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1、 AP 自学交流论坛、资源库 www.yunzhou.org 自学交流 Q 群：207196002 地址：北京市西城区太平桥大街丰汇园 10 号楼 咨询电话：010-66168106 分享 知识与智慧 云舟国云舟国际课际课程中心程中心 2013 3.北京北京 AP 自学交流论坛、资源库 www.yunzhou.org 自学交流 Q 群：207196002 地址：北京市西城区太平桥大街丰汇园 10 号楼 咨询电话：010-66168106 AP 化学化学应应考考窍门窍门疑疑难难点宝典（一点宝典（一） 导师导师 袁伟袁伟 源文链接：源文链接： http:/ AP 自学交流论坛、资源库 www.yu
2、nzhou.org 自学交流 Q 群：207196002 地址：北京市西城区太平桥大街丰汇园 10 号楼 咨询电话：010-66168106 AP 化学化学应应考考窍门窍门疑疑难难点宝典（一点宝典（一） 距 5 月初的 AP 化学考试还有大约半个月的时间，同学们备考肯定都进入了白热化的状态。 AP化学考察了应试者对美国大学一年级 general chemistry 课程整个一年所教授内容的掌握 程度。虽然 AP 考试的深度不及大学考试，但所涉及的知识面很广，知识点一点不少。如果 同学们现在觉得自己对某些概念还比较陌生，根本不用慌张，因为 College board 的考试出 题人也没有期望所有
3、拿 5 分成绩的学生能够掌握所有出题内容。 化学的所有分支， 包括无机 化学、有机化学、分析化学、物理化学和电化学等基本都能在 AP 化学考题中找到，对于报 考的同学来说，每个人学习的侧重点都会有所不同。所以，AP 化学考试涉及知识面广也是 出题人基于公平的考虑，给掌握不同知识点的同学都有能在该方面有得分的机会。 为了帮助同学们备考，我们云舟化学组总结了 AP 化学考试中的一些疑点难点、容易混淆的 概念和公式，这些内容基本上在每年的考试中都会出现，而且所占比重不小，希望同学们能 够牢固掌握。 有同学反映电化学中的概念和计算比较杂乱， 例如电池阴极、 阳极的判断和电池电势计算比 较困难， 在这篇
4、日志里我们就来总结如何做有关电化学常考知识点的题目。 这些题目主要涉 及到以下内容：原电池（Galvanic cell）和电解池（electrolytic cell）中阴阳电极、正负极和 氧化还原反应的对应关系，利用标准还原电极电势判断氧化性、还原性强弱，以及如何计算 电池电势。 AP 自学交流论坛、资源库 www.yunzhou.org 自学交流 Q 群：207196002 地址：北京市西城区太平桥大街丰汇园 10 号楼 咨询电话：010-66168106 1Galvanic cell: are those in which spontaneous chemical reactions pr
5、oduce electricity and supply it to an external circuit. Electrolytic cells: are those in which electrical energy from an external source causes nonspontaneous chemical reactions to occur. 原电池通过自发化学反应对外产生电能； 电解池通过外加一个电势大于电池电势的电源使非 自发化学反应进行。 2 阴极：cathode，发生还原反应的电极，反应元素氧化态降低，得到电子； 阳极：anode，发生氧化反应的电极，反应
6、元素氧化态升高，失去电子。 这里要注意这里要注意： cathode（阴极） anode（阳极） cation （阳离子） anion （阴离子） AP 自学交流论坛、资源库 www.yunzhou.org 自学交流 Q 群：207196002 地址：北京市西城区太平桥大街丰汇园 10 号楼 咨询电话：010-66168106 阴极、阳极和阴离子、阳离子对应的英文单词前缀正好相反，英文单词不要和中文记混了。 3 正负极和阴阳极没有固定的对应关系，要根据电池的类型做判断： Galvanic cell：对外部电路而言，正极为电子流入的电极，负极为电子流出的电极。 cathode 阴极 = （对外部电
7、路）正极，anode 阳极 = （对外部电路）负 极 Electrolytic cell：与外加电源正极相连接的为电解池正极，与外加电源负极相连接的为电解 池负极。 cathode 阴极 = 负极，anode 阳极 = 正极 例如，上面图中左边的原电池：Sn 电极失电子，发生氧化反应，为 anode 阳极，因为电子 从 Sn 电极流出， 所以对外部电路为负极； Cu 电极上二价 Cu 阳离子得电子， 发生还原反应， 为 cathode 阴极，因为电子流入 Cu 电极，所以对外部电路为正极。 而对右边的电解池：与外加电源正极相连接的为电解池正极（Cu 电极），Cu 电极失电子， 反生氧化反应，为
8、 anode 阳极；与外加电源负极相连接的为电解池负极（Sn 电极），Sn 电 极上二价 Sn 阳离子得电子，反生还原反应，为 cathode 阴极； 需要注意的是： 虽然正负极需要根据电池类型做判断， 但阴极和阳极与电池为需要注意的是： 虽然正负极需要根据电池类型做判断， 但阴极和阳极与电池为 galvanic cell 或或 electrolytic cell 的类型无关。其判断标准：阴极：发生还原反应的电极；阳极：发生的类型无关。其判断标准：阴极：发生还原反应的电极；阳极：发生 氧化反应的电极。氧化反应的电极。 4利用标准还原电势值的大小判断物质氧化性、还原性的强弱。 在考试中，选择题题
9、目中给出的和 free response 部分最开始列出的标准电极电势表格中的 半反应一般都是以还原反应形式，也就是以得电子形式给出的，其对应的电势 E0都是还原 电势。 E0值大，该还原反应越容易进行，左边氧化态高的物质氧化性越强，右边氧化态低的物质值大，该还原反应越容易进行，左边氧化态高的物质氧化性越强，右边氧化态低的物质 还原性越弱；还原性越弱； E0值小，该还原反应越难于进行，左边氧化态高的物质氧化性越弱，右边氧化态低的物质值小，该还原反应越难于进行，左边氧化态高的物质氧化性越弱，右边氧化态低的物质 还原性越强。还原性越强。 例如： AP 自学交流论坛、资源库 www.yunzhou.
