电化学知识点原电池和电解池

1、电化学知识点原电池和电解池原电池和电解池的相关知识点1 .原电池和电解池装置比较:将化学能转化为电能的装置叫做原电池把电能转化为化学能的装置叫电解池还原反应 （失电子）原电池2 .原电池和电解池的比较表:装置原电池电解池实例nzhC丁E海底-_-原理使氧化还原反应中电子作定向移动，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、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。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：两种不同的导体相连；电解质溶液：能与电极反应。电源；电极（惰性或非惰性）；电解质（水溶液或熔化态）。反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反

2、应电极名称由电极本身性质决定：正极：材料性质较不活泼的电极；负极：材料性质较活泼的电极。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+（氧化反应）正极：2H+2e-=H2T（还原反应）阴极：Cu2+2e-=Cu（还原反应）阳极：2cl-2e=C12T（氧化反应）电子流向负极-正极电源负极-阴极；阳极-电源正极电流方向正极-负极电源正极-阳极；阴极-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；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）。原电池的本质：氧化还原反应中电子作定向的移动过程电解

3、本质：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程3 .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，表面潮湿反应过程氧化还原反应，不形成原电池。因原电池反应而腐蚀有无电流无电流产生有电流产生反应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4 .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应。2+4e-+2H2。=4OH-2H+2e=H2T负极反应Fe2e-=Fe2+Fe2e-=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5 .电解、电离和电镀的区别电解电离电镀条件受直流电作用受热

4、或水分子作用受直流电作用实质阴阳离子定向移动，在两极发生氧化还原反应阴阳离子自由移动，无明显的化学变化用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金实例电解CuCl2=Cu+Cl2CuCl2=Cu2+2CI一一一一-_2+阳极Cu2e=Cu阴极Cu2+2e-=Cu关系先电离后电解，电镀是电解的应用6 .电镀铜、精炼铜比较电镀铜精炼铜形镀层金属作阳极，镀件作粗铜金属作阳极，精铜作阴极，CuSO4溶液作电解液成阴极，电镀液必须含有镀条层金属的离子件电极阳极Cu-2e=Cu2+阳极：Zn-2e-=Zn2+Cu-2e-=Cu2+等反阴极Cu2+2e-=Cu阴极：Cu2+2e-=Cu应溶电镀液的浓度不变溶液中

5、溶质浓度减小液变化说明、原电池正、负极的判断：(1)从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。(2)从电子的流动方向负极流入正极(3)从电流方向正极流入负极(4)根据电解质溶液内离子的移动方向阳离子流向正极，阴离子流向负极(5)根据实验现象溶解的一极为负极增重或有气泡一极为正极二.高频考点1 .电化腐蚀：发生原电池反应，有电流产生(1)吸氧腐蚀负极：Fe2e=Fe2+*正极：O2+4e-+2H2O=4OH-L总式：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O(2)析氢腐蚀：CO2+H2O-H

6、2CO3-H+HCO3-,负极：Fe2e=Fe2+，正极：2H+2e-=H2T总式：Fe+2CO2+2H2O=Fe(HCO3)2+H2TFe(HCO3)2水解、空气氧化、风吹日晒得FezO3。2、原电池的应用：加快化学反应速率，如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。比较金属活动性强弱。可以利用原电池比较金属的活动性顺序(负极活泼)。将两种不同金属在电解质溶液里构成原电池后，根据电极的活泼性、电极上的反应现象、电流方向、电子流向、离子移动方向等进行判断。设计原电池。利用原电池原理可以分析金属的腐蚀和防护问题金属的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种，但主要是电化学腐蚀。根据电解质溶液的酸碱性，可把电化学腐

7、蚀分为：吸氧腐蚀和析氢腐蚀两种。以钢铁腐蚀为例，吸氧腐蚀发生的条件是钢铁表面吸附的水膜中溶有。2,并呈极弱酸性或中性，反应中O2得电子被还原；其电极反应式分别为：负极(Fe):2Fe-4e-=2Fe2+,正极(C):O2+2H2O+4e-=4OH-。析氢腐蚀发生的条件是钢铁表面吸附的水膜酸性较强，反应时有H2析出；其电极反应式分别为：负极(Fe):Fe-2e-=Fe2+,正极(C):2H+2e-=H2T。金属防腐方法：改变金属内部结构；表面覆盖保护层(如钢铁表面涂矿物油、油漆、加电镀层、形成稳定的氧化膜等；电化学保护法(接上一块活泼金属使被保护金属成为正极受保护、将被保护金属接到电源负极)。通

8、常金属的腐蚀德快慢类型：电解池的阳极原电池的负极自然的腐蚀原电池的正极(保护)电解池的负极(保护)。3。实用电池的种类和特点干电池(属于一次电池)结构：锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4CI的糊状物。电极反应/负极：Zn-2e-=Zn2+'正极：2NH4+2e-=2NH3+H2NH3和H2被Zn2+、MnO2吸收：MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2+4NH3=Zn(NH312+铅蓄电池(属于二次电池、可充电电池)结构：铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。A.放电反应负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极：PbO2+2e-+4H+SO42-=PbS04+2H2OB.充电

9、反应阴极：PbS04+2e-=Pb+SO42-阳极：PbS04-2e-+2H2O=PbO2+4H+SO42-总式:Pb+PbO2+2H2SO4=-2PbSO4+2H2O充电电极名称看电子注意：放电和充电是完全相反的过程，放电作原电池，充电作电解池。锂电池结构：锂、电极反应得失，电极反应式的书写要求与离子方程式一样，且加起来应与总反应式相同。石墨、固态碘作电解质。负极：2Li-2e-=2Li+,正极：I2+2e-=2I-总式：2Li+I2=2LiIA.氢氧燃料电池结构：石墨、石墨、电极反应负极:正极:（反应过程中没有火焰,KOH溶液。H2- 2e-+ 2OH- = 2H 2OO2 + 4e- +

