>非電池中的該金屬>作原電池的正極>作電解池的陰極。
b.判斷依據(jù):
(1)根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象原電池中溶解的一方為負(fù)極,金屬活動(dòng)性強(qiáng)。
(2)根據(jù)反應(yīng)的速度判斷強(qiáng)弱。
(3)根據(jù)反應(yīng)的條件判斷強(qiáng)弱。
(3)由電池反應(yīng)分析判塵棗伏斷新的化學(xué)能源的變化,分析的思路是先分析電池反應(yīng)有關(guān)物質(zhì)化合價(jià)的變化,確定原電池的正極和負(fù)極,然后根據(jù)兩極的變化分析其它指定物質(zhì)的變化。
2、電解規(guī)律的應(yīng)用
(1)電解規(guī)律的主要應(yīng)巖斗用內(nèi)容是:依據(jù)電解的基本原理分析判斷電解質(zhì)溶液。
(2)恢復(fù)電解液的濃度:
電解液應(yīng)先看pH的變化,再看電極產(chǎn)物。欲使電解液恢復(fù)一般是:
電解出什么物質(zhì)就應(yīng)該加入什么,如:電解飽和食鹽水在溶液中減少的是氯氣和氫氣,所以應(yīng)該加入的是氯化氫。
(3)在分析應(yīng)用問題中還應(yīng)該注意:
一要:不僅考慮陰極、陽極放電的先后順序,還應(yīng)該注意電極材料(特別是陽極)的影響;二要:熟悉用惰性電極電解各類電解質(zhì)溶液的規(guī)律。
原電池是高一化學(xué)課本中的重要知識,同學(xué)們一定要牢記。下面是我為你收集整理的高一化學(xué)原電池的知識點(diǎn)歸納,一起來看看吧。
高一化學(xué)原電池知識點(diǎn)
一、原電池、電解池的兩極
電子從負(fù)極通過導(dǎo)線流向正極,電子的定向移動(dòng)形成電流,電流的方向是正極到負(fù)極,這是物理學(xué)規(guī)定的.
陰極、陽極是電化學(xué)規(guī)定的,失去電子的極即氧化極,也就是陽極;得到電子的極即還原極,也就是陰極.
原電池中陽極失去電子,電子由陽極通過導(dǎo)線流向陰極,陰極處發(fā)生得電子的反應(yīng),由于原電池是一種化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,它作為電源,通常我們稱其為負(fù)極和正極.在電解池中,連著負(fù)極的一極是電解池的陰極,連著正極的一極是電解池的陽極,由于電解池是一種電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置,我們通常說明它的陽極和陰極.
二、原電池、電解池、電鍍池的判斷規(guī)律
(1)若無外接電源,又具備組成原電池的三個(gè)條件.①有活潑性不同的兩個(gè)電極;②兩極用導(dǎo)線互相連接成直接插入連通的電解質(zhì)溶液里;③較活潑金屬與電解質(zhì)溶液能發(fā)生氧化還原反應(yīng)(有時(shí)是與水電離產(chǎn)生的H+作用),只要同時(shí)具備這三個(gè)條件即為原電池.
(2)若有外接電源,兩極插入電解質(zhì)溶液中,則可能是電解池或電鍍池;當(dāng)陰極為金屬,陽極亦為金屬且與電解質(zhì)溶液中的金屬離子屬同種元素時(shí),則為電鍍池.
(3)若多個(gè)單池相互串聯(lián),又有外接電源時(shí),則與電源相連接的裝置為電解池成電鍍池.若無外接電源時(shí),先選較活潑金屬電極為原電池的負(fù)極(電子輸出極),有關(guān)裝置為原電池,其余為電鍍池或電解池.
三、分析電解應(yīng)用的主要方法和思路
1、電解質(zhì)在通電前、通晌數(shù)廳電后的關(guān)鍵點(diǎn)是:
通電前:電解質(zhì)溶液的電離(它包括了電解質(zhì)的電離也包括了水的電離).
