电化学基础的思维导图

曲一线科学备考 电化学

1. (2012天津, 7)X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期, 且原子序数依次增大。X、Z同主族, 可形成离子化合物ZX; Y、M同主族, 可形成MY2、MY3两种分子。请回答下列问题: (1, 易)Y在元素周期表中的位置为 。

(2, 易)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是 (写化学式), 非金属气态氢化物还原性最强的是 (写化学式)。

(3, 易)Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有(写出其中两种物质的化学式)。

(4, 中)X2M的燃烧热ΔH=-a kJ·mol-1, 写出X2M燃烧反应的热化学方程式: 。

(5, 难)ZX的电子式为 ; ZX与水反应放出气体的化学方程式为 。

(6)熔融状态下, Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如右图), 反应原理为:

2Z+FeG2 Fe+2ZG

放电时, 电池的正极反应式为 ; 充电时, (写物质名称)电极接电源的负极; 该电池的电解质为

无机化学 第11章 电化学基础 章化学化工学院

§11-1 氧化还原反应 一、氧化值和氧化态 氧化值是某一个原子的荷电数，这种荷 氧化值是某一个原子的荷电数 是某一个原子的荷电数， 电由假设把每个键中的电子指定给电负 性更大的原子而求得。 性更大的原子而求得。 它是指一个元素的原子的形式电荷数。 它是指一个元素的原子的形式电荷数 元素的原子的形式电荷数。 在共价化合物中：氧化数 偏移的电子数 共价化合物中 氧化数=偏移的电子数 在离子化合物中：氧化数 离子所带的电 离子化合物中 氧化数=离子所带的电 荷数

为了确定元素的氧化值，化学作如下规定： 为了确定元素的氧化值，化学作如下规定： 单质中元素的氧化值为零，如：H2,N2 单质中元素的氧化值为零， 氢的氧化值一般为+1,只有在金属氢化物中为 氢的氧化值一般为 ， -1,如NaH;碱金属和碱土金属的氧化值分别 ， ; 为+1,+2 , 氧的氧化值一般为 ，除在过氧化物中为 ， 氧的氧化值一般为-2,除在过氧化物中为-1, 氟化物中为+2, 中为+1, 如H2O2;氟化物中为 ，如O2F2中为 ，OF2 中为+2 中为 氟的氧化值为 氟的氧化值为-1 在中

高考电化学基础测试

1.（09-10·山东聊城水城中学第一学期高三检测试题）关于如图所示装置的叙述正确的是 A．氢离子在铜片表面被还原 B．铜片质量逐渐减少 C．电流从锌片经导线流向铜片 D．溶液中阳离子移向锌片 2.能使反应：Cu?2H2O?Cu(OH)2?H2发生的是（ ）

A．铜片作阴、阳极，电解CuCl2B．铁片作正极，Cu片作负极，CuCl2作电解质溶液的原电池 C．用铜片作阴、阳极，电解NaOH溶液D．铜锌合金在潮湿空气中发生电化学腐蚀

3.钢铁生锈过程发生如下反应：①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2； ②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。 下列说法正确的是

A．反应①、②中电子转移数目相等 B．反应①中氧化剂是氧气和水

C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀 4.以惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液，一段时间后取出电极，加入9.8 g Cu（OH）2后溶液与电解前相

同，则电解时电路中流过的电子为（ ） A．0.1mol

B．0.2mol

无机化学 第11章 电化学基础 章化学化工学院

§11-1 氧化还原反应 一、氧化值和氧化态 氧化值是某一个原子的荷电数，这种荷 氧化值是某一个原子的荷电数 是某一个原子的荷电数， 电由假设把每个键中的电子指定给电负 性更大的原子而求得。 性更大的原子而求得。 它是指一个元素的原子的形式电荷数。 它是指一个元素的原子的形式电荷数 元素的原子的形式电荷数。 在共价化合物中：氧化数 偏移的电子数 共价化合物中 氧化数=偏移的电子数 在离子化合物中：氧化数 离子所带的电 离子化合物中 氧化数=离子所带的电 荷数

为了确定元素的氧化值，化学作如下规定： 为了确定元素的氧化值，化学作如下规定： 单质中元素的氧化值为零，如：H2,N2 单质中元素的氧化值为零， 氢的氧化值一般为+1,只有在金属氢化物中为 氢的氧化值一般为 ， -1,如NaH;碱金属和碱土金属的氧化值分别 ， ; 为+1,+2 , 氧的氧化值一般为 ，除在过氧化物中为 ， 氧的氧化值一般为-2,除在过氧化物中为-1, 氟化物中为+2, 中为+1, 如H2O2;氟化物中为 ，如O2F2中为 ，OF2 中为+2 中为 氟的氧化值为 氟的氧化值为-1 在中

