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选修四复习学案
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化学反应与原理 章节知识点梳理
第一章 化学反应与能量
一、焓变 反应热
1 .反应热:一定条件下,一定物质的量的反应物之间 反应所放出或吸
收的热量
2 .焓变 ( ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应( 1). 符号:
(2). 单位:
3. 产生原因:化学键断裂— 热 化学键形成—— 热
放热反应 ( 放热 吸热 ) △H 为“ ”或△ H 0
吸热反应 (吸热 放热)△ H 为“ ”或△ H 0
☆ 常见放热反应:① ② ③
④ ⑤
☆ 常见的吸热反应:① l②
③
二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点 :
①必须标出能量变化。
②必须标明聚集状态( 分别表示固 液 气态,水溶液中溶质用
表示)
③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。
④热化学方程式中的化学计量数可以是 ,也可以是
⑤各物质系数加倍,△ H ;反应逆向进行,△ H
三、燃烧热
1.概念: 25 ℃, 101 kPa 时, 。燃
烧热的单位用 表示。
※注意:①研究条件: 101 kPa ②反应程度:完全燃烧,产物是 。
③燃烧物的物质的量: ④内容:放出的热量。( ΔH 0 ,单位 )
四、中和热
1.概念: 溶液中, 的反应热。
2.强酸与强碱的中和反应其实质是 和 反应,其热化学方程式为:
3.弱酸或弱碱 ,所以它们反应时的中和热 57.3kJ/mol 。
4.中和热的测定实验
用品仪器 :大烧杯 (500ml) 、小烧杯 (100ml) 、 、 量筒(50ml
2 只 )、 、 硬纸板或泡沫塑料板(有 2 孔)、泡沫塑料或碎纸
条
盐酸( 0.50mol/L )氢氧化钠溶液( 0.55mol/L )
实验步骤 :
计算公式:
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误差分析
五、盖斯定律
1.内容:化学反应的反应热只与反应 (各反应物)和 (各生成
物)有关,而与具体 反应进行的途 径无关,如果 一个反应可以分 几步进行,
则 。
2.使用方法
3. 反应热的计算
第二章 化学反应速率和化学平衡
一、化学反应速率
1. 化学反应速率( v)
⑴ 定义: 衡量反应快慢,单位时间内反应物或生成物的量的变化
⑵ 表示方法: 单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示
⑶ 计算公式: (υ:平均速率,Δ c:浓度变化)单位:
⑷ 影响因素:① 决定因素(内因) : (决定因素 )
② 条件因素 (外因) :反应所处的条件 2.反应物浓度、 气体压强、
温度、催化剂对反应速率的影响
条件变化 单位体积内
分子总数
活化分子百分
数
单位体积内
活化分子总数
V 变化
光、电磁波、超声波、固体反应物 颗粒大小、溶剂等
※注意: (1)固体和液体,由于压强对浓度几乎无影响,反应速率不变。
(2)、惰性气体对于速率的影响
①恒温恒容时:充入惰性气体→总压增大,但是各分压不变,各物质
浓度不变→反应速率不变
②恒温恒体时:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应
速率减慢
二、化学平衡
(一) 1.定义:
2、化学平衡的特征
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逆(研究前提是 反应)
等( 的正逆反应速率相等)
动(动态平衡)
定(各物质的浓度与质量分数 )
变(条件改变,平衡发生变化)
3、判断平衡的依据 判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据
(二)影响化学平衡移动的因素
1、浓度对化学平衡移动的影响 (1)其他条件不变,增大反应物的浓度或减少生成物
的浓度,平衡向 移动;增大生成物的浓度或减小反应物
的浓度,平衡向 移动。
(2)增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以平衡 移动
