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电化学概念

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电化学原理思念我的老教授毕业一年整

2010-07-05 20:57:13| 分类:默认分类 | 标签:曾经整理的笔记|举报|字号订阅

di 2 zhang

1:相间电位,两相界面中的电位差:1)离子双电层2)吸附双电层3)偶极子层4)表面电位

2:金属接触电位:金属相之间的电位差。

3:电极电位:金属/溶液之间的相电位。

4:绝对电位:电极电位内的电位差相对电位:将参比电极与被测电极组成一个原电池回路所测出的电池端电压叫做该被测电极的相对电位。

5:液体接界电位:相互接触的两个组成不同或浓度不同的电解质容液相之间的相间电位

6:盐桥的作用:为了减少液界电位要求:高浓度正负离子的迁移速度应尽量接近(越接近液界电位越小)

7: 电化学体系:1原电池,两个电极和外电路负载接通后能自发地将电流送到外电路中做功

8: 电解池,与外电源组成回路,强迫电流在电化学体系中通过并使电化学反应发生

9: 腐蚀电池,电化学反应能自发进行但不能对外做功,只能破坏金属的作用

10: 丹尼尔电池25°,{-}Zn|ZnS04{aZn2+=1}||CuSO4(aCu2+=1)Cu{+}

11:电池可逆:1物质变化可逆2能量转换可逆W=EQ,W=NFE

12:电极可逆:在平衡条件下工作的电荷交换与物质交换都处于平横的电极。可逆电极就是平衡电极。

13:可逆电极必须具备的条件1电极反应是可逆的2电极在平衡条件下工作

14:可逆电极类型1第一类可逆{阳离子可逆电极},金属侵在含有该离子的可溶性盐溶液中所组成的电极(特征:进行电极反应时靠金属阳离子从极板上溶解到溶液中从溶液中沉积到极板上)2第二类可逆

电极{阴离子电极}金属插进其难溶盐和与该盐具有相同阴离子的可溶性盐中所组成的电极(特征如果难溶盐是氯化物溶液中就应有可溶性氯化物。。。)3第三类可逆电极{Pt或其他堕性金属插入同一元素的两种不同价态离子的溶液所组成的电极(可逆电极电位大小主要取决于两种价态离子活度之比)4,气体电极因为气体电极在常温常压下不导电故需借助其他惰性金属起导电作用使气体吸附在其表面上与溶液中相应的离子氧化还原反应并达到平衡状态

15:电毛细现象:界面张力随电极电位变化的现象关系曲线最高点是零电荷电位

16:理想极化电极:不发生任何电极反应的电极体系

17:电极/溶液界面作用1)静电作用--紧密层两相间剩余电荷所引起的2)短程作用--电极和溶液中各种离子所形成

18:电极反映和化学反应主要区别在于:除了物质变化外还有电荷转移所以在电极反应平衡的能量条件中还应考虑电能的变化电极反应平衡条件是反映物质电化学位的代数和为零

19:平衡电位的数值反映了物质的氧化还原能力可以判断电化学反应进行的可能性

20:影响电极电位的因数1)金属性质(有物理化学状态,种类,结构,表面状态,机械变形与内应力;金属表面成膜或吸附物的存在与否2)外围介质性质(离子性质和浓度溶剂的性质溶解在溶剂中的气体,分子和聚合物等性质与浓度;以及温度压力光照高能辐射等)

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1: 界面电场是由电极/溶液相间存在的双电层引起的

2: 理想极化电极:不发生任何电极反应的电极体系可等效为电容,研究电化学体系时可作为超电容使用。理想不极化电极可以等效为电阻,可做参比电极。

3: 电极/溶液界面实际上是指两相之间的一个界面层,即任何一相机体性质不同的相间过度区域。

4: 通常情况下直流电通过一个电极时可能起到以下两种作用1)参与电极反应而被消耗掉2)参与改变双电层

5: 绝对理想化电极是不存在的电极在+0.1v~ -1.6v电位范围内没有任何点击反应发生,可作为理想极化电极使用

6:电毛细现象:界面张力随电极电位的变化的现象叫做电毛细现象

7:带电界面张力比不带电的界面张力要小电极表面电荷密度打,界面张力就越小不论电极表面的存在剩余电荷还是负剩余电荷界面张力都将随剩余电荷的数量增加而增大

8: 紧密层:静电作用是一种长程的相互作用它使符号相反的剩余电荷力图相互靠近趋向于紧贴着电极表面排列形成紧密的双电层结构

9:外紧密层:由于大多数阳离子与电极表面只有静电作用而无特性吸附作用,而且阳离子的水化程度高,所以阳离子不容易突出水化膜而突入水偶极层。这种情况下的紧密层将有水偶极层与水化阳离子层串联组成,成为外紧密层

10:内紧密层:电极表面荷正电时,构成双电层溶液一侧剩余电荷的阴离子水化程度较低,又能进行特性吸附,因而阴离子的水化膜遭到破坏,即阴离子能够溢出水化膜,取代水偶极层中的水分子而直接吸附在电极表面

11:紧密层比外紧密层小得多

12:紧密层电容只取决于水偶极层的性质与阳离子种类无关因而接近于零

13.大多数的阴离子是表面活性剂并具有典型的吸附规律,少数的阳离子有表面吸附能力。阴离子的表面吸附能力与电极电位密切相关,吸附地主要发生在比零电荷点位更正的点位范围中,既发生在带异性电荷的点电极上。带相同电荷的电极上,静电斥力大于吸附力,当电流密度稍大是就会脱落

14.超载吸附当电极表面带有正剩余电荷时,由于阴离子的特性吸附是紧密层中负离子电荷超过了电极表面的正电荷。由于负电荷过量紧密层将吸附溶液中的阳离子形成三电层结构。

15.零电荷点位电极表面剩余电荷为零是的电极电位。用φ0表示。影响因素不同材料的电极或同种材料不同晶面在同样的溶液中会有不同的零电荷点位值电极表面不同时测出不同的φ0值尔溶液的组成包括溶剂的性质溶液中表面活性物质的存在,酸碱度以及温度氢和氧的吸附也对其数值有影响。

16.比较用微分电容法和电毛细曲线法求解电极表面的剩余电荷密度的优缺点?微:优点:不受电极限制(比较准确和灵敏) 电毛细。。:只用液态电极。(不够准确)

17 特性吸附溶液中合离子因为非静电作用而发生吸附。无机阴离子和有机分子,具有特性吸附能力。

18 无机阴离子特性吸附:使界面下降,微分电容升高,零电荷电位向负向移动阴离子特性吸附发生在比零电荷更正的电荷范围和零电荷电位附近,电极越正,阴离子吸附也越大,界面张力下降快,表面该种离子的表面活性越强。

19 为什么出行抛物线形状?

界面存在双电层,即界面的一侧带有同种剩余电荷,无论电性如何,同种电荷之间都有排斥力,力图把界面扩大,于界面张力力图使界面张力减小相反,因此带电界面张力比不带电的界面张力要小电极表面电荷密度打,界面张力就越小

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1.电极过程人们习惯把发生在电极/溶液界面上的电极反应,化学转化和和电极附近液层中的传质作用等一系列变化的综合统称为电极过程。

2.电极极化的原因电极反应速度跟不上电子运动速度而造成的电荷在界面的积累

3. 极化曲线通过实验测定过电位或电极电位随电流密度变化的关系曲线,这种

曲线就叫做激化曲线.