10、org 自学交流 Q 群：207196002 地址：北京市西城区太平桥大街丰汇园 10 号楼 咨询电话：010-66168106 题目中要求找出哪个物质的还原性最强。 三个半反应左边的物质都反生了还原反应， 都为氧 化剂，所以右边的物质为还原剂，答案应该为右边三个物质中的一个。我们知道，E0值越 小，表明该还原反应越不容易进行，左边的氧化态高的物质的氧化性越弱，右边的氧化态低 的物质的还原性越强。所以第一个半反应的 E0最小，正确答案为 Cd(s)。 5 计算标准电池电势时，可以选用下面两种方法中的一种。建议在做 multiple choice 的 题目是用第一种方法，快速简单；在做 free
11、 response 的题目是可以选择第二种方法，表达 比较清晰。 标准电池电势的计算需要用到电池中阳极和阴极各自对应的标准还原电势。 方法 1： 用阴极标准还原电势（大值） 减 阳极标准还原电势（小值）。最后的答案一定是正值最后的答案一定是正值。注 意带入公式中的阴极和阳极的标准还原电势值都是从标准还原电势表中直接拿来直接拿来用的用的， 不需 要做任何正负符号的变化。 例如： 这两个电极组成的原电池的标准电极电势 = 0.80 (大值) (-0.25) (小值) = 1.05 V。 其中，Ag 电极为 cathode 阴极，Ni 电极为 anode 阳极。 AP 自学交流论坛、资源库 www.
12、yunzhou.org 自学交流 Q 群：207196002 地址：北京市西城区太平桥大街丰汇园 10 号楼 咨询电话：010-66168106 方法 2：分几步进行 a，把发生还原反应的半反应（标准还原电势较大的一个反应）和其对应的标准还原电势写 下来；该半反应写成得电子的还原反应形式，和表中的形式一致。 b，把发生氧化反应的半反应（标准还原电势较小的一个反应）和其对应的标准还原电势写 下来；该半反应写成失电子的氧化反应形式，和表中的反应方向相逆，同时要在表中给出的同时要在表中给出的 标准还原电势前加负号标准还原电势前加负号。 c，将两个半反应中的得失电子数配平。特别注意：配平时各半反应对应
13、的标准还原电势值特别注意：配平时各半反应对应的标准还原电势值 不变，一定不要与配平的倍数相乘。不变，一定不要与配平的倍数相乘。 d，将半反应相加得到电池中的化学反应方程式，同时将标准还原电势值相加得到标准电池 电势。同样，得到的标准电池电势值一定为正值得到的标准电池电势值一定为正值，如果你得到的是负值，回去检查是不是 发阴极和阳极弄反了。 例如： a，Ag 电极的标准还原电势较大，作为阴极。 b，Ni 电极的标准还原电势较小，作为阳极，半反应写成氧化反应形式。注意注意：标准还原电标准还原电 势前加负号势前加负号。 c，将 Ag 电极半反应乘 2。注意注意：标准还原电势不乘标准还原电势不乘 2。
14、 d，b 与 c 相加。 下面我们来看几道真题： AP 自学交流论坛、资源库 www.yunzhou.org 自学交流 Q 群：207196002 地址：北京市西城区太平桥大街丰汇园 10 号楼 咨询电话：010-66168106 题目中给出了整个电池反应和一个半反应的标准电势，求另外一个半反应的标准还原电势。 首先，我们从电池反应中找出哪个半反应是氧化反应（就是阳极反应），哪个半反应是还原 反应（就是阴极反应）。M 的氧化态从反应前的 0 价升高为反应后的+3 价，为氧化反应， 所以其电极上发生的为阳极（anode）半反应；Ag 电极由反应前的+1 价降低为反应后的 0 价，为还原反应，所以
15、其电极上发生的为阴极（cathode）半反应。根据我们讲的计算标准 电池电势的第一种方法： 2.46 = cathode (Ag 电极)标准还原电势 anode (M 电极)标准还原电势 所以：anode (M 电极)标准还原电势 = cathode (Ag 电极)标准还原电势 2.46 = 0.80 2.46 = -1.66 V 我们再来看一道 2011 年的 free response 题目： A fuel cell is an electrochemical cell that converts the chemical energy stored in a fuel into electrical energy. A cell that uses H2 as the fuel can be constructed based on the following half-reactions. AP 自学交流论坛、资源库 www.yunzhou.org 自学交流 Q 群：207196002 地址：北京市西城区太平桥大街丰汇