通電后:離子才有定向的移動(dòng)(陰離子移向陽極,陽離子移向陰極).
2、在電解時(shí)離子的放電規(guī)律是:
陽極:
金屬陽極>S2->I->Cl->OH->含氧酸根>F-
陰極:
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(濃)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
3、電解的結(jié)果:溶液的濃度、酸堿性的變化
溶液的離子濃度可能發(fā)生變化如:電解氯化銅、鹽酸等離子濃度發(fā)生了變化.
因?yàn)槿芤褐械臍洚吷x子或氫氧根離子放電,所以酸堿性可能發(fā)宴隱生改變.
四、燃燒電池小結(jié)
在燃燒電池反應(yīng)中確定哪一極發(fā)生的是什么反應(yīng)的關(guān)鍵是:
負(fù)極:化合價(jià)升高,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng);
正極:化合價(jià)降低,得到電子發(fā)生還原反應(yīng);
總反應(yīng)式為:兩極反應(yīng)的加合;
書寫反應(yīng)時(shí),還應(yīng)該注意得失電子數(shù)目應(yīng)該守恒.
五、電化學(xué)的應(yīng)用
1、原電池原理的應(yīng)用
a.原電池原理的三個(gè)應(yīng)用和依據(jù):
(1)電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷正極和負(fù)極,以確定金屬的活動(dòng)性.其依據(jù)是:原電池的正極上現(xiàn)象是:有氣體產(chǎn)生,電極質(zhì)量不變或增加;負(fù)極上的現(xiàn)象是:電極不斷溶解,質(zhì)量減少.
(2)分析判斷金屬腐蝕的速率,分析判斷的依據(jù),對某一個(gè)指定金屬其腐蝕快慢順序是:
作電解池的陽極>作原電池的負(fù)極>非電池中的該金屬>作原電池的正極>作電解池的陰極.
b.判斷依據(jù):
(1)根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象原電池中溶解的一方為負(fù)極,金屬活動(dòng)性強(qiáng).
(2)根據(jù)反應(yīng)的速度判斷強(qiáng)弱.
(3)根據(jù)反應(yīng)的條件判斷強(qiáng)弱.
(3)由電池反應(yīng)分析判斷新的化學(xué)能源的變化,分析的思路是先分析電池反應(yīng)有關(guān)物質(zhì)化合價(jià)的變化,確定原電池的正極和負(fù)極,然后根據(jù)兩極的變化分析其它指定物質(zhì)的變化.
2、電解規(guī)律的應(yīng)用
(1)電解規(guī)律的主要應(yīng)用內(nèi)容是:依據(jù)電解的基本原理分析判斷電解質(zhì)溶液.
(2)恢復(fù)電解液的濃度:
電解液應(yīng)先看pH的變化,再看電極產(chǎn)物.欲使電解液恢復(fù)一般是:
電解出什么物質(zhì)就應(yīng)該加入什么,如:電解飽和食鹽水在溶液中減少的是氯氣和氫氣,所以應(yīng)該加入的是氯化氫.
(3)在分析應(yīng)用問題中還應(yīng)該注意:
一要:不僅考慮陰極、陽極放電的先后順序,還應(yīng)該注意電極材料(特別是陽極)的影響;二要:熟悉用惰性電極電解各類電解質(zhì)溶液的規(guī)律.
