电化学竞赛辅导.ppt

《电化学竞赛辅导.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、物理化学——电化学1初赛要求：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。用标准电极电势判断反应的方向及氧化剂与还原剂的强弱。电解池的电极符号与电极反应。电解与电镀。电化学腐蚀。常见化学电源。pH、络合剂、沉淀剂对氧化还原反应影响的说明。2所谓原电池，是指将化学能转变为电能的装置。任何一个自发的氧化还原反应，理论上都可将其设计成一个原电池。（图1）一、原电池1.构成原电池的条件2.原电池的电极判断3.电极的类型3图1铜锌原电池图1铜锌原电池返回43.电极的类型电极：组成半电池的导体和电对叫做电

2、极。通常有四类电极，其名称和符号见表电极名称电极反应电极符号金属─金属离子电极气体─离子电极金属─金属难溶盐或氧化物─阴离子电极“氧化还原”电极Cu2++2e－CuCu(s)│Cu2+2H++2e－H2Pt│H2(g)│H+AgCl+e－Ag+Cl－Ag─AgCl(s)│Cl－Fe3++e－Fe2+Pt│Fe3+,Fe2+54.原电池的表示法负极在左，正极在右；b.单垂线表示界面；c.双垂线表示盐桥；e.标注所有影响电极电势（电动势）的因素，如物质状态，电解质浓度等。d.标注温度和压力；6如铜锌原电池Zn（s）+C

3、u2＋（aq）＝Zn2＋（aq）+Cu（s）（一）Zn∣ZnSO4（c1）‖CuSO4（c2）∣Cu（＋）再如：Zn+2H+=H2+Zn2+（一）Zn∣Zn2+（c1）‖H+(C2)∣H2(P)∣Pt(+)75.电极和电池反应书写在书写电极和电池反应时必须遵守物料平衡和电荷平衡。6.常见的化学电源⑴干电池⑵铅蓄电池⑶微型锂电池⑷新型燃料电池：如氢氧燃料电池等。8练习银器皿日久表面逐渐变黑色，这是由于生成硫化银，有人设计用原电池原理进行“抛光”，其处理方法为：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入

4、溶液中，放置一段时间后，黑色会褪去而银恢复光泽，且不会损失。试回答：⑴食盐的作用是_____________。⑵在此原电池反应中，负极发生的电极反应为_______，正极发生的电极反应为______________________。⑶反应过程中产生臭鸡蛋气味的气体，溶液中发生的反应为_________________________，原电池总反应方程式为_____________________________。⑷实际操作中，配制食盐水时，通常还加入一定量的小苏打，其主要作用是__________，这一反应的化学方

5、程式为_______________________。9二、电极电势1.电极电势2.标准电极电势3.能斯特(Nerst)方程4.影响电极电势的因素5.电极电势的应用101.电极电势当溶解速度和沉积速度相等时，达到了动态平衡形成双电层。由于双电层的作用在金属和盐溶液之间产生的电位差，叫做金属的电极电势。金属的电极电势除与金属的活泼性和金属离子在溶液中的浓度有关外，还决定于温度。当金属M放入其盐溶液中时，活泼金属不活泼金属11必须指出，无论是从金属进入溶液的离子，还是从溶液沉淀到金属上的离子的量都非常小，以至于不能用物

6、理或化学方法进行测量。同时，电极电势除与金属本身的活泼性和金属离子在溶液中的浓度有关外，还与温度等因素有关。因此无法测得电极电势的绝对值。12电极电势的绝对值无法测量，只能选定某种电极作为标准，其他电极与之比较，求得电极电势的相对值，通常选定的是标准氢电极。2.标准电极电势所谓标准状态是指组成电极的离子浓度为1mol/L，气体的分压为1.013×105Pa，液体或固体为纯净物质，温度为298.15K。⑴标准状态：⑵标准氢电极：规定任何温度下，φθ(H+/H2)=0。13电池电动势（）电池正、负电极之间的电极电势差

7、14用标准氢电极与其各种标准状态下的电极组成原电池，测得这些电池的电动势(也叫标准电差)Eθ。根据Eθ=φθ正极-φθ负极，计算各种电极的标准电极电势。例如测定Zn2+/Zn电对的标准电极电势⑶如何测其它电极的标准电极电势？测得Eθ=φθH+/H2-φθZn2+/Zn=0.7628V,锌电极所以φθZn2+/Zn=-0.7628V。15⑷有关标准电极电势的说明：②由于电极电势随温度的变化不大，故在室温下可以借用标准电极电势数据。③标准电极电势表中数据对非水溶液、高温、固相不适用。①φθ和得失电子数的多少无关，即与半

8、反应中的系数无关，例如Cl2+2e－2Cl－,φθ=1.358V。也可以书写为1/2Cl2+e－Cl－，其φθ不变。16标准电极电势表173.能斯特(Nerst)方程=φθ+即为电极电势的Nerst方程。φ=φθ+=φθ+对于mOx+ne－qRe(Ox代表氧化型，Re代表还原型),在非标准状态下的电极电势18对电池反应cC+dD→eE+fF此即原电池电动势的