原電池和電解池知識點總結.doc

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例Zn 丿、CuP廠稀喘酩8容液原理使氧化還原反應中電了作定向移動，從而形成 電 流。這種把化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置叫做原電池。使電流通過電解質溶液而在陰、陽兩極引起氧化 還原 反應的過程叫做電解。這種把電能轉變?yōu)榛瘜W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（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決定：正極：材料性質較不活潑的 電極；負極：材料性質較活潑的電極。由外電源決定

2、：陽極：連電源的正極；陰極：連電源 的負極；電極反應負極：Zm2e工Z門2+ （氧化反應）正極：2H+2e-=H2f （還原反應）陰極：Cu+ +2e' = Cu （還原反應）陽極：2CI-2e'=CI2f （氧化反應）電了流向負極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）O2原電池正負極的判斷：（1）根據電極材料判斷：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。根據電了或者電流的流動

3、方向：電了流向：負極T正極。電流方向：正極T負極。根據電極變化判斷：氧化反應T負極；還原反應T正極。根據現象判斷：電極溶解T負極；電極重量增加或者有氣泡生成T正極。根據電解液內離了移動的方向判斷:陰離了T移向負極；氧離了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：女口：e工Z岸+ 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屮：如鉛蓄電池，Pb+SCU亠2e工PbSO4負極材料本身不反應：要將失電了的部分和電解液都寫入電極反應式，如燃料電池CH4-O2 （C作電極）電解液為KOH:負極：CH4+100H-

4、8eyC032，+7H20正極：當負極材料能自發(fā)的與電解液反應時，正極則是電解質溶液屮的微粒的反應，H2S04 電解質，女口 2H+2e=H2CuSO4 電解質：Cu2+2e= Cu當負極材料不與電解質溶液自發(fā)反應時，正極則是電解質屮的Q反正還原反應 當電解液為屮性或者堿性時，HzO比參加反應，且產物必為 0H,如氫氧燃料電池（KOH電解質）C2+2H?O+4e=4OHword文檔可編輯 當電解液為酸性時，H比參加反應，產物為H0 0 2+4Q+4e=2fO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生有

5、電流產生反應速率電化腐蝕化學腐蝕結果使金屬腐蝕使較活潑的金屬腐蝕4 化學腐蝕和電化腐蝕的區(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屮性水膜酸性較強正極反應02 + 4e” + 2H2O = 40H2H+ + 2e'=H2f負極反應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5.吸氧腐蝕和析氫腐蝕的區(qū)別考點解說6.金屬的防護（1）改變金屬的內部組織結構。合金鋼屮含有合金元素，使組織結構發(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

6、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，構成原電池，被保護的金屬作正極7o常見實用電池的種類和特點干電池（屬于一次電池） 結構：鋅筒、填滿MnO2的石墨、溶有NhUCI的糊狀物。酸性電解質： 電極反應負極：Zn-2e=zn2i 正極：2NH4'*'+2e =2NH 3+H2NH3 和 H2 被 ZnS、MnO2 吸收： MnO2+H2= MnO+H 2070+ 4NH3=Zn (NHs) /+ 堿性電解質：(KOH電解質)電極反應 J 負極：Zn+2OH

7、-2e=Zn (OH) 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） 結構：鉛板、 A.放電反應PbSO4+2H2O填滿PbO2的鉛板、稀H2SO4。負極：Pb-2e-+ SO42- = PbSO4原電池正極： Pb6 +2e+4H + + SOQ-zzB.充電反應 J 陰極：PbSO4fr2e"= Pb+SO/-電解池陽極PbSO4 -2h + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO 徑總式:放由Pb + PbO2 + 2H2SO4 丁=電一 2PbSCU

8、+ 2缶0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注意：離了方程式一樣，且加起來應與總反應式相同。鋰電池 結構：鋰、石墨、固態(tài)碘作電解質。 A電極反應j負極：2Li-2e- = 2Li+（正極:l2+2e' = 2i總式：2Li + l2=2UlB MnO 2做正極時:負極：2Li-2e- = 2Li+正極：Mn 02+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，應用池。：心臟起搏器，手機電池，電腦電 A.氫氧燃料電池 結構：石墨、石墨、KOH

9、溶液。 電極反應.負極：tb-2e-+ 2OH- = 2H2O正極：02+4& + 2H 20 = 4OH總式：2H2+O 2=2缶0（反應過程屮沒有火焰，不是放出光和熱，而是產生電流）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參加反應（先常規(guī)后深入）。若相互反應的物質是溶液，則需要鹽橋（內裝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Z不盡的海水為電解質溶液，靠 空氣屮的氧氣 使鋁不斷氧化而源源不斷產生電流。只要把燈放入海水屮，數分鐘后就會發(fā)出耀眼的閃光，其能量比干電池高20

10、50 倍。電極反應：鋁是負極4AI12es4A|3+；石墨是正極 3O2+6H2O+12e-=12OH-&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；根據電極反應：氧化反應T陽極；還原反應T陰極T陽極；陽離了移向T陰極， 電源負極T陰極；陽極T電源正極 電源正極T陽極；陰極T電源負極根據陰陽離了移動方向：陰離了移向根據電了幾點流方向：電了流向：電流方向：9電解時電極產物判斷：Zn-2e-=zn2+4OH-4e-= 2H2O+ O2（1）陽極：如果電極為活潑電極，Ag以前的，則電極失電了，被氧化被溶解，如果電極為惰性電極，C、Pt、Au、Ti等，則溶液屮陰離

11、子失電了，陰離了放電順序S2->|->Br>C|->0H>含氧酸根汗-陰極：（陰極材料（金屬或石墨）總是受到保護）根據電解質屮陽離了活動順序判斷，陽離了得電了順序金屬活動順序表的反表金屬活潑性越強，貝U對應陽離了的放電能力越弱，既得電了能力越弱。K+ <Ca2+ V Na+ < Mg ?+ < Al (H+ ) < Zn< Pb?* < Cu?* < Hg2+ < Ag +10.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了作用受直流電作用實質陰陽離了疋向移動，在兩 極發(fā)生氧化還原反應陰陽離了自由移動

12、，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word文檔可編輯&電解原理的應用A、電解飽和食鹽水（氯堿工業(yè)）反應原理J 日極：2CI- - 2e = Cl2f陰極：2H+ + 2e'= H2I總反應:2NaCI+2H 2O 電解word文檔可編輯IrOH*H2tH*- hJaOH 付 fkNaOHH2t+Cl2f+2NaOH設備邙R離了交換膜電解槽） 組成：陽極一 Ti、陰極一 Fe 陽離了交換膜的作用：它只允許陽離了通過而阻止陰離了和氣體通過。制燒堿生產過程（離了交換膜法） 食鹽水的精制：粗鹽（含泥沙、Ca2 Mg2 Fe3+、504-等）T加入NaOH溶液

13、T加入BaCl2溶液宀加入Na2CO3溶液宀過濾宀加入鹽酸 宀加入離了交換劑（NaR） 電解生產主要過程（見圖20-1） : NaCI從陽極區(qū)加入，HR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，0H-和N*形成NaOH溶液。B、電解冶煉鋁原料：（A ）、冰晶石：Na3AIF6=3Na+AIF63-> Al 2O3NaOHC02(B)、氧化鋁：鋁土礦一T NaAIO 2T AI (OH) 3原理I陽極20 4e- =02f陰極 AP+ +3e- =AI由解總反應：4A|3+6OJH=4AI+3O2fC+O2T設備：電解槽邙日極C、陰極Fe）因為陽極材料不斷地與生成的氧氣反應：C0+C02,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。（1）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。電鍍鋅原