20xx届高考电化学知识点总结
直击高考考点-
电化学知识是理论部分的一个重要内容,也是历年高考考查的一个重点。电化学知识既可以综合学科内的知识,如联系到:化学实验现象的判断和分析、定量实验的操作要求、离子方程式的书写、氧化还原反应问题分析、化学计算等。也可以涉及到学科间的知识的运用,如联系到物理学的“有关电流强度的计算、有关电量和阿伏加德罗常数的计算”等,还可以与生产生活(如金属的腐蚀和防护、电镀废液的危害与环保)、新科技及新技术(新型电池)等问题相联系,是不可忽视的一个知识点。在《考试大纲》中,它主要涵盖以下基本要求
1.理解原电池原理和电解池原理,能够正确分析和判断电化学中的电极反应,正确书写电极反应式。 2.了解化学腐蚀与电化学腐蚀,联系生产、生活中的金属腐蚀现象,会分析和区别化学腐蚀和电化学腐蚀,了解一般防腐蚀的方法,并能运用原电池的基本原理解释简单的防腐蚀等生产实际问题。。
3.铜的电解精炼、镀铜、氯碱工业等是电解原理的具体应用,要了解和熟悉这些反应原理。 4.电解池中电解质溶液的pH变化的计算。
复习过程中注意以下两点:(1)综合命题的趋势要求宽而不是难,历年的高考试题印证了这一点。对相差基础知识应扎实掌握,如电极反应的方程式的书写、燃料电池的分析、计算等。(2)理科综合考试的一个重要变化是从知识立意向能力立意的转变。对电化学问题、实物图的分析是近几年高考命题的一个热点,对图表类问题的分析处理要灵活掌握。
; 原
电 。 池 正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应。 原 理
-
失e,沿导线传递,有电流产生
-
氧化反应
Zn-2e=Zn2+ ++2e=2H2↑
-
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负极(锌筒)Zn-2e=Zn2+
-
正极(石墨)2NH4++2e=2NH3+H2↑
-
总反应:Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2↑
电解质溶液:糊状的NH4Cl
;
。
PbO2) PbO2+SO42+4H++2e=PbSO4+2H2O
-
-
负极(Pb) Pb+SO42-2e=PbSO4
-
-
PbO2+Pb+2H2SO4
放电
充电
2PbSO4+2H2O
电解液:1.25g/cm3~1.28g/cm3的H2SO4 溶液
化
学电源简介
蓄电池 特点:电压稳定。
Ⅰ、镍——镉(Ni——Cd)可充电电池;
Cd+2NiO(OH)+2H2O
Ⅱ、银锌蓄电池
锂电池
不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是工作时不断从外界输入,同时
燃料 电极反应产物不断排出电池。
电池 ②、原料:除氢气和氧气外,也可以是CH4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。
2H2+2OH-4e=4H2O ;正极:O2+2H2O+4e=4OH
总反应:O2 +2H2 =2H2O
废旧电池的危害:旧电池中含有重金属(Hg2+)酸碱等物质;回收金属,防止污染。
腐蚀危害:
腐蚀的本质:M-ne→Mn+(氧化反应)
-
-
-
-
-
放电
充电
Cd(OH)2+2Ni(OH)2
、电化腐蚀
负极(Fe):Fe-2e=Fe2+;正极(C):O2+2H2O+4e=4OH 金
属
的电化 总反应:2Fe+O2+2H2O=Fe(OH)2
腐腐蚀 后继反应:4Fe(OH) +O +2HO =4Fe(OH)
2223
蚀与
△ 防
2Fe(OH) Fe2O3 +3H2O 3护
-
-
-
负极(Fe):Fe-2e=Fe2+;
-
正极(C):2H++2e=H2↑
-
