原电池和电解池知识点归纳

1、原电池和电解池知识点.原电池和电解池的比拟:装置原电池电解池实例Zd f Cu稀硫融L _一二/r±原理使氧化复原反响中电子作定向移动,从 而形成电流.这种把化学能转变为电能 的装置叫做原电池.使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极 引起氧化复原反响的过程叫做电解.这 种把电能转变为化学能的装置叫做电 解池.形成条 件电极：两种小同的导体相连； 电解质溶液：能与电极反响. 能自发的发生氧化复原反响 形成闭合回路电源；电极惰性或非惰性；电解质水溶液或熔化态.反响类 型自发的氧化复原反响非自发的氧化复原反响电极名 称由电极本身性质决定：正极：材料性质较/、活泼的电极； 负极：材料性质较活泼的

2、电极.由外电源决定：阳极：连电源的正极； 阴极：连电源的负极；电极反 应负极：Zn-2e- =Zn2+ 氧化反响 正极：2H+2e-=H4 复原反响阴极：Cu2+ +2e- = Cu复原反响阳极：2Cl-2e-=C12 T氧化反响电子流 向负极一正极电源负极一阴极；阳极一电源正极电流方 向正极一负极电源正极一阳极；阴极一电源负极能量转 化化学能一电能电能一化学能应用抗金属的电化腐蚀一牺牲阳极的阴 极保护法；实用电池.电解食盐水氯碱工业；电镀镀 铜；电冶冶炼 Na、Mg Al ;精 炼精铜.二.原电池正负极的判断：根据电极材料判断：活泼性较强的金属为负极,活泼性较弱的或者非金属为正极.根据电子或

3、者电流的流动方向：电子流向：负极一正极.电流方向：正极一负极.根据电极变化判断：氧化反响一负极；复原反响一正极.根据现象判断：电极溶解一负极；电极重量增加或者有气泡生成一正极.根据电解液内离子移动的方向判断：阴离子一移向负极；氧离子一移向正极.三.电极反响式的书写：*注意点：1 .弱电解质、气体、难溶物不拆分,其余以离子符号表示；2 .注意电解质溶液对正负极的影响；3 .遵守电荷守恒、原子守恒,通过添加 、OH、H2O来配平1 .负极：负极材料本身被氧化：如果负极金属生成的阳离子与电解液成分不反响,那么为最简单的：M-n e=M+如：Zn-2 e -=Zn2+如果阳离子与电解液成分反响,那么参

4、与反响的局部要写入电极反响式中：如铅蓄电池,Pb+SO2-2e -=PbSO负极材料本身不反响：要将失电子的局部和电解液都写入电极反响式,如燃料电池 CH-O2C作电极电解液为 KOH负极：CH+100H-8 e-=CQ2-+7HO2 .正极：当负极材料能自发的与电解液反响时,正极那么是电解质溶液中的微粒的反响,H2SO 电解质,如 2H+2e=H2 CuSO4 电解质：Cu2+2e= Cu当负极材料不与电解质溶液自发反响时,正极那么是电解质中的O反正复原反响当电解液为中性或者碱性时,H2O参加反响,且产物必为 OH,如氢氧燃料电池KOHt解质Q+2H2O+4e=4OH当电解液为酸性时,H+参

5、加反响,产物为 H2O如氢氧燃料电池KOHt解质O2+4Q+4e=2HO四.常见的原电池1 .银锌电池：负极一Zn、正极-Ag2.、电解液NaOH 负极：Zn+2OH -2e-= ZnOH> 氧化反响正极：Ag2O + H2O + 2e-= 2Ag + 2 OH 复原反响化学方程式Zn + Ag2O + H2O= ZnOH2 + 2Ag2 .铝 空气 旃水负极-铝、正极-石墨、钳网等能导电的惰性材料、电解液-海水负极：4Al-12e =4Al3+氧化反响正极：3O2+6H2O+12e =12OH 复原反响总反响式为：4Al+3O2+6H2O=4AlOH3 钳网增大与氧气的接触面海洋灯标电

6、池3 .镁-铝电池负极-Al、正极-Mg 电解液KOH负极Al: 2Al + 8 OH= 6e- = 2A102 44H2O氧化反响正极Mg : 6H20 + 6e- = 3H2 f +60H 复原反响 化学方程式：2A1 + 20H + 2H2O = 2A1O2 + 3H24 .碱性锌镒干电池：负极一Zn、正极一C、 电解液KOH、MnO2的糊状物负极：Zn + 20H - 2e-= ZnOH> 氧化反响正极：2MnO2+ 2H2O + 2e-=2MnOOH +2 OH 复原反响化学方程式Zn +2MnO2+2H2O = Zn0H2 + MnOOH5 .铅蓄电池：负极一Pb正极一PbO