(3)溶液中的反应,如稀释溶液,反应物浓度减小,生成物浓度也减小, V 正减
例举反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
混合物体系中
各成分的含量
①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定 平衡
②各物质的质量或各物质质量分数一定 ( )
③各气体的体积或体积分数一定 平衡
④总体积、总压强、总物质的量一定 ( )
正、逆反应
速率的关系
①在单位时间内消耗了 m molA 同时生成 m molA ,即
V(正 )=V(逆 )
平衡
②在单位时间内消耗了 n molB 同时消耗了 p molC,则
V(正 )=V(逆 )
( )
③V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q,V(正 )不一定等于 V(逆 ) 不一定平衡
④在单位时间内生成 n molB,同时消耗了 q molD,因均
指 V(逆 )
不一定平衡
压强
①m+n≠p+q 时,总压强一定(其他条件一定) ( )
②m+n=p+q 时,总压强一定(其他条件一定) ( )
混 合 气 体 平 均
相 对 分 子 质 量
Mr
①Mr 一定时,只有当 m+n≠p+q 时 ( )
②Mr 一定时,但 m+n=p+q 时 ( )
温度 任何反应都伴随着能量变化, 当体系温度一定时 (其他不
变) 平衡
体系的密度 密度一定 ( )
其他 如体系颜色不再变化等 平衡
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小,V 逆 也减小, 但是减小的程度不同, 平衡向方程式中计量数之和大的方向移动。
2、温度对化学平衡移动的影响
其他条件不变, 温度升高平衡向 _____移动,温度降低平衡向 方向移动。
3、压强对化学平衡移动的影响
其他条件不变, 增大压强, 平衡向 移动;减小压强, 平衡向 移动。
注意: (1)改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动
(2)气体减压或增压与溶液稀释或浓缩的化学平衡移动规律相似
4.催化剂:由于催化剂对正反应速率和逆反应速率影响的程度是 的,所以平
衡 。但是使用正催化剂可以 达到平衡所需的时间 _。
5.勒夏特列原理(平衡移动原理) :如果改变影响平衡的条件之一(如温度,压强,
浓度) ,平衡向着能 的方向移动。
三、化学平衡常数 (符号 )
(一)定义:一定温度下,达到化学平衡时, _
比值。
(二)使用化学平衡常数 K 应注意的问题:
1、表达式中各物质的浓度是 。
2、K 只与 有关,与反应物或生成物的浓度无关。
3、反应物或生产物中固体或纯液体,由于其浓度是固定不变的。
4、稀溶液中进行的反应,如有水参加,水的浓度不必写在平衡关系式中。
(三)化学平衡常数 K 的应用 :
1、化学平衡常数值的大小是可逆反应 的标志。 K 值越大,说明平衡时
的浓度越大, 它的 进行的程度越大, 即该反应进行得越完全, 反应物转化
率越 ___。反之,则相反。 一般地, K>105 时,该反应就进行得基本完全了。
2、利用 K 值做标准, 可判断正在进行的可逆反应是否平衡及建立平衡的方向。 (Q:
浓度积)
Q K:反应向正反应方向进行 ;
Q K:反应处于平衡状态 ;
Q K:反应向逆反应方向进行
3、利用 K 值可判断反应的热效应
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若温度升高, K 值增大,则正反应为 反应
若温度升高, K 值减小,则正反应为 反应
*四、等效平衡
1、概念:一定条件下(定温、定容或定温、定压) ,同一可逆反应经不同途径达到
平衡后,任何相同组分的百分含量均相同,这样的化学平衡互称为等效平衡。
2、分类
(1)等温,等容 条件下的等效平衡
第一类:对于反应前后气体分子数改变的可逆反应:
第二类:对于反应前后气体分子数不变的可逆反应:
(2)等温,等压 的等效平衡:
五、化学平衡图像问题
看懂图像(面、线、点、势) --联想规律 ---分析判断
六、化学反应进行的方向
1、反应熵变与反应方向:
(1)熵 :一个状态函数,用来描述体系的混乱度,符号为 S. 单位: J?mol-1?K-1
(2)体系趋向于有序变为无序,导致体系的熵增加,这叫做 原理,也是反
应方向判断的依据。 .
