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原电池与电解池总结第一篇:原电池和电解池知识点总结 原电池和电解池 1原电池和电解池的比较: 2原电池正负极的判断: 根据电极材料判断:活泼性较强的金属为负极,活泼性较弱的或者非金属为正极。 根据电子或者电流的流动方向:电子流向:负极正极。电流方向:正极负极。 根据电极变化判断:氧化反应负极; 还原反应正极。 根据现象判断:电极溶解负极; 电极重量增加或者有气泡生成正极。 根据电解液内离子移动的方向判断:阴离子移向负极;氧离子移向正极。 3电极反应式的书写: 负极:负极材料本身被氧化: n+2+ 如果负极金属生成的阳离子与电解液成分不反应,则为最简单的:M-n e-=M 如:Zn-2 e-=Zn 如果阳离子与电解液成分反应,则参与反应的部分要写入电极反应式中: 如铅蓄电池,Pb+SO42-2e-=PbSO4 负极材料本身不反应:要将失电子的部分和电解液都写入电极反应式, 如燃料电池CH4-O2(C作电极)电解液为KOH:负极:CH4+10OH-8 e-=C032-+7H2O 正极:当负极材料能自发的与电解液反应时,正极则是电解质溶液中的微粒的反应, + H2SO4电解质,如2H+2e=H2 CuSO4电解质: Cu2+2e= Cu 当负极材料不与电解质溶液自发反应时,正极则是电解质中的O2反正还原反应 - 当电解液为中性或者碱性时,H2O比参加反应,且产物必为OH, 如氢氧燃料电池(KOH电解质)O2+2H2O+4e=4OH + 当电解液为酸性时,H比参加反应,产物为H2O O2+4O2+4e=2H2O 4化学腐蚀和电化腐蚀的区别 - 6金属的防护 改变金属的内部组织结构。合金钢中含有合金元素,使组织结构发生变化,耐腐蚀。如:不锈钢。在金属表面覆盖保护层。常见方式有:涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等;使表面生成致密氧化膜;在表面镀一层有自我保护作用的另一种金属。电化学保护法 外加电源的阴极保护法:接上外加直流电源构成电解池,被保护的金属作阴极。牺牲阳极的阴极保护法:外加负极材料,构成原电池,被保护的金属作正极 7。常见实用电池的种类和特点 干电池(属于一次电池) 结构:锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。酸性电解质: 电极反应 Zn-2e-=Zn2+ 2NH4+2e-=2NH3+H2 NH3和H2被Zn2、MnO2吸收: MnO2+H2=MnO+H2O,Zn24NH3=Zn(NH3)42 碱性电解质:(KOH电解质) -电极反应Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2 2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+ Zn(OH)2 Zn+ MnO2+2H2O-=2MnOOH+ Zn(OH)2 铅蓄电池(属于二次电池、可充电电池) 结构:铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。 A.放电反应 负极: Pb-2e-+ SO42- = PbSO4 原电池正极: PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO42O B.充电反应 阴极:PbSO4-= Pb+ SO42- 电解池 阳极:PbSO4- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42- 总式:Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 放电充电 2PbSO4 + 2H2O 注意:放电和充电是完全相反的过程,放电作原电池,充电作电解池。电极名称看电子得失,电极反应式的书写要求与离子方程式一样,且加起来应与总反应式相同。 锂电池 结构:锂、石墨、固态碘作电解质。 A电极反应 2Li-2e- = 2Li+ 正极: I2 +2e- = 2I- 总式:2Li + I2 = 2LiI B MnO2 做正极时: 2Li-2e- = 2Li+ 正极:MnO2+e- = MnO2 - 总Li +MnO2= Li MnO2 锂电池优点:体积小,无电解液渗漏,电压随放电时间缓慢下降,应用:心脏起搏器,手机电池,电脑电池。 A.氢氧燃料电池 结构:石墨、石墨、KOH溶液。 电极反应 H2- 2e-+ 2OH- = 2H2O 正极: O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-总式:2H2+O2=2H2O (反应过程中没有火焰,不是放出光和热,而是产生电流)注意:还原剂在负极上反应,氧化剂在正极上反应。书写电极反应式时必须考虑介质参加反应(先常规后深入)。若相互反应的物质是溶液,则需要盐桥(内装KCl的琼脂,形成闭合回路)。 