(完整版)原电池和电解池知识点归纳

1、原电池和电解池知识点二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。一原电池和电解池的比较：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。装置原电池电解池根据电极变化判断： 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。实例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。三电极反应式的书写：* 注意点：1.弱电解质、气体、难溶物不拆分，其余以离子符号表示；使氧化还原反应中电子作定向移动，从使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极2.注意电解质溶液对正负极的影响；引起氧化

2、还原反应的过程叫做电解。这3.遵守电荷守恒、原子守恒，通过添加+-2而形成电流。这种把化学能转变为电能H、OH 、HO 来配平原理种把电能转变为化学能的装置叫做电1.负极：负极材料本身被氧化：的装置叫做原电池。解池。如果负极金属生成的阳离子与电解液成分不反应，-n+则为最简单的： M-n e =M电极：两种不同的导体相连；-2+如： Zn-2 e=Zn形成条电解质溶液：能与电极反应。电源；电极（惰性或非惰性） ；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：件能自发的发生氧化还原反应电解质（水溶液或熔化态） 。如铅蓄电池，2-2e-=PbSO4Pb+SO4形成闭合回路负极材料

3、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，反应类自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应如燃料电池 CH4-O2(C 作电极 ) 电解液为 KOH：负极： CH4+10OH-8 e - =C032- +7H2O型2. 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，由电极本身性质决定：由外电源决定：H2SO4 电解质，如 2H+2e=H2CuSO 4 电解质： Cu 2+2e= Cu电极名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O 反正还原反应正极：材料性质较不活泼的电极；阳极：连电源的正极；2称H2O参加反应，且产物必为-当电解液为中性或者碱

4、性时，负极：材料性质较活泼的电极。阴极：连电源的负极；OH,-电极反负极： Zn-2e-2+2+-（还原反应）如氢氧燃料电池（ KOH电解质） O2+2H2O+4e=4OH=Zn （氧化反应）阴极： Cu+2e = Cu+2应+-（氧化反应）当电解液为酸性时，H 参加反应，产物为H O正极： 2H +2e =H（还原反应）阳极： 2Cl -2e =Cl22如氢氧燃料电池（KOH电解质） O 2+4O2+4e=2H2O电子流负极正极电源负极阴极；阳极电源正极四常见的原电池向2电流方1.银锌电池： (负极 Zn、正极 -Ag O、电解液 NaOH )正极负极电源正极阳极；阴极电源负极负极 ： Zn

5、+2OH-2向2e = Zn(OH) (氧化反应 )(还原反应 )正极 ： Ag2O + H2O + 2e-= 2Ag + 2 OH能量转化学能电能电能化学能化学方程式Zn + Ag2O + H2O= Zn(OH)2 + 2Ag化2.铝 空气 海水（负极 -铝、正极 -石墨、铂网等能导电的惰性材料、 电解液 -海水）抗金属的电化腐蚀牺牲阳极的阴电解食盐水 （氯碱工业）；电镀（镀负极 ： 4Al12e =4Al3+(氧化反应 )应用极保护法；铜）；电冶（冶炼Na、Mg、Al ）；精正极 ： 3O2（还原反应 )2实用电池。炼（精铜）。+6H O+12e =12OH总反应式为：4Al+3O2+6H

6、2O=4Al(OH)3（铂网增大与氧气的接触面）海洋灯标电池13.镁 -铝电池（负极 -Al、正极 -Mg电解液 KOH）负极 (Al)：(氧化反应 )2Al + 8 OH - 6e- 2AlO2 +4H2O正极 (Mg）： 6H22（还原反应 )O + 6e- 3H +6OH化学方程式：2Al + 2OH22 2+2HO 2AlO+ 3H4.碱性锌锰干电池： （负极 Zn、正极 C、 电解液 KOH 、 MnO2 的糊状物）负极： Zn + 2OH2e-2(氧化反应 )= Zn(OH)正极： 2MnO 2（还原反应 )+ 2H2O + 2e-=2MnOOH +2 OH化学方程式Zn +2Mn