(3)同一物质,气态、液态、固态时熵值关系为 S(g ) S(l) S(s)
2、反应方向判断依据
在温度、压强一定的条件下,化学反应的判断依据为:
ΔG=ΔH-TΔS 0 反应能自发进行
ΔH-TΔS 0 反应达到平衡状态
ΔH-TΔS 0 反应不能自发进行
注意: (1)ΔH为负, ΔS 为正时,任何温度反应都能自发进行
(2)ΔH为正, ΔS 为负时,任何温度反应都不能自发进行
第三章 水溶液中的离子平衡
一、弱电解质的电离
1、定义:电解质:在 中或 状态下能导电的 。
非电解质 :
强电解质 : 。
弱电解质: 。
下列物质中 HCl、NaOH、NaCl、BaSO4 、HClO、NH3·H2O、Cu(OH)2、H2O 、SO3、CO2、CCl4、
CH2=CH2 属非电解质 的有:
属强电解质 的有: 。
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属弱电解质的有:
2、电解质与非电解质本质区别:
电解质的强弱与导电性、溶解性 关。
3、电离平衡:在一定的条件下,当 时,电离
过程就达到了 平衡状态 。
4、影响电离平衡的因素:
A、温度:电离一般 热,升温电离平衡向 移动。
B、浓度:浓度越大,电离程度 ;溶液稀释时,电离平衡向 移动。
C、同离子效应:加入与弱电解质具有相同离子的电解质,会 电离。
D、其他外加试剂:加入能与弱电解质电离的某种离子反应的物质, 电离。
5、电离方程式的书写:用可逆符号 弱酸的电离要分布写(第一步为主)
6、电离常数:在一定条件下,弱电解质在达到电离平衡时,溶液中电离所生成的
各种离子浓度的乘积, 跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数。 叫做电离平衡
常数, (一般用 Ka 表示酸, Kb 表示碱。 )
表示方法: AB A++B- Ki=
7、影响因素:
a、电离常数的大小主要由物质的本性决定。
b、电离常数受温度变化影响,不受浓度变化影响,在室温下一般变化不大。
C、同一温度下,不同弱酸,电离常数越大,其电离程度越大,酸性越强。如:
H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO
二、水的电离和溶液的酸碱性
1、水电离平衡: :
水的离子积: KW = ; 25℃时 , ; KW = =
注意: KW 只与温度有关,温度一定,则 KW 值一定
KW 不仅适用于纯水,适用于任何稀溶液(酸、碱、盐)
2、水电离特点: (1)可逆 (2)吸热 (3)极弱
3、影响水电离平衡的外界因素:
①酸、碱 : 水的电离
②温度: 水的电离(因为水的电离是 热的)
③能水解的盐: 水的电离
4、溶液的酸碱性和 pH:
( 1)pH= ]
(2)pH 的测定方法:
酸碱指示剂—— 甲基橙 、 石蕊 、 酚酞 。
变色范围:甲基橙 3.1~4.4(橙色) 石蕊 5.0~8.0(紫色) 酚酞 8.2~10.0(浅红
色)
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pH 试纸 —操作 。
注意:①事先不能用水湿润 PH试纸;
②广泛 pH 试纸只能读取整数值或范围
三 、混合液的 pH 值计算方法
1、强酸与强酸的混合: (先求 [H+]混:将两种酸中的 H+离子物质的量相加除以总体
积,再求其它) [H+]混 =([H+]1V1+[H+]2V2)/ (V1+V2)
2、强碱与强碱的混合: (先求 [OH-]混:将两种酸中的 OH-离子物质的量相加除以总
体积,再求其它) [OH-
]混=( [OH-
] 1V1+[OH-
]2V2)/(V1+V2) (注意 :不能直接计
算[H+]混 )
3、强酸与强碱的混合: (先据 H+ + OH- ==H2O 计算余下的 H+或 OH-,① H+有余,则
用余下的 H+数除以溶液总体积求 [H+
]混;OH-有余,则用余下的 OH-数除以溶液总体
积求 [OH-]混,再求其它)
四、稀释过程溶液 pH 值的变化规律:
