电解池与原电池对比复习

1、一、能量转换一、能量转换电解电解池和原电池比较池和原电池比较化学能化学能电能电能原电池原电池电解电解池池二、形成条件二、形成条件两种活动性两种活动性不同不同的金属作的金属作电极（或金属和能导电的非电极（或金属和能导电的非金属等）金属等）电解质溶液中（电极插入电解质溶液中（电极插入其中，其中，活泼的金属和电解质活泼的金属和电解质溶液自发的氧化还原反应溶液自发的氧化还原反应）形成闭合回路形成闭合回路两电极两电极接接外电源外电源电极插入电解质溶电极插入电解质溶液中液中形成闭合回路形成闭合回路Zn ACuPtPtCuSO4NaCl三三. .电极名称及其判断：电极名称及其判断：负极：负极： 正极：正极：

2、阴极：阴极：阳极：阳极：较活泼金属较活泼金属氧化反应极氧化反应极失电子极失电子极电子流出极电子流出极较不活泼金属较不活泼金属还原反应极还原反应极得电子极得电子极电子流入极电子流入极Zn ACuPtPtCuSO4NaCl与电源正极相连与电源正极相连氧化反应极氧化反应极失电子极失电子极电子流出极电子流出极与外电源负极相连与外电源负极相连还原反应极还原反应极得电子极得电子极电子流入极电子流入极外电路外电路（电子）（电子）电子从负极流出电子从负极流出 沿导线沿导线 流入正极流入正极电流从正极流出电流从正极流出 沿导线沿导线 流入负极流入负极原电池原电池 电解池电解池电子从负极流出电子从负极流出 沿导线

3、沿导线 流入阴极流入阴极电流从正极流出电流从正极流出 沿导线沿导线 流入阳极流入阳极内电路内电路（离子）（离子）阳离子向阳离子向正极移动正极移动阴离子向阴离子向负极移动负极移动阳离子向阳离子向阴极移动阴极移动阴离子向阴离子向阳极移动阳极移动PtPtZn ACuCuSOCuSO4 4NaClNaCl练习：练习：下图哪些是原电池，哪些是电解池？下图哪些是原电池，哪些是电解池？原电池：原电池： ； 电解池：电解池：。有外加电源一定为电解池，无外加电有外加电源一定为电解池，无外加电源一定为原电池源一定为原电池四四. .两极反应的规律两极反应的规律原电池原电池 电解池电解池(1)(1)负极材料失电子以离

4、负极材料失电子以离子的形式进入电解质溶液子的形式进入电解质溶液( (可能和电解质溶液中离可能和电解质溶液中离子反应子反应) )(2)(2)电解质溶液中的阳离电解质溶液中的阳离子在正极得到电子被还原子在正极得到电子被还原氧化性强的阳离子首先得氧化性强的阳离子首先得到电子被还原到电子被还原. .阴离子在原电池负极能阴离子在原电池负极能否放电否放电? ?(1)(1)阴极阴极材料受保护材料受保护, ,溶液溶液中的阳离子在阴极放电中的阳离子在阴极放电氧化性强的阳离子首先得氧化性强的阳离子首先得到电子被还原到电子被还原. .(2)(2)阳极阳极材料若是非惰性材料若是非惰性电极电极, ,则首先被氧化则首先被

5、氧化. .阳离子在阴极放电的规律阳离子在阴极放电的规律? ?阳极材料若是惰性电极阳极材料若是惰性电极(C.Au.Pt.Ti),(C.Au.Pt.Ti),还原性强的还原性强的阴离子首先被氧化阴离子首先被氧化阴离子在阳极放电的规律阴离子在阳极放电的规律? ?电解池阴极得电子顺序：电解池阴极得电子顺序： AgAg+ +FeFe3+3+CuCu2+2+HH+ +（酸）（酸）FeFe2+2+ZnZn2+2+HH+ +（水）（水）AlAl3+3+MgMg2+2+NaNa+ +CaCa2+2+KK+ +电解池阳极失电子顺序：若电极活泼，首先失电电解池阳极失电子顺序：若电极活泼，首先失电子；若是惰性电极，放电

6、顺序：子；若是惰性电极，放电顺序：S S2-2-II- -BrBr- -ClCl- -OHOH- -SOSO4 42-2-原电池正极得电子顺序：原电池正极得电子顺序： AgAg+ +FeFe3+3+CuCu2+2+HH+ +（酸）（酸）离子放电顺序：离子放电顺序：活性电极（除活性电极（除AuAu、PtPt、石墨外）、石墨外）S2- I- Br - Cl- OH- 含氧酸根含氧酸根 F- Ag+Fe3+ Hg2+ Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+ Ca2+K+ 阳极：阳极：阴极：阴极：注意：阳极材料注意：阳极材料CuFeH+.Cu2+.Fe3+.Cl-.1 1、