4. 原电池V=E-(ηe+ηa)-IR 电解池V=E+(ηe+ηa)+IR

5. 电极过程的基本历程(1) 反应粒子(离子分子等)向电极表面附近液层迁移称为液相传质步骤.(2) 反应粒子在电极表面或电极表面附近液层中进行电化学

反应前的某中转化过程,或简称前置转化.特点没有电子参加反应反应速度与

电极电位无关(3) 反应粒子在电极/溶液截面上得到或失去电子,生成还原反应或氧化反应的产物,这一过程称电子转移过程或电化学反应步骤.(4) 反应产物在电极表面或表面附近液层中进行电学反应后的转化过程.这一过程简称随后转化.(5) 反应产物生成新相称为反应后的液相传质步骤.整个步骤必有1.3.5

6. 电极过程的速度控制步骤实际反应速度取决于各单元步骤中进行得最慢的

那个步骤,即各单元步骤的速度都等于最慢的步骤的速度. v正比于e的-G0/RT次方.

7.电极的极化电极的电位随电流密度所发生的偏离平衡电位的变化

8.电极电位偏离平衡电位向负转移称为阴极极化

9.控制整个电极过程速度的单元步骤称之为电极过程的速度控制步骤

10.根据电极过程的基本历程,常见的极化类型是浓差极化(液相传质部骤为控制步骤所引起的电极极化) 电化学极化(反应物质在点击表面点化学反应步骤最慢所引起的电极极化现象)为什么可以分为不同类型根据电极极化产生的内在

原因可知整个电极反应速度与电子运动速度的矛盾实质上是取决于控制步骤速度与电子运动速度的矛盾电极极化的特征因而也取决于控制步骤的动力学特征

11.因表面转化步骤成为控制步骤的电极极化

12.准平衡态,我们把非控制步骤这种类似与于衡态称为准平衡态准平衡态下的过程可以用热力学方法无需用动力学方法是问题得到简化

13.理想极化电极和理想不极化电极理想极化电极就是在一定条件下电极上不发生电极反应的电极。在这种情况下,通电时不存在去极化作用流入电极的电荷全部在点击表面不断的积累之起到改变电极电位,改变双电层的作用。所以可以根据需要通以不同的电流密度使电极极化到人们需要的电位滴汞电极电极反应速度很大以致于去极化不出现极化现象这类电极叫理想极化电极做参比电极

14.比较电解池与原电池的极化图并解释两者不同的原因:原电池的极化图:电流密度越大极化越大对外提供电压越小电解池极化图:电解中端电压尽可能小电压越大功率越大消耗的能量越大两者不同的原因在于原电池中和电解池中所引起的两极之间电位差的变化不同原因在于原电池与电解池作为两类不同的电化学体系他们的阴阳极的极性恰恰相反

15.控制步骤的意义控制步骤速度的变化规律是整个电极过程的速度变化规律

因为电极过程的速度取决于最慢的步骤只有提高了控制步骤的速度才有可能提高整个电极过程的速度因此。。。。。

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0.对流扩散的动力学规律,A与理想稳态扩散相比,对流扩散电流J不是与扩散系数Di成正比而是与Di3分

2成正比,这说明,由于扩散成中有一定强度的对流存在,所以使对流扩散电流J受扩散系数DI的影响

相对减小了,而增加了受对流影响的因素,故可以说,对流扩散电流j是自由j 自由和j自由两部分组成的

B对流扩散电流J受对流传质的影响,体现在J受与对流有关的各因素的影响上1,j和JD与U0,{2分之1}

成正比,说明j和Jd的大小与搅拌强度有关2,J与V的负6分之1成正比,这

说明对流扩散电流受到溶液

粘度的影响3,J与Y的2分之1成正比,说明在电极表面不同位置上,由于受到对流作用的影响不同,因而

扩散成厚度不均匀,扩散对流的电流也不均匀。

1.液相传质地三种方式:电迁移,对流(自然对流,强制对流),扩散(稳态和非稳态扩散).

电迁移:电解质溶液中的带点粒子在电场作用下沿着一定方向移动,叫...{电迁移方向与扩散方向

相同或相反}{双电成内分布的物质不变,不发生电迁移,对流}

对流:一部分液体和另一部分液体的相对流动。

扩散:当溶液中存在某一组分的浓度差,即在不同区域内某组分的浓度不同时,改组分将自发的从浓度高的区域向浓度低的区域移动,这种液相传质叫...

2.液相传质三种方式的相对比较

1)动力不同:从传质的动力上看电迁移传质的动力是电场力;对流传质的动力自然对流:密度差和温度差实质溶液不同部分存在重力差。强制对流是搅拌外力。扩散动力浓度差(浓度梯度)实质;溶液中不同部位存在化学位梯度。2)从传质的物质粒子情况来看:电迁移所传的粒子必须带点即电解液中的阴离子或阳离子扩散和对流传的物质即可以是离子也可以是分子,还可能是其他形式的物质颗粒电迁移传质和扩散传质中溶质粒子和溶剂粒子存在相对运动,对流传质中是溶液的一部分相对另一部分做相对运动,运动者的溶液中溶质和溶液一起运动不存在相对运动。3)从传质的区域来看:我们可以将点击表面分成双电层去,扩散区和对流区。

3.理想条件下的稳态扩散的条件:把扩散区和对流区分开,从而得到一个单纯的扩撒过程。因为这种条件是认为创造的理想条件,因此把这种条件下的扩散过程叫做理想条件下的稳态扩散过程。

4.真实条件下的稳太扩散过程:在真实的电化学体系中,也总是有对流作用的存在,并与扩散作用重叠在一起。所以真实体系中的稳态扩散过程,严格来说是一种对流作用下的稳态扩散过程,或可以称为对流扩散过程,而不是单纯的扩散过程。

5.电迁移对稳态扩散过程的影响:当电解液中不加或少加局外电解质时必须考虑电场作用下放电粒子的电迁移作用及对扩散电流密度的影响。以AgNO3为例;在溶液中形成Ag+和NO3-当电化学体系通电以后,Ag+在阴极上放电,电极表面附近的液层中的Ag+浓度减低,因此溶液体系中的Ag+想电极表面扩散;NO3虽然不参加电极反应,但在电场作用下想阳极迁移,所以阴极表面附近液层中的浓度也会降低。于是NO3-也会自溶液体想阴极表面附近液层中扩散。当经过一定时间达到稳态扩散以后溶液中各处的离子浓度不在随时间而改变。

6.浓差极化的判别方法:1)当电极过程受扩散步骤控制时,在一定的电极电位范围内,出现一个不受电极电位变化影响的极限扩散电流密度Jd,而且Jd受温度变化的影响较小,即Jd的温度系数较小。2)浓差极化的动力学公式3)电流密度J和极限扩散电流Jd随着容液搅拌强度的增大而增大。4)扩散电流密度与电极表面的真实面积无关,而与电极表面的表观面积有关。

7.在电极界面附近的液成中是否总存在三总传质方式?为什么?每种传质方式

速度如何表示?答,不是,在扩散区主要是电迁移和扩散{在一般情况下扩散成厚度为10-3至10-2厘米靠近电极表面对流小,越靠近电极表面对流速度越小,扩散传质是扩散成的主要方式}对流区只有对流传质才起主要作用。三种方式可能同时存在。电迁移vi=+_ji|ci对流vx=JI|Ci扩散?