高一化學(xué)原電池習(xí)題一、選擇題
1. 銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源,它的放電過程可以表示為
Ag2O+ Zn+H2O = 2Ag+Zn(OH)2.電池放電時(shí),負(fù)極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是
A. Ag B. Zn C. Ag2O D. Zn(OH)2
2. 某金屬能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,該金屬與鋅組成的原電池中,鋅為負(fù)極。該金屬
A.鋁 B.銅 C.鐵 D.鎂
3. 用于人造地球衛(wèi)星的一種高能電池――銀鋅蓄電池,其電極反應(yīng)式為:
Zn+2OH--2e-==ZnO+H2O;Ag2O+H2O+2e-==2Ag+2OH-。據(jù)此判斷氧化銀是
A.負(fù)極,并被氧化 B.正極,并被還原
C.負(fù)極,并被還原 D.正極,并被氧化
4. 發(fā)生原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng),在理論上可設(shè)計(jì)成原電池的化學(xué)反應(yīng)的是
A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+ H2(g) ; △H>0
B.Ba(OH)2?8H2O(s)+2NH4Cl(s)= BaCl2(aq)+ 2NH3?H2O(l)+ 8H2O(l) ; △H>0
C.CaC2(s)+2H2O(l)→Ca(OH)2(s)+C2H2(g) ; △H<0
D.CH4(g)+2O2→CO2(g)+2H2O(l) ; △H<0
5. 下列關(guān)于原電池的敘述正確的是
A.原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
B.原電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是還原反應(yīng)
C.原電池在工作時(shí)其正極不斷產(chǎn)生電子并經(jīng)過外電路流向負(fù)極
D.原電池的電極只能由兩種不同的金屬構(gòu)成
6. 隨著人們生活質(zhì)量的日益提高,廢舊電池已成為一個(gè)亟待解決的問題,對廢舊電池的處理 體現(xiàn)了對資源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。人們對廢舊電池的處理的主要目的是
A. 回收電池外殼的金屬材料
B. 回收電池中的二氧化錳
C. 回收電池中的石墨電極
D. 防止電池中的重金屬汞、鎘、鉛對土壤、水源的污染
7. 下列關(guān)于原電池的敘述中,錯(cuò)誤的是
A.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置
B.用導(dǎo)線連接的兩種不同金屬同時(shí)插入液體中,能形成原電池
C.在原電池中,電子流出的一極是負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)
D.在原電池中,電子流入的一極是正極,發(fā)生還原反應(yīng)
8. 為體現(xiàn)“綠色奧運(yùn)”“科技奧運(yùn)”,2008年北京奧運(yùn)會(huì)會(huì)出現(xiàn)中國自己生產(chǎn)的燃料電池汽車,作為馬拉松領(lǐng)跑車和電視拍攝車,預(yù)計(jì)該車裝著“綠色心臟”——質(zhì)子交換膜燃料電池,其工作原理如圖所示,下列敘述正確的是
A.通入氧氣的電極發(fā)生氧化反應(yīng)
B.通入氫氣的電極為正極
C.總反應(yīng)式為O2+2H2 2H2O
D.正極的電極反應(yīng)式為O2+4H+==+4e-2H2O
9.下列各裝置能夠構(gòu)成原電池的是
10.某原電池的總反應(yīng)的離子方程式是:Zn+Cu2+==Zn2++Cu,此反應(yīng)的原電池的正確組成是
關(guān)于如圖原電池裝置的敘述,正確的是
A.銅是陽極,銅片上有氣泡產(chǎn)生 B.銅片質(zhì)量逐漸減少
C.電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片 D.氫離子在銅片表面被還原
11. 銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源,它的充電和放電過程可以表示為:
2Ag+Zn(OH)2 Ag2O+Zn+H2O
在此電池放電時(shí),負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是
A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn
12. X、Y、Z都是金屬,把X浸入Z的硝酸鹽溶液中,X的表面有Z析出,X與Y組成原電池時(shí),Y為電池的負(fù)極。X、Y、Z三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)?/p>