B铝、空气燃料电池 以铝空气海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功。这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而源源不断产生电流。只要把灯放入海水中,数分钟后就会发出耀眼的闪光,其能量比干电池高2050倍。 电极反应:铝是负极 4Al-12e-= 4Al3+; 石墨是正极 3O2+6H2O+12e-=12OH- 8电解池的阴阳极判断: 由外电源决定:阳极:连电源的正极; 阴极:连电源的负极; 根据电极反应: 氧化反应阳极 ;还原反应阴极 根据阴阳离子移动方向:阴离子移向阳极;阳离子移向阴极, 根据电子几点流方向:电子流向: 电源负极阴极;阳极电源正极 电流方向: 电源正极阳极;阴极电源负极 9.电解时电极产物判断: 阳极:如果电极为活泼电极,Ag以前的,则电极失电子,被氧化被溶解,Zn-2e-=Zn2+ 如果电极为惰性电极,C、Pt、Au、Ti等,则溶液中阴离子失电子,4OH- 4e-= 2H2O+ O2 阴离子放电顺序S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根F- 阴极:(.阴极材料(金属或石墨)总是受到保护)根据电解质中阳离子活动顺序判断,阳离子得电子顺序 金属活动顺序表的反表金属活泼性越强,则对应阳离子的放电能力越弱,既得电子能力越弱。 K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ (H+) Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ Cu2+ Hg2+ Ag+ 10电解、电离和电镀的区别 电解水型:电解含氧酸,强碱,活泼金属的含氧酸盐,如稀H2SO4、NaOH溶液、Na2SO4溶液: 阳极:4OH-4e-=2H2O+O2 阴极:2H+2e-=H2 总反应:2H2O= 2H2 + O2, 溶质不变,PH分别减小、增大、不变。酸、碱、盐的加入增加了溶液导电性,从而加快电解速率(不是起催化作用)。 电解电解质:无氧酸(HF除外)、不活泼金属的无氧酸盐,如CuCl2 阳极:2Cl-2e-=Cl2 阴极:Cu2+ +2e-= Cu 总反应:CuCl2= Cu +Cl2 放氢生成碱型:活泼金属的无氧酸盐(F化物除外)如NaCl 阳极:2Cl-2e-=Cl2 阴极:2H+2e-=H2 总反应:2NaCl+2H2O=H2+Cl2+2NaOH 公式:电解质+H2O碱+ H2+非金属 放氧省酸型:不活泼金属的含氧酸盐,如CuSO4 阳极:4OH-4e-=2H2O+O2 阴极:Cu2+ +2e-= Cu 总反应:2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2+2H2SO4 公式:电解质+H2O酸+ O2+金属 解NaCl溶液:2NaCl+2H2O =H2+Cl2+2NaOH,溶质、溶剂均发生电解反应,PH增大 8电解原理的应用 电解 电解原电池与电解池总结。 A、电解饱和食盐水(氯碱工业) 反应原理 阳极: 2Cl - - 2e-= Cl2 阴极: 2H+ + 2e-= H2总反应:2NaCl+2H2O= H2+Cl2+2NaOH 设备 (阳离子交换膜电解槽) 组成:阳极Ti、阴极Fe 阳离子交换膜的作用:它只允许阳离子通过而阻止阴 离子和气体通过。 制烧碱生产过程 (离子交换膜法) 食盐水的精制:粗盐(含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42- 等)加入NaOH溶液加入BaCl2溶液加入Na2CO3溶液过滤加入盐酸加入离子交换剂(NaR) 电解生产主要过程(见图20-1):NaCl从阳极区加入,H2O从阴极区加入。阴极H+ 放电,破坏了水的电离平衡,使OH-浓度增大,OH-和Na+形成NaOH溶液。 B、电解冶炼铝 原料:(A)、冰晶石:Na3AlF6=3Na+AlF63- (B)、氧化铝: 铝土矿 NaAlO2 Al(OH)3 Al2O3 过滤 电解 NaOH CO2 过滤 原理 阳极 2O2 4e- =O2 阴极 Al3+3e- =Al 总反应:4Al3+6O2=4Al+3O2 设备:电解槽(阳极C、阴极Fe) 因为阳极材料不断地与生成的氧气反应:C+O2 CO+CO2,故需定时补充。 C、电镀:用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金的过程。 镀层金属作阳极,镀件作阴极,电镀液必须含有镀层金属的离子。电镀锌原理: 阳极 Zn2e = Zn2+ 阴极 Zn2+2e=Zn 电镀液的浓度在电镀过程中不发生变化。在电镀控制的条件下,水电离出来的H+和OH一般不起反应。电镀液中加氨水或 NaCN的原因:使Zn2+离子浓度很小,镀速慢,镀层才能致密、光亮。 D、电解冶炼活泼金属Na、Mg、Al等。 E、电解精炼铜:粗铜作阳极,精铜作阴极,电解液含有Cu2+。铜前金属先反应但不析出,铜后金属不反应,形成 “阳极泥”。 