8. 边界层包含在扩散层内,但边界层和扩散层二者时完全不同的概念;在边界层内,存在着液流流速的速度梯度可以实现动量的传递,动量传递的大小取决于溶液的动力粘度系数V;扩散层内,则存在着反应粒子的浓度梯度,在此层内能实现物质的传递,物质传递的多少取决于反应粒子的扩散系数Di。

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1.活化态:反应粒子吸收一定的能量激发到一种不稳定的过渡状态。

2.电极电位对电子迁移步骤的直接影响正是通过该步骤的活化能的影响实现的。

3.动力学参数:描述电子迁移步骤的动力学特征呢的物理量称为动力学参数。基本的动力学参数:传递系数,交换电流密度,电极反应速度常数。(阿而发和维特的物理意义:表示电极电位对还原反应活化能及氧化反应活化能影响的程度,

其数值的大小取决于电极反应的性质)(交换电流密度表示平衡电位下氧化反应

和还原反应的绝对速度)(K:电极电位为标准电极电位和担心粒子为单位浓度是电极反应的绝对值Cm/s或m/s)

4.对称系数:对单电子反应而言,a+B=1,a=B=0.

5.

5.交换电流密度:当电极点位达到平衡时,电极上没有净反应发生,即没有宏观物质发生变化和外电流通过。但在微观上仍有物质交换,这表明,电极上的氧化还原反应还在处于动态平衡。因为平衡点位下的还原电流和氧化电流相等,所以我们用一个统一的符号j0表示这两个反应反应速度j0就叫电极反应的交换电流密度,简称交换电流。

6.交换电流密度和什么有关?

1)j0和K(左箭头)或K(右箭头)有关:2)j0和反应材料有关3)j0和反应物的浓度有关。

8.交换电流密度密度越大,电极反应越容易进行其去极化作用越也越强,因此电极点位偏离平衡态的程度就越小。电极反映的这种力图回复平衡态的能力或说极化的能力叫做电极反应的可逆性。交换电流密度大的,反应易进行电极反应,其可逆性也大,表示点击体系不容易极化

9.塔菲尔公式:η =α+β logj

η :过电位j:电流密度的绝对值。a,β为常数。他的大小和材料的性质电极表面状态,溶液组成及温度因素有关

10.电化学极化:当电子的转移步骤成为电极过程的控制步骤。电极的极化叫。。。

11.双电层结构对电化学反应速度的影响(Ψ1的效应)

1)从电子转移步骤动力学知道公式的讨论中已知,溶液中参与电化学反应的粒子是位于紧密层平面的(OHP簧可以忽略浓差极化的影响即认为电极表面附近)的粒子

2)单纯的化学极化时因为电子转移步骤时控制步骤,故可以忽略浓差极化的影响,即认为电极表面附近的反应粒子浓度cs等于该粒子的体浓度c

12.Ψ1即能影响参与电子转移步骤的反应粒子浓度,又能影响电子转移步骤的活化能。

什么情况下考虑他的影响:在电极电位在零电荷电位附近,稀溶液或有特性吸附的情况

13 电极规律是什么?

塔菲尔公式η =α+β logj,b巴特溃尔摩方程c高过电位下的电化学极化规律d低过电位下的电化学计划规律

14电化学极化值主要受那些因素的影响?溶液材料温度组成溶液浓度

电化学基础知识点总结

电化学基础知识点总结 装置特点:化学能转化为电能。 ①、两个活泼性不同的电极; 形成条件:②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应); 原 ③、形成闭合回路(或在溶液中接触) 电 负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应。 池 基本概念: 正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应。 原 电极反应方程式:电极反应、总反应。 理 氧化反应 负极 铜锌原电池 正极 还原反应 反应原理:Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑ 电解质溶液 1.下列变化中,属于原电池反应的是( ) A .在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B .镀锌铁表面有划损时,也能阻止铁被氧化 C .红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色保护层 D .铁与稀H 2SO 4反应时,加入少量CuSO 4溶液时,可使反应加速 2.100 mL 浓度为2 mol/L 的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的量,可采用的方法是( ) A .加入适量的6 mol/L 的盐酸 B .加入数滴氯化铜溶液 C .加入适量的蒸馏水 D .加入适量的氯化钠溶液 3.称取三份锌粉,分别盛于甲、乙、丙三支试管中,按下列要求另加物质后,塞上塞子,定时测定生成氢气的体积。甲加入50 mL pH =3的盐酸,乙加入50 mL pH =3的醋酸,丙加入50 mL pH =3的醋酸及少量胆矾粉末。若反应终了,生成氢气的体积一样多,且没有剩余的锌。请用“>”“=”或“<”回答下列各题。 失e -,沿导线传递,有电流产生 溶解 不断 移 向 阳离 子

高考化学一轮复习单元训练题第十二章电化学基础A卷

单元训练金卷·高三·化学卷(A ) 第十二单元 电化学基础 注意事项: 1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形 码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂 黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草 稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 P 31 S 32 Cl 35.5 Cu 64 Zn 65 一、选择题(每小题3分,共48分) 1.课堂学习中,同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池 的组成。下列结论错误的是 A .原电池是将化学能转化成电能的装置 B .原电池由电极、电解质溶液和导线等组成 C .图中a 极为铝条、b 极为锌片时,导线中会产生电流 D .图中a 极为锌片、b 极为铜片时,电子由铜片通过导线流向锌片 2.化学反应中通常伴随着能量变化,下列说法中错误的是 A .煤燃烧时将部分化学能转化为热能 B .电解熔融Al 2O 3时将部分化学能转化为电能 C .炸药爆炸时将部分化学能转化为动能 D .镁条燃烧时将部分化学能转化为光能 3.原电池电极的“正”与“负”不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法中正 确的是 A .由Fe 、Cu 和FeCl 3溶液组成的原电池中,负极反应式为:Cu -2e ?=Cu 2+ B .由Al 、Cu 和稀硫酸组成的原电池中,负极反应式为:Cu -2e ?=Cu 2+ C .由Al 、Mg 和NaOH 溶液组成的原电池中,负极反应式为:Al +4OH ?-3e ?=AlO ?2+2H 2O D .由Al 、Cu 和浓HNO 3溶液组成的原电池中,负极反应式为:Al -3e ?=Al 3+ 4.a 、b 、c 、d 、e 五种金属,将a 与b 用导线接起来浸入电解质溶液中,a 金属溶解;将a 、d 分别投入等浓度的盐酸中,d 比a 反应强烈;将铜浸入b 的盐溶液里,无明显变化,把铜浸入c 的盐溶液里,有c 析出;将a 与e 用导线连接浸入电解质溶液中,电子沿导线流向a 。则活动性顺序为 A .a >c >e >d >b B .d >a >b >c >e C .d >b >a >c >e D .e >d >a >b >c 5.肼(N 2H 4)空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH 溶液。下列说法不正确的是 A .该电池放电时,通入肼的一极为负极 B .电池每释放1mol N 2转移的电子数为4N A C .通入空气的一极的电极反应式是O 2+2H 2O +4e -===4OH - D .电池工作一段时间后,电解质溶液的pH 将不变 6.下列图示中关于铜电极的连接错误的是 7.宇宙飞船配备的高效MCPC 型燃料电池可同时供应电和水蒸气,所用燃料为氢气,电解质为熔融的碳酸钾,已知该电池的总反应为2H 2+O 2===2H 2O ,负极反应为H 2+CO 2-3-2e -===CO 2↑+H 2O ,则下列推断中,正确的是 A .电池工作时,CO 2-3向负极移动 B .电池放电时,外电路电子由通氧气的正极流向通氢气的负极 C .正极的电极反应:4OH --4e -===O 2↑+2H 2O D .通氧气的电极为正极,发生氧化反应 8.硼化钒(VB 2)—空气电池是目前储电能力最强的电池,电池结构示意图如图,该电池工作时总反应为4VB 2+11O 2===4B 2O 3+2V 2O 5,下列说法正确的是 此卷只装订不密封 班级 姓名 准考 证 号 考场 号 座 位号

