(完整版)原電池和電解池知識點歸納

1、原電池和電解池知識點二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。一原電池和電解池的比較：根據(jù)電子或者電流的流動方向：電子流向：負極正極。電流方向：正極負極。裝置原電池電解池根據(jù)電極變化判斷： 氧化反應負極；還原反應正極。根據(jù)現(xiàn)象判斷： 電極溶解負極； 電極重量增加或者有氣泡生成正極。實例根據(jù)電解液內離子移動的方向判斷：陰離子移向負極；氧離子移向正極。三電極反應式的書寫：* 注意點：1.弱電解質、氣體、難溶物不拆分，其余以離子符號表示；使氧化還原反應中電子作定向移動，從使電流通過電解質溶液而在陰、陽兩極2.注意電解質溶液對正負極的影響；引起氧化

2、還原反應的過程叫做電解。這3.遵守電荷守恒、原子守恒，通過添加+-2而形成電流。這種把化學能轉變?yōu)殡娔蹾、OH 、HO 來配平原理種把電能轉變?yōu)榛瘜W能的裝置叫做電1.負極：負極材料本身被氧化：的裝置叫做原電池。解池。如果負極金屬生成的陽離子與電解液成分不反應，-n+則為最簡單的： M-n e =M電極：兩種不同的導體相連；-2+如： Zn-2 e=Zn形成條電解質溶液：能與電極反應。電源；電極（惰性或非惰性） ；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：件能自發(fā)的發(fā)生氧化還原反應電解質（水溶液或熔化態(tài)） 。如鉛蓄電池，2-2e-=PbSO4Pb+SO4形成閉合回路負極材料

3、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，反應類自發(fā)的氧化還原反應非自發(fā)的氧化還原反應如燃料電池 CH4-O2(C 作電極 ) 電解液為 KOH：負極： CH4+10OH-8 e - =C032- +7H2O型2. 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中的微粒的反應，由電極本身性質決定：由外電源決定：H2SO4 電解質，如 2H+2e=H2CuSO 4 電解質： Cu 2+2e= Cu電極名當負極材料不與電解質溶液自發(fā)反應時，正極則是電解質中的O 反正還原反應正極：材料性質較不活潑的電極；陽極：連電源的正極；2稱H2O參加反應，且產(chǎn)物必為-當電解液為中性或者堿

4、性時，負極：材料性質較活潑的電極。陰極：連電源的負極；OH,-電極反負極： Zn-2e-2+2+-（還原反應）如氫氧燃料電池（ KOH電解質） O2+2H2O+4e=4OH=Zn （氧化反應）陰極： Cu+2e = Cu+2應+-（氧化反應）當電解液為酸性時，H 參加反應，產(chǎn)物為H O正極： 2H +2e =H（還原反應）陽極： 2Cl -2e =Cl22如氫氧燃料電池（KOH電解質） O 2+4O2+4e=2H2O電子流負極正極電源負極陰極；陽極電源正極四常見的原電池向2電流方1.銀鋅電池： (負極 Zn、正極 -Ag O、電解液 NaOH )正極負極電源正極陽極；陰極電源負極負極 ： Zn

5、+2OH-2向2e = Zn(OH) (氧化反應 )(還原反應 )正極 ： Ag2O + H2O + 2e-= 2Ag + 2 OH能量轉化學能電能電能化學能化學方程式Zn + Ag2O + H2O= Zn(OH)2 + 2Ag化2.鋁 空氣 海水（負極 -鋁、正極 -石墨、鉑網(wǎng)等能導電的惰性材料、 電解液 -海水）抗金屬的電化腐蝕犧牲陽極的陰電解食鹽水 （氯堿工業(yè)）；電鍍（鍍負極 ： 4Al12e =4Al3+(氧化反應 )應用極保護法；銅）；電冶（冶煉Na、Mg、Al ）；精正極 ： 3O2（還原反應 )2實用電池。煉（精銅）。+6H O+12e =12OH總反應式為：4Al+3O2+6H

6、2O=4Al(OH)3（鉑網(wǎng)增大與氧氣的接觸面）海洋燈標電池13.鎂 -鋁電池（負極 -Al、正極 -Mg電解液 KOH）負極 (Al)：(氧化反應 )2Al + 8 OH - 6e- 2AlO2 +4H2O正極 (Mg）： 6H22（還原反應 )O + 6e- 3H +6OH化學方程式：2Al + 2OH22 2+2HO 2AlO+ 3H4.堿性鋅錳干電池： （負極 Zn、正極 C、 電解液 KOH 、 MnO2 的糊狀物）負極： Zn + 2OH2e-2(氧化反應 )= Zn(OH)正極： 2MnO 2（還原反應 )+ 2H2O + 2e-=2MnOOH +2 OH化學方程式Zn +2Mn

