高二化学知识点总结

第四章 电化学

1.原电池的工作原理及应用

1.概念和反应本质

原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。

2.原电池的构成条件

(1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。

(2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。

(3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：①电解质溶液;②两电极直接或间接接触;③两电极插入电解质溶液中。

3.工作原理

以锌铜原电池为例 

       (2)盐桥的组成和作用

①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。

②盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路;b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。

2.电解的原理

1.电解和电解池

(1)电解：在电流作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。

(2)电解池：电能转化为化学能的装置。

(3)电解池的构成

①有与电源相连的两个电极。

②电解质溶液(或熔融电解质)。

③形成闭合回路。

2.电解池的工作原理

(1)电极名称及电极反应式(电解CuCl2溶液为例)

总反应式：

①电子：从电源负极流出后，流向电解池阴极;从电解池的阳极流出后流向电源的正极。

②离子：阳离子移向电解池的阴极，阴离子移向电解池的阳极。

3.阴阳两极上放电顺序

(1)阴极：(与电极材料无关)。氧化性强的先放电，放电顺序：

若是惰性电极作阳极，放电顺序为

3.化学电源

1.日常生活中的三种电池

(1)碱性锌锰干电池——一次电池

正极反应：2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-;

负极反应：Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2;

总反应：Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2。

(2)锌银电池——一次电池

负极反应：Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2;

正极反应：Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-;

总反应：Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag。

(3)二次电池(可充电电池)

铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是Pb，正极材料是PbO2。

①放电时的反应

a.负极反应：Pb+SO42--2e-===PbSO4;

b.正极反应：PbO2+4H++SO42-+2e-===PbSO4+2H2O;

c.总反应：Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。

②充电时的反应

a.阴极反应：PbSO4+2e-===Pb+SO42-;

b.阳极反应：PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO42-;

c.总反应：2PbSO4+2H2O电解=====Pb+PbO2+2H2SO4。

注　可充电电池的充、放电不能理解为可逆反应。

2.“高效、环境友好”的燃料电池

氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性两种。

1.氯碱工业

(1)电极反应

阳极反应式：2Cl--2e-===Cl2↑(氧化反应)

阴极反应式：2H++2e-===H2↑(还原反应)

(2)总反应方程式

2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑

(3)氯碱工业生产流程图

下图为金属表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题：

(2)电解质溶液是AgNO3溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液。

(3)电极反应：

阳极：Ag-e-===Ag+;

阴极：Ag++e-===Ag。

(4)特点：阳极溶解，阴极沉积，电镀液的浓度不变。

3.电解精炼铜

(1)电极材料：阳极为粗铜;阴极为纯铜。

(2)电解质溶液：含Cu2+的盐溶液。

(3)电极反应：

阳极：Zn-2e-===Zn2+、Fe-2e-===Fe2+、Ni-2e-===Ni2+、Cu-2e-===Cu2+;

阴极：Cu2++2e-===Cu。

4.电冶金

利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。

(1)冶炼钠

2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑

电极反应：

阳极：2Cl--2e-===Cl2↑;阴极：2Na++2e-===2Na。

(2)冶炼铝

2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑

电极反应：

阳极：6O2--12e-===3O2↑;

阴极：4Al3++12e-===4Al。

5.金属的腐蚀与防护

1.金属腐蚀的本质

金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发生氧化反应。

2.金属腐蚀的类型

(1)化学腐蚀与电化学腐蚀

以钢铁的腐蚀为例进行分析：