《2020届高三化学复习《原电池与电解池 电离常数》》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020届高三化学复习《原电池与电解池 电离常数》（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 原电池与电解池 一、能量转换 电解池和原电池比较 化学能电能 原电池 电解池 原电池电解池 定义 装置举例 形成条件 电子流向 阴阳离子 移向 化学能转化成电能电能转化成化学能 1、活动性不同的两极 2、电解质溶液（电极 插入其中并与电解质自 发反应） 3、闭合回路 1、两电极接直流电源 2、两电极插入电解质 溶液 3、形成闭合回路 负极 导线 正极 电源负极 导线 阴极 阳极 导线 电源正极 阴离子 负极 阳离子 正极 阴离子 阳极 阳离子 阴极 原电池 电解池 电极 名称 电极 反应 负极：较活泼金属 正极：较不活泼金 属或导电非金属 阳极：与电源正极相连 阴极：与电源负极相连 负极（氧
2、化反应）： 金属失电子 正极（还原反应）： 溶液中阳离子得电子 阳极（氧化反应） ：阴 离子失电子或金属电极 本身失电子 阴极（还原反应）：溶 液中阳离子得电子 对于单电池组若无外接电源，则是原电 池。 若有外接电源，两极插入电解质溶液中 ，则是电解池 二、原电池、电解池判定规律 三、电极名称及其判断 负极： 正极： 阴极： 阳极： 较活泼金属 氧化反应极失电子极 电子流出 电流流入极 较不活泼金属 还原反应极得电子极 电子流入 电流流出极 Zn A Cu PtPt CuSO4NaCl 与电源正极相连 氧化反应极失电子极 电子流出 电流流入极 与外电源负极相连 还原反应极得电子极 阴离子移向极
3、阴离子移向极 质量减轻极质量减轻/非金属气体放出极 阳离子移向极 电子流入 电流流出极 阳离子移向极 质量不变/增加/产生气体极 析出金属/H2放出极 外电路 （电子） 电子从负极流出 沿导线 流入正极 电流从正极流出 沿导线 流入负极 原电池 电解池 电子从负极流出 沿导线 流入阴极 电流从正极流出 沿导线 流入阳极 内电路 （离子） 阳离子向 正极移动 阴离子向 负极移动 阳离子向 阴极移动 阴离子向 阳极移动 PtPt Zn A Cu CuSO4 NaCl 下图哪些是原电池，哪些是电解池 ？ 原电池： ； 电解池： 。 练习练习 A B C C CuCl2溶液 盐桥 Zn Cu ZnSO
4、4溶液CuSO4溶液 G 请你分别写出四个电极的名称 阴阳 负 正 练习练习 练习练习 MgAl NaOH溶液 请你判断下列电池及电极的名称？ MgAl 稀硫酸 负 正 正负 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 Mg+2H+=Mg2+ +H2 0 +3 0 +2 练习练习 请你判断它的电池及电极名称？ CuFe 浓硝酸 正负 Cu+4HNO3(浓)=2Cu(NO3)2+2H2O+2NO2 0 +2 Fe遇浓硝酸发生钝化 练习练习 请你判断它的电池以及电极名称？ 阴阳 CuFe NaOH溶液 (1)先确定原电池的正负极 (2)注意负极与电解质溶液反应且反应生成的 阳离子与电解质
5、溶液中的阴离子是否共存，若 不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负 极反应式。 (3)总反应=正极反应+负极反应 四、原电池电极反应式的书写技巧 活性电极（除Pt、Au、钛等金属材料）： 电极材料失电子 S S 2-2-I I - - BrBr - - ClCl - - OHOH - - 含氧酸根离子（含氧酸根离子（SOSO 4 4 2-2-、 、NONO 3 3 - - ）FF - - 阳离子在阴极上放电顺序是： 阳极 阴极: 不需要看电极材料 用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时： 溶液中阴离子的放电顺序： 五、电解池电极反应式 Ag+Fe3+ Hg2+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe
6、2+Zn2+Al3+Mg2+Na+ Ca2+K+ 请你写出四个电极的电极反应式 C C CuCl2溶液 A B 盐桥 Zn Cu ZnSO4溶液CuSO4溶液 G 练习练习 C C CuCl2溶液 A A 阳极： (Cl-OH-) 2Cl- - 2e-=Cl2 阴极：Cu2+ +2e-=Cu (Cu2+H+) B 盐桥 Zn Cu ZnSO4溶液CuSO4溶液 G B 负极：Zn - 2e-=Zn2+ 正极 ： Cu2+ +2e-=Cu 电化学腐蚀 析氢腐蚀吸氧腐蚀 条件 酸性较强 酸性很弱或中性 电极 反应 Fe 2e- = Fe2+ 2H+2e-=H2 O2+2H2O+4e-=4OH- 总
