专题十 电化学
[考试标准]
知识条目 必考要求 加试要求
1.化学能与电能的转化
①原电池的概念
②铜—锌原电池的原理及电极反应式
③原电池的构成条件
④常见化学电源
⑤电解池的概念
⑥电解CuCl2溶液的原理及电极反应式
⑦电解池的构成条件
⑧原电池、电解池的判断 a
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b a
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2.化学能与电能的转化
①原电池的构造与工作原理,盐桥的作用
②判断与设计简单的原电池
③原电池的电极反应式及电池反应方程式
④原电池的正、负极和电子流向的判断
⑤电解池的构造与工作原理
⑥电解池的电极反应式与电解反应方程式
⑦金属冶炼、氯碱工业、电镀在生产生活中的应用
⑧银锌电池、铅蓄电池、燃料电池的工作原理与应用价值 b
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b
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b
b
3.金属的腐蚀与防护
①金属腐蚀的危害
②金属发生电化学腐蚀的基本原理
③金属的防护 a
c
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考点一 原电池、化学电源
1.原电池的工作原理
(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)工作原理
①反应原理
电极名称 负极 正极
电极材料 锌片 铜片
电极反应 Zn-2e-===Zn2+ Cu2++2e-===Cu
反应类型 氧化反应 还原反应
电子流向 由Zn片沿导线流向Cu片
②原理归纳
(3)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:
a.电解质溶液;
b.两电极直接或间接接触;
c.两电极插入电解质溶液中。
(4)盐桥原电池(加试)
①构造
②盐桥的组成和作用
a.盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼脂制成的胶冻。
b.盐桥的作用:连接内电路,形成闭合回路;平衡电荷,使原电池不断产生电流。
c.盐桥含饱和KCl溶液,K+移向正极,Cl-移向负极。
③单池原电池和盐桥原电池的对比
图1和图2两装置的相同点:正负极、电极反应、总反应、反应现象。
负极:Zn-2e-===Zn2+
正极:Cu2++2e-===Cu
总反应:Zn+Cu2+===Cu+Zn2+
不同点:图1中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2+,会有一部分Zn与Cu2+直接反应,该装置中既有化学能转化成了电能,又有一部分化学能转化成了热能,装置的温度会升高。
图2中Zn和CuSO4溶液分别在两个池子中,Zn与Cu2+不直接接触,不存在Zn与Cu2+直接反应的过程,所以仅是化学能转化成了电能,电流稳定,且持续时间长。
关键点:盐桥原电池中,还原剂在负极区,而氧化剂在正极区。
2.常见化学电源
(1)碱性锌锰电池——一次电池
电池组成:锌、碳棒、二氧化锰、氯化锌、氯化铵
特点:用途广泛