电化学基础知识点(大全)

【知识点】 装置特点:化学能转化为电能。 ①、两个活泼性不同的电极; 形成条件:②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应); 原 ③、形成闭合回路(或在溶液中接触) 电 负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应。 池 基本概念: 正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应。 原 电极反应方程式:电极反应、总反应。 理 氧化反应 负极 铜锌原电池 正极 还原反应 反应原理:Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑ 电解质溶液 电极反应: 负极(锌筒)Zn-2e -=Zn 2+ 正极(石墨)2NH 4++2e -=2NH 3+H 2↑ ①、普通锌——锰干电池 总反应:Zn+2NH 4+=Zn 2++2NH 3+H 2↑ 干电池: 电解质溶液:糊状的NH 4Cl 特点:电量小,放电过程易发生气涨和溶液 ②、碱性锌——锰干电池 电极:负极由锌改锌粉(反应面积增大,放电电流增加); 电解液:由中性变为碱性(离子导电性好)。 正极(PbO 2) PbO 2+SO 42-+4H ++2e -=PbSO 4+2H 2O 负极(Pb ) Pb+SO 42--2e -=PbSO 4 铅蓄电池:总反应:PbO 2+Pb+2H 2SO 4 2PbSO 4+2H 2O 电解液:1.25g/cm 3~1.28g/cm 3的H 2SO 4 溶液 蓄电池 特点:电压稳定。 Ⅰ、镍——镉(Ni ——Cd )可充电电池; 其它蓄电池 Cd+2NiO(OH)+2H 2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Ⅱ、银锌蓄电池 锂电池 ①、燃料电池与普通电池的区别 不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是工作时不断从外界输入,同时 燃料 电极反应产物不断排出电池。 电池 ②、原料:除氢气和氧气外,也可以是CH 4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。 负极:2H 2+2OH --4e -=4H 2O ;正极:O 2+2H 2O+4e -=4OH - ③、氢氧燃料电池: 总反应:O 2 +2H 2 =2H 2O 特点:转化率高,持续使用,无污染。 废旧电池的危害:旧电池中含有重金属(Hg 2+)酸碱等物质;回收金属,防止污染。 失e -,沿导线传递,有电流产生 溶解 不断 移 向 阳离 子 化 学电源简介 放电 充电 放电 放电`

高二化学《电化学基础》单元测试题

高二化学《电化学基础》单元测试题 注意:可能用到的相对原子质量: H C N O Cl Fe Cu Zn Ag 1 1 2 14 16 35.5 56 64 65 108 【测试题目】 第I卷(选择题,共48分) 一、选择题(本题包括12个小题,每小题4分,每题只有一个选项符合题意) 1、下列关于实验现象的描述不正确的是 A、把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡 B、用锌片做阳极,铁片做阴极,电解氯化锌溶液,铁片表面出现一层锌 C、把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁 D、把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,产生气泡速率加快 2、钢铁发生电化学腐蚀时,负极发生的反应是 A、2H++2e-=H2 B、2H2O+O2+4e-=4OH— C、Fe-2e-=Fe2+ D、4OH—-4e-=2H2O+O2 3、用惰性电极电解下列溶液时,阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是 A、稀NaOH溶液 B、HCl溶液 C、酸性CuSO4溶液 D、酸性AgNO3溶液 4、在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属氧化反应的是 A、原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应 B、原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应 C、原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应 D、原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应 5、随着人们生活质量不断提高,废电池必须进行集中处理的问题提到议事日程,其主要原因是 A、利用电池外壳的金属材料 B、防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C、不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品 D、回收其中石墨电极 6、如右图所示,关于此装置的叙述,正确的是 A、铜是阳极,铜片上有气泡产生 B、铜片质量逐渐减少 C、电流从锌片经导线流向铜片 D、氢离子在铜片表面被还原 7、以下现象与电化腐蚀无关的是 A、黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B、生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈

电化学基础知识点总结

装置特点:化学能转化为电能。 ①、两个活泼性不同的电极; 形成条件:②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应); 原 ③、形成闭合回路(或在溶液中接触) 电 负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应。 池 基本概念: 正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应。 原 电极反应方程式:电极反应、总反应。 理 氧化反应 还原反应 反应原理:Zn-2e -=Zn 2+ 2H ++2e -=2H 2↑ 1.下列变化中,属于原电池反应的是( ) A .在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B .镀锌铁表面有划损时,也能阻止铁被氧化 C .红热的铁丝与水接触表面形成蓝黑色保护层 D .铁与稀H 2SO 4反应时,加入少量CuSO 4溶液时,可使反应加速 2.100 mL 浓度为2 mol/L 的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的量,可采用的方法是( ) A .加入适量的6 mol/L 的盐酸 B .加入数滴氯化铜溶液 C .加入适量的蒸馏水 D .加入适量的氯化钠溶液 3.称取三份锌粉,分别盛于甲、乙、丙三支试管中,按下列要求另加物质后,塞上塞子,定时测定生成氢气的体积。甲加入50 mL pH =3的盐酸,乙加入50 mL pH =3的醋酸,丙加入50 mL pH =3的醋酸及少量胆矾粉末。若反应终了,生成氢气的体积一样多,且没有剩余的锌。请用“>”“=”或“<”回答下列各题。 (1)开始时,反应速率的大小为__________。 (2)三支试管中参加反应的锌的质量为__________。 (3)反应终了,所需时间为__________。 (4)在反应过程中,乙、丙速率不同的理由是(简要说明)__________。 失e -,沿导线传递,有电流产生

人教版 电化学基础 单元测试

电化学基础 一、选择题 1.银锌电池是广泛用做各种电子仪器的电源,其放电过程可表示为Ag2O+Zn==ZnO+2Ag,此电池放电时,负极上发生反应的物质是() A 、 Ag B、ZnO C、Ag2O D、Zn 【答案】D 2.结合图判断, 下列叙述正确的是() A.Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护 B.Ⅰ和Ⅱ中Cl-均向Fe电极移动 C.Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe-2e-=Fe2+ D.Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2+4e-+2H2O=4OH- 【答案】A 3.氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上,其反应原理示意图如右图.下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是() A.该电池工作时电能转化为化学能 B.该电池中电极a是正极 C.外电路中电子由电极a通过导线流向电极b D.该电池的总反应:H2+O2=H2O

【答案】C 4.某航空站安装了一台燃料电池,该电池可同时提供电和水蒸气。所用燃料为氢气,电解质为熔融的碳酸钾。已知该电池的总反应为2H2+O2===2H2O,正极反应为O2+2CO2+4e-===2CO32-,则下列推断正确的是() A.负极反应为H2+2OH--2e-===2H2O B.该电池可在常温或高温时进行工作,对环境具有较强的适应性 C.该电池供应2 mol水蒸气,同时转移2 mol电子 D.放电时负极有CO2生成 【答案】D 5.将含有0.400molCuSO4和0.200molKCl的水溶液1L,用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上析出19.2gCu,此时在另一电极上放出的气体在标准状况下的体积为() A.5.60L B.6.72L C.4.48L D.3.36L 【答案】C 6.蓄电池在充电时作电解池,放电时作原电池。铅蓄电池上有两个接线柱,一个接线柱旁标有“+”,另一个接线柱旁标有“-”。关于标有“+”的接线柱,下列说法中正确的是() A.充电时作阳极,放电时作正极 B.充电时作阳极,放电时作负极 C.充电时作阴极,放电时作负极 D.充电时作阴极,放电时作正极 【答案】A 7.下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是() A.钢管与电源正极连接,钢管可被保护 B.铁遇冷浓硝酸表面钝化,可保护内部不被腐蚀 C.钢管与铜管露天堆放在一起时,钢管不易被腐蚀 D.钢铁发生析氢腐蚀时,负极反应是Fe﹣3e﹣═Fe3+ 【答案】B 8.某小组为研究金属的腐蚀与防护,设计如图所示装置。下列叙述不正确的是()