1、强酸溶液:稀释 10n 倍时, pH 稀 pH 原 + n (但始终不能 7)
2、弱酸溶液:稀释 10n 倍时, pH 稀 pH 原 +n (但始终不能 7)
3、强碱溶液:稀释 10n 倍时, pH 稀 pH 原 -n (但始终不能 7)
4、弱碱溶液:稀释 10n 倍时, pH 稀 pH 原 -n (但始终不能 7)
5、不论任何溶液,稀释时 pH 均是向 7 靠近(即向中性靠近) ;任何溶液无限稀释
后 pH 均接近 7
6、稀释时,弱酸、弱碱和水解的盐溶液的 pH 变化 ,强酸、强碱变化 。
五、酸碱中和滴定:
1、中和滴定的原理
实质: H++OH—
=H2O 即酸能提供的 H+和碱能提供的 OH-物质的量 。
2、中和滴定的操作过程:
(1)滴定管的刻度, O 刻度在 ,往下刻度标数越来越大,全部容积 它的
最大刻度值。 滴定时, 所用溶液不得超过最低刻度, 不得一次滴定使用两滴定管酸
(或碱) ,也不得中途向滴定管中添加。
(2)药品:标准液;待测液;指示剂。
(3)准备过程:
准备:检漏、 、 、 、赶气泡、调液面。
(4)实验过程及滴定终点的判断
3、酸碱中和滴定的误差分析
误差分析:利用 n 酸 c 酸 V 酸=n 碱 c 碱 V 碱进行分析
六、盐类的水解
1、定义: 。
2、水解的实质:水溶液中盐电离出来的弱离子跟水电离出来的 H+或 OH-结合 ,破坏
水的电离,使平衡向 移动, 水的电离。
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3、盐类水解规律:
①有 才水解,无弱不水解,越弱越水解;谁 显谁性,同强显中性。
②多元弱酸根, 浓度相同时正酸根比酸式酸根水解程度大, 碱性更强。 (如:Na 2CO3
>NaHCO3)
4、盐类水解的特点: (1) (2) (3)
5、影响盐类水解的外界因素:
①温度:温度越 水解程度越大 (水解吸热,越热越水解)
②浓度:浓度越小,水解程度越 (越稀越水解)
③酸碱:促进或抑制盐的水解( H+促进 水解而 阳离子水解;
OH —
)
6、酸式盐溶液的酸碱性:
①只电离不水解:如 HSO4
- 显 酸 性
②电离程度>水解程度,显 性 (如 : HSO3
-
、H2PO4
-)
③水解程度>电离程度,显 性 (如: HCO3
-
、HS-
、HPO4
2-)
7、双水解反应:
(1)构成盐的阴阳离子均能发生水解的反应。 双水解反应相互促进, 水解程度较
大,有的甚至水解完全。
(2)常见的双水解反应完全的为: Fe3++与 AlO2
- 、 CO3
2-
(HCO3
-
));Al3 +与 AlO2
-、
CO3
2-(HCO3
-)、S2-(HS-)、SO3
2-(HSO3
-)。其特点是相互水解成沉淀或气体。离子方程式
配平依据是两边电荷平衡,如: 2Al3+ + 3S2- + 6H2O == 2Al(OH)3↓+ 3H2S↑
8、盐类水解的应用:
水解的应用 实例 原理
净水 明矾净水
去油污 用热碱水冼油污物品 CO3
2-
+H2 O HCO 3
-
+OH-
药品的保存
①配制 FeCl 3 溶液时常加入
少量盐酸
②配制 Na2 CO3 溶液时常加
入少量 NaOH
CO3
2- +H2 O HCO 3
- +OH-
制备无水盐 由 MgCl2·6H2O制无水 MgCl2
在 HCl 气流中加热
若不然,则:
MgCl2·6H2 O Mg(OH) 2 +2HCl+4H2 O
Mg(OH)2 MgO+H 2 O
泡沫灭火器
用 Al 2 (SO4 ) 3 与 NaHCO3 溶液
混合
△
△
△
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比较盐 溶液 中离
子浓度的大小
比较 NH4 Cl 溶液中离子浓
度的大小
NH4
++H2O NH 3 ·H2 O+H+
c(Cl - )>c(NH 4
+)>c(H +)>c(OH) -
9、水解平衡常数 ( Kh)
强碱弱酸盐: Kh =Kw/Ka 强酸弱碱盐: Kh =Kw/Kb (Kw 为该温度下水的离子积,
