文档介绍：高二化学选修 4 复习纲要第二章电化学【知识精要】一、原电池原理及应用原电池是一种由化学能转变成电能的装置。其本质是通过自发进行的氧化还原反应,使反应中电子转移而产生电流, 反应中的氧化反应和还原反应分别在两个电极上发生, 这便形成了带电粒子按一定方向流动的闭合回路。 1 .原电池的判定先分析有无外接电源, 有外接电源者为电解池, 无外接电源者可能为原电池; 再依据原电池的形成条件分析判定,主要思路是“三看”:一看电极,两极为导体且活泼性不同;二看溶液,两极插入电解质溶液中;三看回路:形成闭合回路或两极接触。 2 .原电池正极和负极的确定(1 )由两极的相对活泼性确定:在原电池中,相对活泼性较强的金属为原电池的负极,相对活泼性较差的金属或导电的非金属作原电池的正极。(2 )由电极现象确定:通常情况下,在原电池中某一电极若不断溶解或质量不断减少,该电极发生氧化反应, 此为原电池的负极; 若原电池中某一电极上有气体生成、电极的质量不断增加或电极质量不变,该电极发生还原反应,此为原电池的正极。 3 .原电池原理的应用(1 )利用原电池原理可以制造出各种实用电池,即化学电源,如锌锰干电池、铅蓄电池、锂电池、新型燃料电池等。(2 )原电池原理可用于解决一些实际问题,如加快某些化学反应时的速率(稀硫酸与锌反应时,常滴入几滴硫酸铜溶液) ;分析金属电化学腐蚀的快慢和防护方法等。[ 重点提醒](1)由电极装置书写电极反应: 找出发生氧化反应和还原反应的物质( 或离子), 确定正负或阴阳极反应的物质(或放电的离子) ,利用电荷守恒分别写出电极反应式。(2) 差值法书写电极反应式:正负(或阴阳)极反应式之和为电池反应的方程式。一般先写出反应的总方程式和较易写出的电极反应式, 然后用总方程式减去较易写出的电极反应式得较难写的电极反应式。书写时, 无论是总反应式还是电极反应式都既要满足电子转移守恒、电荷守恒, 又要满足质量守恒。书写时注意介质通常是定向移动到该电极附近的导电离子如 H +、 OH -、H 2O 等等,若氧化( 或还原) 产物能与之发生复分解反应,则其一般书写在电极方程式中。(3 )常见电极反应式(1 )氢、氧燃烧电池(电池的产物负极为 H 2O ,正极则有大量的氢氧根生成): 负极:2H 2 +4OH -— 4e —=4H 2O 正极:O 2 +4e —+2H 2 O=4OH —(2)甲烷燃烧电池(电池负极甲烷燃烧失去电子,在碱性条件下生成的 CO 2与 OH - 反应生成 CO 3 2-和H 2 O, 而正极是 O 2 得到电子而成为 OH -。) 负极: CH 4— 8e —+10OH —= CO 3 2-+ 7H 2O 正极: 2O 2 +8e —+4H 2 O=8OH —(3 )爱迪生蓄电池:Fe+NiO 2 +2H 2O Fe(OH) 2 +Ni(OH) 2 负极: Fe— 2e —+2OH —==Fe(OH) 2 正极: NiO 2 +2e —+2H 2 O==Ni(OH) 2 +2OH —(4 )纽扣电池:Ag 2 O+H 2 O+Zn=ZN(OH) 2 +2Ag 负极: Zn-4e —+2OH —=Zn(OH) 2 正极: Ag 2 O+H 2 O+2e —==2Ag+2OH —(5) 铅蓄电池负极: Pb+ SO 4 2—-2e - =Pb