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高中化学竞赛《电化学基础》高中化学电化学知识点
高中化学竞赛《大纲—13 电化学基础》 大纲要求：
电化学。氧化态。氧化还原的基本概念和反应的书写和配平。原电池。电极符号、电极反应、原电池符号、原电池反应。标准电极电势。用如此，但用它讨论氧化还原反应还是很方便的。
（四）氧化还原电对和半反应式 在氧化还原反应中，表示氧化还原过程的方程式，分别叫氧化反应和还原反应，统称为半反应，例如：氧化反应 Zn—2e－＝Zn2＋ ；还原反应 Cu2＋ +2e－＝ Cu 半反应中氧化数较高的那种物质叫氧化态（如Zn2＋，Cu2＋）；氧化数较低的那种物质叫还原态（如Zn，Cu）。半反应中的氧化态和还原态是彼此依存、相互转化的，这种共轭的氧化还原体系称为氧化还原电对，电对用“氧化态/还原态”表示，如Cu2＋/Cu。一个电对就代表一个半反应，半反应可用下列通式表示：氧化态 +ne－＝还原态。而每个氧化还原反应是由两个半反应组成的。
（五）氧化还原反应的配平 1、氧化数法（略）
2、离子—电子法：
配平步骤：
①写出主要反应物和生成物的离子式。
②分别写出两个半反应。
③根据介质的酸碱性配平两个半反应。先使等号两边各种元素的原子数各自相等，再用加电子数的方法使方程式两边电荷数相等。
离子—电子法配平经验规则 介质条件 反应方程式左边 O原子数 加入物质 右边 生成物 酸性 多 H＋ 少 H2O H2O H＋ 碱性 多 H2O 少 OH－ OH－ H2O 中性 多 H2O 少 H2O OH－ H＋ ④将两个半反应分别乘以相应的系数后相加,即得到配平的离子反应方程式。
[例1] 在酸性介质中，KMnO4与K2SO3反应生成MnSO4和K2SO4，配平此化学方程式。
配平的具体步骤如下：
（1）根据反应写出未配平的离子方程式 MnO4— + SO32— → Mn2+ + SO42—                 ① （2）写出两个半反应式，一个表示还原剂被氧化的反应，另一个表示氧化剂被还原的反应：
氧化反应          SO32—→ SO42— 式中产物的氧原子数较反应物中的多，反应又在酸性介质中进行，故可在上式反应物中加H2O，生成物中加H+，然后进行各元素原子数及电荷数的配平，可得：SO32— + H2O → SO42— + 2H+ + 2e—   ② 还原反应                MnO4—→Mn2+ 式中产物中的氧原子数减少，应加足够多的氢离子（氧原子减少数的2倍），使它结合为水，配平后则得：MnO4— + 8H+  +5e— → Mn2+ + 4H2O        ③ （3）根据氧化剂和还原剂得失电子数相等的原则，在两个半反应式中各乘以适当的系数，即以②×5，③×2，然后相加得到一个配平的离子方程式。
（4）写出完全的反应方程式： 5K2SO3 + 2KMnO4 + 3H2SO4＝6K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O ［例2］用离子－电子法配平：Cr2O72- + H2O2 + H+ → Cr3+ + O2 + H2O ［练下列方程式：
（1）K2Cr2O7＋H2S＋H2SO4→K2SO4 ＋Cr2(SO4)3 ＋S＋H2O （2）MnO42—＋H2O2→O2＋Mn2+(酸性溶液) （3）Zn＋NO3—＋OH—→NH3＋Zn(OH)42— （4）Cr(OH) 42—＋H2O2→CrO 42— （5）Hg＋NO3—＋H+→Hg22+＋NO 二、电极电势和标准电极电势及应用 1、原电池（Galvanic cell）
（1）组成：原电池的负极── 氧化反应
原电池的正极── 还原反应 （2）电极的类型及符号（四种电极）
①金属－金属离子电极 如 Zn2+/Zn、Cu2+/Cu 等，电极符号 Zn | Zn2+ (c)、Cu | Cu2+ (c) ②气体－离子电极 如 H+/H2 、Cl2/Cl－ 需用一个惰性固体导体如铂（Pt)或石墨；电极符号：Pt，H2(p) | H+(c)、Pt，Cl2(p) | Cl－(c) 。Pt与H2之间用逗号隔开，p为气体的压力。
③离子电极 如 Fe3+/Fe2+ 等体系，将惰性电极插入到同一种元素不同氧化态的两种离子的溶液中所组成的电极。电极符号 Pt | Fe2+(c1)， Fe3+(c2) ④金属－金属难溶盐电极 如 Hg2Cl2/Hg 由金属及其难溶盐浸在含有难溶盐负离子溶液中组成的电极，电极符号 Pt，Hg