7、右池在工作的时候的有、右池在工作的时候的有关的极反应式和实验现象关的极反应式和实验现象实验现象；实验现象；溶液由蓝黄色变成蓝绿色溶液由蓝黄色变成蓝绿色铁极溶解变细铁极溶解变细溶液蓝变浅，渐转变成浅绿色溶液蓝变浅，渐转变成浅绿色;铜极上有红色铜铜极上有红色铜析出变粗析出变粗;当溶液中的兰色消失后铜极上有无色当溶液中的兰色消失后铜极上有无色无味的气体生成。无味的气体生成。六：原电池电极反应书写六：原电池电极反应书写 注意特殊原电池电极反应！注意特殊原电池电极反应！阳极：阳极：阴极：阴极：电解反应：电解反应：如何检验生成的氯气？如何检验生成的氯气？2Cl2Cl- - 2e- 2e- - =Cl =C

8、l2 2 CuCu2+2+ 2e+ 2e- - =Cu =CuCuClCuCl2 2 = Cu + Cl = Cu + Cl2 2通电通电湿润的淀粉湿润的淀粉KI试纸变蓝试纸变蓝电解池中有何现象？电解池中有何现象？阳极区有气泡产生且有刺激性气味，阳极区有气泡产生且有刺激性气味，阴极区石墨棒上有一层红色物质生成阴极区石墨棒上有一层红色物质生成【思考】：若将碳棒改为铜【思考】：若将碳棒改为铜?情况又如何？情况又如何？2 2、钢铁的吸氧腐蚀原理、钢铁的吸氧腐蚀原理铁锈：铁锈：Fe2O3 xH2O电解质溶液呈中性或碱性电解质溶液呈中性或碱性3 3、钢铁的析氢腐蚀原理、钢铁的析氢腐蚀原理电解质溶液呈酸性

9、电解质溶液呈酸性比较：钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较比较：钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较FeFe2 2O O3 3 n nH H2 2O O（铁锈铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条件条件水膜呈水膜呈酸性酸性。水膜呈中性或水膜呈中性或酸性很酸性很弱。弱。电极反应电极反应负极负极Fe-2e=FeFe-2e=Fe2+2+2Fe-4e=2Fe2Fe-4e=2Fe2+2+正极正极2H2H+ +2e=H+2e=H2 2O O2 2+2H+2H2 2O+4e=4OHO+4e=4OH- -总反应总反应: :Fe+2HFe+2H+ +

10、= =FeFe2+ +2+ +H H2 2 2Fe+2H2Fe+2H2 2O+OO+O2 2= 2 Fe(OH)= 2 Fe(OH)2 24Fe(OH)4Fe(OH)2 2+2H+2H2 2O+OO+O2 2=4Fe(OH)=4Fe(OH)3 3联系联系、甲醇燃料电池、甲醇燃料电池CHCH3 3OHOH为为_极极 氧气为氧气为_极极电解质溶液为电解质溶液为NaOHNaOH溶液溶液负极：负极：_正极：正极：_总方程式：总方程式： _负极负极正极正极2CH3OH-12e-+16OH- = 2CO32-+12H2O3O2+6H2O+12e- = 12OH-2CH3OH+3O2+4OH- = 2CO3

11、2-+6H2O原电池反应的分析小结原电池反应的分析小结（2 2）由反应分析：）由反应分析：化学化学反应反应电极电极类型类型电极电极反应反应电子电子流向流向产物产物及变化及变化（1 1）由电极分析：）由电极分析：电极电极活性活性电极电极类型类型电子电子流向流向电极电极反应反应产物产物及变化及变化电解规律（惰性电极）小结电解规律（惰性电极）小结 阳极：阳极：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根含氧酸根 F- 与与区：电解本身型区：电解本身型 如如CuClCuCl2 2 、HClHCl与与区：放氢生碱型区：放氢生碱型 如如NaCl与与区：放氧生酸型区：放氧生酸型 如如CuSO4、AgNO3

12、与与区：电解水型区：电解水型 如如NaNa2 2SO4、H2 2SO4 、NaOH阴极：阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+（H+）Al3+Mg2+Na+电解电解Na2SO4溶液的分析溶液的分析阴极阴极阳极阳极氧氧气气氢氢气气阳极阳极: 4OH- 4e- = 2H2O+O2 实例实例电极反应电极反应 浓度浓度PH值值复原复原Na2SO4 阴极阴极: 4H + 4e- = 2H2 变大变大不不变变 加加H2O2H2O = 2H2 +O2 通电通电如电解如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶等溶液时其电极反应式为：液时其电极反应式为：阳极阳极 ： 4OH4e2H2O +