10、 2H 2O = 40H -总式：2H2+O 2=2H 4不是放出光和热，而是产生电流）注意：还原剂在负极上反应,氧化剂在正极上反应。书写电极反应式时必须考虑介质参加反应（先常规后深入）O若相互反应的物质是溶液，则需要盐桥（内装 KC1的琼脂，形成闭合回路）B.铝、空气燃料电池以铝一空气一海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功。这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而源源不断产生电流。只要把灯放入海水中，数分钟后就会发出耀眼的闪光，其能量比干电池高 电极反应：铝是负极4Al-12e-= 4Al3+;石墨是正极3O2+6H2O+12e-=12OH -4.电解反应方程式的

11、书写步骤：分析电解质溶液中存在的离子；分析离子的放电顺序；确定电极、写出电极反应式；写出电解方程式。如：2050倍。、.由内是,一 解NaCl溶放：2NaCl+2H 2。=H 2T +C12T +2Na0H,溶质、溶剂均发生电解反应,PH增大、由本是.、一.一电解CuS04溶放：2CUSO4 + 2H2O=2Cu + 0 2T + 2H 2SO4溶质、溶剂均发生电解反应，PH减小。电解 CuCl2 溶液：CuCl2= Cu+Cl2 T 由本 一电解盐酸：2HCI = H2 T + Cl2 T溶剂不变，实际上是电解溶质，PH增大。 _、.一、.由本是, 一、一一、.电解稀H2SO4、NaOH溶放

12、、Na2SO4溶披：2H2。= 2H2T + O2T,溶质不变,实际上是电解水，PH分别减小、增大、不变。酸、碱、盐的加入增加了溶液导电性，从而加快电解速率（不是起催化作用）_.申，解一.电解熔融NaOH:4NaOH=4Na+O2T+H2OT由匾至.、.一.用铜电极电解Na£O4溶液：Cu+2H2O=Cu（OH）2+H2T（注意：不是电解水。）5 .电解液的PH变化:根据电解产物判断。口诀：“有氢生成碱，有氧生成酸；都有浓度大都无浓度小”。（“浓度大”、“浓度小”是指溶质的浓度）6 .使电解后的溶液恢复原状的方法：先让析出的产物（气体或沉淀）恰好完全反应，再将其化合物投入电解后的溶液

13、中即可。如：NaCl溶液：通HCl气体（不能加盐酸）；AgNO3溶液：加Ag2。固体（不能加AgOH）;CUCI2溶液：力口CuCl2固体；KNO3溶液：加H2。；CuSO4溶液：CuO（不能加CO、Cu（OH）2、Cu2（OH）2CO3）等。CI t7 .电解原理的应用A、电解饱和食盐水（氯碱工业）反应原理r阳极：2c-2e-=Cl2TI阴极：2H+2e-=H2T一一电解.总反应：2NaCl+2H2O=H2T+CI2T+2NaOH设备（阳离子交换膜电解槽）组成：阳极一Ti、阴极一Fe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。制烧碱生产过程（离子交换膜法）食盐水的精制：粗盐

14、（含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等）一加入NaOH溶液一加入BaCb溶液一加入NazCO3溶液一过滤一加入盐酸一加入离子交换剂（NaR）电解生产主要过程（见图20-1）:NaCl从阳极区加入，H2O从阴极区加入。阴极H+放电，破坏了水的电离平衡，使OH-浓度增大，OH-和Na+形成NaOH溶液。B、电解冶炼铝原料：（A）、冰晶石：Na3AlF6=3Na+AlF63-（B）、氧化铝：铝土矿aOHNaAlO2CO2>Al（OH）3、AI2O3过滤过滤原理J阳极2O"4e-=。2个阴极Al3+3e-=Al.c、c由，解总反应：4Al3+6O2一=4Al+3O2T设备

15、：电解槽（阳极C、阴极Fe）因为阳极材料不断地与生成的氧气反应：C+O2一CO+CO2,故需定时补充。C、电镀：用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金的过程。镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀液必须含有镀层金属的离子。电镀锌原理：'阳极Zn2e-=Zn2+阴极Zn2+2e一=Zn电镀液的浓度在电镀过程中不发生变化。在电镀控制的条件下，水电离出来的和OH 一一般不起反应。电镀液中加氨水或 慢，镀层才能致密、光亮。NaCN的原因：使Zn2+离子浓度很小，镀速D、电解冶炼活泼金属Na、Mg、Al等。E、电解精炼铜：粗铜作阳极，精铜作阴极，电解液含有Cu2+。铜前金属先反应但不析出，铜后金属不反应，形成“阳极泥”。附表原电池，电解池，电镀池的比较原电池电解池电镀池定义（装置特点）将化学能转变成电能的装置将电能转变成化学能的装置应用电解原理在某些金属表面镀上一侧层其他金属反应特征自发反应非自发反应非自发反应装置特征无电源，两级材料/、同后电源，两级材料叫可引不同后电源形成条件活动性小同的两极电解质溶液形成闭合回路两电极连接直流电源两电极插入电解质溶液形成闭合回路i镀层金属接电源正极，待镀金属接负极；2电镀液必须含有镀层金属的离子电极名称负极：较活泼金属正极：较小活泼金属（能导电非金属）阳极：与电源正极相