原電池和電解池知識(shí)點(diǎn)總結(jié)()

1、原電池和電解池1原電池和電解池的比較：裝置原電池電解池實(shí)例Zn /、Cuuzh-_ - 丄二J三詬對(duì)容液原理使氧化還原反應(yīng)中電子作定向移動(dòng)，從而形成 電流。這種把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原 電池。使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰、陽(yáng)兩極引起氧化 還原反應(yīng)的過(guò)程叫做電解。這種把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛?學(xué)能的裝置叫做電解池。形成條件 電極：兩種不同的導(dǎo)體相連； 電解質(zhì)溶液：能與電極反應(yīng)。 能自發(fā)的發(fā)生氧化還原反應(yīng) 形成閉合回路電源；電極（惰性或非惰性）；電解質(zhì)（水溶液或熔化態(tài)）。反應(yīng)類型自發(fā)的氧化還原反應(yīng)非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)電極名稱由電極本身性質(zhì)決定： 正極：材料性質(zhì)較不活潑的電極； 負(fù)極：材料性質(zhì)較活潑的電極

2、。由外電源決定： 陽(yáng)極：連電源的正極； 陰極：連電源的負(fù)極；電極反應(yīng)負(fù)極：Zn-2e=Z n2+（氧化反應(yīng)）正極：2H+2e=H2 f （還原反應(yīng)）陰極：Cu2+ +2e- = Cu （還原反應(yīng)） 陽(yáng)極：2CI-2e=Cl2f （氧化反應(yīng)）電子流向負(fù)極t正極電源負(fù)極t陰極；陽(yáng)極t電源正極電流方向正極t負(fù)極電源正極t陽(yáng)極；陰極t電源負(fù)極能量轉(zhuǎn)化化學(xué)能t電能電能t化學(xué)能應(yīng)用抗金屬的電化腐蝕； 實(shí)用電池。電解食鹽水（氯堿工業(yè)）；電鍍（鍍銅）： 電冶（冶煉 Na、Mg、Al）；精煉（精銅）。2原電池正負(fù)極的判斷：根據(jù)電極材料判斷：活潑性較強(qiáng)的金屬為負(fù)極，活潑性較弱的或者非金屬為正極。根據(jù)電子或者電流的

3、流動(dòng)方向：電子流向：負(fù)極 t正極。電流方向：正極 t負(fù)極。根據(jù)電極變化判斷：氧化反應(yīng)T負(fù)極；還原反應(yīng)T正極。根據(jù)現(xiàn)象判斷： 電極溶解T負(fù)極；電極重量增加或者有氣泡生成T正極。根據(jù)電解液內(nèi)離子移動(dòng)的方向判斷：陰離子T移向負(fù)極；氧離子T移向正極。3電極反應(yīng)式的書寫： 負(fù)極：負(fù)極材料本身被氧化： 如果負(fù)極金屬生成的陽(yáng)離子與電解液成分不反應(yīng)，則為最簡(jiǎn)單的：M-n e-=M+女口： Zn-2 e-=Zn2+ 如果陽(yáng)離子與電解液成分反應(yīng)，則參與反應(yīng)的部分要寫入電極反應(yīng)式中：如鉛蓄電池，Pb+SO42-2e-=PbSO4負(fù)極材料本身不反應(yīng)：要將失電子的部分和電解液都寫入電極反應(yīng)式，2如燃料電池 CH4-O2

4、（C作電極）電解液為KOH :負(fù)極：CH4+10OH-8e =C03-+7H2O正極：當(dāng)負(fù)極材料能自發(fā)的與電解液反應(yīng)時(shí)，正極則是電解質(zhì)溶液中的微粒的反應(yīng)，H2SO4電解質(zhì)，女口 2H +2e=H2 CuSO4 電解質(zhì)： Cu2+2e= Cu當(dāng)負(fù)極材料不與電解質(zhì)溶液自發(fā)反應(yīng)時(shí)，正極則是電解質(zhì)中的Q反正還原反應(yīng) 當(dāng)電解液為中性或者堿性時(shí)，H2O比參加反應(yīng)，且產(chǎn)物必為 OH,如氫氧燃料電池（KOH電解質(zhì)）Q+2HO+49=4OH當(dāng)電解液為酸性時(shí)，口比參加反應(yīng)，產(chǎn)物為 H2O O 2+4Q+4e=2fO4 化學(xué)腐蝕和電化腐蝕的區(qū)別化學(xué)腐蝕電化腐蝕一般條件金屬直接和強(qiáng)氧化劑接觸不純金屬，表面潮濕反應(yīng)過(guò)程