7、2电解液一浓硫酸放电时 负极：Pb- 2e +SO12 =PbSC4鼠化反响正极:Pb6+2e +4H+SQ2 =PbSQ+2H2O 复原反响充电时 阴极：PbSQ + 2H+ + 2e-= Pb+H2SQ处原反响阳极：PbSQ + 2H2O 2e-= PbQ + H2SQ+ 2H+ 氧化反响 总化学方程式Pb+ PbO2 + 2H2SQ 吁 2PbSQ+2H206 .馍-镉电池负极-Cd、正极一NiOOH、电解质溶液为KOH溶液NiOH2+CdOH2放电时 负极：Cd - 2e + 2 OH = CdOH?氧化反响正极：2NiOOH + 2e + 2H2O = 2NiOH2+ 20H复原反应

8、充电时 阴极：CdOH + 2e = Cd + 2 OH 复原反响阳极：2 Ni0H2 2e + 2 OH = 2NiOOH + 2H2O 氧化反响一一一放由总化学万程式Cd + 2NiOOH + 2H2O,刀由,Cd0H2 + 2NiOH2允电''''7 .氢氧燃料电池电解质是KOH溶液碱性或中性电解质负极：H2 - 2e- + 20H = 2H2O 氧化反响正极：.2 + H2O + 4e- = 40Hl复原反响总反响方程式 2 H2 + O2 = 2 H2O电解质是H2SQ溶液酸性电解质负极：H2 -2e- = 2H+ 氧化反响正极：O2 + 4H+ +

9、4e- = 2H2O 复原反响总反响方程式 2 H2 + O2 = 2 H2O注意1.碱性溶液反响物、生成物中均无H+2.酸性溶液反响物、生成物中均无0H8 .甲醇燃料电池钳为两极、电解液 KOH溶液正极：302 + 12e- + 6H20= 120H-复原反响负极：2CH30H - 12e- + 160H = 2CO32- +I2H2O 氧化反响总反响方程式2CH3OH + 302 + 4K0H = 2K2CO3 + 6H2O9 .C0燃料电池钳为两极、L2CQ和NaCQ的熔融盐作电解质, CO为负极燃气,空气与C02的混合气为正极助燃气正极：02 + 4e- + 2CO2 = 2CO32-

10、复原反响负极：2C0+ 2CO32- -4e- =4CO2 氧化反响总反响方程式均为：2C0 + 02 = 2CQ10 .肿燃料电池钳为两极、电解液 KOH溶液正极：.2 + 2H20 + 4e- = 40H 复原反响负极：N2H4 + 40H - 4e- = N2 + 4H2O 氧化反响总反响方程式N2 H4 + 02= N2 + 2 H2O11 .甲烷燃料电池钳为两极、电解液 KOH§液正极：202 + 2H20 + 8e- = 8 OH 复原反响负极：CH4 + 10OH - 8e- = CO2- + 7H2O 氧化反响总反响方程式CH4 + 2K0H+ 202 = K2CQ

11、+ 3H2012 .丙烷燃料电池钳为两极、正极通入 02和CQ、负极通入丙烷、电解液有三种电解质是熔融碳酸盐&CQ或Na2CO3正极：502 + 20e- + 10CO2 = 10CO32-复原反响负极：C3H8 - 20e-+ 10CO32- = 3CO2 + 4H2O 氧化反响总反响方程式 QH8 + 502 = 3CO2 + 4H2O碱性电解质钳为两极、电解液KOH§液正极：502 + 20e- + 10H2O = 20OH 复原反响负极：C3H8 - 20e-+ 26 OH = 3CO32- + 17H2O 氧化反响总反响方程式C3H8 + 502 +6K0H = 3

12、 K2CQ + 7H20五.化学腐蚀和电化腐蚀的区别化学腐蚀电化腐蚀一般条件金属直接和强氧化剂接触不纯金属,表向潮湿反响过程氧化复原反响,/、形成原电池.因原电池反响而腐蚀启尢电流无电流产生后电流产生反响速率电化腐蚀化学腐蚀结果使金属腐蚀使较活泼的金属腐蚀六.吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别电化腐蚀类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性较强正极反响O + 4e - + 2H 2O = 4OH-2H+ + 2e -=H T负极反响Fe 2e =Fe +Fe 2e =Fe2+腐蚀作用是主要的腐蚀类型,具有广泛 性发生在某些局部区域内*金属腐蚀的快慢的判断在同一电解质溶液中,电解原理引起的腐蚀

13、 原电池原理 化学腐蚀 有效防腐举措的腐 蚀；七.金属的防护改变金属的内部组织结构.合金钢中含有合金元素,使组织结构发生变化,耐腐蚀.如：不锈钢.在金属外表覆盖保护层.常见方式有：涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等；使外表生 成致密氧化膜；在外表镀一层有自我保护作用的另一种金属.电化学保护法 外加电源的阴极保护法：接上外加直流电源构成电解池,被保护的金属作阴极.牺牲阳极的阴极保护法：外加负极材料,构成原电池,被保护的金属作正极*防腐举措：外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法一般防护无防护8 .电解池的阴阳极判断：由外电源决定： 阳极：连电源的正极；阴极：连电源的负极；根据电极反响：氧化反响一阳

