高中化学原电池和电解池全面总结超全版参照.docx

高中教育 | 精品借鉴原电池和电解池1．原电池和电解池的比较：装置原电池电解池实例原理使氧化复原反响中电子作定向移动，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、阳两极引起氧化复原反响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：能与电极反响①电源；②电极〔惰性或非惰性〕；③电解质〔水溶液或熔化态〕反响类型自发的氧化复原反响非自发的氧化复原反响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；电极反响负极：Zn-2e-=Zn2+ 〔氧化反响〕正极：2H++2e-=H2↑〔复原反响〕阴极：Cu2+ +2e- = Cu 〔复原反响〕阳极：2Cl--2e-=Cl2↑〔氧化反响〕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；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〕。

2．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，外表潮湿反响过程氧化复原反响，不形成原电池因原电池反响而腐蚀有无电流无电流产生有电流产生反响速率电化腐蚀＞化学腐蚀结果使金属腐蚀使较活泼的金属腐蚀3．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响O2 + 4e- + 2H2O == 4OH-2H+ + 2e-==H2↑负极反响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4．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，在两极发生氧化复原反响阴阳离子自由移动，无明显的化学变化用电解的方法在金属外表镀上一层金属或合金实例CuCl2Cu＋Cl2CuCl2==Cu2++2Clˉ阳极 Cu －2e- = Cu2+阴极 Cu2++2e- = Cu关系先电离后电解，电镀是电解的应用5．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响阳极 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6．电解方程式的实例〔用惰性电极电解〕：电解质溶液阳极反响式阴极反响式总反响方程式〔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,酸性增强考点讲解1．电化腐蚀：发生原电池反响，有电流产生〔1〕吸氧腐蚀负极：Fe－2e-==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+H2OH2CO3H++HCO3-负极：Fe －2e-==Fe2+正极：2H+ + 2e-==H2↑总式：Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2 + H2↑Fe(HCO3)2经双水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。

2．金属的防护⑴改变金属的内部组织构造合金钢中含有合金元素，使组织构造发生变化，耐腐蚀如：不锈钢⑵在金属外表覆盖保护层常见方式有：涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等；使外表生成致密氧化膜；在外表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3常见实用电池的种类和特点⑴干电池〔属于一次电池〕①构造：锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物②电极反响 负极：Zn-2e-=Zn2+正极：2NH4++2e-=2NH3+H2NH3和H2被Zn2＋、MnO2吸收： MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2＋＋4NH3=Zn(NH3)42＋⑵铅蓄电池〔属于二次电池、可充电电池〕① 构造：铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4②②A.放电反响负极： Pb-2e-+ SO42- = PbSO4正极： PbO2 +2e-+4H+ + SO42-= PbSO4 + 2H2OB.充电反响阴极：PbSO4 +2e-= Pb+ SO42- 阳极：PbSO4 -2e- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42-总式：Pb + PbO2 + 2H2SO42PbSO4 + 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，电极反响式的书写要求与离子方程式一样，且加起来应与总反响式一样⑶锂电池 ① 构造：锂、石墨、固态碘作电解质 ②②电极反响 负极： 2Li-2e- = 2Li+正极： I2 +2e- = 2I- 总式：2Li + I2 = 2LiI⑷A.氢氧燃料电池 ① 构造：石墨、石墨、KOH溶液②②电极反响 负极： H2- 2e-+ 2OH- = 2H2O 正极： O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-总式：2H2+O2=2H2O〔反响过程中没有火焰，不是放出光和热，而是产生电流〕注意：复原剂在负极上反响，氧化剂在正极上反响书写电极反响式时必须考虑介质参加反响〔先常规后深入〕假设相互反响的物质是溶液，那么需要盐桥〔内装KCl的琼脂，形成闭合回路〕B．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20～50倍电极反响：铝是负极 4Al-12e-== 4Al3+；石墨是正极3O2+6H2O+12e-==12OH-4．电解反响中反响物的判断——放电顺序⑴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+

酸、碱、盐的参加增加了溶液导电性,从而加快电解速率〔不是起催化作用〕⑸电解熔融NaOH: 4NaOH 4Na + O2↑ + H2O↑⑹用铜电极电解Na2SO4溶液: Cu +2H2O Cu(OH)2 + H2↑ 〔注意：不是电解水〕6．电解液的PH变化:根据电解产物判断口诀：“有氢生成碱，有氧生成酸；都有浓度大,都无浓度小〞〔“浓度大〞、“浓度小〞是指溶质的浓度〕7．使电解后的溶液恢复原状的方法：先让析出的产物〔气体或沉淀〕恰好完全反响，再将其化合物投入电解后的溶液中即可如：①NaCl溶液：通HCl气体〔不能加盐酸〕；②AgNO3溶液：加Ag2O固体〔不能加AgOH〕；③CuCl2溶液：加CuCl2固体；④KNO3溶液： 加H2O；⑤CuSO4溶液：CuO〔不能加Cu2O、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3〕等8．电解原理的应用图20-1A、电解饱和食盐水〔氯碱工业〕⑴反响原理阳极： 2Cl-- 2e-== Cl2↑阴极： 2H+ + 2e-== H2↑总反响：2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH⑵设备 〔阳离子交换膜电解槽〕①组成：阳极—Ti、阴极—Fe②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。

⑶制烧碱生产过程 〔离子交换膜法〕①食盐水的精制：粗盐〔含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42- 等〕→参加NaOH溶液→参加BaCl2溶液→参加Na2CO3溶液→过滤→参加盐酸→参加离子交换剂(NaR)②电解生产主要过程〔见图20-1〕：NaCl从阳极区参加，H2O从阴极区参加阴极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⑴原料：〔A〕、冰晶石：Na3AlF6=3Na++AlF63-〔B〕、氧化铝： 铝土矿 NaAlO2Al(OH)3Al2O3⑵ 原理阳极 2O2－ － 4e- =O2↑阴极 Al3＋+3e- =Al总反响：4Al3++6O2ˉ4Al+3O2↑⑶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响：C+O2→CO+CO2，故需定时补充。