原电池和电解池知识点归纳

1原电池和电解池知识点一．原电池和电解池的比较：二．原电池正负极的判断：⑴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。⑵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。⑶根据电极变化判断：氧化反应→负极；还原反应→正极。⑷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。⑸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；2.注意电解质溶液对正负极的影响；3.遵守电荷守恒、原子守恒，通过添加H+、OH-、H2O来配平1.负极：⑴负极材料本身被氧化：①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-ne-=Mn+如：Zn-2e-=Zn2+②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-=PbSO4⑵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-8e-=C032-+7H2O2.正极：⑴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=H2CuSO4电解质：Cu2++2e=Cu⑵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①①当电解液为中性或者碱性时，H2O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-②当电解液为酸性时，H+参加反应，产物为H2O如氢氧燃料电池（KOH电解质）O2+4O2+4e=2H2O四．常见的原电池1.银锌电池：(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH)负极：Zn+2OH––2e-==Zn(OH)2(氧化反应)正极：Ag2O+H2O+2e-==2Ag+2OH－(还原反应)化学方程式Zn+Ag2O+H2O==Zn(OH)2+2Ag2.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）负极：4Al－12e－==4Al3+(氧化反应)正极：3O2+6H2O+12e－==12OH－（还原反应)总反应式为：4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3（铂网增大与氧气的接触面）——海洋灯标电池装置原电池电解池实例原理使氧化还原反应中电子作定向移动，从而形成电流。这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。形成条件①电极：两种不同的导体相连；②电解质溶液：能与电极反应。③能自发的发生氧化还原反应④形成闭合回路①电源；②电极（惰性或非惰性）；③电解质（水溶液或熔化态）。反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应电极名称由电极本身性质决定：正极：材料性质较不活泼的电极；负极：材料性质较活泼的电极。由外电源决定：阳极：连电源的正极；阴极：连电源的负极；电极反应负极：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）正极：2H++2e-=H2↑（还原反应）阴极：Cu2++2e-=Cu（还原反应）阳极：2Cl--2e-=Cl2↑（氧化反应）电子流向负极→正极电源负极→阴极；阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极；阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能应用①抗金属的电化腐蚀—牺牲阳极的阴极保护法；②实用电池。①电解食盐水（氯碱工业）；②电镀（镀铜）；③电冶（冶炼Na、Mg、Al）；④精炼（精铜）。23.镁---铝电池（负极--Al、正极--Mg电解液KOH）负极(Al)：2Al+8OH–-6e-＝2AlO2–+4H2O(氧化反应)正极(Mg）：6H2O+6e-＝3H2↑+6OH–（还原反应)化学方程式：2Al+2OH–+2H2O＝2AlO2–+3H24.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+2OH–2e-==Zn(OH)2(氧化反应)正极：2MnO2+2H2O+2e-==2MnOOH+2OH－（还原反应)化学方程式Zn+2MnO2+2H2O==Zn(OH)2+MnOOH5.铅蓄电池：（负极—Pb正极—PbO2电解液—浓硫酸）放电时负极：Pb－2e－＋SO42－=PbSO4(氧化反应)正极：PbO2＋2e－＋4H＋＋SO42－=PbSO4＋2H2O(还原反应)充电时阴极：PbSO4+2H+＋2e-==Pb+H2SO4(还原反应)阳极：PbSO4+2H2O－2e-==PbO2+H2SO4+2H+(氧化反应)总化学方程式Pb＋PbO2+2H2SO4充电放电2PbSO4+2H2O6.镍--镉电池（负极--Cd、正极—NiOOH、电解质溶液为KOH溶液）放电时负极：Cd－2e—+2OH–==Cd(OH)2(氧化反应)正极：2NiOOH+2e—+2H2O==2Ni(OH)2+2OH–(还原反应)充电时阴极：Cd(OH)2+2e—==Cd+2OH–(还原反应)阳极：2Ni(OH)2－2e—+2OH–==2NiOOH+2H2O(氧化反应)总化学方程式Cd+2NiOOH+2H2O充电放电Cd(OH)2+2Ni(OH)27.氢氧燃料电池①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)总反应方程式2H2+O2===2H2O②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：2CH3OH–12e-+16OH—===2CO32-+12H2O(氧化反应)总反应方程式2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O9.CO燃料电池（铂为两极、Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气）正极：O2＋4e-＋2CO2＝2CO32--(还原反应)负极：2CO＋2CO32-–4e-==4CO2(氧化反应)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+2H2O+8e-==8OH—(还原反应)负极：CH4+10OH—--8e-==CO32-+7H2O(氧化反应)总反应方程式CH4+2KOH+2O2===K2CO3+3H2O12.丙烷燃料电池（铂为两极、正极通入O2和CO2、负极通入丙烷、电解液有三种）①电解质是熔融碳酸盐（K2CO3或Na2CO3）正极：5O2+20e-+10CO2==10CO32-(还原反应)负极：C3H8--20e-+10CO32-==3CO2+4H2O(氧化反应)总反应方程式C3H8+5O2===3CO2+4H2O②碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）正极：5O2+20e-+10H2O==20OH—(还原反应)负极：C3H8--20e-+26OH—==3CO32-+17H2O(氧化反应)总反应方程式C3H8+5O2+6KOH===3K2CO3+7H2O五．化学腐蚀和电化腐蚀的区别Ni(OH)2+Cd(OH)2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3六．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-+2H2O==4OH-2H++2e-==H2↑负极反应Fe－2e-==Fe2+Fe－2e-==Fe2+腐蚀作用是主要的腐蚀类型，具有广泛性发生在某些局部区域内*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⑴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。⑵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。⑶电化学保护法①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。②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*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：⑴由外电源决定：阳极：连电源的正极；阴极：连电源的负极；⑵根据电极反应:氧化反应→阳极；还原反应→阴极⑶根据阴阳离子移动方向：阴离子移向→阳极；阳离子移向→阴极，⑷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：⑴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-⑵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）Zn2+Fe2+H+（酸）Cu2+Fe3+Ag+——电解方程式的实例（用惰性电极电解）：电解质溶液阳极反应式阴极反应式总反应方程式（条件：电解）溶液酸碱性变化CuCl22Cl--2e-=Cl2↑Cu2++2e-=CuCuCl2=Cu+Cl2↑——HCl2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑2HCl=H2↑+Cl2↑酸性减弱Na2SO44OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑不变H2SO44OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑消耗水，酸性增强NaOH4OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑消耗水，碱性增强NaCl2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOHH+放电，碱性增强CuSO44OH--4e-=2H2O+O2↑Cu2++2e-=Cu2CuSO4+2H2O=2Cu+O2↑+2H2SO4OHˉ放电,酸性增强十．以惰性电极电解电解质溶液的规律：⑴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：4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极：2H++2e-=H2↑总反应：2H2O电解====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）。⑵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-=Cl2↑阴极：Cu2++2e-=Cu总反应：CuCl2电解====Cu+Cl2↑⑶放氢生成碱型：活泼金属的无氧酸盐如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⑷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