高考化学最后冲刺专题四电离平衡和电化学的梳理和综合
[命题趋向]
《考试大纲》中对这部分内容的要求可以总结成如下几条:
(1)理解盐类水解的原理.了解盐溶液的酸碱性.理解影响弱电解质电离平衡的因素.理解弱电解质的电离跟盐的水解的内在联系,能根据这种联结关系进行辩证分析.
(2)能用电离原理,盐类水解原理分析比较溶液的酸碱性强弱,判断溶液中某些离子间浓度大小,解决一些实际问题.
(3)理解原电池原理及构成原电池的条件.理解原电池反应和一般氧化还原反应的异同.能分析常见化学电源的化学原理.
(4)理解化学腐蚀和电化腐蚀,析氢腐蚀和吸氧腐蚀的异同.了解生产实际中常见的金属防腐方法的化学原理和金属防腐的一般方法.
(5)理解电解的基本原理.记住电解反应中常见离子在阴,阳极的放电顺序.阳极上失电子顺序为……Al>Zn>Fe>Sn>Pb>(H)>Cu>Hg>Ag>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子>F-;阴极上得电子顺序为O2> Cl2> Br2> I2> S> Ag+> Hg2+> Cu2+> (H+)> Pb2+> Fe2+> Zn2+> Al3+>……
(6)电解原理的应用:氯碱工业,冶炼铝,电镀,精炼铜等.
近几年考查这方面内容的试题在高考所占的比例较大,在理科综合试题每年都会2-3道选题,一道大题,在化学单科试题也常会有大题出现.
[知识体系和复习重点]
1.本章内容的核心是实质是化学平衡移动原理的具体应用,电离平衡,水解平衡,原电池反应,电解反应中都涉及到化学平衡移动原理.下表列举了这部分内容中的跟平衡移动有关的一些实例:
表:化学平衡与其它各类平衡的关系
知识内容
与化学平衡之间的联系
弱电解质的电离
电离平衡实质上就是一种化学平衡,可以用化学平衡移动原理对弱电解质的电离平衡作定性的,或定量的分析.根据电离度大小可比较弱电解质相对强弱,根据相应盐的水解程度也可比较弱电解质的相对强弱.
水的电离
水是一种很弱的电解质,加酸,加碱会抑制水的电离,升高温度会促进水的电离.Kw=[OH-][H+]是水的电离平衡的定量表现,H+,OH-浓度可以用这个关系进行换算.
盐类水解
盐类水解(如F- + H2O HF + OH-)实质上可看成是两个电离平衡移动的综合结果:①水的电离平衡向正方向移动(H2OH++OH-),②另一种弱电解质的电离平衡向逆方向移动(HF F-+H+).也可以看成是中和反应的逆反应,升高温度会促进水解.
中和滴定
水的电离程度很小, H++OH-=H2O的反应程度很大,所以可以利用这个反应进行中和滴定实验,测定酸或碱溶液的浓度.
原电池反应和电解反应
原电池反应和电解反应实质是氧化还原反应,其特点是一个氧化还原反应分成了两个电极反应(却氧化反应,还原反应分别在不同的电极上发生反应).一些原电池的电极反应(如钢铁的吸氧腐蚀正极的电极反应O2+2H2O+4e = 4OH-)涉及到水的电离平衡移动造成pH变化.电解硫酸,氢氧化钠,氯化钠等溶液过程中,在阴极或阳极附近由于电极反应而使水的电离平衡发生移动造成pH变化.
2.本部分内容的知识体系
3.原电池
(1)原电池的构成条件:这是一种把化学能转化为电能的装置.从理论上说,任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池.
负极与正极:作负极的一般是较活泼的金属材料,作正极的材料用一般导体即可
电解质溶液:
闭合回路
注意:通常两种不同金属在电解溶液中构成原电池时,较活泼的金属作负极,但也不是绝对的,严格地说,应以发生的电极反应来定.例如,Mg-Al合金放入稀盐酸中,Mg比Al易失去电子,Mg作负极;将Mg-Al合金放入烧碱溶液中,由于发生电极反应的是 Al,故Al作负极.
(2)原电池的工作原理:
(1)电极反应(以铜锌原电池为例):负极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)
正极:2H++2e-=H2↑(还原反应)
(2)电子流向:从负极(Zn)流向正极(Cu)
(3)电流方向:从正极(Cu)流向负极(Zn)
(4)能量转变:将化学能转变成电能
(3)电极反应:
在正,负极上发生电极反应不是孤立的,它往往与电解质溶液紧密联系.如氢-氧燃料电池,它的负极是多孔的镍电极,正极为覆盖氧化镍的镍电极,电解质溶液是KOH溶液,在负极通入H2,正极通入O2,电极反应:

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