(经典版)高考化学一轮单元卷:第12章电化学基础A卷(含答案解析)

一轮单元训练金卷·高三·化学卷(A) 第十二单元电化学基础 注意事项: 1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形 码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑, 写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草 稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Al:27 Cu:64 Zn:65 一、选择题(每小题3分,共48分) 1.课堂学习中,同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池 的组成。下列结论错误的是 A.原电池是将化学能转化成电能的装置 B.原电池由电极、电解质溶液和导线等组成 C.图中a极为铝条、b极为锌片时,导线中会产生电流 D.图中a极为锌片、b极为铜片时,电子由铜片通过导线流向锌片 2.如图,在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图所示,关于该装置的下列说法正确的是

A.外电路的电流方向为X→外电路→Y B.若两电极分别为铁和碳棒,则X为碳棒,Y为铁 C.X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应 D.若两电极都是金属,则它们的活动性强弱为X>Y 3.下列有关电化学装置完全正确的是 A B C D 铜的精炼铁上镀银防止Fe被腐蚀构成铜锌原电池4.烧杯A中盛放0.1 mol/L的H2SO4溶液,烧杯B中盛放0.1 mol/L的CuCl2溶液(两种溶液均足量),组成的装置如图所示。下列说法不正确的是 A.A为原电池,B为电解池 B.A为电解池,B为原电池 C.当A烧杯中产生0.1 mol气体时,B烧杯中产生气体的物质的量也为0.1 mol D.经过一段时间,B烧杯中溶液溶质的浓度减小 5.锌空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH-+2H2O===2Zn(OH)2-4。下列说法正确的是 A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动 B.充电时,电解质溶液中c(OH-)逐渐减小 C.放电时,负极反应为Zn+4OH--2e-===Zn(OH)2-4 D.放电时,电路中通过 2 mol电子,消耗氧气22.4 L(标准状况) 6.原电池电极的“正”与“负”不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法中正 确的是 A.由Fe、Cu和FeCl3溶液组成的原电池中,负极反应式为:Cu-2e-===Cu2+

电化学基础 单元检测

《第四章电化学基础》单元检测 一、选择题(本题包括18小题,每小题3分,共54分;每小题只有一个选项符合题意) 1、将镁条和铝条平行插入一定浓度的氢氧化钠溶液中,用导线连接形成原电池。下列有关该装置的叙述正确的是( ) A.因镁比铝活泼,故镁是原电池的负极,铝为正极 B.铝条表面虽有氧化膜,但可不必处理 C.该电池的内、外电路中,电流均由电子定向移动形成 D.铝是电池的负极,工作时溶液中会立即有白色沉淀生成 答案 B 2关于下图所示的原电池,下列说法正确的是( ) A.电子从锌电极通过电流表流向铜电极 B.盐桥中的阴离子向硫酸铜溶液中迁移 C.铜电极发生还原反应,其电极反应是2H++2e-===H2↑ D.取出盐桥后,电流表仍会偏转,铜电极在反应前后质量不变 答案 A 3下列事实与电化学腐蚀无关的是( ) A.光亮的自行车钢圈不易生锈 B.黄铜(Cu、Zn合金)制的铜锣不易生锈

C.铜、铝电线一般不连接起来作导线 D.生铁比熟铁(几乎是纯铁)容易生锈 答案 A 4、如图装置中,小试管内为红墨水,具支试管内盛有pH=4的雨水和生铁片。观察到:开始导管内液面下降,一段时间后导管内液面回升,略高于小试管液面。以下有关解释合理的是( ) A.生铁片中的碳是原电池的负极,发生还原反应 B.雨水酸性较强,生铁片仅发生析氢腐蚀 C.墨水回升时,碳极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH- D.具支试管中溶液pH逐渐减小 答案 C 5下列关于如图所示的实验装置的判断中错误的是( ) A.若X为碳棒,开关K置于A处可减缓铁的腐蚀 B.若X为锌棒,开关K置于A或B处都可减缓铁的腐蚀 C.若X为锌棒,开关K置于B处时,为牺牲阳极的阴极保护法 D.若X为碳棒,开关K置于B处时,铁电极上发生的反应为2H++2e-===H2↑

电化学基础单元测试

化学选修4《电化学基础》单元测试卷B(含答案)本试卷分第一部分(选择题)和第二部分(非选择题),满分100分,考试时间40分钟。 第一部分选择题(共50分) 一、单项选择题(每小题5分,每小题只有一个 ....选项符合题意,共30分。) 1.废电池的污染引起人们的广泛重视,废电池中对环境形成污染的主要物质是 A.锌 B.汞 C.石墨 D.二氧化锰 2.将纯锌片和纯铜片按图示方式插入 同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是 A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极 C.两烧杯中溶液的pH均增大 D.产生气泡的速度甲比乙慢 3.下列各变化中属于原电池反应的是 A.在空气中银质奖牌表面变暗 B.镀锌铁表面有划损时,也能阻止铁被氧化 C.红热的铁丝与冷水接触,表面形成蓝黑色保护层 D.浓硝酸比稀硝酸更容易氧化金属铜

4.把分别盛有熔融的氯化钠、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联, 在一定条件下通电一段时间后,析出钠、镁、铝的物质的量之比为 A .1︰2︰3 B .3︰2︰1 C .6︰3︰1 D .6 ︰3︰2 5.关于铅蓄电池Pb +PbO 2+2H 2SO 4 PbSO 4+2H 2O 的说 法正确的是 A .在放电时,正极发生的反应是 Pb(s) +SO 42—(aq )= PbSO 4(s) +2e — B .在放电时,该电池的负极材料是铅板 C .在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小 D .在充电时,阳极发生的反应是 PbSO 4(s)+2e —= Pb(s)+ SO 42— (aq ) 6.有一合金由X 、Y 、Z 、W 四种金属组成,若将合金放入盐酸中只 有Z 、Y 能溶解;若将合金置于潮湿空气中,表面只出现Z 的化合 物;若将该合金做阳极,用X 盐溶液作电解液,通电时四种金属 都以离子形式进入溶液中,但在阴极上只析出X 。这四种金属的活 动性顺序是 A .Y >Z >W >X B .Z >Y >W >X C .W >Z >Y >X D .X >Y >Z >W 放电 充电