Ka 为该条件下该弱酸电离平衡常数; Kb 为该条件下该弱碱的电离平衡常数 )
七.电离、水解方程式的书写原则
1、多元弱酸(多元弱酸盐)的电离(水解)的书写原则:分步书写
注意:不管是水解还是电离,都决定于第一步,第二步一般相当微弱。
2、多元弱碱(多元弱碱盐)的电离(水解)书写原则:一步书写
八、溶液中微粒浓度的大小比较
基本原则:抓住溶液中微粒浓度必须满足的三种守恒关系:
①电荷守恒: :任何溶液均显电 性,各阳离子浓度与其所带电荷数的乘积之和
=各阴离子浓度与其所带电荷数的乘积之和
②物料守恒 : (即原子个数守恒或质量守恒)
某原子的总量 (或总浓度 )=其以各种形式存在的所有微粒的量 (或浓度 )之和
③质子守恒:即水电离出的 H+浓度与 OH-浓度相等。
九、难溶电解质的溶解平衡
1、难溶电解质的溶解平衡的一些常见知识
(1)溶解度 小于 0.01g 的电解质称难溶电解质。
(2)反应后离子浓度降至 以下的离子反应为完全反应。如酸碱中和时 [H +]
降至 10-7mol/L<10 -5mol/L ,故为完全反应,用“ =”,常见的难溶物在水中的离子浓
度均远低于 10-5mol/L ,故均用“ =”。
(3)难溶并非不溶,任何难溶物在水中均存在溶解平衡。
(4)掌握三种微溶物质:
(5)溶解平衡常为吸热,但 Ca(OH)2 为放热,升温其溶解度减少。
(6)溶解平衡存在的一般前提是:存在沉淀,否则不存在平衡。
2、溶解平衡方程式的书写
注意在沉淀后用 (s)标明状态,并用“ ”。如: Ag2S(s) 2Ag+(aq)+ S2-(aq)
3、沉淀生成的三种主要方式
( 1)加沉淀剂法: Ksp 越小,沉淀越完全;沉淀剂过量能使沉淀更完全。
( 2)调 pH 值除某些易水解的金属阳离子:如除去 MgCl2 溶液中 FeCl3 可以
加入
( 3)氧化还原沉淀法:
(4)同离子效应法
4、沉淀的溶解:
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沉淀的溶解就是使溶解平衡正向移动。常采用的方法有:
①酸碱; ②氧化还原; ③ 。
5、沉淀的转化:
溶解度大的生成溶解度小的,溶解度小的生成溶解度 更小 的。
AgNO3 AgCl() AgBr(淡黄色) AgI(黄色) Ag2S(黑色)
6、溶度积( KSP)
⑴表达式: AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)
KSP= [c(An+
)]m
?[c(Bm-
)]n
⑵影响溶解平衡的因素:决定因素是
外因:①浓度:加水,平衡向 方向移动。
②温度:升温,多数平衡向 方向移动。
⑶、溶度积规则
QC(离子积) KSP 有沉淀析出
QC KSP 平衡状态
QC KSP 未饱和,继续溶解
第四章 电化学基础
一.原电池 :
1、概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池
2、组成条件:① ②
③
3、电子:外电路: 极——导线—— 极
内电路:盐桥中 离子移向负极的电解质溶液, 离子移向正极溶液。
4、电极反应:以锌铜原电池为例:
负极: 反应:
正极: 反应:
总反应式:
5、正、负极的判断:
(1)从电极材料:一般 为负极;或金属为负极,非金属为正极。
(2)从电子的流动方向和电流方向
(3)从发生反应
(4)根据电解质溶液内离子的移动方向
(5)根据实验现象
二. 化学电池
1、电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池
2、化学电池:借助于化学能直接转变为电能的装置
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3、化学电池的分类: 一次电池 、 二次电池 、 燃料电池
一次电池
1、常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等
二次电池 又叫充电电池
1.铅蓄电池的电极反应
放电: 负极(铅) :
正极(氧化铅) :
