电化学单元知识总结.docx

电化学单元知识总结【重点聚焦】一、原电池、电解池、电镀池的比较原电池电解池电镀池定义（装置特点）将化学能转变成电能的装置将电能转变成化学能的装置应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属的装置反应特征自发反应非自发反应非自发反应装置特征无电源，两极材料不同有电源，两极材料可同可不同有电源形成条件1、活泼性不同的两极（连接）2、电解质溶液（两极插入其中并与电极自发反应）3、形成闭合回路1、两电极连接电源2、两电极插入电解质溶液中3、形成闭合回路1、镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极2、电镀液必须含有镀层金属的离子电极名称（电极构成）负极：较活泼金属（电子流出的极）正极：较不活泼的金属（或能导电的非金属）（电子流入的极）阳极：与电源正极相连的极阴极：与电源负极相连的极名称同电解，但有限制条件阳极：必须是镀层金属阴极：镀件电极反应负极：氧化反应，金属失电子正极：还原反应，溶液中的阴离子得电子或者氧气得电子（吸氧腐蚀）阳极：氧化反应、溶液中的阴离子失电子，或电极金属失电子阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子阳极：金属电极失电子阴极：电镀液中阳离子得电子电子流向负极正极电源负极阴极电源正极阳极（同电解池）溶液中带电粒子的移动阳离子向正极移动阴离子向负极移动阳离子向阴极移动阴离子向阳极移动（同电解池）二、原电池、电解池、电镀池判定规律若无外接电源，可能是原电池，然后依据原电池的形成条件分析判定，主要思路是“三看”。先看电极：两极为导体且活泼性不同；再看溶液：两极插入电解质溶液中；后看回路：形成闭合回路或两极接触。若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池。当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同则为电镀池，其余情况为电解池。三、酸、碱、盐溶液电解规律（惰性电极）类型电极反应特点实例电解对象电解质浓度pH电解质溶液复原电解水型阴:2H+2e-=H2阳:4OH-4e-=O2+2H2ONaOH水增大增大水H2SO4水增大减小水Na2SO4水增大不变水电解质型电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电HCl电解质减小增大氯化氢CuCl2电解质减小 氯化铜放H2生碱型阴极：H2O放H2生碱阳极：电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质增大氯化氢放O2生酸型阴极：电解质阳离子放电阳极：H2O放O2生酸CuSO4电解质和水生成新电解质减小氧化铜四、常见化学电池 电池负极反应正极反应总反应式一次电池普通干电池（Zn、MnO2、NH4Cl、C）Zn-2e-=Zn2+2NH4+2e-=2NH3+H22NH4+Zn=2NH3+H2+Zn2+铝空气海水电池4Al-12e-=4Al3+3O2+12e-+6H2O=12OH-4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3碱性锌电池（Zn|KOH|MnO2）Zn+2OH-2e-=Zn(OH)22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2锌银电池（Zn|KOH|Ag2O）Zn+2OH-2e-=ZnO+H2OAg2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-Zn+Ag2O=ZnO+2Ag二次电池铅蓄电池（Pb|H2SO4|PbO2）Pb-2e-+SO42-=PbSO4PbO2+2e-+4H+SO42-=PbSO4+2H2O2PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4 氢镍电池H2|OH-|NiO(OH)H2+2OH-2e-=2H2O2NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-2NiO(OH)+H22Ni(OH)2镉镍电池Cd|OH-|NiO(OH)Cd+2OH-2e-=Cd(OH)22NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2燃料电池氢氧燃料电池(H2|H+|O2)2H2-4e-=4H+O2+4e-+4H+=2H2O2H2+O2=2H2O氢氧燃料电池(H2|Na2SO4|O2)2H2-4e-=4H+O2+4e-+2H2O=4OH-2H2+O2=2H2O氢氧燃料电池（H2|OH-|O2）2H2-4e-+4OH-=4H2OO2+4e-+2H2O=4OH-2H2+O2=2H2OCH4燃料电池(CH4|OH-|O2)CH4+10OH-8e-= CO32-+7H2O2O2+4H2O+8e-=8OH-CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O五、电化学基础知识的应用1、析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以钢铁为例）： 2、金属的防护，主要有下面几种情况：改变金属的内部结构，例如把Ni、Cr等加入普通钢里制成不锈钢；覆盖保护层，例如涂油层、油漆、搪瓷、熟料等，另外还有电镀耐腐蚀的金属；电化学保护法，多采用牺牲阳极保护法，如在船只的螺旋桨附近的船体上镶嵌活泼金属锌块，另外可采用与电源负极相连接的保护方法，例如大型水坝船闸的保护就是让铁闸门和电源负极相连。3、电解原理的应用氯碱工业（电解饱和食盐水）：2NaCl + 2H2O2NaOH + H2 + Cl2；活泼金属Na、Mg、Al的制取，例如，电解熔融的NaCl制金属Na，2NaCl 2Na + Cl2（其中Na为阴极区产物而Cl2则为阳极区产物）；金属的精炼，例如铜的精炼，以粗铜为阳极，精铜为阴极，含铜离子的溶液作电解质溶液；电镀，待镀金属制品作阴极，镀层金属作阳极，含有镀层金属离子的溶液作电镀液，阳极反应：M ne- = Mn+（进入溶液），阴极反应Mn+ + ne- = M（在镀件上沉积）。六、有关电解计算的方法规律有关