14、极；复原反响一阴极根据阴阳离子移动方向：阴离子移向一阳极；阳离子移向一阴极,根据电子几点流方向：电子流向：电源负极一阴极；阳极一电源正极电流方向：电源正极一阳极；阴极一电源负极9 .电解时电极产物判断：阳极：如果电极为活泼电极,Ag以前的,那么电极失电子,被氧化被溶解,Zn-2e =Zn2+如果电极为惰性电极, C Pt、Au Ti等,那么溶液中阴离子失电子,4OH- 4e = 2HzO+Q阴离子放电顺序 S2-I-Br-Cl-OH含氧酸根F-阴极：.阴极材料金属或石墨总是受到保护根据电解质中阳离子活动顺序判断,阳离子得电子顺序 一金属活动顺序表的反表 金属活泼性越强,那么对应阳离子的放电水平

15、越 弱,既得电子水平越弱：H+ 水 Zn 2+ Fe 2+ H+ 酸 Cu2+ Fe 3+ Ag +电解方程式的实例 用惰性电极电解电解质溶 液阳极反响式阴极反响式总反响方程式 条件：电解溶液酸碱 性变化CuCl22Cl-2e-=C12TCu2+ +2e-= CuCuCl2= Cu +Cl 2 fHCl2Cl-2e-=C12T2H+2e-=H T2HCl=H4 +C12T酸性减弱NaSO4OH-4e-=2H2O+OT2H+2e-=H T2HO=2HT +O4小艾H2SQ4OH-4e-=2H2O+OT2H+2e-=H T2HO=2HT +O4消耗水, 酸性增强NaOH4OH-4e-=2H2O+O

16、T2H+2e-=H T2HO=2HT +O4消耗水, 碱性增强NaCl2Cl-2e-=C12T2H+2e-=hb T2NaCl+2H2O=HT +Cl2 T +2NaOHH放电,碱 性增强CuSO4OH-4e-=2H2O+OTCu2+ +2e-= Cu2CuSO+2H2O=2Cu+O + +2H2SQOK放 电,酸性增 强十.以惰性电极电解电解质溶液的规律：电解水型：电解含氧酸,强碱,活泼金属的含氧酸盐稀HSQ、NaOH Na2SO阳极：4OH-4e-=2HO+OT阴极：2H+2e-=HJ总反响：2Hc!典=2H2 T + O 2 T ,溶质不变,PH分别减小、增大、不变.酸、碱、盐的参加增加

17、了溶液导电性,从而加快电解速率不是起催化作用.电解电解质：无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐,如CuCl2、HCl阳极：2Cl-2e-=C12T阴极：Cu2+ +2e-= Cu总反响：CuCl2堆外 Cu +Cl 2 T放氢生成碱型：活泼金属的无氧酸盐如NaCl阳极：2Cl-2e-=C12 T阴极：2H+2e-=Hd总反响：2NaCl+2H2O=H T +C12T +2NaOH公式：电解质+h20-碱+ H2 T +非金属放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐,如 CuSO阳极：4OH-4e-=2H2O+OT阴极：Cu2+ +2e-= Cu总反响：2CuSO+2H2O=2Cu+ O T +2H2SO公式：

18、电解质+H2OH酸+ 02 T +金属十一.电解原理的应用电解饱和食盐水反响原理阳极：2Cl - - 2e阴极：2H+ + 2e氯碱工业-=Cl 2 T=H2 T、,一 一- 一一 一电解 人一人_ _总反响：2NaCl+2H2O=H T +C12T +2NaOH阳离子交换膜的作用：它只允许阳离子通过 而阻止阴离子和气体通过.2制烧碱生产过程离子交换膜法crH*f WOH 觎：OH-一礼.门NaDH用带片筋i卡帮啊:NaC值撼图 20-1食盐水的精制： so4-等一参加 子交换剂NaR粗盐含泥沙、Cs2+、M/、3+Fe、NaOH§液一参加BaCl2溶液一参加NaCO溶液一过滤一参加盐酸一参加离电解生产主要过程见图 20-1： NaCl从阳极区参加,代0从阴极区参加.阴极破坏了水的电离平衡,使 0H浓度增大,0H和Na+形成NaOH§液.H+放电,电解冶炼铝,原料:(A)、(B)、以及活泼金属Na、Mg冰晶石：NaAlF 6=3Na+AlF63-氧化铝：铝土矿a0H NaAlO2 CO% AlOH 过滤过滤3 Al2O3原理阳极 20 2 4e- =02 T阴极 Al 3+3e- =Al总反响:4Al 3+6O2 - =