专题08 化学能和电能-【口袋书】2023年高考化学必背知识手册

专题08 化学能和电能必背知识手册 1．原电池 2．电解池 一、电化学基础知识 1．电极反应 （1）反应要求 ①原电池反应：自发、氧化还原反应和放热反应 ②电解池反应：可以自发，也可以不自发 （2）根据化合价升降判断反应类型和电极类型 ①阳极发生价升高的氧化反应，阴极发生价降低的还原反应 ②正极发生价降低的还原反应，负极发生价升高的氧化反应 （3）可充电电池 ①放电时为原电池，电极属性为正负极 ②充电时为电解池，电极属性为阴阳极 ③阳极连正极，电极反应式相反，充电时变成阳极 ④阴极连负极，电极反应式相反，充电时变成阴极 ⑤充电时，电池上“－”极应接电源的负极 ⑥铅蓄电池： （4）燃料电池 2．电子流向：电子只能在导线上流动，不能在溶液中流动 （1）原电池：负极正极 （2）电解池：阳极阴极 3．电流流向：电流既能在导线上流动，又能在溶液中流动，要看清是内电路还是外电路 （1）原电池：正极负极正极 （2）电解池：阴极阳极阴极 4．离子流向：离子只能在溶液中流动，不能在导线上流动 （1）原电池：阳离子→正极；阴离子→负极 （2）电解池：阳离子→阴极；阴离子→阳极 （3）盐桥中：阳离子→正极；阴离子→负极 （4）目的型：依据电极反应准确确定 目的 离子流向 Cu和稀HNO3原电池 OH－ NO3－ 负极 正极 电解MnSO4制MnO2 H+ Mn2+ 阴极 阳极 5．电解质溶液的选择 （1）碱金属电极：不选择水溶液及醇类，一般选择有机电解质或固体电解质 （2）盐桥式原电池：负极材料和与其反应的电解质在不同的容器中 6．电化学中溶液pH的变化 （1）电极pH变化 ①看该电极反应是消耗还是产生H+或OH－ ②若H+或OH－无变化，看该电极是消耗还是产生水 （2）溶液pH变化 ①看总反应是消耗还是产生H+或OH－ ②若H+或OH－无变化，看总反应是消耗还是产生水 7．电势高低 （1）原电池：正极＞负极 （2）电解池：阴极＞阳极 8．重要的电化学反应式（水的化学计量数为2） （1）铅蓄电池的总反应：Pb+PbO2+2H2SO4PbSO4+2H2O （2）吸氧腐蚀的正极反应 ①弱酸性、中性或碱性：2H2O+O2+4e－4OH－ ②酸性：4H++O2+4e－2H2O ③CO2：O2+4e－+2CO22CO32－ （3）阳极OH－的放电反应 ①水中的OH－：2H2O－4e－O2↑+4H+ ②碱中的OH－：4OH－－4e－2H2O+O2↑ （4）阴极H+的放电反应 ①水中的H+：2H2O+2e－H2↑+2OH－ ②酸中的H+：2H++2e－H2↑ （5）惰性电极电解溶液 ①NaCl：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ ②CuSO4：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4 ③AgNO3：4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3 （6）工业上冶炼钠、镁、铝 ①钠：2NaCl2Na+Cl2↑ ②镁：MgCl2Mg+Cl2↑ ③铝：2Al2O34Al+3O2↑ 二、电极反应式的书写及判断 1．书写步骤和方法 （1）确定反应物和最终产物 （2）确定得失电子的数目 （3）电荷守恒配离子 ①优先选择原电解质溶液中所含的离子 ②再选择水中的H+或OH－，原则“左H2O右离子” （4）元素守恒配平其他物质，一般缺H或O，用H2O补 2．判断电极方程式是否正确 （1）看电极反应是氧化反应还是还原反应 （2）看得反应是得电子还是失电子 （3）看产物能否与溶液反应 ①酸性溶液：方程式中不能出现OH－ ②碱性溶液：方程式中不能出现H+ ③看电极产物能否和环境中的其他物质反应 CH4 酸性 碱性 CO32－ O2－ 氧化产物 CO2 CO32－ HCO3－ CO32－ O2 酸性 碱性 中性 CO2 还原产物 H2O OH－ OH－ CO32－ （4）看物质拆分是否正确 ①强酸、强碱、可溶性盐溶液可拆 ②非溶液和熔融状态下进行的反应不能写成离子方程式形式 ③原子团不能拆分 物质 阴离子 物质 阴离子 Na2Sx Sx2－ NaBr3 Br3－ K3C60 C603－ KIO3 IO3－ K2FeO4 FeO42－ (NH4)2PtCl6 PtCl62－ K［Au(CN)2］ ［Au(CN)2］－ LiAlCl4 AlCl4－ LiCoO2 CoO2－ LiPF6 PF6－ Na2Mn5O10 Mn5O102－ SOCl2 不能拆 （5）看有无隐含的酸碱性 ①酸性溶液：产物是NH4+、Fe3+、Cu2+等弱阳离子 ②碱性溶液：有金属氧化物、氢氧化物参与的反应 3．几种一次电池的电极反应式 （1）碱性锌锰干电池 ①电