总反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑
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
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6.原电池的设计方法
以氧化还原反应为基础,确定原电池的正负极、电解质溶液及电极反应。如:
定义:使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。
装置特点:电能转化为化学能。
形成条件②、电解质溶液(或熔化的电解质)
阳极:与直流电源正极相连的叫阳极。
电概念 阴极:与直流电源负极相连的叫阴极。 解
池
原
理
-------
离子放电顺序:阳极:阴离子还原性 S2>I>Br>Cl>OH>SO42(含氧酸根)>F
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+
氧化反应 还原反应
-4e=2H2O +O Cu2++2e=Cu
-
-
-
电解结果:在两极上有新物质生成。 总反应:2CuSO4+2H2O
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电解
2Cu+2H2SO4+O2↑
CuSO4 (加一定量H2SO4)作电解液。 Cu2++2e
=
Cu
-
阳极:Cu-2e=Cu2+、Zn-2e=Zn2+
-
-
Ni-2e=Ni2+
-
阳极泥:含Ag、Au等贵重金属; CuSO4浓度基本不变
③、原理:阳极 Cu-2e=Cu2+ ;Cu2++2e=Cu
-
-
电解的应用
氯碱 工业
④、装置:
(如图)
现象 KI变蓝;
原理: NaCl =Na++Cl H2O
-
Fe):Na,H移向阴极;2H++2e=H2↑(还原反应)
-
++
H++OH
--
-
C):Cl、OH移向阳极;2Cl-2e=Cl2↑(氧化反应)
2NaCl +2H2O
--
电解
2NaOH +Cl2↑+H2↑
;阴极:碳钢网(涂有Ni涂层)
②、装置:
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高中有机化学知识点总结
1.需水浴加热的反应有:
(1)、银镜反应(2)、乙酸乙酯的水解(3)苯的硝化(4)糖的水解
(5)、酚醛树脂的制取(6)固体溶解度的测定
凡是在不高于100℃的条件下反应,均可用水浴加热,其优点:温度变化平稳,不会大起大落,有利于反应的进行。
2.需用温度计的实验有:
(1)、实验室制乙烯(170℃) (2)、蒸馏 (3)、固体溶解度的测定
(4)、乙酸乙酯的水解(70-80℃) (5)、中和热的测定
(6)制硝基苯(50-60℃)
〔说明〕:(1)凡需要准确控制温度者均需用温度计。(2)注意温度计水银球的位置。
3.能与Na反应的有机物有:醇、酚、羧酸等——凡含羟基的化合物。
4.能发生银镜反应的物质有:
醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖——凡含醛基的物质。
5.能使高锰酸钾酸性溶液褪色的物质有:
(1)含有碳碳双键、碳碳叁键的烃和烃的衍生物、苯的同系物
(2)含有羟基的化合物如醇和酚类物质
(3)含有醛基的化合物
(4)具有还原性的无机物(如SO2、FeSO4、KI、HCl、H2O2等)
6.能使溴水褪色的物质有:
(1)含有碳碳双键和碳碳叁键的烃和烃的衍生物(加成)
(2)苯酚等酚类物质(取代)
(3)含醛基物质(氧化)
(4)碱性物质(如NaOH、Na2CO3)(氧化还原――歧化反应)
(5)较强的无机还原剂(如SO2、KI、FeSO4等)(氧化)
(6)有机溶剂(如苯和苯的同系物、四氯甲烷、汽油、已烷等,属于萃取,使水层褪色而有机层呈橙红色。)