5、氧化還原反應(yīng)，不形成原電池。因原電池反應(yīng)而腐蝕有無(wú)電流無(wú)電流產(chǎn)生有電流產(chǎn)生反應(yīng)速率電化腐蝕化學(xué)腐蝕結(jié)果使金屬腐蝕使較活潑的金屬腐蝕5 吸氧腐蝕和析氫腐蝕的區(qū)別電化腐蝕類型吸氧腐蝕析氫腐蝕條件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性較強(qiáng)正極反應(yīng)。2 + 4e- + 2H 2。= 4OH -2H+ + 2e-=H2f負(fù)極反應(yīng)Fe 2e =Fe2+-2+Fe 2e=Fe腐蝕作用是主要的腐蝕類型，具有廣泛性發(fā)生在某些局部區(qū)域內(nèi)考點(diǎn)解說(shuō)6. 金屬的防護(hù)改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)。合金鋼中含有合金元素，使組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，耐腐蝕。如：不銹鋼。在金屬表面覆蓋保護(hù)層。常見(jiàn)方式有：涂油脂、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等；使表面生成致密

6、氧化膜；在表面 鍍一層有自我保護(hù)作用的另一種金屬。電化學(xué)保護(hù)法外加電源的陰極保護(hù)法：接上外加直流電源構(gòu)成電解池，被保護(hù)的金屬作陰極。犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法： 外加負(fù)極材料，構(gòu)成原電池，被保護(hù)的金屬作正極7。常見(jiàn)實(shí)用電池的種類和特點(diǎn) 干電池（屬于一次電池） 結(jié)構(gòu)：鋅筒、填滿 MnO2的石墨、溶有 NH4CI的糊狀物。酸性電解質(zhì)： 電極反應(yīng)J負(fù)極：Zn-2e-=zn2+正極：2NH4+2e-=2NH 3+H2NH3和 H2被 Zn2+、MnO2吸收：MnO2+H2=MnO+H 20,Zn+ 4NH3=Zn（NH 3）42+堿性電解質(zhì)：（KOH電解質(zhì)）電極反應(yīng) J負(fù)極：Zn+2OH-2e-=Zn（OH

7、）2I.正極：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+ Zn （OH）2Zn+MnO2+2H2O-=2MnOOH+ Zn （OH“鉛蓄電池（屬于二次電池、可充電電池） 結(jié)構(gòu)：鉛板、填滿 PbO2的鉛板、稀H2SO4。 A.放電反應(yīng)|負(fù)極：Pb-2e+ SO4 - = PbSO4原電池正極： PbO2 +2e-+4H +SO42- = PbSO4 + 2H2OB.充電反應(yīng) 陰極：PbSO4+2e-= Pb+ SO42-電解池陽(yáng)極：PbSQ-2e- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO 4 -總式：Pb + PbO2 + 2H2SO4 一放=電一 2PbSO4 + 2H2O充電注意：

8、放電和充電是完全相反的過(guò)程，放電作原電池，充電作電解池。電極名稱看電子得失，電極反應(yīng)式 的書寫要求與離子方程式一樣，且加起來(lái)應(yīng)與總反應(yīng)式相同。鋰電池 結(jié)構(gòu)：鋰、石墨、固態(tài)碘作電解質(zhì)。 A電極反應(yīng)f負(fù)極：2Li-2e-= 2Li+正極：丨2 +2e = 21- 總式：2Li + I 2 = 2LiIB MnO 2做正極時(shí)：負(fù)極： 2Li-2e- = 2Li+ 正極：MnO2+e- = MnO2-總 Li +MnO 2= Li MnO 2鋰電池優(yōu)點(diǎn)：體積小，無(wú)電解液滲漏，電壓隨放電時(shí)間緩慢下降，應(yīng)用：心臟起搏器，手機(jī)電池，電腦電池。A.氫氧燃料電池 結(jié)構(gòu)：石墨、石墨、 KOH溶液。 電極反應(yīng)r負(fù)極