13、O2阴极：阴极： 4H+ +4e2H2 总反应：总反应：2H2O O2 +2H2 电解 电解后溶液中电解后溶液中溶质的质量分数增大溶质的质量分数增大，若要恢，若要恢复原来的浓度，只需加入一定量的水即可。复原来的浓度，只需加入一定量的水即可。用惰性电极电解电解质溶液规律用惰性电极电解电解质溶液规律(1)电解水型：电解水型：电解电解CuCl2溶液的分析溶液的分析阴极阴极阳极阳极氯氯气气铜铜实例实例电极反应电极反应 浓度浓度PH值值复原复原CuCl2 CuCl2 Cu+Cl2 电解阳极：阳极：2Cl-2 e- =Cl2阴极：阴极：Cu2+ 2e-=2Cu减小减小- 加加CuCl2如电解盐酸、如电解盐

14、酸、CuCl2溶液等溶液等 电解后溶液中电解后溶液中溶质的质量分数减小溶质的质量分数减小，若要，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的溶质恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的溶质(通入一定量的通入一定量的HCl气体气体)阳极：阳极： 2Cl 2eCl2阴极：阴极： 2H+ +2e H2 总反应：总反应：2HCl Cl2 + H2 电解电解盐酸电解盐酸(2)电解本身：电解本身：电解电解CuSO4溶液的分析溶液的分析阴极阴极阳极阳极氧氧气气铜铜实例实例电极反应电极反应 浓度浓度PH值值复原复原CuSO4 2CuSO4+ 2H2O 2Cu +O2 + 2H2SO4电解阴极：阴极：Cu2+ 2e-=

15、Cu减小减小 加加CuO阳极阳极: 4OH- 4e- = 2H2O+O2 减减小小如电解如电解CuSO4溶液、溶液、AgNO3溶液等。溶液等。阳极阳极 ： 4OH4e2H2O +O2阴极：阴极： 2Cu2+ +4e2Cu总反应：总反应： 2CuSO4 +2H2O 2Cu+O2 +2H2SO4 电解 电解后原溶液中电解后原溶液中溶质的质量分数减小溶质的质量分数减小，若，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量金属要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量金属氧化物。氧化物。电解电解CuSO4溶液溶液(3)放氧生酸型：放氧生酸型：电解电解NaCl溶液的分析溶液的分析阴极阴极阳极阳极氢氢气气氯氯气气实例实例

16、电极反应电极反应 浓度浓度PH值值复原复原NaCl 阳极阳极: 2Cl- 2e- = Cl 2阴极阴极: 2H + 2e- = H2 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 + Cl2 电解减小减小增增大大 加加HCl如电解如电解NaCl、KCl、MgCl2溶液等。溶液等。 电解后原溶液中电解后原溶液中溶质的质量分数减小溶质的质量分数减小，若，若要恢复原来的组成和浓度，需通入一定量的要恢复原来的组成和浓度，需通入一定量的HCl气体。气体。阳极阳极 (C)： 2Cl 2eCl2阴极阴极 (C)： 2H+ +2e H2 总反应：总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+ Cl2 + H2 电解(4)

17、放氢生碱型：放氢生碱型：1 1）电解电解质本身：不活泼金属的卤化物、氢）电解电解质本身：不活泼金属的卤化物、氢卤酸（不含氟化物）卤酸（不含氟化物）电解本身型如电解本身型如CuClCuCl2 2。2 2）电解水：活泼金属含氧酸盐、含氧酸、强碱）电解水：活泼金属含氧酸盐、含氧酸、强碱溶液的电解。溶液的电解。电解水型（电解水型（NaNa2 2SOSO4 4、 H H2 2SOSO4 4 、NaOHNaOH）3 3）混合电解：活泼金属卤化物、不活泼金属含）混合电解：活泼金属卤化物、不活泼金属含氧酸盐溶液的电解氧酸盐溶液的电解放氧生酸型放氧生酸型 如如CuSOCuSO4 4、AgNOAgNO3 3放氢生

18、碱型放氢生碱型 如如NaClNaCl小结：电解质溶液的电解规律小结：电解质溶液的电解规律1 1、电解饱和食盐水、电解饱和食盐水阳极：阳极：2Cl - - 2e- = Cl2阴极：阴极：2H+ + 2e- = H2 （1）请写出电极反应式和电解反应）请写出电极反应式和电解反应以以石墨石墨为电极为电极在工业生产中，用阳离子交换膜将阴极区与阳极在工业生产中，用阳离子交换膜将阴极区与阳极区隔开，使阴极区的区隔开，使阴极区的OH-不能进入阳极区，为什么不能进入阳极区，为什么要这么做？要这么做？Cl 在阳极失电子生成在阳极失电子生成Cl2， OH-进入阳极区会与进入阳极区会与Cl2反应，既减少反应，既减少