7、反应Fe+2H+=Fe2+H2 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 负 极 正 极 六、金属的腐蚀 金属腐蚀速率大小 电解池阳极原电池负极化学腐蚀原电 池正极电解池阴极 52134 练习练习 判断Fe腐蚀速率快慢 检测 根据下式所表示的氧化还原反应设计一个能持 续产生电流的原电池装置。 2Fe3+Fe = 2Fe2+ （1）画出此原电池的装置简图 （2）写出两电极上的电极反应式 高中化学 电离度 电离平衡常数 在一定条件下的弱电解质达到电离平衡时，已经电离 的电解质分子数占原电解质总数（包括电离的没有电 离的）的分数。 CH3COOH CH3COO - + H+ = n（Ac-） n（H
8、Ac原） = n（H+） n（HAc原） 表示方法: 一、电离度 = C（Ac-） C（HAc原） 100% = C（ H+ -） C（HAc原） 100% = 132/10000100% = 1.32%。 25，0.1mol/L的HAc溶液中，每10000个 HAc分子里有132个分子电离成离子。求该 醋酸的电离度 纯HAc溶液中，忽略水解离所产生的H+，达到平衡时 ： 测得已知浓度的HAc 的pH ，由 pH =lg c(H)， 计算出c(H+)，即可算出。 3、电离度的测定方法(见教材76页) CH3COOH CH3COO - + H+ 4、影响电离度大小的因素 (1)内因电解质的本性,
9、电解质越弱,电离度越小 (2)外因 P76表4.1 越强越电离 影响弱电解质电离度的外因： 1.浓度 浓度越稀，电离生成的离子相互间碰撞合成 分子的机会越少，其电离度就越大； 2. 温度 温度升高时，平衡向吸热方向移动，而多 数电解质电离时都要吸收热量，因此电离度增大。 因此在表示各种电解质电离度大小时，应注明浓度和 温度。 一般不注明温度是指25 用电离度比较弱电解质的相对强弱时必须在同 温同浓度条件下 相同温度下: 浓度越大,越 小;浓度越小, 越大 相同浓度下: 温度越高, 越大;温度越低, 越小即: 越热越电离, 越稀越电离(电离过程吸热) 表 不同浓度HAc的电离度和H+ 结果表明增
10、大c(HAc)的浓度，H+浓度增大，但电离 度却是减少的。这是因为HAc的电离度是一个比值， 即=H3O+/c(HAc)。与H3O+及cHAc都有关。 c/(mol.L-1)(%)H+/(mol.L-1) 0.0202.955.9010-4 0.1001.321.3210-3 0.2000.9321.8610-3 在25，0.1mol/L的下列弱电解质的电离度分 别为： HF HCOOH NH3H2O HAc HCN 8.0% 4.24% 1.33% 1.32% 0.01% 则它们的酸性强弱顺序是: HFHCOOH HAc HCN NH3H2O 4、有关电离度的计算. 例1.某一弱酸HA,达到
11、平衡时,溶液中的弱酸分 子数与离子总数之比为9.5:1,求此一元弱酸的电 离度. 化学平衡中的转化率电离度实质是: 计算方法是三步法 “初”、“电离”、“平” (C) 例2：在0.2mol/L 的醋酸溶液中, 当 CH3COOH H+ CH3COO已达平衡时，若要 使醋酸的电离度减小，溶液中的c(H+)增大，应加入 A. CH3COONa B. NH3H2O C. HCl D. H2O 例1：在一定温度下，在100ml某一元弱酸的溶液中， 含有该弱酸的分子数为5.421020个，并测得该溶液的 C(H+)=1103mol/L。在该平衡体系中，这种一元弱 酸的电离度约为 A. 9% B. 10%
12、 C. 3% D. 0.1% (B) 1、定义：弱电解质，电离平衡时，各组分浓度的关系。 2、表达式：Ka = H+ Ac- HAc Kb = NH4+ OH- NH3H2O 3、意义： 25时 HF K=7.210 4 HAc K=1.810 5 酸性：HF HAc 在一定温度下，电离常数与浓度无关。 五、电离平衡常数 简称:电离常数 温度升高，K电离增大 电离度是转化率的形式,电离常数是平衡常数的形式; 电离度受浓度的影响,电离常数不受浓度的影响; 两者均 可用来表示弱电解质的电离程度及其相对强弱的。但用电 离度时必须在同温同浓度条件下，而电离常数只须在同温 下便可。 电离度和电离常数的关
13、系（以CH3COOH电离为例）： CH3COOH CH3COO- + H+ 初始浓度 C 0 0 平衡浓度 C（1-） C C 例：在25时，0.10mol/L CH3COOH溶液中 H+是 多少？已知Ka=1.810-5。 解： CH3COOH CH3COO- + H+ 平衡时 H+ = C = 1.310-3 mol/L 4、多元弱酸分步电离，用K1、K2、K3表示. 多元弱酸：多元弱酸分步电离，以第一步为主，依次 减弱；酸性的强弱由K1决定例如碳酸在水溶液中： H2CO3 H+HCO3 HCO3 H+CO32 每步电离都各有电离常数，分别用K1、K2表示。在 25时，K1=4.2107，K2=5.61011，K1K2，一 般说，多元弱酸溶液的酸性主要由第一步电离决定。 酸 HA K 水溶液 中的酸（ 25 oC ） H3PO4+H2O H2PO4 - +H3O+ H2PO4- + H2O HPO42- + H3O+ HPO42- + H2O PO43- + H3O+ 稀磷酸溶液中C（H+）C（PO43-） 而非C（H+）=3C（PO43-） 相同浓度的上述溶液中溶质分子浓度最大的是 A、HF B、HCN C、HNO2 D、CH3COOH B 1.已知25时， KHF=7.210-4