9、：H2- 2e+ 2OH- = 2H 2OL 正極： O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-總式：2H2+O2=2H2O（反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有火焰，不是放出光和熱，而是產(chǎn)生電流）注意：還原劑在負(fù)極上反應(yīng)，氧化劑在正極上 反應(yīng)。書寫電極反應(yīng)式時(shí)必須考慮介質(zhì)參加反應(yīng)（先常規(guī)后深入）。若相互反應(yīng)的物質(zhì)是溶液，則需要鹽橋（內(nèi)裝KCI的瓊脂，形成閉合回路）。B 鋁、空氣燃料電池以鋁一空氣一海水電池為能源的新型海水標(biāo)志燈已研制成功。這種燈以取之不盡的海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而源源不斷產(chǎn)生電流。只要把燈放入海水中，數(shù)分鐘后 就會(huì)發(fā)出耀眼的閃光，其能量比干電池高2050倍。電極反應(yīng)：鋁是負(fù)

10、極4AI-12e = 4AI 3+;石墨是正極3O2+6H2O+12e-=12OH-8 電解池的陰陽(yáng)極判斷：由外電源決定：陽(yáng)極：連電源的正極；陰極：連電源的負(fù)極；根據(jù)電極反應(yīng)：氧化反應(yīng)t陽(yáng)極；還原反應(yīng)t陰極根據(jù)陰陽(yáng)離子移動(dòng)方向：陰離子移向T陽(yáng)極；陽(yáng)離子移向 T陰極，根據(jù)電子幾點(diǎn)流方向：電子流向：電源負(fù)極T陰極；陽(yáng)極T電源正極電流方向：電源正極T陽(yáng)極；陰極T電源負(fù)極9.電解時(shí)電極產(chǎn)物判斷：陽(yáng)極：如果電極為活潑電極，Ag以前的，則電極失電子，被氧化被溶解，Zn-2e-=Zn2+如果電極為惰性電極，C、Pt、Au、Ti等，則溶液中陰離子失電子，4OH-4e-= 2H 2O+ O2陰離子放電順序S2-

11、l-Br-CI-OH-含氧酸根F-陰極：（.陰極材料（金屬或石墨）總是受到保護(hù)）根據(jù)電解質(zhì)中陽(yáng)離子活動(dòng)順序判斷，陽(yáng)離子得電子順序 一金屬活動(dòng)順序表的反表 金屬活潑性越強(qiáng)，貝U對(duì)應(yīng)陽(yáng)離子的放電能力越弱，既得電子能力越弱。2+2+3+2+2+2+2+2+2+K+ Ca Na+ Mg Al （H+） Zn Fe Sn Pb Cu Hg Na+帝制餉和_fc, NaClMMOH-嗎HQ（含少試 NaOH）圖 20-1等）t加入NaOH溶液t加入BaCl2溶液t加入 電解生產(chǎn)主要過(guò)程（見(jiàn)圖 20-1 ）： NaCl從陽(yáng)極區(qū)加入，H2O從陰極區(qū)加入。陰極 H+放電，破壞了水的電 離平衡，使0H-濃度增大，

12、0H-和Na+形成NaOH溶液。B、電解冶煉鋁原料：（A ）、冰晶石：Na3AIF6=3Na+AIF63-NaOHCO2（B）、氧化鋁：鋁土礦 NaAlO 2 Al（OH） 3 一- Al 2O3過(guò)濾過(guò)濾原理陽(yáng)極2O2 - 4e =02 f，陰極Al3+ +3e- =Al總反應(yīng)：4AI 3+602 三=4AI+3O 2 f 設(shè)備：電解槽（陽(yáng)極 C、陰極Fe）因?yàn)殛?yáng)極材料不斷地與生成的氧氣反應(yīng)：C+O2 t CO+CO2，故需定時(shí)補(bǔ)充。C、電鍍：用電解的方法在金屬表面鍍上一層金屬或合金的過(guò)程。鍍層金屬作陽(yáng)極，鍍件作陰極，電鍍液必須含有鍍層金屬的離子。電鍍鋅原理：，陽(yáng)極 Zn 2e - = Zn