电解第二篇:原电池和电解池全面总结(热点) 原电池和电解池原电池与电解池总结。 5 6 考点解说 1电化腐蚀:发生原电池反应,有电流产生 (1)吸氧腐蚀 负极:Fe2e-=Fe2+ 正极:O2+4e-+2H2O=4OH- 总式:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O (2)析氢腐蚀: CO2+H2OH2CO3H+HCO3- 负极:Fe 2e-=Fe2+ 正极:2H+ + 2e-=H2 总式:Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2 + H2 Fe(HCO3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。 2金属的防护 改变金属的内部组织结构。合金钢中含有合金元素,使组织结构发生变化,耐腐蚀。如:不锈钢。在金属表面覆盖保护层。常见方式有:涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等;使表面生成致密氧化膜;在表面镀一层有自我保护作用的另一种金属。电化学保护法 外加电源的阴极保护法:接上外加直流电源构成电解池,被保护的金属作阴极。牺牲阳极的阴极保护法:外加负极材料,构成原电池,被保护的金属作正极 3。常见实用电池的种类和特点 干电池(属于一次电池) 结构:锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。 电极反应 负极:Zn-2e-=Zn2+ 正极:2NH4+2e-=2NH3+H2 NH3和H2被Zn2、MnO2吸收: MnO2+H2=MnO+H2O,Zn24NH3=Zn(NH3)42 铅蓄电池(属于二次电池、可充电电池) 结构:铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。 A.放电反应 负极: Pb-2e+ SO42- = PbSO4 正极: PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O B.充电反应 阴极:PbSO4 +2e-= Pb+ SO42- 阳极:PbSO4 -2e- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42- 总式:Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 放电充电 - 2PbSO4 + 2H2O 注意:放电和充电是完全相反的过程,放电作原电池,充电作电解池。电极名称看电子得失,电极反应式的书写要求与离子方程式一样,且加起来应与总反应式相同。 锂电池 结构:锂、石墨、固态碘作电解质。 电极反应 负极: 2Li-2e- = 2Li+ 正极: I2 +2e- = 2I- 总式:2Li + I2 = 2LiI A.氢氧燃料电池 结构:石墨、石墨、KOH溶液。 电极反应 H2- 2e-+ 2OH- = 2H2O 正极: O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-总式:2H2+O2=2H2O (反应过程中没有火焰,不是放出光和热,而是产生电流)注意:还原剂在负极上反应,氧化剂在正极上反应。书写电极反应式时必须考虑介质参加反应(先常规后深入)。若相互反应的物质是溶液,则需要盐桥(内装KCl的琼脂,形成闭合回路)。 B铝、空气燃料电池 以铝空气海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功。这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而源源不断产生电流。只要把灯放入海水中,数分钟后就会发出耀眼的闪光,其能量比干电池高2050倍。 电极反应:铝是负极 4Al-12e-= 4Al3+; 石墨是正极 3O2+6H2O+12e-=12OH- 4电解反应中反应物的判断放电顺序 阴极A.阴极材料(金属或石墨)总是受到保护。 B.阳离子得电子顺序 金属活动顺序表的反表: K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ (H+) Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ Cu2+ Hg2+ Ag+ 阳极A.阳极材料是惰性电极(C、Pt、Au、Ti等)时: 阴离子失电子:S2- I- Br- Cl- OH- NO3- 等含氧酸根离子 F- B.阳极是活泼电极时:电极本身被氧化,溶液中的离子不放电。 5电解反应方程式的书写步骤:分析电解质溶液中存在的离子;分析离子的放电顺序;确定电极、写出电极反应式;写出电解方程式。如: 解NaCl溶液:2NaCl+2H2O =H2+Cl2+2NaOH,溶质、溶剂均发

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