7、O2 +2H2 O = Zn(OH)2+ MnOOH5.铅蓄电池：（负极 Pb正极 PbO2电解液 浓硫酸）放电时 SO424负极： Pb 2e=PbSO (氧化反应 )正极： PbO2 4H SO4242(还原反应 ) 2e=PbSO2H O充电时阴极： PbSO4 + 2H+ 2e-=Pb+H2SO4 (还原反应 )阳极： PbSO42-224+(氧化反应 )+2HO 2e = PbO + H SO + 2H总化学方程式Pb PbO2 + 2H2SO4放电2PbSO4+2H2 O充电6.镍 -镉电池 （负极 -Cd 、正极 NiOOH、电解质溶液为KOH 溶液）22放电时负极： Cd 2e

8、+ 2 OH= Cd(OH)2 (氧化反应 )Ni(OH) +Cd(OH)正极： 2NiOOH + 2e + 2H2O = 2Ni(OH)2 + 2OH(还原反应)充电时阴极： Cd(OH)2+ 2e=Cd + 2 OH(还原反应 )阳极： 2 Ni(OH)22 2e+ 2 OH = 2NiOOH + 2H O (氧化反应 )总化学方程式Cd + 2NiOOH + 2H2O放电22充电Cd(OH) + 2Ni(OH)7.氢氧燃料电池电解质是 KOH 溶液 （碱性或中性电解质）负极： H2 2e- + 2OH = 2H2O (氧化反应 )正极： O2+ H2O + 4e- = 4OH(还原反应

9、)总反应方程式2H2+ O2= 2H2O电解质是 H2SO4 溶液（酸性电解质）负极： H2 2e- = 2H+ (氧化反应 )正极： O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O (还原反应 )总反应方程式2H2+ O2= 2H2O注意 1.碱性溶液反应物、生成物中均无H+2.酸性溶液反应物、生成物中均无OH-8.甲醇燃料电池（铂为两极、电解液KOH溶液）正极： 3O2+12e- + 6H20= 12OH- (还原反应 )负极： 2CH3 OH 12e- + 16OH = 2CO32- +12H2O (氧化反应 )总反应方程式2CH3OH + 3O2 + 4KOH = 2K2CO3+ 6H2O

10、9.CO 燃料电池（铂为两极、 Li CO 和 Na CO 的熔融盐作电解质， CO 为负极燃气，2323空气与 CO2的混合气为正极助燃气）正极：O4e- 2CO2-(还原反应 )2 2 2CO3负极：2CO 2CO32-4e-2(氧化反应 )=4CO总反应方程式均为：2CO O2 2CO210.肼燃料电池 （铂为两极、电解液KOH 溶液）正极：O2 + 2H2O + 4e-= 4OH(还原反应 )负极：N2H4 + 4OH -4e- = N2 + 4H2O (氧化反应 )总反应方程式N2H4+ O2= N2+ 2H2O11.甲烷燃料电池 （铂为两极、电解液KOH溶液）正极： 2O2+ 2H

11、2O + 8e-= 8 OH(还原反应 )负极： CH4- 8e-2-+ 7H2O (氧化反应 )+ 10OH= CO3总反应方程式CH4+ 2KOH+ 2O2232= K CO+ 3HO12.丙烷燃料电池（ 铂为两极、正极通入O 和 CO 、负极通入丙烷、电解液有三种）22电解质是熔融碳酸盐（ K2 CO3 或Na2CO3）正极 ： 5O2-232-(还原反应 )+ 20e + 10CO = 10CO负极 ： C3H8- 20e-+ 10CO32- = 3CO2 + 4H2O (氧化反应 )总反应方程式C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O碱性电解质 （铂为两极、电解液KOH溶液）

12、正极 ： 5O2+ 20e- + 10H2O = 20OH(还原反应 )负极：C38-32-2(H- 20e + 26 OH= 3CO+ 17HO氧化反应 )总反应方程式C3H8 + 5O2 +6KOH = 3 K2CO3+ 7H2O五化学腐蚀和电化腐蚀的区别化学腐蚀电化腐蚀一般条件金属直接和强氧化剂接触不纯金属，表面潮湿反应过程氧化还原反应，不形成原电池。因原电池反应而腐蚀有无电流无电流产生有电流产生反应速率电化腐蚀化学腐蚀结果使金属腐蚀使较活泼的金属腐蚀2六吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别电化腐蚀类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性较强正极反应O2 + 4e - + 2H 2O =