《电化学基础》单元测试题.doc

5. D.④⑤①② ③ 6 . 化学用语是学习化学的重要工具, A. CuCl2(CuSO4) B. AgNO(Ag O) C. NaCl(HCl) D. CuSO4 (CuCO) 第四章《电化学基础》单元测试题 第一部分选择题(共48分) 一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意) 1.下列描述中,不符合生产实际的是 A.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极 B.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极 C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镣碳钢网作阴极 D.在镀件上电镀锌,用锌作阳极 2.用惰性电极电解下列溶液,电解一段时间后,电解液的pH增大了的是 A. H2SO A B. KOH C. AgNO. D. NaCl 3.下列关于实验现象的描述不正确的是 A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡 B.用铜板做电极电解溶液,阴极铜板质量增加 C.把铜片插入凡C?3溶液中,在铜片表面出现一层铁 D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴溶液,气泡放出速率加快 4.下列各变化中属于原电池反应的是 A.在空气中金属铝表面迅速氧化形成保护层 B.镀锌铁表面有划损时,也能阻止铁被氧化 C.红热的铁丝与冷水接触,表面形成蓝黑色保护层 D.浓硝酸比稀硝酸更能氧化金属铜 下列各烧杯中均盛着海水,铁在其中被腐蚀由快到慢的 A.①②③④⑤ B. @@③④⑤ C.④②①③⑤ 下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是 ? ? A.电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为:2C1- -2e_= Cl 2 t B.氢氧燃料电池的负极反应式:O2+2H2(D + 4e-==4OH— C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式为:Cu -2e- = Cu2+ D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:Fe-2e- = Fe2+ 用惰性电极电解下列溶液,一段时间后,再加入一定质量的另一物质(中括号内),溶液不能与原来溶液完全一样的是

电化学概念

电化学原理思念我的老教授毕业一年整 2010-07-05 20:57:13| 分类:默认分类 | 标签:曾经整理的笔记|举报|字号订阅 di 2 zhang 1:相间电位,两相界面中的电位差:1)离子双电层2)吸附双电层3)偶极子层4)表面电位 2:金属接触电位:金属相之间的电位差。 3:电极电位:金属/溶液之间的相电位。 4:绝对电位:电极电位内的电位差相对电位:将参比电极与被测电极组成一个原电池回路所测出的电池端电压叫做该被测电极的相对电位。 5:液体接界电位:相互接触的两个组成不同或浓度不同的电解质容液相之间的相间电位 6:盐桥的作用:为了减少液界电位要求:高浓度正负离子的迁移速度应尽量接近(越接近液界电位越小) 7: 电化学体系:1原电池,两个电极和外电路负载接通后能自发地将电流送到外电路中做功 8: 电解池,与外电源组成回路,强迫电流在电化学体系中通过并使电化学反应发生 9: 腐蚀电池,电化学反应能自发进行但不能对外做功,只能破坏金属的作用 10: 丹尼尔电池25°,{-}Zn|ZnS04{aZn2+=1}||CuSO4(aCu2+=1)Cu{+} 11:电池可逆:1物质变化可逆2能量转换可逆W=EQ,W=NFE

12:电极可逆:在平衡条件下工作的电荷交换与物质交换都处于平横的电极。可逆电极就是平衡电极。 13:可逆电极必须具备的条件1电极反应是可逆的2电极在平衡条件下工作 14:可逆电极类型1第一类可逆{阳离子可逆电极},金属侵在含有该离子的可溶性盐溶液中所组成的电极(特征:进行电极反应时靠金属阳离子从极板上溶解到溶液中从溶液中沉积到极板上)2第二类可逆 电极{阴离子电极}金属插进其难溶盐和与该盐具有相同阴离子的可溶性盐中所组成的电极(特征如果难溶盐是氯化物溶液中就应有可溶性氯化物。。。)3第三类可逆电极{Pt或其他堕性金属插入同一元素的两种不同价态离子的溶液所组成的电极(可逆电极电位大小主要取决于两种价态离子活度之比)4,气体电极因为气体电极在常温常压下不导电故需借助其他惰性金属起导电作用使气体吸附在其表面上与溶液中相应的离子氧化还原反应并达到平衡状态 15:电毛细现象:界面张力随电极电位变化的现象关系曲线最高点是零电荷电位 16:理想极化电极:不发生任何电极反应的电极体系 17:电极/溶液界面作用1)静电作用--紧密层两相间剩余电荷所引起的2)短程作用--电极和溶液中各种离子所形成 18:电极反映和化学反应主要区别在于:除了物质变化外还有电荷转移所以在电极反应平衡的能量条件中还应考虑电能的变化电极反应平衡条件是反映物质电化学位的代数和为零 19:平衡电位的数值反映了物质的氧化还原能力可以判断电化学反应进行的可能性 20:影响电极电位的因数1)金属性质(有物理化学状态,种类,结构,表面状态,机械变形与内应力;金属表面成膜或吸附物的存在与否2)外围介质性质(离子性质和浓度溶剂的性质溶解在溶剂中的气体,分子和聚合物等性质与浓度;以及温度压力光照高能辐射等)

(人教版)2020年高考化学一轮复习 第十二章 电化学基础单元B卷

第十二单元电化学基础 注意事项: 1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Al:27 Cu:64 Zn:65 一、选择题(每小题3分,共48分) 1.课堂学习中,同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是 A.原电池是将化学能转化成电能的装置 B.原电池由电极、电解质溶液和导线等组成 C.图中a极为铝条、b极为锌片时,导线中会产生电流 D .图中a极为锌片、b极为铜片时,电子由铜片通过导线流向锌片 2.取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸,两根铅笔芯作电极,接通直流电源,一段时间后,发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆为白色,外圈呈浅红色。则下列说法错误的是 A.b电极是阴极 B.a电极与电源的正极相连接 C.电解过程中,水是氧化剂 D.b电极附近溶液的pH变小 3.锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是 A.铜电极上发生氧化反应 B.电池工作一段时间后,甲池的c(SO2-4)减小 C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加 D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡 4.MgAgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是 A.负极反应式为Mg-2e-===Mg2+ B.正极反应式为Ag++e-===Ag C.电池放电时Cl-由正极向负极迁移 D.负极会发生副反应Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑ 5.锌空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH-+2H2O===2Zn(OH)2-4。下列说法正确的是 A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动 B.充电时,电解质溶液中c(OH-)逐渐减小 C.放电时,负极反应为Zn+4OH--2e-===Zn(OH)2-4 D.放电时,电路中通过2 mol电子,消耗氧气22.4 L(标准状况) 6.一种用于驱动潜艇的液氨液氧燃料电池原理示意如图,下列有关该电池说法正确的是 A.该电池工作时,每消耗22.4 L NH3转移3 mol电子 B.电子由电极A经外电路流向电极B C.电池工作时,OH-向电极B移动 D.电极B上发生的电极反应为O2+ 4H++ 4e-===2H2O 7.载人空间站的生态系统中,要求分离人呼出的二氧化碳,同时需要提供氧气。某电化学装置利用太阳能转化的电能可以实现上述要求,同时还有燃料一氧化碳生成,该电化学装置中得电子的电极发生的反应是2CO2+4e-+2H2O===2CO+4OH-。下列判断错误的是 A.上述电化学装置相当于电解池 1