7、O2 +2H2 O = Zn(OH)2+ MnOOH5.鉛蓄電池：（負極 Pb正極 PbO2電解液 濃硫酸）放電時 SO424負極： Pb 2e=PbSO (氧化反應 )正極： PbO2 4H SO4242(還原反應 ) 2e=PbSO2H O充電時陰極： PbSO4 + 2H+ 2e-=Pb+H2SO4 (還原反應 )陽極： PbSO42-224+(氧化反應 )+2HO 2e = PbO + H SO + 2H總化學方程式Pb PbO2 + 2H2SO4放電2PbSO4+2H2 O充電6.鎳 -鎘電池 （負極 -Cd 、正極 NiOOH、電解質溶液為KOH 溶液）22放電時負極： Cd 2e

8、+ 2 OH= Cd(OH)2 (氧化反應 )Ni(OH) +Cd(OH)正極： 2NiOOH + 2e + 2H2O = 2Ni(OH)2 + 2OH(還原反應)充電時陰極： Cd(OH)2+ 2e=Cd + 2 OH(還原反應 )陽極： 2 Ni(OH)22 2e+ 2 OH = 2NiOOH + 2H O (氧化反應 )總化學方程式Cd + 2NiOOH + 2H2O放電22充電Cd(OH) + 2Ni(OH)7.氫氧燃料電池電解質是 KOH 溶液 （堿性或中性電解質）負極： H2 2e- + 2OH = 2H2O (氧化反應 )正極： O2+ H2O + 4e- = 4OH(還原反應

9、)總反應方程式2H2+ O2= 2H2O電解質是 H2SO4 溶液（酸性電解質）負極： H2 2e- = 2H+ (氧化反應 )正極： O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O (還原反應 )總反應方程式2H2+ O2= 2H2O注意 1.堿性溶液反應物、生成物中均無H+2.酸性溶液反應物、生成物中均無OH-8.甲醇燃料電池（鉑為兩極、電解液KOH溶液）正極： 3O2+12e- + 6H20= 12OH- (還原反應 )負極： 2CH3 OH 12e- + 16OH = 2CO32- +12H2O (氧化反應 )總反應方程式2CH3OH + 3O2 + 4KOH = 2K2CO3+ 6H2O

10、9.CO 燃料電池（鉑為兩極、 Li CO 和 Na CO 的熔融鹽作電解質， CO 為負極燃氣，2323空氣與 CO2的混合氣為正極助燃氣）正極：O4e- 2CO2-(還原反應 )2 2 2CO3負極：2CO 2CO32-4e-2(氧化反應 )=4CO總反應方程式均為：2CO O2 2CO210.肼燃料電池 （鉑為兩極、電解液KOH 溶液）正極：O2 + 2H2O + 4e-= 4OH(還原反應 )負極：N2H4 + 4OH -4e- = N2 + 4H2O (氧化反應 )總反應方程式N2H4+ O2= N2+ 2H2O11.甲烷燃料電池 （鉑為兩極、電解液KOH溶液）正極： 2O2+ 2H

11、2O + 8e-= 8 OH(還原反應 )負極： CH4- 8e-2-+ 7H2O (氧化反應 )+ 10OH= CO3總反應方程式CH4+ 2KOH+ 2O2232= K CO+ 3HO12.丙烷燃料電池（ 鉑為兩極、正極通入O 和 CO 、負極通入丙烷、電解液有三種）22電解質是熔融碳酸鹽（ K2 CO3 或Na2CO3）正極 ： 5O2-232-(還原反應 )+ 20e + 10CO = 10CO負極 ： C3H8- 20e-+ 10CO32- = 3CO2 + 4H2O (氧化反應 )總反應方程式C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O堿性電解質 （鉑為兩極、電解液KOH溶液）

12、正極 ： 5O2+ 20e- + 10H2O = 20OH(還原反應 )負極：C38-32-2(H- 20e + 26 OH= 3CO+ 17HO氧化反應 )總反應方程式C3H8 + 5O2 +6KOH = 3 K2CO3+ 7H2O五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果使金屬腐蝕使較活潑的金屬腐蝕2六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O2 + 4e - + 2H 2O =