充电:阴极:
阳极:
两式可以写成一个可逆反应: PbO2+ Pb+2H2SO4 2PbSO4↓+ 2H2O
2.目前已开发出新型蓄电池:银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚
合物锂离子电池
燃料电池
1、燃料电池:使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种化学电池
2、电极反应: 一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同, 可
根据燃烧反应写出总的电池反应,但不注明反应的条件。 ,负极发生氧化反应,正
极发生还原反应, 不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。 以氢氧燃料电池为
例,铂为正、负极,介质分为酸性、碱性和中性。
当电解质溶液呈酸性时:
负极: 正极:
当电解质溶液呈碱性时:
负极: 正极:
甲烷燃料电池是用金属铂片插入 KOH溶液作电极, 在两极上分别通甲烷和氧气 。
电极反应式为:
负极: ;
正极: 。
电池总反应式为:
3、燃料电池的优点:能量转换率高、废弃物少、运行噪音低
三.电解原理
1、电解池:把电能转化为化学能的装置电解槽
2、电解:直流电通过电解质溶液,在阴阳两极引起氧化还原反应的过程
3、放电:当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程
4、电子流向:
(电源)负极—(电解池)阴极—(离子定向运动)电解质溶液—(电解池)阳极
—(电源)正极
放电
充电
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5、电极名称及反应:
阳极:与直流电源的 相连的电极,发生 反应
阴极:与直流电源的 相连的电极,发生 反应
6、电解 CuCl2 溶液的电极反应:
阳极: )
阴极:
总反应式:
电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的电解过程
阴极(阳离子)放电顺序
Ag+
>Hg2+
>Fe3+
>Cu2+
>H+
)>Pb2+
>Sn2+
>Fe2+
>Zn2+
>Al3+
>Mg2+
>Na+
>Ca2+
>K+
阳极放电顺序
惰性电极时: S2-
>I-
>Br-
>Cl-
>OH-
>含氧酸根离子 >F-
(SO3
2-
/MnO 4
-
>OH-
)
活性电极时:电极本身溶解放电
注意先要看电极材料, 是惰性电极还是活性电极, 若阳极材料为活性电极 (Fe、Cu)
等金属,则阳极反应为电极材料失去电子,变成离子进入溶液;若为惰性材料,则
根据阴阳离子的放电顺序,依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。
用惰性电极电解电解质溶液规律
电解类型 电解质分类 实例 电极反应特点 pH 变化 溶液复原应加
四、电解原理的应用
1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气
阳极: )
阴极:
总反应式:
2.电镀
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(1)应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法
(2)、电极、电解质溶液的选择:
阳极: (镀层金属) M — ne — == M n+
阴极:待镀金属(镀件) : M n+
+ ne — == M
电解质溶液:含有镀层金属离子的溶液做电镀液
(3)、电镀应用之一:铜的精炼
阳极: ; 阴极: 电解质溶液:
3、电冶金
(1)、电冶金: 使矿石中的 金属阳离子 获得电子, 从它们的化合物中还原出来
用于冶炼活泼金属,如钠、镁、铝
(2)、电解氯化钠:
通电前,氯化钠高温下熔融: NaCl == Na +
+ Cl
—
通直流电后:阳极:
阴极:
