电化学知识点完整版Word格式.docx

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阴极：

连电源的负极；

电极反应

Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）

2H++2e-=H2↑（还原反应）

Cu2++2e-=Cu（还原反应）

2Cl--2e-=Cl2↑（氧化反应）

电子流向

负极→正极

电源负极→阴极；

阳极→电源正极

电流方向

正极→负极

电源正极→阳极；

阴极→电源负极

能量转化

化学能→电能

电能→化学能

应用

①抗金属的电化腐蚀；

②实用电池。

①电解食盐水（氯碱工业）；

②电镀（镀铜）；

③电冶（冶炼Na、Mg、Al）；

④精炼（精铜）。

2．化学腐蚀和电化腐蚀的区别

化学腐蚀

电化腐蚀

一般条件

金属直接和强氧化剂接触

不纯金属，表面潮湿

反应过程

氧化还原反应，不形成原电池。

因原电池反应而腐蚀

有无电流

无电流产生

有电流产生

反应速率

电化腐蚀＞化学腐蚀

结果

使金属腐蚀

使较活泼的金属腐蚀

3．吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别

电化腐蚀类型

吸氧腐蚀

析氢腐蚀

条件

水膜酸性很弱或呈中性

水膜酸性较强

正极反应

O2+4e-+2H2O==4OH-

2H++2e-==H2↑

负极反应

Fe－2e-==Fe2+

腐蚀作用

是主要的腐蚀类型，具有广泛性

发生在某些局部区域内

4．电解、电离和电镀的区别

电解

电离

电镀

受直流电作用

受热或水分子作用

实质

阴阳离子定向移动，在两极发生氧化还原反应

阴阳离子自由移动，无明显的化学变化

用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金

CuCl2

Cu＋Cl2

CuCl2==Cu2++2Clˉ

阳极Cu－2e-=Cu2+

阴极Cu2++2e-=Cu

关系

先电离后电解，电镀是电解的应用

5．电镀铜、精炼铜比较

电镀铜

精炼铜

镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀液必须含有镀层金属的离子

粗铜金属作阳极，精铜作阴极，CuSO4溶液作电解液

Zn-2e-=Zn2+Cu-2e-=Cu2+等

Cu2++2e-=Cu

溶液变化

电镀液的浓度不变

溶液中溶质浓度减小

6．电解方程式的实例（用惰性电极电解）：

电解质溶液

阳极反应式

阴极反应式

总反应方程式

（条件：

电解）

溶液酸碱性变化

CuCl2

2Cl--2e-=Cl2↑

Cu2++2e-=Cu

CuCl2=Cu+Cl2↑

——

HCl

2H++2e-=H2↑

2HCl=H2↑+Cl2↑

酸性减弱

Na2SO4

4OH--4e-=2H2O+O2↑

2H2O=2H2↑+O2↑

不变

H2SO4

消耗水，酸性增强

NaOH

消耗水，碱性增强

NaCl

2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOH

H+放电，碱性增强

CuSO4

2CuSO4+2H2O=2Cu+O2↑+2H2SO4

OHˉ放电,酸性增强

考点解说

1．电化腐蚀：

发生原电池反应，有电流产生

（1）吸氧腐蚀

Fe－2e-==Fe2+

O2+4e-+2H2O==4OH-

总式：

2Fe+O2+2H2O==2Fe（OH）2

4Fe（OH）2+O2+2H2O==4Fe（OH）3 

2Fe（OH）3==Fe2O3+3H2O

（2）析氢腐蚀：

CO2+H2O

H2CO3

H++HCO3-

Fe+2CO2+2H2O=Fe（HCO3）2+H2↑

Fe（HCO3）2经双水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。

2．金属的防护

⑴改变金属的内部组织结构。

合金钢中含有合金元素，使组织结构发生变化，耐腐蚀。

如：

不锈钢。

⑵在金属表面覆盖保护层。

常见方式有：

涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等；

使表面生成致密氧化膜；

在表面镀一层有自我保护作用的另一种金属。

⑶电化学保护法

①外加电源的阴极保护法:

接上外加直流电源构成电解池，被保护的金属作阴极。

②牺牲阳极的阴极保护法：

外加负极材料，构成原电池，被保护的金属作正极

3。

常见实用电池的种类和特点

⑴干电池（属于一次电池）

①结构：

锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。

②电极反应 

负极：

Zn-2e-=Zn2+

2NH4++2e-=2NH3+H2 

NH3和H2被Zn2＋、MnO2吸收：

MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2＋＋4NH3=Zn（NH3）42＋

⑵铅蓄电池（属于二次电池、可充电电池）

1结构：

铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。

2

②A.放电反应 

Pb-2e-+SO42-=PbSO4 

PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O

B.充电反应 

阴极：

PbSO4+2e-=Pb+SO42- 

PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++SO42-

Pb+PbO2+2H2SO4

2PbSO4+2H2O 

注意：

放电和充电是完全相反的过程，放电作原电池，充电作电解池。

电极名称看电子得失，电极反应式的书写要求与离子方程式一样，且加起来应与总反应式相同。

⑶锂电池

锂、石墨、固态碘作电解质。

2Li-2e- 

=2Li+

I2+2e-=2I- 

总式：

2Li+I2=2LiI

⑷A.氢氧燃料电池

石墨、石墨、KOH溶液。

H2-2e-+2OH-=2H2O

O2+4e-+2H2O=4OH-

2H2+O2=2H2O

（反应过程中没有火焰，不是放出光和热，而是产生电流）

还原剂在负极上反应，氧化剂在正极上反应。

书写电极反应式时必须考虑介质参加反应（先常规后深入）。

若相互反应的物质是溶液，则需要盐桥（内装KCl的琼脂，形成闭合回路）。

B．B.铝、空气燃料电池 

以铝—空气—海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功。

这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而源源不断产生电流。

只要把灯放入海水中，数分钟后就会发出耀眼的闪光，其能量比干电池高20～50倍。

电极反应：

铝是负极 

4Al-12e-==4Al3+；

石墨是正极 

3O2+6H2O+12e-==12OH-

4．电解反应中反应物的判断——放电顺序

⑴阴极

A.阴极材料（金属或石墨）总是受到保护。

B.阳离子得电子顺序—金属活动顺序表的反表：

K+<

Ca2+<

Na+<

Mg2+<

Al3+<

（H+）<

Zn2+<

Fe2+<

Sn2+<

Pb2+<

Cu2+<

Hg2+<

Ag+

⑵阳极

A.阳极材料是惰性电极（C、Pt、Au、Ti等）时：

阴离子失电子：

S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞NO3-等含氧酸根离子＞F-

B.阳极是活泼电极时：

电极本身被氧化，溶液中的离子不放电。

5．电解反应方程式的书写步骤：

①分析电解质溶液中存在的离子；

②分析离子的放电顺序；

③确定电极、写出电极反应式；

④写出电解方程式。

解NaCl溶液：

2NaCl+2H2O

H2↑+Cl2↑+2NaOH，溶质、溶剂均发生电解反应，PH增大

⑵电解CuSO4溶液：

2CuSO4+2H2O

2Cu+O2↑+2H2SO4

溶质、溶剂均发生电解反应，PH减小。

⑶电解CuCl2溶液：

Cu＋Cl2↑

电解盐酸：

2HCl

H2↑＋Cl2↑

溶剂不变，实际上是电解溶质，PH增大。

⑷电解稀H2SO4、NaOH溶液、Na2SO4溶液：

2H2O

2H2↑+O2↑，溶质不变，实际上是电解水，PH分别减小、增大、不变。

酸、碱、盐的加入增加了溶液导电性,从而加快电解速率（不是起催化作用）。

⑸电解熔融NaOH:

4NaOH

4Na+O2↑+H2O↑

⑹用铜电极电解Na2SO4溶液:

Cu+2H2O

Cu（OH）2+H2↑ 

（

不是电解水。

）

6．电解液的PH变化:

根据电解产物判断。

口诀：

“有氢生成碱，有氧生成酸；

都有浓度大,都无浓度小”。

（“浓度大”、“浓度小”是指溶质的浓度）

7．使电解后的溶液恢复原状的方法：

先让析出的产物（气体或沉淀）恰好完全反应，再将其化合物投入电解后的溶液中即可。

①NaCl溶液：

通HCl气体（不能加盐酸）；

②AgNO3溶液：

加Ag2O固体（不能加AgOH）；

③CuCl2溶液：

加CuCl2固体；

④KNO3溶液：

加H2O；

⑤CuSO4溶液：

CuO（不能加Cu2O、Cu（OH）2、Cu2（OH）2CO3）等。

8．电解原理的应用

A、电解饱和食盐水（氯碱工业）

⑴反应原理

2Cl--2e-== 

Cl2↑

2H++2e-==H2↑

总反应：

2NaCl+2H2O

H2↑+Cl2↑+2NaOH 

⑵设备（阳离子交换膜电解槽）

①组成：

阳极—Ti、阴极—Fe

②阳离子交换膜的作用：

它只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过。

⑶制烧碱生产过程（离子交换膜法）

①食盐水的精制：

粗盐（含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等）→加入NaOH溶液→加入BaCl2溶液→加入Na2CO3溶液→过滤→加入盐酸→加入离子交换剂（NaR）