原電池和電解池知識點總結(jié)

1、學習必備 精品知識點原電池和電解池1原電池和電解池的比較:裝置原電池電解池實例itTt_丄- cm容戒原理使氧化還原反應中電子作定向移動，從而形成 電流。這種把化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原 電池。使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起氧化 還原反應的過程叫做電解。這種把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛?學能的裝置叫做電解池。形成條件 電極：兩種不同的導體相連； 電解質(zhì)溶液：能與電極反應。 能自發(fā)的發(fā)生氧化還原反應 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)）。反應類型自發(fā)的氧化還原反應:非自發(fā)的氧化還原反應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； 負極：材料性質(zhì)較活潑的電極

2、。由外電源決定： 陽極：連電源的正極； 陰極：連電源的負極；電極反應負極：Zn-2e-=z n2+（氧化反應）正極：2H+2e-=H2 f （還原反應）陰極：Cu2+ +2e- = Cu （還原反應） 陽極：2CI-2e-=Cl2f （氧化反應）電子流向負極t正極:電源負極t陰極；陽極t電源正極電流方向正極T負極電源正極T陽極；陰極T電源負極能量轉(zhuǎn)化化學能t電能電能T化學能應用抗金屬的電化腐蝕；實用電池。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原電池正負極的判斷：根據(jù)電極材料判斷：活潑性較強的金屬為負極，活潑性較弱的或者非金屬為正極。根據(jù)電子或

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

4、-O2（C作電極）電解液為KOH :負極：CH4+IOOH-8 e "=C032"+7H2O 正極：當負極材料能自發(fā)的與電解液反應時，正極則是電解質(zhì)溶液中的微粒的反應，H2SO4電解質(zhì)，如 2H+2e=H2 CuSO4 電解質(zhì)：Cu2+2e= Cu當負極材料不與電解質(zhì)溶液自發(fā)反應時，正極則是電解質(zhì)中的Q反正還原反應 當電解液為中性或者堿性時，H2O比參加反應，且產(chǎn)物必為 OH,如氫氧燃料電池（KOH電解質(zhì)）Q+2H2O+4j=4OH 當電解液為酸性時，口比參加反應，產(chǎn)物為 HO O 2+4Q+4e=2fO學習必備精品知識點4 化學腐蝕和電化腐蝕的區(qū)別化學腐蝕電化腐蝕一般條件

5、金屬直接和強氧化劑接觸不純金屬，表面潮濕反應過程氧化還原反應，不形成原電池。因原電池反應而腐蝕有無電流無電流產(chǎn)生有電流產(chǎn)生反應速率電化腐蝕化學腐蝕結(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正極反應。2 + 4e- + 2H 20 = 40H -2H+ + 2e-=H2f負極反應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)考點解說6 .金屬的防護改變金屬的內(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 金屬表面覆蓋保護層。常見方

6、式有：涂油脂、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等；使表面生成致密氧化膜；在表面 鍍一層有自我保護作用的另一種金屬。電化學保護法外加電源的陰極保護法：接上外加直流電源構(gòu)成電解池，被保護的金屬作陰極。 犧牲陽極的陰極保護法:外加負極材料，構(gòu)成原電池，被保護的金屬作正極7。常見實用電池的種類和特點干電池(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J負極：Zn-2e-=zn2+"正極：2NH4+2e-=2NH 3+H2NH3和 H2被 Zn2+、MnO2吸收：MnO2+H2=MnO+H 20,Zn2+ + 4NH3=Zn(NH 3)42+堿性電解質(zhì)

7、：(KOH電解質(zhì))電極反應 J負極：Zn+2OH-2e-=Zn(0H“正極：2MnO2+2H2O+2e=2MnO(0H)+ Zn (0H)2Zn+MnO2+2H2O-=2MnOOH+ Zn (OH)2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 | 負極：Pb-2e-+ SO42- = PbSO4原電池 正極：PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2出0B. 充電反應 陰極：PbSO4 +2e-= Pb+ S04 -' -2-電解池 陽極：PbSCH -2e + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO

8、 4總式：Pb + PbO2 + 2H2SO4 一=|電一 2PbSO4 + 2H2O注意：放電和充電是完全相反的過程，放電作原電池，充電作電解池。電極名稱看電子得失，電極反應式 的書寫要求與離子方程式一樣，且加起來應與總反應式相同。鋰電池 結(jié)構(gòu)：鋰、石墨、固態(tài)碘作電解質(zhì)。 A電極反應J負極：2Li-2e-= 2Li+、正極：丨2 +2e- = 21-總式：2Li + I 2 = 2LilB MnO 2做正極時：負極： 2Li-2e-= 2Li+"正極：MnO2+e- = MnO 2 -總 Li +MnO 2= Li MnO 2鋰電池優(yōu)點：體積小，無電解液滲漏，電壓隨放電時間緩慢下降

9、，應用：心臟起搏器，手機電池，電腦電池。A.氫氧燃料電池 結(jié)構(gòu)：石墨、石墨、 KOH溶液。 電極反應負極： 出-2e'+ 2OH- = 2H 2O-正極： O2 + 4e- + 2H 2O = 4OH-總式：2H2+O2=2H2O（反應過程中沒有火焰，不是放出光和熱，而是產(chǎn)生電流）注意：還原劑在負極上反應，氧化劑在正極上 反應。書寫電極反應式時必須考慮介質(zhì)參加反應（先常規(guī)后深入）。若相互反應的物質(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

10、源源不斷產(chǎn)生電流。只要把燈放入海水中，數(shù)分鐘后 就會發(fā)出耀眼的閃光，其能量比干電池高2050倍。電極反應：鋁是負極4AI-12e '= 4AI3+；石墨是正極 3O2+6H 2O+12e'=12OH-8 電解池的陰陽極判斷：由外電源決定：陽極：連電源的正極；陰極：連電源的負極；根據(jù)電極反應：氧化反應t陽極；還原反應t陰極根據(jù)陰陽離子移動方向：陰離子移向T陽極；陽離子移向 T陰極，根據(jù)電子幾點流方向：電子流向：電源負極T陰極；陽極T電源正極電流方向：電源正極T陽極；陰極T電源負極9.電解時電極產(chǎn)物判斷：陽極：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

11、=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->|->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）根據(jù)電解質(zhì)中陽離子活動順序判斷，陽離子得電子順序 一金屬活動順序表的反表 金屬活潑性越強，貝U對應陽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

12、 < Cu < Hg < Ag10.電解、電離和電鍍的區(qū)別電解電離電鍍條件受直流電作用受熱或水分子作用受直流電作用實質(zhì)陰陽離子疋向移動，在 兩極發(fā)生氧化還原反應陰陽離子自由移動，無明 顯的化學變化用電解的方法在金屬表面鍍上一層金 屬或合金實例電解CuCl 2 = Cu + Cl 2CuCl2=Cu2+2Cl -陽極 Cu 2e- = Cu2+ 陰極 Cu2+2e- = Cu關(guān)系先電離后電解，電鍍是電解的應用11.電鍍銅、精煉銅比較電鍍銅精煉銅形成條件鍍層金屬作陽極，鍍件作陰極，電鍍液必須含有鍍層金屬的離子粗銅金屬作陽極，精銅作陰極，CuSO4溶液作 電解液電極反應陽極 Cu

13、2e- = Cu2+ 陰極 Cu2+2e- = Cu陽極：Zn - 2e- = Zn2+Cu - 2e- = Cu2+ 等陰極：Cu2+ + 2e" = Cu溶液變化電鍍液的濃度不變?nèi)芤褐腥苜|(zhì)濃度減小12電解方程式的實例（用惰性電極電解）電解質(zhì)溶液陽極反應式陰極反應式總反應方程式（條件：電解）溶液酸堿性變化CuCl22Cl-2e-=Cl2?Cu2+ +2e-= CuCuCl2= Cu +Cl2?HCl2Cl-2e-=Cl2?+-木2H +2e=H2?2HCl=H2 f +Qf酸性減弱Na2SO44OH-4e-=2H2O+O2?+-木2H +2e=H2?2H2O=2H2? +Of不變H