7.密度比水大的液体有机物有:溴乙烷、溴苯、硝基苯、四氯化碳等。
8、密度比水小的液体有机物有:烃、大多数酯、一氯烷烃。
9.能发生水解反应的物质有
卤代烃、酯(油脂)、二糖、多糖、蛋白质(肽)、盐。
10.不溶于水的有机物有:
烃、卤代烃、酯、淀粉、纤维素
11.常温下为气体的有机物有:
分子中含有碳原子数小于或等于4的烃(新戊烷例外)、一氯甲烷、甲醛。
12.浓硫酸、加热条件下发生的反应有:
苯及苯的同系物的硝化、磺化、醇的脱水反应、酯化反应、纤维素的水解
13.能被氧化的物质有:
含有碳碳双键或碳碳叁键的不饱和化合物(KMnO4)、苯的同系物、醇、醛、酚。 大多数有机物都可以燃烧,燃烧都是被氧气氧化。
14.显酸性的有机物有:含有酚羟基和羧基的化合物。
15.能使蛋白质变性的物质有:强酸、强碱、重金属盐、甲醛、苯酚、强氧化剂、浓的酒精、双氧水、碘酒、三氯乙酸等。
16.既能与酸又能与碱反应的有机物:具有酸、碱双官能团的有机物(氨基酸、蛋白质等)
17.能与NaOH溶液发生反应的有机物:
(1)酚:
(2)羧酸:
(3)卤代烃(水溶液:水解;醇溶液:消去)
(4)酯:(水解,不加热反应慢,加热反应快)
(5)蛋白质(水解)
18、有明显颜色变化的有机反应:
1.苯酚与三氯化铁溶液反应呈紫色;
2.KMnO4酸性溶液的褪色;
3.溴水的褪色;
4.淀粉遇碘单质变蓝色。
5.蛋白质遇浓硝酸呈黄色(颜色反应)
一、物理性质
甲烷:无色无味 难溶
乙烯:无色稍有气味 难溶
乙炔:无色无味 微溶
(电石生成:含H2S、PH3 特殊难闻的臭味)
苯:无色有特殊气味 液体 难溶 有毒
乙醇:无色有特殊香味 混溶 易挥发
乙酸:无色刺激性气味 易溶 能挥发
二、实验室制法
甲烷:CH3COONa + NaOH →(CaO,加热) → CH4↑+Na2CO3
注:无水醋酸钠:碱石灰=1:3
固固加热(同O2、NH3)
无水(不能用NaAc晶体)
CaO:吸水、稀释NaOH、不是催化剂
乙烯:C2H5OH →(浓H2SO4,170℃)→ CH2=CH2↑+H2O
注:V酒精:V浓硫酸=1:3(被脱水,混合液呈棕色)
排水收集(同Cl2、HCl)控温170℃(140℃:乙醚)
碱石灰除杂SO2、CO2
碎瓷片:防止暴沸
乙炔:CaC2 + 2H2O → C2H2↑ + Ca(OH)2
注:排水收集无除杂
不能用启普发生器
饱和NaCl:降低反应速率
导管口放棉花:防止微溶的Ca(OH)2泡沫堵塞导管
乙醇:CH2=CH2 + H2O →(催化剂,加热,加压)→CH3CH2OH
(话说我不知道这是工业还实验室。。。)
注:无水CuSO4验水(白→蓝)
提升浓度:加CaO 再加热蒸馏
三、燃烧现象
烷:火焰呈淡蓝色不明亮
烯:火焰明亮有黑烟
炔:火焰明亮有浓烈黑烟(纯氧中3000℃以上:氧炔焰)
苯:火焰明亮大量黑烟(同炔)
醇:火焰呈淡蓝色放大量热
四、酸性KMnO4&溴水
烷:都不褪色
烯炔:都褪色(前者氧化 后者加成)
苯:KMnO4不褪色 萃取使溴水褪色
五、重要反应方程式
烷:取代
CH4 + Cl2 →(光照)→ CH3Cl(g) + HCl
CH3Cl + Cl2 →(光照)→ CH2Cl2(l) +HCl
CH2Cl + Cl2 →(光照)→ CHCl3(l) +HCl
CHCl3 + Cl2 →(光照)→ CCl4(l) +HCl
现象:颜色变浅装置壁上有油状液体
注:4种生成物里只有一氯甲烷是气体
三氯甲烷 = 氯仿
四氯化碳作灭火剂
烯:1、加成
CH2=CH2 + Br2 → CH2BrCH2Br
CH2=CH2 + HCl →(催化剂) → CH3CH2Cl
CH2=CH2 + H2 →(催化剂,加热) → CH3CH3 乙烷
CH2=CH2 + H2O →(催化剂,加热加压) → CH3CH2OH 乙醇