第十一章 氧化还原补充习题

第九章 氧化还原反应

本章总目标：

1：牢固掌握氧化还原的基本概念，熟练掌握氧化还原反应式配平的方法。 2：理解标准电极电势的意义，能运用标准电极电势来判断氧化剂和还原剂的强弱，氧化还原反应的方向和计算平衡常数

3：会用能斯特方程式来讨论离子浓度变化时电极电势的改变和对氧化还原反应的影响 各小节目标

第一节：氧化还原反应与原电池

1：掌握化合价、氧化数的概念，以及原电池的符号表示方法。

2：能判断原电池的正、负极以及会表示电池的电动势，可以配平电极反应式，书写电池反应方程式。 第二节：电池反应的热力学

???zEF,E>0反应以原电池的方式进行。1：可以判断原电池反应的自发性：?rGm

2：掌握

zEF?RTlnK??E?和电池反应的

?RTzFlnK?K??的关系的计算;

?E??2.303RTzFlgK.

0.059Vzlg??氧化型??

??还原型??3：掌握利用能斯特方程来求算电极电势：。E?E??第三节：影响电极电势的因素

学会运用能斯特方程来从酸度、沉淀物生成和配位化合物生成三方面来讨论这些因素对电池电动势的影响。 第四节：化学电源与电解

1：认识几种常见的化学电源---锌锰电池、银锌电池、铅蓄电池、燃料

1、恒电位法 2、稳态极化曲线 3、线性电位扫描 4、交流阻抗法 5、电化学工作站 6、支持电解质 7、暂态电极过程 8、电位阶跃法 9、双脉冲电流法 10、控制电流法 11、辅助电极 12、电化学稳态 13、液接界电位（势） 14、三电极体系 15、参比电极 16、溶液的欧姆压降

1、恒电位法

利用恒电位仪，控制研究电极相对参比电极的电位按照人们预想的规律变化，不受电极系统的影响，同时测量相应电流变化的方法。 2、稳态极化曲线

当电极过程的各个基本过程，如双电层充电、电荷转移、扩散传质等都达到稳态时，所测得的极化曲线。 3、线性电位扫描

控制电极电位以恒定的速度变化，同时测定通过电极的电流。 4、交流阻抗法

以小幅度正弦波为扰动信号，使电极系统产生近似线性关系的响应，测量电极系统在很宽频率范围的阻抗谱，以此来研究电极系统的方法。又称电化学阻抗谱。 5、电化学工作站

由计算机控制的电化学测试仪通常称为电化学工作站。使试验智能化，可存储大量数据，自动化的方式操作数据，将数据以更加方便的方式展示。 6、支持电解质

也称惰性电解质，在被测电解液中加入的高浓度电解质。目的是消除电迁移，减小分散层的影响，增强导电性， 7、暂态电极过程

组成电极过程的各

第一章 绪论

电分析化学是利用物质的电学和电化学性质进行表征和测量的科学，它是电化学和分析化学学科的重要组成部分，与其它学科，如物理学、电子学、计算机科学、材料科学以及生物学等有着密切的关系。

电分析化学的研究领域包括成分和形态分析，动力学和机理分析，表面和界面分析等方面的内容。 在化学成分分析中，电分析化学方法是一种公认的快速、灵敏、准确的微量和痕量分析方法。

电分析化学的理论基础：电位分析法的定量关系式是能斯特方程；现代极谱和伏安法的理论是建立在扩散电流理论基础上。 菲可(Fick)第一定律: 描述电活性物资向电极表面扩散传质的流量方程

菲可(Fick)第二定律：描述电解过程中电活性物质的浓度随离开电极表面的距离x和时间t变化的微分方程式 第二章 扩散电流理论与极谱分析

电极反应速度：单位面积上单位时间内发生反应的物质的摩尔数 ? = i / nFA = j / nF

影响反应速度的因素 : 1.传质速度.2.在电极表面进行的电子交换反应的性质.3.电极反应是否耦合均相化学反应.4.其它表面反应,如吸附,解吸或表面膜的形成等 极化: 电流通过电极/溶液界面时,电极电位偏离平衡电位的现象 极化分为：浓差极化，电化学极化: 21