14、2SO44OH-4e-=2H2O+O2?2H +2e=H2?2H2O=2H2f +Of消耗水，酸性增強NaOH4OH-4e-=2H2O+O2?2H+2e-=H2?2H2O=2H2f +Of消耗水，堿性增強NaCl2Cl-2e-=Cl2?+-木2H +2e=H2?2NaCl+2H 2O=H 2 f +CI f +2NaOHH+放電，堿性增強CuSO44OH-4e=2H2O+O2f2+ -Cu +2e = Cu2CuSO4+2H 2O=2Cu+O2 f +2HSO4OH"放電，酸性增強13,以惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律：電解水型：電解含氧酸，強堿，活潑金屬的含氧酸鹽，如稀H2SO4、N

15、aOH溶液、Na2SO4溶液:陽極：4OH-4e-=2H2O+O2f 陰極：2H+2e-=H2f總反應：2H2O= 2H2T + Of,溶質(zhì)不變，PH分別減小、增大、不變。酸、堿、鹽的加入增加了溶液導電性，從而加快電解速率（不是起催化作用）。電解電解質(zhì)：無氧酸（HF除外）、不活潑金屬的無氧酸鹽，女口CuCl2陽極：2C-2e=Cl2f陰極：Cu2+ +2e-= Cu總反應：CuCb= Cu +Cl 2?放氫生成堿型：活潑金屬的無氧酸鹽（ F化物除外）如 NaCI陽極：2C-2e=Cl2?陰極：2H+2e=H2?總反應：2NaCI+2H 2O=H2? +Qf +2NaOH公式：電解質(zhì)+H2S 堿

16、+出符非金屬放氧省酸型：不活潑金屬的含氧酸鹽，如CuSO4陽極：4OH-4e=2H2O+O2?陰極：Cu +2e = Cu總反應：2CuSO4+2H 2O=2Cu+ O2T +2HSO4公式：電解質(zhì)+H2OT酸+。2符金屬解NaCl溶液:電解2NaCl+2H 2O =H 2 f +2NaOH溶質(zhì)、溶劑均發(fā)生電解反應,PH增大Cl-:H+ NaOHiS 液1F 1rE=>Na+帝制蝕和_fc,NaCI#S:OH-W HpO含少意 NaOH)H2 t圖 20-18 電解原理的應用A、電解飽和食鹽水（氯堿工業(yè)）反應原理（陽極：2Cl- - 2e= Cl2?L電解陰極：2H+ + 2e = H2

17、總反應：2NaCI+2H 2。=H2T +Qf +2NaOH設(shè)備邙日離子交換膜電解槽） 組成：陽極 一Ti、陰極一Fe 陽離子交換膜的作用： 它只允許陽離子通過而阻止陰 離子和氣體通過。制燒堿生產(chǎn)過程（離子交換膜法）t加入NaOH溶液t加入BaCl2溶液宀加入食鹽水的精制：粗鹽（含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42- 等）Na2CO3溶液t過濾t加入鹽酸t(yī)加入離子交換劑（NaR）電解生產(chǎn)主要過程（見圖20-1 ）： NaCl從陽極區(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OH-濃度增大，OH-和Na+形成NaOH溶液。B、電解冶煉鋁學習必備精品知識點原料：(A )、冰晶石：Na3AIF6=3Na+AIF63-NaOHCO2(B)、氧化鋁：鋁土礦 濾 NaAIO 2 濾 AI(OH) 3 Al 2O3原理J陽極202- 4e =O2 f.陰極Al 3+3e- =AI3+2 電解總反應：4AI +6O 三=4AI+3O 2 f 設(shè)備：電解槽(陽極 C、陰極Fe)因為陽極材料不斷地與生成的氧氣反應：C+O2t CO+