最新电化学原理基本概念总结

第一章 电化学体系:由两类不同导体组成,在电荷转移时,不可避免地伴随有物质变化的体系。 电极反应:两类导体上发生的氧化反应或还原反应。电化学反应:电化学体系中发生的、伴随有电荷转移的化学反应。 电化学科学:研究电子导电相(金属、半导体)和离子导电相(溶液、固体电解质)之间的界面上所发生的各种界面效应的科学。即伴有电现象发生的化学反应的科学。电极:电子导电相和离子导电相相接触,且在相界面上有电荷的转移,整个体系称为电极。 电极电位:电极体系中,两类导体界面所形成的相间电位,即电极材料和离子导体(溶液)的内电位差。 第二章 绝对电位:金属与溶液之间的内电位差的数值。参比电极:能作为基准的、电极电位保持恒定的电极。 相对电位:将参比电极与被测电极组成一个原电池回路,所测出的电池端电压,叫做该被测电极的相对电位。习惯上直接称为电极电位,用 表示) 标准氢电极:气体分压为101325Pa 的氢气和离子活度为1的氢离子溶液所组成的电极体系。用氢标电位:相对于标准氢电极的电极电位。金属接触电位:相互接触的两个金属相之间的外电位差。形成原因:当两种金属接触时,由于电子逸出功不等,相互逸入的电子数目将不相等,因此在界面形成了双电层结构。这一双电层结构的电位差就是金属的接触电位。电子逸出功:电子离开金属逸入真空所需要的最低能量 液体接界电位相互接触的两个组成不同或浓度不同的电解质溶液相之间存在的相间电位。形成原因:两溶液相组成或浓度不同;溶质离子发生迁移;正、负离子运动速度不同;两相界面形成双电层产生电位差在恒压下原电池电动势对温度的偏导数称为原电池电动势的温度系数 吉布斯—亥姆荷茨方程应用于电池热力学的另一种表达式,可通过测求反应的焓变 电解池 腐蚀电池:只能导致金属材料破坏而不能对外作功的短路的原电池。电池反应所释放的化学能以热能的形式耗散,电池反应不能生成有价值的物质 浓差电池:原电池的电池总反应不是化学变化,而是一种物质从高浓度向低浓度状态的转移。 可逆电极:在平衡条件下工作的,电荷交换与物质交换都处于平衡的电极。可逆电极也就是平衡电极。 由不可逆的电极反应所建立的电极电位称为不可逆电位,或不平衡电位。其数值不能用能斯特公式计算,只能由实验测量。不可逆电位可以是稳定的,也可以是不稳定的,稳定的不可逆电位称为稳定电位。 水的热力学稳定性电位变正,电荷减少,氧化反应速度增大。电位变负,电荷增加,还原反应速度增大。 从电位—pH 图中了解金属的腐蚀倾向稳定区:金属处于热力学稳定,不发生腐蚀。腐蚀区:金属的各种可溶性离子处于热力学稳定,金属发生腐蚀。钝化区:金属的各种难溶性氯化物、氧化物或难溶性盐处于热力学稳定,金属表面发生钝化免于腐蚀。 第三章 理想极化电极:在电极上不发生任何电极反应,外电源输入的全部电流都用于建立或改变界面结构和电极电位。 电毛细现象:界面张力随电极电位变化的现象。电毛细曲线:界面张力与电极电位的关系。 零电荷电位:表面剩余电荷密度为零的电位,即界面张力最大值对应的电极电位。用 表示。 将界面层溶液一侧垂直于电极表面的单位截面积液柱中,有离子双电层存在时i 离子的摩尔数与无离子双电层存在时i 离子的摩尔数之差称为离子表面剩余量;特性吸附:溶液中的离子,由于与电极表面的短程作用(非静电作用)而发生物理或化学吸附。影响因素:电极材料、离子本性、水化程度等。发生特性吸附的离子:所有阴离子。不发生特性吸附的离子:阳离子。 零标:把以零电荷电位作为零点的电位标度称为零标。零标电位:在零标下的相对电极电位称为零标电位。 注意:零标电位在讨论界面结构时方便,但不同体系有不同的零电荷电位,因此零标电位不能通用。 表面活性剂:凡能在电极/溶液界面发生吸附而使界面张力降低的物质。表面活性剂在电极/溶液界面发生吸附的条件:体系自由能的降低大于体系自由能的增加。氢原子吸附只有金属表面对氢原子的亲合力很大,使氢以吸附氢存在的能量比以分子氢存在的能量小时,吸附才可能发生。 第四章 速度控制步骤:当几个步骤串联时,实际反应速度等于最慢的那个步骤,把控制整个电极过程速度的单元步骤(既最慢的那个步骤)称之。 浓差极化:由于液相传质步骤的迟缓,使得电极表面反应离子的浓度低于溶液本体浓度,造成电极电位偏离平衡电位(稳定电位)的现象。 电化学极化:由于电极表面得、失电子的电化学反应的迟缓,而引起的电极电位偏离平衡电位(稳定电位)的现象。 第五章 电迁移:电解质溶液中的带电粒子(离子)在电场作用下沿一定方向移动的现象。 电迁流量:由于电迁移作用使电极表面附近溶液中某种离子浓度发生变化的数量。 液相传质三种方式的互相影响:一定强度对流作用的存在是实现稳态扩散过程的必要条件。,当电解液中无大量局外电解质存在时,电迁移作用不能忽略。此时,电迁移对扩散过程起叠加作用。 扩散受对流过程影响,称为对流扩散,此时扩散区与对流区重叠没有明确分界。 ?0?

电化学基本概念复习总结大全

第一章绪论 1, 电化学:研究两类导体的界面现象以及上面发生的化学变化的一门科学 2, 电化学反应:在两类导体界面间进行的有电子参加的化学反应.(电极反应) 3 第一类导体:凡是依靠物体内部自由电子的定向运动而导电的物体,即载流子为自由电子(或空穴)的导体,叫做电子导体,也称第一类导体。 第二类导体:凡是依靠物体内的离子运动而导电的导体叫做离子导体,也称第二类导体。 4 电解质的分类: (1)弱电解质与强电解质—根据电离程度 (2)缔合式与非缔合式—根据离子在溶液中存在的形态 (3)可能电解质与真实电解质—根据键合类型 5 法拉第定律: 电极上通过的电量与电极反应中反应物的消耗量或产物的产量成正比. 法拉第定律成立的前提是:电子导体中不包含离子导电的成分,而离子导体中也不包含电子导电的成分。 电化当量:电极上通过单位电量所形成产物的质量. 电流效率=当一定电量通过时,在电极上实际获得的产物质量/同一电量通过时根据法拉第定律应获得的产物质量 第二章电解质溶液 6离子水化:由于离子在水中出现而引起结构上的总变化。离子水化影响双电层呵极化,离子水化影响电解质的扩散系数和活度系数, 7水化热(焓):一定温度下,1mol自由气态离子由真空进入大量水中形成无限稀溶液时的热效应称为离子的水化热 8水化膜:离子与水分子相互作用改变了定向取向的水分子性质,受这种相互作用的水分子层称为水化膜。水化膜可分为原水化膜与二级水化膜。

9 水化数:水化膜中包含的水分子数。主要指原水化膜(原水化数),但由于原水化膜与二级膜之间无严格界限,所以是近似值;是定性概念,不能计算与测量 只有离子停留的时间大于水分子取向的时间才能形成原水化膜,离子电荷越多,半径越小,离子水化数越大。 物质粒子在溶液中的传质方式有三种:即电迁移,扩散和对流. 10 离子在化学势梯度作用下的运动——扩散(稳态和非稳态) 离子在电场作用下的运动——电迁移 11离子间相互作用的离子氛理论 离子氛的概念:由于中心离子的电场是球形的,故这一层电荷的分布也是球形对称的,我们将中心离子周围的这层电荷所构成的球体称为离子氛。 (德拜-休克尔理论) 离子氛理论的 基本假设 1) 在稀溶液中,强电解质是完全电离的; 2) 离子间的相互作用主要是静电引力; 3) 离子所形成的静电场是球形对称的(离子氛)每个离子可看成是点电荷; 4) 离子的静电能远小于离子的热运动能; 5) 溶液的介电常数约等于纯溶剂的介电常数。 中心离子的电荷与离子氛电荷的大小相等,符号相反。将中心离子与离子氛和在一起考虑,它是电中性的。也就是说,可以把溶液中大量的离子与离子间的作用,完全集中在中心离子和离子氛间的相互作用。 离子氛电位:? 离子氛厚度:任取一个中心离子A :由于热运动和静电作用的双重作用的结果使得只在与球心距离≥δ的空间内有离子氛电荷存在,把上述两个带电体相互作用的有效距离确定为 κ-1,称为离子氛厚度(半径)。 2 12200111000??? ?=∑-i i A R Z c N e kT K εε