A.X>Y>Z B.X>Z>Y C.Y>X>Z D.Y>Z>X
13.下列敘述中不正確的是
A.電解池的陽極上發(fā)生氧化反應(yīng),陰極上發(fā)生還原反應(yīng)
B.原電池的正極上發(fā)生氧化反應(yīng),負(fù)極上發(fā)生還原反應(yīng)
C.電鍍時(shí),電鍍池里的陽極材料發(fā)生氧化反應(yīng)
D.用原電池做電源進(jìn)行電解時(shí),電子從原電池負(fù)極流向電解池陰極
14.下列各組電極均用導(dǎo)線相連,分別插入對應(yīng)溶質(zhì)的溶液中,其中不能組成原電池的是
A B C D
電極與溶液 Zn、C硫酸 Cu、Ag硝酸銀 Zn、Cu蔗糖 Mg、Al氫氧化鈉
15.下列關(guān)于原電池的敘述中錯(cuò)誤的是
A.構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極必須是兩種不同的金屬
B.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置
C.在原電池中,電子流出的一極是負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)
D.原電池放電時(shí),電流的方向是從正極到負(fù)極
16.如圖所示,各燒杯中均盛有海水,鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序?yàn)?/p>
A. ②①③④ B. ④③①② C. ④②①③ D. ③②④①
17.鋰電池是一代新型高能電池,它以質(zhì)量輕、能量高而受到了普遍重視,目前已研制成功多種鋰電池。某種鋰電池的總反應(yīng)式是Li+MnO2 = LiMnO2。下列說法正確的是
A. Li是負(fù)極,電極反應(yīng)為Li-e-=Li+
B. Li是正極,電極反應(yīng)為Li+e-=Li-
C. MnO2是負(fù)極,電極反應(yīng)為MnO2+e-=MnO2-
D. 鋰電池是一種環(huán)保型電池
18.錳鋅干電池在放電時(shí)總反應(yīng)方程式可以表示為:
Zn(s)+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3(s)+2NH3+H2O
在此電池放電時(shí)正極(碳棒)上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是
A. Zn B. 碳 C. MnO2和NH4+ D. Zn和NH3
19.據(jù)報(bào)到,鋅電池可能取代目前廣泛使用的鉛蓄電池,因?yàn)殇\電池容量大,而且沒有鉛污染。其電池反應(yīng)為:2Zn+O2=2ZnO原料為鋅粒,電解液和空氣。下列敘述正確的是
A. 鋅為正極,空氣進(jìn)入負(fù)極反應(yīng)
B. 負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e-=Zn2+
C. 正極發(fā)生氧化反應(yīng)
D. 電解液肯定不是強(qiáng)酸
20.日常所用的干電池的電極分別為碳棒和鋅皮,以糊狀NH4Cl和ZnCl2作電解質(zhì)(其中加入MnO2氧化吸收H2), 電極反應(yīng)可簡化為:Zn-2e-==Zn2+;2NH4++2e- =NH3+H2,根據(jù)上述敘述判斷下列說法正確的是
A. 干電池中鋅為正極,碳為負(fù)極
B. 干電池工作時(shí),電子由鋅極經(jīng)外電路流向碳極
C. 干電池長時(shí)間連續(xù)工作時(shí),內(nèi)裝糊狀物可能流出腐蝕用電器
D. 干電池可實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化和電能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化
二、填空題
21. 在裝有水的燒杯中,用線(絕緣)懸掛一個(gè)呈水平方向的由鐵和銀焊接而成的柱形金屬棒,處于平衡狀態(tài).如果向水中加入CuSO4 溶液, (溶液的密度變化不考慮)
(1)片刻后可觀察到的現(xiàn)象是(指懸吊的金屬圈)
A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定 B.保持平衡狀態(tài)不變
C.鐵圈向下傾斜 D.銀圈向下傾斜
(2)產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是__________________________________________________。
高一化學(xué)原電池習(xí)題答案一、選擇題
1.B
2.C
3.B
4.D
5.A
6.D
7.B
8.D
9.A
10.C
11.D
12.C
13.B
14.C
15.A
16.C
17.AD
18.C
19.BD
20.BC
二、填空題
21. (1)D