高中化學原電池和電解池全面總結(jié)超全版

1、v1.0可編輯可修改原電池和電解池1.原電池和電解池的比較:裝置原電池電解池實例Zn，一，Cu TT 三|三J三L福嫡騏、_=_ -tQjeg麗液原理使氧化還原反應(yīng)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(yīng)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/、同的導體相連；電解質(zhì)溶液：能與電極反應(yīng)。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/、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(yīng)負極：Zn-2e-=Zn2+ （氧化反應(yīng)）正極：2H+2e=H4 （還原反應(yīng)）陰極：Cu2+ +2e- = Cu （還原反應(yīng)）陽極：2Cl-2e-=Cl2T（氧化反應(yīng)）電子流向負極一正極電源負極一陰極；陽極一電源正極電流方向正極一負極電源正極一陽極；陰極一電源負極能量轉(zhuǎn)化化學能一電能電能一化學能應(yīng)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.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金屬直接和強氧化劑接觸不純金屬，表面潮濕反應(yīng)過程氧化還原反應(yīng)，/、形成原電

3、池。因原電池反應(yīng)而腐蝕啟尢電流無電流產(chǎn)生后電流產(chǎn)生11v1.0可編輯可修改反應(yīng)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3.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(yīng)O2 + 4e - + 2H 2O = 4OH-2H+ + 2e -=HJ負極反應(yīng)Fe 2e-=Fe2+Fe 2e-=Fe2+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)4.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)陰陽離手走向移動，在兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)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

4、層金屬或合金實例電解CuCl2 = Cu+Cl2CuCl2=Cuf+2Cl -陽極 Cu 2e- = Cu 2+陰極 Cu2+2e- = Cu關(guān)系先電離后電解，電鍍是電解的應(yīng)用5.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，CuSO蛤液作電解液電極反應(yīng)一、.-2+陽極 Cu 2e = Cu陰極 Cu 2+2e- = Cu陽極：Zn - 2e - = Zn 2+ Cu - 2e - = Cu2+等陰極：Cu2+ + 2e - = Cu溶液變化電鍍液的濃度小艾溶液中溶質(zhì)濃度減小6.電解方程式的實例 （用惰性電極電解）電解

5、質(zhì)溶液陽極反應(yīng)式陰極反應(yīng)式總反應(yīng)方程式（條件：電解）溶液酸堿性變化CuCl22Cl-2e-=C12TCu2+ +2e-= CuCuC12= Cu +C12T22v1.0可編輯可修改HCl2Cl-2e-=C12T2H+2e=Hd2HC1=Hd +C12T酸性減弱Na2SO4OH-4e -=2H2O+OT2H+2e=Hd2H2O=2HT +QT/、變H2SQ4OH-4e -=2H2O+OT2H+2e=Hj2HzO=2HT +QT消耗水，酸性增強NaOH4OH-4e -=2H2O+OT2H+2e=Hj2HzO=2HT +QT消耗水，堿性增強NaCl2C1-2e-=C12T2H+2e-=Hj2NaC1

6、+2H2O=HT +C12T+2NaOHH+放電，堿性增強CuSO4OH-4e -=2H2O+OTCu2+ +2e-= Cu2CuSO+2HO=2Cu+ Of+2H2SOOH一放電，酸性增強考點解說1 .電化腐蝕：發(fā)生原電池反應(yīng)，有電流產(chǎn)生(1)吸氧腐蝕負極：Fe2e-=Fe2+A4正極：Q+4e-+2H2O=4OH總式：2Fe+Q+2H2O=2Fe(OH)4Fe(OH)2+Q+2HaO=4Fe(OH 2Fe(OH) 3=Fe2Q+3HO(2)析氫腐蝕： CQ+HO HCA H+HCO -2+負極：Fe 2e =Fe正極：2H+ + 2e -=H T總式：Fe + 2CO2 + 2H2O =

7、Fe(HCO3)2 + H 2 TFe(HCO)2水解、空氣氧化、風吹日曬得FezQ。2 .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3。常見實用電池的種類和特點33v1.0可編輯可修改干電池（屬于一次電池）結(jié)構(gòu)：鋅筒、填滿 MnO的石墨、溶有NHCl的糊狀物。

8、2+電極反應(yīng)負極：Zn-2e =Zn1正極：2NH+2e=2NH+H2232+2NH和 H2被 Zn、MnO吸收： MnO2+H2=MnO+HD,Zn +4NH=Zn（NH04鉛蓄電池（屬于二次電池、可充電電池）結(jié)構(gòu)：鉛板、填滿 PbQ的鉛板、稀HkSQoA.放電反應(yīng) f 負極：Pb-2e -+ SO42- = PbSO4正極：PbO2 +2e -+4H+ + SO 42- = PbSO4 + 2H 2O、 , 一 、一，-.-2-B.充電反應(yīng)，陰極：PbSO+2e = Pb+ SO42- 陽極：PbSO -2e + 2H 2O = PbO2 +4H+ + SO 4總式：Pb + PbO2 +