第4章电化学基础 单元检测及试题解析

第4章单元综合检测及解析 郭练明 (时间:90分钟,满分100分) 一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分) 1.番茄汁显酸性,在番茄上平行地插入铜片和锌片可以形成原电池。以下叙述正确的是( ) A.铜片上发生氧化反应 B.锌片为正极,铜片为负极 C.锌片为阴极,铜片为阳极 D.番茄汁起电解质溶液的作用 解析:Zn、Cu和番茄汁(酸性)形成的原电池,其中锌片作负极,发生氧化反应,铜片作正极,发生还原反应,番茄汁起电解质溶液的作用。 答案:D 2.铜制品上的铝质铆钉,在潮湿的空气中易腐蚀的主要原因可描述为( ) A.形成原电池,铝作负极 B.形成原电池,铜作负极 C.形成原电池时,电流由铝流向铜 D.铝质铆钉发生了化学腐蚀 解析:电化学腐蚀与化学腐蚀的本质区别在于是否发生原电池反应。金属铝发生的是电化学腐蚀,铝比铜活泼,故金属铝是负极;电流的流动方向与电子的流动方向恰好相反,应是由铜流向铝。 答案:A 3.[双选题]用惰性电极电解足量的下列溶液,一段时间后,加入一定质量的另一种物质(中括号内),溶液能与原来溶液完全一样的是( ) A.CuCl2[CuSO4]B.NaOH[H2O] C.NaCl[HCl]D.CuSO4[Cu(OH)2] 解析:用惰性电极电解下列物质溶液时阴、阳两极产生的物质: 选项阳极产物阴极产物复原时加入的物质 A Cl2Cu CuCl2 B O2H2H2O C Cl2H2通入HCl气体 D O2Cu CuO 答案:BC

4.[双选题]为了避免青铜器生成铜绿,以下方法正确的是( ) A.将青铜器放在银质托盘上 B.将青铜器保存在干燥的环境中 C.将青铜器保存在潮湿的空气中 D.在青铜器的表面覆盖一层防渗透的高分子膜 解析:Cu比Ag活泼,形成的原电池中Cu作负极,A不正确;将青铜器放在潮湿的空气中,在表面形成原电池,Cu被腐蚀,C不正确。 答案:BD 5.钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为:2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2。以下说法正确的是( ) A.负极发生的反应为:Fe-2e-===Fe2+ B.正极发生的反应为:2H2O+O2+2e-===4OH- C.原电池是将电能转变为化学能的装置 D.钢柱在水下部分比在水面处更容易腐蚀 解析:从电池反应式可知,Fe失电子转变成Fe2+,Fe为负极,A项对;正极反应式为2H2O+O2+4e-===4OH-,B项错;原电池是将化学能转化为电能的装置,C项错;水面的O2浓度较水下浓度高,水面处的金属更易被腐蚀,D项错。 答案:A 6.(2012·安徽师大附中模拟)利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验,甚至制作出一些有实际应用价值的装置来,如图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池的示意图。该电池工作时,有关说法正确的是( ) A.铝罐将逐渐被腐蚀 B.炭粒和炭棒上发生的反应为O2+4e-===2O2- C.炭棒应与玩具电机的负极相连 D.该电池工作一段时间后炭棒和炭粒的质量会减轻 解析:该电池的反应原理是4Al+3O2===2Al2O3,所以Al作电源负极,与玩具电极的负极相连,逐渐被腐蚀,A项正确,C、D项错误;B项中正确的反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-。 答案:A

整理-电化学基本概念

·鉴于编者的水平极其有限,错误疏漏在所难免,敬请批评指正 电化学基本概念 1. 导体(Conductor):能导电的物质称为导体。有些导体依靠其中的电子传递电流,称为电子导体或第一类导体(如金属,石墨,PbO2、Fe3O4等金属氧化物);有些导体靠离子的移动来实现其导电任务,称为离子导体或第二类导体(如电解质溶液,熔融电解质,固体电解质)。一般来说,离子导体的导电能力比电子导体小得多。 2. 电极反应(Electrode Reaction):电子导体能够独立地完成导电任务;而要想让离子导体导电,必须有电子导体与之相连接。但流经两类导体的电荷载体不一样,为了使电流持续不断地通过离子导体,在两类导体界面上必然会有得电子或失电子的反应发生。这种在两类导体界面界进行的有电子得失的化学反应称为电极反应或电化学反应。★自发电池 / 电解池 3. 阴极(Cathode):电流通过两类导体界面时,使正电荷从电极进入溶液(发生还原反应)的电极。 4. 阳极(Anode):电流通过两类导体界面时,使正电荷从溶液进入电极(发生氧化反应)的电极。 5. 法拉第(Faraday):一摩尔电子的电量。摩尔常数N A = 6.02×1023;每个电子的电量 e 0 = 1.602×10-19库仑(Coulomb);一库仑为一安培·秒(Ampere-second);所以: 1法拉第 = 6.02×1023×1.602×10-19≈96500库仑 1法拉第 = 6.02×1023×1.602×10-19÷3600≈26.8安时(Ampere-hour) 6. 法拉第定律(Faraday Law):在整个电路中各处的电流是相等的,因此电极上通过的电量与电极反应的反应物和反应产物之间有如下的精确关系:若反应为M z + + z e- = M,则生成1摩尔 M 所需的电量为 z 法拉第。 ★法拉第定律成立的前提是:电子导体中不包含离子导电的成分,而离子导体中也不包含电子导电的成分。 7. 电化当量(Electro-equivalent):电极上通过单位电量所生成的产物的重量。其常用单位为g / Ah 和 g / F。 8. 电动势(Electromotion):组成电池的两个电极活性物质的平衡电位(Equilibrium Potential)之差。 9. 氢标电极电位:以待测电极作正极、标准氢电极(SHE / NHE,Standard / Normal Hydrogen Electrode)作负极组成的电池的电动势,通常简称为电极电位(Potential)。 10.平衡电极电位(Equilibrium Potential):氧化态物质和还原态物质处于平衡状态下的氢标电极电位,通常简称为平衡电位,也称为可逆电位(Reversible Potential)。 11.标准电极电位(Standard Poetential):25℃下,反应物和产物的活度均为1时的平衡电极电位。 12.极化(Polarizition):电流通过电极时,电极电位偏离其平衡值的现象。 由于电极反应不可逆而产生的极化称为电化学极化;由于电极表面溶液中的反应物或产物浓度与总体溶液浓度不一致而产生的极化称为浓度极化。 13.过电位(Overpotential):某一电流密度下电极电位 j 与平衡电极电位 j e 之差。通常谈到过电位大小时,都是指其绝对值。 析氢过电位:在水溶液中,析氢反应常常是许多阴极还原过程的副反应;很多情况下金属的腐蚀过程也与氢的还原反应密切相关。在有些电极上氢的过电位很大,而在另一些电极上又很小。当反应电流为1 A / cm2 时,高过电位金属(如Pb、Cd、Hg、Tl、Zn、Ga、Bi、Sn等)的析氢过电位约为1.0 ~ 1.5 V;中过电位金属(如Fe、Co、Ni、Cu、W、Au等)的析氢过电位约为0.5 ~ 0.7 V;低过电位

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