高考化学:化学考试中的高频考点

   一、理解掌握原电池和电解池的构成条件和工作原理

高考化学:化学考试中的高频考点

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   二、掌握电解反应产物及电解时溶液pH值的变化规律及有关电化学的计算

   1、要判断电解产物是什么,必须理解溶液中离子放电顺序,阴极放电的总是溶液中的阳离子,与电极材料无关。放电顺序是

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   若是非惰性电极作阳极,则是电极本身失电子。

   要明确溶液中阴阳离子的放电顺序,有时还需兼顾到溶液的离子浓度。如果离子浓度相差十分悬殊的情况下,离子浓度大的有可能先放电。

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   如理论上H+的放电能力大于Fe2+、Zn2+,但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液时,由于溶液[Fe2+]或[Zn2+]>>[H+],则先在阴极上放电的是Fe2+或Zn2+,因此,阴极上的主要产物则为Fe和Zn。但在水溶液中,Al3+、Mg2+、Na+等是不会在阴极上放电的。

   2、电解时溶液pH值的变化规律

   电解质溶液在电解过程中,有时溶液pH值会发生变化。判断电解质溶液的pH值变化,有时可以从电解产物上去看。

   ①若电解时阴极上产生H2,阳极上无O2产生,电解后溶液pH值增大;

   ②若阴极上无H2,阳极上产生O2,则电解后溶液pH值减小;

   ③若阴极上有H2,阳极上有O2,且,则有三种情况:a如果原溶液为中性溶液,则电解后pH值不变;b如果原溶液是酸溶液,则pH值变小;c如果原溶液为碱溶液,则pH值变大;

   ④若阴极上无H2,阳极上无O2产生,电解后溶液的pH可能也会发生变化。如电解CuCl2溶液(CuCl2溶液由于Cu2+水解显酸性),一旦CuCl2全部电解完,pH值会变大,成中性溶液。

   3、进行有关电化学计算,如计算电极析出产物的质量或质量比,溶液pH值或推断金属原子量等时,一定要紧紧抓住阴阳极或正负极等电极反应中得失电子数相等这一规律。

   三、理解金属腐蚀的本质及不同情况,了解用电化学原理在实际生活生产中的应用

   1、金属的腐蚀和防护

   (1)金属腐蚀的实质是铁等金属原子失去电子而被氧化成金属阳离子的过程,可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。金属与氧化剂(一般非电解质)接触,直接发生化学反应引起的腐蚀叫化学腐蚀,如铁与氯气接触发生的腐蚀为化学腐蚀。而更普遍存在的,危害也更为严重的是电化学腐蚀,即不纯的金属或合金与电解质溶液发生原电池反应引起的腐蚀。如钢铁在水膜酸性较强条件下发生析氢腐蚀Fe-2e-=Fe2+,2H++2e-=H2↑;在水膜酸性很弱或中性条件下,则发生吸氧腐蚀:2Fe-4e-=2Fe2+,2H2O+O2+4e-=4OH-。

   (2)金属的防护方法

   ①改变金属的内部结构;

   ②覆盖保护层;

   ③使用电化学保护法

   2、原电池原理的应用

   (1)制作多种化学电源,如干电池、蓄电池、高能电池、燃料电池

   (2)加快化学反应速率。如纯锌与盐酸反应制H2反应速率较慢,若滴入几滴CuCl2溶液,使置换出来的铜紧密附在锌表面,形成许多微小的原电池,可大大加快化学反应。

   (3)金属的电化学保护,牺牲阳极的阴极保护法

   (4)金属活动性的判断

   3、电解原理的应用

   (1)制取物质:例如用电解饱和食盐水溶液可制取氢气、氯气和烧碱。

   (2)电镀:应用电解原理,在某些金属或非金属表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。电镀时,镀件作阴极,镀层金属作阳极,选择含有镀层金属阳离子的盐溶液为电解质溶液。电镀过程中该金属阳离子浓度不变。

   (3)精炼铜:以精铜作阴极,粗铜作阳极,以硫酸铜为电解质溶液,阳极粗铜溶解,阴极析出铜,溶液中Cu2+浓度减小

   (4)电冶活泼金属:电解熔融状态的Al2O3、MgCl2、NaCl可得到金属单质。
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