电化学知识点——---原电池和电解池
6页1、电化学知识点-原电池和电解池一原电池和电解池的相关知识点1 原电池和电解池装置比较:将化学能转化为电能的装置叫做原电池 把电能转化为化学能的装置叫电解池2原电池和电解池的比较表: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。形成条件电极:两种不同的导体相连;电解质溶液:能与电极反应。电源; 电极(惰性或非惰性);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抗金属的电化
2、腐蚀;实用电池。电解食盐水(氯碱工业);电镀(镀铜);电冶(冶炼Na、Mg、Al);精炼(精铜)。原电池的本质:氧化还原反应中电子作定向的移动过程电解本质:电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的电解过程3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4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5电解、电离和电镀的区别电解电离电镀条件受直流电作用受热或水分子作用受直流电作用实质阴阳离子定向移动,在两极发生氧化还原反应阴阳离子自由移动,无明显的化学变化用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金实例CuCl2 CuCl2CuCl2=Cu2+2Cl阳极 Cu 2e- = Cu2+阴极 Cu2+
3、2e- = Cu关系先电离后电解,电镀是电解的应用6电镀铜、精炼铜比较电镀铜精炼铜形成条件镀层金属作阳极,镀件作阴极,电镀液必须含有镀层金属的离子粗铜金属作阳极,精铜作阴极,CuSO4溶液作电解液电极反应阳极 Cu 2e- = Cu2+阴极 Cu2+2e- = Cu阳极:Zn - 2e- = Zn2+ Cu - 2e- = Cu2+ 等阴极:Cu2+ + 2e- = Cu溶液变化电镀液的浓度不变溶液中溶质浓度减小说明、原电池正、负极的判断: (1)从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属为正极。(2)从电子的流动方向 负极流入正极 (3)从电流方向 正极流入负极 (4)根据电解质溶液内离子的移动方向 阳离子流向正极,阴离子流向负极 (5)根据实验现象溶解的一极为负极增重或有气泡一极为正极 二高频考点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)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O(2)析氢腐蚀: CO2+
4、H2OH2CO3H+HCO3-负极:Fe 2e-=Fe2+正极:2H+ + 2e-=H2总式:Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2 + H2Fe(HCO3)2经双水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。2、原电池的应用:加快化学反应速率,如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。比较金属活动性强弱。可以利用原电池比较金属的活动性顺序(负极活泼)。将两种不同金属在电解质溶液里构成原电池后,根据电极的活泼性、电极上的反应现象、电流方向、电子流向、离子移动方向等进行判断。设计原电池。利用原电池原理可以分析金属的腐蚀和防护问题金属的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种,但主要是电化学腐蚀。根据电解质溶液的酸碱性,可把电化学腐蚀分为:吸氧腐蚀和析氢腐蚀两种。以钢铁腐蚀为例,吸氧腐蚀发生的条件是钢铁表面吸附的水膜中溶有O2,并呈极弱酸性或中性,反应中O2得电子被还原;其电极反应式分别为:负极(Fe):2Fe4e-=2Fe2+,正极(C):O2+2H2O+4e-=4OH-。析氢腐蚀发生的条件是钢铁表面吸附的水膜酸性较强,反应时有H2析出;其电极反应式分别为:负极(Fe):Fe2e-= Fe2+,
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