☆规律总结:原电池、电解池、电镀池的判断规律
(1 )若无外接电源,又具备组成原电池的三个条件即为原电池。
(2 )若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则可能是电解池或电镀池;当阴
极为金属, 阳极亦为金属且与电解质溶液中的金属离子属同种元素时, 则为电镀
池。
(3 )若多个单池相互串联,又有外接电源时,则与电源相连接的装置为电解池
或电镀池。 若无外接电源时, 先选较活泼金属电极为原电池的负极 (电子输出极) ,
有关装置为原电池,其余为电镀池或电解池。
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☆ 原电池,电解池,电镀池的比较
类别
原电池 电解池 电镀池
定义
( 装 置
特点)
将化学能转变成电能
的装置
将电能转变成化学能
的装置
应 用 电 解 原 理 在 某
些 金 属 表 面 镀 上 一
侧层其他金属
是 否
是 自 发
反应
选修四复习学案
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装 置
特 征
有电源,两级材料可
同可不同
形 成
条件
活动性不同的两极
电解质溶液
形成闭合回路
镀 层 金 属 接 电 源 正
极 , 待镀 金 属 接 负
极;电镀液必须含有
镀层金属的离子
电 极
名 称
负极:较活泼金属
正极:较不活泼金属
(能导电非金属)
名称同电解,但有限
制条件
阳极:必须是镀层金
属
阴极:镀件
电 极
反 应 阳极:金属电极失去
电子
阴极:电镀液中阳离
子得到电子
电 子
流 向
()极→()极 电源()极→()极
()极→电源()极
同电解池
带 电 粒
子移动
阳离子向()极移动
阴离子向()极移动
阳离子向()极移动
阴离子向()极移动
同电解池
联系 在两极上都发生氧化反应和还原反应
五. 金属的电化学腐蚀和防护
1、金属的电化学腐蚀
金属腐蚀的本质:都是金属原子 电子而被氧化的过程
电化腐蚀 化学腐蚀
条件 不纯金属或合金与 接触 金属与非电解质直接接触
现象 有( )产生 无电流产生
本质 ( )被氧化的过程 金属被氧化的过程
选修四复习学案
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关系 化学腐蚀与电化腐蚀往往同时发生, 但电化腐蚀更加普遍, 危害更严重
2、电化学腐蚀的分类:
析氢腐蚀——腐蚀过程中不断有氢气放出
①条件:潮湿空气中形成的水膜 ,酸性较强(水膜中溶解有 CO2、SO2、H2S 等气体)
②电极反应:负极 :
正极 :
总式:
吸氧腐蚀——反应过程吸收氧气
①条件:中性或弱酸性溶液
②电极反应:负极 :
正极 : -
总式:
生成的 Fe(OH)2 被空气中的 O2 氧化,生成 Fe(OH)3 , 反应式为 3
Fe(OH)3 脱去一部分水就生成 Fe2O3·x H2O(铁锈主要成分)
规律总结:
金属腐蚀快慢的规律:在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢规律如下:
电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀
防腐措施由好到坏的顺序如下:
外接电源的阴极保护法>牺牲负极的正极保护法>有一般防腐条件的腐蚀>无防
腐条件的腐蚀
3.金属的电化学防护
(1)、牺牲阳极的阴极保护法
原理:原电池反应中, ( )极被腐蚀, ( )极不变化
应用:在被保护的钢铁设备上装上若干锌块,腐蚀锌块保护钢铁设备
负极:锌块被腐蚀;正极:钢铁设备被保护
(2)、外加电流的阴极保护法
原理:通电,使钢铁设备上积累大量电子,从而防止金属被腐蚀
应用: 把被保护的钢铁设备作为阴极, 作为辅助阳极, 均存在于电解质溶
液中, 接上外加直流电源。 通电后电子大量在钢铁设备上积累, 抑制了钢铁失去电
子的反应。
其他保护: 1、改变金属结构:把金属制成防腐的合金
2、把金属与腐蚀性试剂隔开:电镀、油漆、涂油脂、表面钝化等