2、聚合(加聚)
nCH2=CH2 →(一定条件) → [-CH2-CH2-]n
(单体→高聚物)
注:断双键→两个―半键‖
高聚物(高分子化合物)都是【混合物】
炔:基本同烯。。。
苯:1.1、取代(溴)
◎ + Br2 →(Fe或FeBr3)→ ◎-Br + HBr
注:V苯:V溴=4:1
长导管:冷凝回流 导气
防倒吸
NaOH除杂
现象:导管口白雾、浅黄色沉淀(AgBr)、CCl4:褐色不溶于水的液体(溴苯)
1.2、取代——硝化(硝酸)
◎ + HNO3 → (浓H2SO4,60℃)→ ◎-NO2 + H2O
注:先加浓硝酸再加浓硫酸冷却至室温再加苯
50℃-60℃【水浴】 温度计插入烧杯
除混酸:NaOH
硝基苯:无色油状液体 难溶 苦杏仁味 毒
1.3、取代——磺化(浓硫酸)
◎ + H2SO4(浓) →(70-80度)→◎-SO3H + H2O
2、加成
◎ + 3H2 →(Ni,加热)→○(环己烷)
醇:1、置换(活泼金属)
2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2↑
钠密度大于醇反应平稳
钠密度小于水反应剧烈
2、消去(分子内脱水)
C2H5OH →(浓H2SO4,170℃)→ CH2=CH2↑+H2O
3、取代(分子间脱水)
2CH3CH2OH →(浓H2SO4,140度)→ CH3CH2OCH2CH3 (乙醚)+ H2O (乙醚:无色 无毒 易挥发 液体 麻醉剂)
4、催化氧化
2CH3CH2OH + O2 →(Cu,加热)→ 2CH3CHO(乙醛) + 2H2O 现象:铜丝表面变黑浸入乙醇后变红 液体有特殊刺激性气味 酸:取代(酯化)
CH3COOH + C2H5OH →(浓H2SO4,加热)→ CH3COOC2H5 + H2O (乙酸乙酯:有香味的无色油状液体)
注:【酸脱羟基醇脱氢】(同位素示踪法)
碎瓷片:防止暴沸
浓硫酸:催化脱水 吸水
饱和Na2CO3:便于分离和提纯
卤代烃:1、取代(水解)【NaOH水溶液】
CH3CH2X + NaOH →(H2O,加热)→ CH3CH2OH + NaX
注:NaOH作用:中和HBr 加快反应速率
检验X:加入硝酸酸化的AgNO3 观察沉淀
2、消去【NaOH醇溶液】
CH3CH2Cl + NaOH →(醇,加热)→ CH2=CH2↑ +NaCl + H2O 注:相邻C原子上有H才可消去
加H加在H多处,脱H脱在H少处(马氏规律)
醇溶液:抑制水解(抑制NaOH电离)
六、通式
CnH2n+2 烷烃
CnH2n 烯烃 / 环烷烃
CnH2n-2 炔烃 / 二烯烃
CnH2n-6 苯及其同系物
CnH2n+2O 一元醇 / 烷基醚
CnH2nO 饱和一元醛 / 酮
CnH2n-6O 芳香醇 / 酚
CnH2nO2 羧酸 / 酯
七、其他知识点
1、天干命名:甲乙丙丁戊己庚辛壬癸
2、燃烧公式:CxHy + (x+y/4)O2 →(点燃)→ x CO2 + y/2H2O CxHyOz + (x+y/4-z/2)O2 →(点燃)→ x CO2 + y/2H2O
3、反应前后压强 / 体积不变:y = 4
变小:y < 4
变大:y > 4
4、耗氧量:等物质的量(等V):C越多耗氧越多 等质量:C%越高耗氧越少
5、不饱和度(欧买嘎~)=(C原子数×2+2 – H原子数)/ 2 双键 / 环 = 1,三键 = 2,可叠加
6、工业制烯烃:【裂解】(不是裂化)
7、医用酒精:75%
工业酒精:95%(含甲醇 有毒)
无水酒精:99%
8、甘油:丙三醇
9、乙酸酸性介于HCl和H2CO3之间
食醋:3%~5%
冰醋酸:纯乙酸【纯净物】
10、烷基不属于官能团
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