电化学考察可以总的分为两大模块:电池的构造原理,电极电势的理解和计算;两部分的占比大概是一比二,后者考试平均占比更高。
一、电池的构造和微观过程
以原电池(voltaic cell)为基础,电解池(electrolytic cell)为提高,电池起码包含的部件和其对应的化学原理要求掌握的极其细致,并且每一部分都需要用化学语言描述。
以voltaic cell为例,一个能运行的电池起码包含:两个电极(electrode)用导线相连、电解质(electrolyte,水溶液或者熔融盐)、相对分隔的电极区并用盐桥(salt bridge)或者半透膜(semipermeable membrane)相连保证闭合回路、氧化还原反应(redox reaction,原电池自发,电解池非自发)。
二、电极电势的理解和计算
1.知识点要点
标准电极电势都是按照的电子给出,因此也叫标准还原电势;
Cell potential=正极标准还原电势-负极标准还原电势;
用标准电极电势计算cell potential时不管系数,只做减法;
标准电极电势越大说明该得电子过程趋势越大,反之金属越不易失电子,金属活动性弱;
Cell potential大于0的电池是自发的氧化还原反应。
2.考法
基础考察方式是多个反应推算陌生反应的cell potential,分别列出不同cell potential的计算式或者凑总反应即可。
三、电化学二级结论总结
Cathode得电子,anode失电子(正得负失);
电路中永远cathode连接anode,anode连接cathode(有得有失,得失守恒);
正还原,负氧化(cathode发生还原反应,anode发生氧化反应);
外电路电子从负极到正极;
正正负负(阳离子迁移去正极cathode,阴离子迁移去负极anode);
电极电势正减负(cell potential=正极标准还原电势-负极标准还原电势);
标准还原电势越大的金属活动性越差;
水溶液电解小心水(在水溶液中水本身可能作为cathode/anode反应物出现)