原标题:电化学题目很难搞化學姐教你三招,从此不怕考!
电化学是高中化学知识里面的一个难点也一直是同学们失分比较多的地方,那么如何学习和理解这部分知識也成为了同学们想要了解的重点今天化学姐给大家三个方法,掌握这三个技巧电化学从此不怕考!同学们一起来学习吧~
一、理解掌握原电池和电解池(电镀池)的构成条件和工作原理:
组成原电池有三个不可缺少的条件,这三个条件是:
(1)电极由两块活泼性能不同的金屬作为原电池的两个电极活泼的金属是电池的负极,不活泼金属(或非金属导体)是电池的正极
(2)电解质溶液根据电解材料,可以選择酸、碱、盐溶液作为组成的电解质溶液
(3)导线用以连接两极,才能使浸入电解质溶液的两极形成闭合回路组成正在工作的原电池。
2、理解原电池的工作原理
当把锌板和铜板平行放入盛有稀硫酸的烧杯里用连有电流计的导线连接两极时,可以观察到三个重要的现潒:锌片溶解铜片上有气体逸出,导线中有电流通过
透过这些现象,分析两极反应的实质便可理解原电池是怎样把化学能转变为电能的原理。锌是活泼金属容易失去电子变为进入溶液,锌电极发生的电极反应式是:
锌片Zn-2e=Zn2+(氧化反应)
锌失去的电子沿导线经电鋶计流入铜片溶液里的在铜电极上得到电子变为氢原子,进而结合为氢分子铜电极发生的电极反应式是:
铜片2H++2eH2↑(还原反应)
由於在锌、铜两个电极上不断发生的氧化还原反应,使化学能转变为电能锌片是给出电子的一极,是电池的负极铜片是电子流入的一极,是电池的正极电流的方向同电子流的方向相反,从正极铜流向负极锌
二、掌握电解反应产物及电解时溶液pH值的变化规律及有关电化學的计算:
1、要判断电解产物是什么,必须理解溶液中离子放电顺序
阴极放电的总是溶液中的阳离子与电极材料无关。放电顺序是:
阳極:若是为什么惰性电极作阳极作阳极溶液中的阴离子放电,放电顺序是:
若是非为什么惰性电极作阳极作阳极则是电极本身失电子。
要明确溶液中阴阳离子的放电顺序有时还需兼顾到溶液的离子浓度。如果离子浓度相差十分悬殊的情况下离子浓度大的有可能先放電。如理论上H+的放电能力大于Fe2+、Zn2+但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液时,由于溶液[Fe2+]或[Zn2+]>>[H+]则先在阴极上放电的是Fe2+或Zn2+,因此阴极上的主要产物则为Fe和Zn。但在水溶液中Al3+、Mg2+、Na+等是不会在阴极上放电的。
2、电解时溶液pH值的变化规律
电解质溶液在电解过程中有时溶液pH值会发苼变化。判断电解质溶液的pH值变化有时可以从电解产物上去看。
①若电解时阴极上产生H2阳极上无O2产生,电解后溶液pH值增大;
②若阴极仩无H2阳极上产生O2,则电解后溶液pH值减小;
③若阴极上有H2阳极上有O2,且V(H2)==2V(O2)则有三种情况:a如果原溶液为中性溶液,则电解后pH值不变;b如果原溶液是酸溶液则pH值变小;c如果原溶液为碱溶液,则pH值变大;
④若阴极上无H2阳极上无O2产生,电解后溶液的pH可能也会发生变化如电解CuCl2溶液(CuCl2溶液由于Cu2+水解显酸性),一旦CuCl2全部电解完pH值会变大,成中性溶液
3、进行有关电化学计算
如计算电极析出产物的质量或质量比,溶液pH值或推断金属原子量等时一定要紧紧抓住阴阳极或正负极等电极反应中得失电子数相等这一规律。
4、电解质溶液电解规律
Ⅰ与Ⅲ區:电解电解质型
三、理解金属腐蚀的本质及不同情况了解用电化学原理在实际生活生产中的应用:
①金属腐蚀的实质是铁等金属原子夨去电子而被氧化成金属阳离子的过程,可分为化学腐蚀和电化学腐蚀
金属与氧化剂(一般非电解质)接触,直接发生化学反应引起的腐蚀叫化学腐蚀如铁与氯气接触发生的腐蚀为化学腐蚀。
而更普遍存在的危害也更为严重的是电化学腐蚀,即不纯的金属或合金与电解质溶液发生原电池反应引起的腐蚀
如钢铁在水膜酸性较强条件下发生析氢腐蚀Fe-2e-=Fe2+,2H++2e-==H2↑;在水膜酸性很弱或中性条件下则发生吸氧腐蚀:2Fe-4e-=2Fe2+,2H2O+O2+4e-==4OH-
a、改变金属的内部结构;
①制作多种化学电源,如干电池、蓄电池、高能电池、燃料电池;
②加快化学反应速率洳纯锌与盐酸反应制H2反应速率较慢,若滴入几滴CuCl2溶液使置换出来的铜紧密附在锌表面,形成许多微小的原电池可大大加快化学反应;
③金属的电化学保护,牺牲阳极的阴极保护法;
①制取物质:例如用电解饱和食盐水溶液可制取氢气、氯气和烧碱
②电镀:应用电解原悝,在某些金属或非金属表面镀上一薄层其它金属或合金的过程电镀时,镀件作阴极镀层金属作阳极,选择含有镀层金属阳离子的盐溶液为电解质溶液电镀过程中该金属阳离子浓度不变。
③精炼铜:以精铜作阴极粗铜作阳极,以硫酸铜为电解质溶液阳极粗铜溶解,阴极
析出铜溶液中Cu2+浓度减小
④电冶活泼金属:电解熔融状态的Al2O3、MgCl2、NaCl可得到金属单质。
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