1、恒电位法 2、稳态极化曲线 3、线性电位扫描 4、交流阻抗法 5、电化学工作站 6、支持电解质 7、暂态电极过程 8、电位阶跃法 9、双脉冲电流法 10、控制电流法 11、辅助电极 12、电化学稳态 13、液接界电位（势） 14、三电极体系 15、参比电极 16、溶液的欧姆压降

1、恒电位法

利用恒电位仪，控制研究电极相对参比电极的电位按照人们预想的规律变化，不受电极系统的影响，同时测量相应电流变化的方法。 2、稳态极化曲线

当电极过程的各个基本过程，如双电层充电、电荷转移、扩散传质等都达到稳态时，所测得的极化曲线。 3、线性电位扫描

控制电极电位以恒定的速度变化，同时测定通过电极的电流。 4、交流阻抗法

以小幅度正弦波为扰动信号，使电极系统产生近似线性关系的响应，测量电极系统在很宽频率范围的阻抗谱，以此来研究电极系统的方法。又称电化学阻抗谱。 5、电化学工作站

由计算机控制的电化学测试仪通常称为电化学工作站。使试验智能化，可存储大量数据，自动化的方式操作数据，将数据以更加方便的方式展示。 6、支持电解质

也称惰性电解质，在被测电解液中加入的高浓度电解质。目的是消除电迁移，减小分散层的影响，增强导电性， 7、暂态电极过程

组成电极过程的各

1、恒电位法 2、稳态极化曲线 3、线性电位扫描 4、交流阻抗法 5、电化学工作站 6、支持电解质 7、暂态电极过程 8、电位阶跃法 9、双脉冲电流法 10、控制电流法 11、辅助电极 12、电化学稳态 13、液接界电位（势） 14、三电极体系 15、参比电极 16、溶液的欧姆压降

1、恒电位法

利用恒电位仪，控制研究电极相对参比电极的电位按照人们预想的规律变化，不受电极系统的影响，同时测量相应电流变化的方法。 2、稳态极化曲线

当电极过程的各个基本过程，如双电层充电、电荷转移、扩散传质等都达到稳态时，所测得的极化曲线。 3、线性电位扫描

控制电极电位以恒定的速度变化，同时测定通过电极的电流。 4、交流阻抗法

以小幅度正弦波为扰动信号，使电极系统产生近似线性关系的响应，测量电极系统在很宽频率范围的阻抗谱，以此来研究电极系统的方法。又称电化学阻抗谱。 5、电化学工作站

由计算机控制的电化学测试仪通常称为电化学工作站。使试验智能化，可存储大量数据，自动化的方式操作数据，将数据以更加方便的方式展示。 6、支持电解质

也称惰性电解质，在被测电解液中加入的高浓度电解质。目的是消除电迁移，减小分散层的影响，增强导电性， 7、暂态电极过程

组成电极过程的各

实验一 恒电流法测定阴极极化曲线

一、实验目的

1、掌握恒电流法测定阴极极化曲线的基本原理和方法； 2、学习分析极化曲线的方法。

二、基本原理

极化是电化学术语，含有偏离的意思，它是以热力学平衡电位为基点的偏离。通常，阴极的电位偏离其自然腐蚀电位向负的方向移动，叫做阴极极化，反之为阳极极化。使之偏离的方式可以不同，借外电路通以电流达到电极电位偏离平衡电位是常见的基本方式，这电流称为极化电流，电极电位与平衡电位之差称为极化过电位。通常实验测量极化电流与极化过电位（或者直接用电极电位）的关系曲线称为电极的极化曲线。它是研究电极过程动力学的基本实验手段。测量极化曲线通常采用两种方法：恒电流法和恒电位法。

本实验是用恒电流方法来测量碳钢在3%NaCl水溶液中的阴极极化曲线。恒电流法是以电流为主变

量，既通过调节电路电阻使某一恒定电流通过电极，并在电位达到稳定后读取电位值，然后在改变电流使之恒定在个一新数值，再记下新的电位，并以此类推，便可以得到一系列的电流和电位的对应值。把极化电流密度i对阴极电位ψ作图即得到阴极极化曲线。

通过阴极极化曲线的测定，可以知道金属在该介质中的阴极极化性能，并提供保护电位和保护电流密度的参数数据。

三、实验仪器和线路