9、 2H 2SO k備% 2PbSO + 2H 2O 充電注意：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(yīng)式的書 寫要求與離子方程式一樣，且加起來應(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)。電極反應(yīng)負極：2Li-2e - = 2Li+正極：I 2 +2e- = 2I - 總式：2Li + I 2 = 2LiIA.氫氧燃料電池 結(jié)構(gòu)：石墨、石墨、KOH液。電極反應(yīng)負極：H2- 2e -+ 2OH- = 2H 2O正極：O2 + 4e - + 2H 2O = 4OH-總式：2H2+Q=2H2。（反應(yīng)過程中沒有火焰，不是放出光和熱，而是產(chǎn)生電流）注

10、意：還原劑在負極上反應(yīng)， 氧化劑在正極上反應(yīng)。書寫電極反應(yīng)式時必須考慮介質(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 KCl的瓊脂，形成閉合回路）。44v1.0可編輯可修改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(yīng)：鋁是負極4Al-12e -= 4Al 3+;石墨是正極 3O 2+6H2O+12e=12OH4.電解反應(yīng)中反應(yīng)物的判斷以一放電順序陰極A.陰極材料（金屬或石墨）總

11、是受到保護。B.陽離子得電子順序 一金屬活動順序表的反表：K+ Ca2+ Na+ Mg 2+ Al 3+ （H+） Zn 2+ Fe 2+ Sn 2+ Pb 2+ Cu 2+ Hg 2+ I - Br- Cl - OH- NO3等含氧酸根離子F-B.陽極是活潑電極時：電極本身被氧化，溶液中的離子不放電。5 .電解反應(yīng)方程式的書寫步驟：分析電解質(zhì)溶液中存在的離子；分析離子的放電順序；確定電極、寫出電極反應(yīng)式；寫出電解方程式。如：電解解NaCl溶液：2NaCl+2H2O =Hd +Cl 2 f +2NaOH溶質(zhì)、溶劑均發(fā)生電解反應(yīng)，PH增大、電解.、一 .電解CuSO溶放：2CuSQ + 2H 2

12、O=2Cu + O2T + 2H2SQ溶質(zhì)、溶劑均發(fā)生電解反應(yīng)，PH減小。電解.電解 CuCl2 溶液：CuCl2= Cu+Cl2 T 由本 一電解鹽酸：2HCI = H2 T + Cl2T溶劑不變，實際上是電解溶質(zhì)，PH增大。電解電解稀H2SQ、NaOHm、Ns2SQ溶液：2H20= 2H2T + O2T,溶質(zhì)不變，實際上是電解水，PH分另減小、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）一電解電解熔融 NaOH: 4NaOH=4Na + 02 T + H 20T電解 _.、一 一、用銅電極電解 N&SQ溶?夜:Cu +2H 2O= Cu（OH）2 + H

13、 2T （汪息：不是電解水。）6 .電解液的PH變化：根據(jù)電解產(chǎn)物判斷?？谠E：“有氫生成堿，有氧生成酸；都有濃度大，都無濃度小”。（“濃度大”、“濃度小”是指溶質(zhì)的濃度）7 .使電解后的溶液恢復原狀的方法:56v1.0可編輯可修改先讓析出的產(chǎn)物（氣體或沉淀）恰好完全反應(yīng)，再將其化合物投入電解后的溶液中即可。如：NaCl溶液：通HCl氣體（不能加鹽酸）;（2）AgN（O溶液：加Ag2O固體（不能加AgOH;CuCl2溶液：力口 CuCl2固體；KNO溶液：加 CuSO溶液：CuO（不能加 CuQ Cu（OH）2、CuOHCO）等。8 .電解原理的應(yīng)用A、電解飽和食鹽水（氯堿工業(yè)）反應(yīng)原理陽極：2

14、Cl - - 2e -= Cl 2 T陰極：2H+ + 2e = H2T一 一、電解 .總反應(yīng)：2NaCl+2H2O=H2 T +CI2 T +2NaOH設(shè)備 （陽離子交換膜電解槽）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）食鹽水的精制：粗鹽（含泥沙、Ca2+、Mg+、Fe3+、SO第等）一加入 NaOH液一加入 BaCl2溶液一加入 N&CO溶液一過濾一加入鹽酸一加入離子交換劑（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液。日電解冶煉鋁原料：（A）、冰晶石：NaAlF6=3Na+AlF63-（B）、氧化鋁：鋁土礦 NaOH NaAlO 2 110 Al（OH） 3 - Al 2O過濾過濾 原理 陽極 2O 2 4e - =O2 T陰極 Al 3+3e =Al總反應(yīng)：4Al 3+6C2 - =4Al+3O2 T 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(yīng)：C+O - CO+CQ故需定時補充。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程。鍍層金屬作陽極，鍍件作陰極，電鍍液必