13、 4OH-2H+ + 2e - =H2 負極反應-2+-2+Fe 2e=FeFe 2e =Fe腐蝕作用是主要的腐蝕類型，具有廣泛發(fā)生在某些局部區(qū)域內性* 金屬腐蝕的快慢的判斷在同一電解質溶液中，電解原理引起的腐蝕原電池原理化學腐蝕有效防腐措施的腐蝕；七金屬的防護改變金屬的內部組織結構。合金鋼中含有合金元素，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

14、原電池，被保護的金屬作正極* 防腐措施：外接電源的陰極保護法犧牲陽極的陰極保護法一般防護無防護八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 陽極；還原反應陰極根據(jù)陰陽離子移動方向：陰離子移向陽極；陽離子移向陰極，根據(jù)電子幾點流方向： 電子流向 :電源負極陰極；陽極電源正極電流方向 :電源正極陽極；陰極電源負極九 . 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 - =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，-= 2H2O+ O24OH- 4e

15、陰離子放電順序2-S>I>Br>Cl>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)電解質中陽離子活動順序判斷，陽離子得電子順序 金屬活動順序表的反表金屬活潑性越強，則對應陽離子的放電能力越弱，既得電子能力越弱 :H+ （水） < Zn 2+ < Fe 2+< H+（酸） < Cu 2+ < Fe3+ < Ag +電解方程式的實例（用惰性電極電解） ：電解質溶陽極反應式陰極反應式總反應方程式溶液酸堿液（條件：電解）性變化CuCl22Cl-2e-22+2e-= Cu22=Cl CuCuCl

16、 = Cu +ClHCl2Cl - -2e - =Cl 22H+2e- =H22HCl=H2+Cl 2酸性減弱Na2SO4-=2H2O+O2+-=H22HO=2H+O2不變4OH-4e2H +2eH2SO4-=2H2O+O2+-=H22HO=2H+O2消耗水，4OH-4e2H +2e酸性增強NaOH-=2H2O+O2+-=H22HO=2H+O2消耗水，4OH-4e2H +2e堿性增強2NaCl+2H2O=H+Cl+-2+-22H 放電，堿NaCl2Cl -2e =Cl 2H +2e =H 2+2NaOH性增強2CuSO4+2H2O=2Cu+OH 放CuSO4-=2H2O+O22+2e-= Cu

17、電, 酸性增4OH-4eCuO2+2H2SO4強十以惰性電極電解電解質溶液的規(guī)律：電解水型： 電解含氧酸，強堿，活潑金屬的含氧酸鹽（稀H2SO4、 NaOH、 Na2SO4）陽極：-=2H2O+O陰極：+-4OH-4e2H +2e =H22電解總反應： 2H2O= 2H2 + O 2，溶質不變， 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 ：無氧酸、不活潑金屬的無氧酸鹽，如CuCl2、 HCl陽極： 2Cl - -2e - =Cl 2陰極： Cu2+ +2e- = Cu電解總反應： CuCl2= Cu +Cl2放氫生成堿型：活

18、潑金屬的無氧酸鹽如 NaCl陽極： 2Cl - -2e - =Cl2陰極： 2H+2e- =H2總反應：2NaCl+2H 2O=H2+Cl 2+2NaOH公式：電解質+H2 O堿 + H2 +非金屬放氧生酸型：不活潑金屬的含氧酸鹽，如CuSO4-陽極： 4OH-4e =2H2O+O2陰極： Cu2+ +2e- = Cu總反應： 2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2+2H2SO4公式：電解質+H2 O酸 + O2 +金屬3十一電解原理的應用電解飽和食鹽水（氯堿工業(yè)）反應原理-陽極： 2Cl - 2e= Cl 2陰極： 2H+ + 2e - = H2電解總反應： 2NaCl+2H2O=H2+Cl

19、 2 +2NaOH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。圖 20-1（2）制燒堿生產(chǎn)過程（離子交換膜法）2+2+3+食鹽水的精制： 粗鹽（含泥沙、 Ca 、Mg 、Fe 、2-等）加入 NaOH溶液加入 BaCl2 溶液加入 Na2CO3溶液過濾加入鹽酸加入離SO4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， H O從陰極區(qū)加入。陰極H+ 放電，2破壞了水的電離平衡，使-+形成 NaOH溶液。OH濃度增大， OH和 Na電解冶煉鋁，以及活潑金屬Na、Mg原料：（ A）、冰晶石：+3-NaAlF =3Na +AlF636（ B）、氧化鋁：NaOHCO22O3鋁土礦 NaAlO 2 Al(OH)3 Al過濾過濾 原理陽極2O2 4e - =O2陰極Al3