13、 4OH-2H+ + 2e - =H2 负极反应-2+-2+Fe 2e=FeFe 2e =Fe腐蚀作用是主要的腐蚀类型，具有广泛发生在某些局部区域内性* 金属腐蚀的快慢的判断在同一电解质溶液中，电解原理引起的腐蚀原电池原理化学腐蚀有效防腐措施的腐蚀；七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

14、原电池，被保护的金属作正极* 防腐措施：外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法一般防护无防护八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；阴极电源负极九 . 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，-= 2H2O+ O24OH- 4e

15、阴离子放电顺序2-S>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 :H+ （水） < Zn 2+ < Fe 2+< H+（酸） < Cu 2+ < Fe3+ < Ag +电解方程式的实例（用惰性电极电解） ：电解质溶阳极反应式阴极反应式总反应方程式溶液酸碱液（条件：电解）性变化CuCl22Cl-2e-22+2e-= Cu22=Cl CuCuCl

16、 = Cu +ClHCl2Cl - -2e - =Cl 22H+2e- =H22HCl=H2+Cl 2酸性减弱Na2SO4-=2H2O+O2+-=H22HO=2H+O2不变4OH-4e2H +2eH2SO4-=2H2O+O2+-=H22HO=2H+O2消耗水，4OH-4e2H +2e酸性增强NaOH-=2H2O+O2+-=H22HO=2H+O2消耗水，4OH-4e2H +2e碱性增强2NaCl+2H2O=H+Cl+-2+-22H 放电，碱NaCl2Cl -2e =Cl 2H +2e =H 2+2NaOH性增强2CuSO4+2H2O=2Cu+OH 放CuSO4-=2H2O+O22+2e-= Cu

17、电, 酸性增4OH-4eCuO2+2H2SO4强十以惰性电极电解电解质溶液的规律：电解水型： 电解含氧酸，强碱，活泼金属的含氧酸盐（稀H2SO4、 NaOH、 Na2SO4）阳极：-=2H2O+O阴极：+-4OH-4e2H +2e =H22电解总反应： 2H2O= 2H2 + O 2，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、不活泼金属的无氧酸盐，如CuCl2、 HCl阳极： 2Cl - -2e - =Cl 2阴极： Cu2+ +2e- = Cu电解总反应： CuCl2= Cu +Cl2放氢生成碱型：活

18、泼金属的无氧酸盐如 NaCl阳极： 2Cl - -2e - =Cl2阴极： 2H+2e- =H2总反应：2NaCl+2H 2O=H2+Cl 2+2NaOH公式：电解质+H2 O碱 + H2 +非金属放氧生酸型：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+H2 O酸 + O2 +金属3十一电解原理的应用电解饱和食盐水（氯碱工业）反应原理-阳极： 2Cl - 2e= Cl 2阴极： 2H+ + 2e - = H2电解总反应： 2NaCl+2H2O=H2+Cl

19、 2 +2NaOH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。图 20-1（2）制烧碱生产过程（离子交换膜法）2+2+3+食盐水的精制： 粗盐（含泥沙、 Ca 、Mg 、Fe 、2-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SO4子交换剂 (NaR)电解生产主要过程（见图20-1 ）： NaCl 从阳极区加入， H O从阴极区加入。阴极H+ 放电，2破坏了水的电离平衡，使-+形成 NaOH溶液。OH浓度增大， OH和 Na电解冶炼铝，以及活泼金属Na、Mg原料：（ A）、冰晶石：+3-NaAlF =3Na +AlF636（ B）、氧化铝：NaOHCO22O3铝土矿 NaAlO 2 Al(OH)3 Al过滤过滤 原理阳极2O2 4e - =O2阴极Al3