19、Cl2的产量，又会生成的产量，又会生成NaClO,使使产品不纯且干扰电解。产品不纯且干扰电解。2、 电镀电镀定义定义利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它层其它金属金属或或合金合金的过程。的过程。装置装置( (以铜上镀银为例以铜上镀银为例) )结果：结果：“一多一少一不变一多一少一不变”阴极阴极待镀金属或待镀金属或镀件镀件 阳极阳极镀层金属镀层金属电镀液电镀液含有含有镀层金属离子镀层金属离子的溶液的溶液 阳极：阳极：2Ag2e2Ag2e- - = 2Ag = 2Ag+ +阴极：阴极：2Ag2Ag+ + 2e+ 2e- - =2Ag =2Ag AgCu3

20、3、铜的、铜的电电解精炼：解精炼：粗铜粗铜 含杂质含杂质(Zn Fe Ni Ag Au 等等)阳极：阳极： Zn - 2e- = Zn2+Fe - 2e- =Fe2+Ni - 2e- = Ni2+Cu - 2e- = Cu2+ Zn Fe Ni CuAg Au 阴极阴极: Cu2+ + 2e- = Cu阳极泥阳极泥问：电解完后，问：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？溶液的浓度有何变化？粗铜粗铜纯铜纯铜硫酸铜溶液硫酸铜溶液结果：结果：“一多一少一基本不变一多一少一基本不变”阳极阳极-粗铜，阴极粗铜，阴极-纯铜纯铜 电镀铜电镀铜 精炼铜精炼铜形成形成条件条件电极电极反应反应溶液溶液变化变化镀

21、层金属镀层金属作阳极，作阳极，镀件镀件作作阴极，阴极，电镀液电镀液必须含有镀必须含有镀层金属的离子层金属的离子阳极阳极 ZnZn2e 2e - - =Zn =Zn2+2+阴极阴极 ZnZn2+2+2e +2e - - =Zn =Zn电镀液的浓度不变电镀液的浓度不变粗铜金属粗铜金属作阳极，作阳极，精铜精铜作作阴极，阴极，CuSOCuSO4 4溶液溶液作电解液作电解液阳极阳极 ZnZn2e 2e - - =Zn =Zn2 2 + + Cu-2e Cu-2e - - =Cu =Cu 2+2+等等阴极阴极 Cu Cu 2+2+ + 2e = Cu + 2e = Cu溶液中溶质浓度基本不溶液中溶质浓度基

22、本不变，定期除杂质变，定期除杂质比较：精炼铜、电镀铜的区别比较：精炼铜、电镀铜的区别小结：常见电化学反应的分析方法小结：常见电化学反应的分析方法第第1 1步：根据反应池的组成特点，确定步：根据反应池的组成特点，确定反应池的类型和电反应池的类型和电极名称极名称。 第第2 2步：由反应池的类型，分析电路中的步：由反应池的类型，分析电路中的电子流向电子流向和溶液和溶液中中离子的种类和移动方向。离子的种类和移动方向。 第第3 3步：由电极的性质和离子的步：由电极的性质和离子的放电能力放电能力大小，确定参加大小，确定参加电极反应的物质。电极反应的物质。 第第4 4步：根据参与反应的物质，确定所发生的步：

23、根据参与反应的物质，确定所发生的电极反应和电极反应和电极产物电极产物第第5 5步：通过电极反应分析溶液中和电极上所发生的变化步：通过电极反应分析溶液中和电极上所发生的变化情况。情况。 电极上：电极上：电解产物的种类和数量上的变化。电解产物的种类和数量上的变化。 溶液中：溶液中：溶质种类、溶液浓度、溶质种类、溶液浓度、P PH H值等的变化。值等的变化。 金属表面覆盖法金属表面覆盖法覆盖涂料保覆盖涂料保护护电镀镀层保护电镀镀层保护氧化膜保护氧化膜保护原理：防止金属表面原理：防止金属表面水膜的形成，进而避水膜的形成，进而避免原电池反应的发生免原电池反应的发生。合金法合金法 将某些金属熔合而形成具有防腐性能合金将某些金属熔合而形成具有防腐性能合金。原理：改变金属内部的组成和结构原理：改变金属内部的组成和结构电化学法电化学法牺牲阳极的阴极防护牺牲阳极的阴极防护外加电源的阴极防护外加电源