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1、原电池和电解池,1原电池和电解池的比较：,2化学腐蚀和电化腐蚀的区别,1,3吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别,4电解、电离和电镀的区别,5电镀铜、精炼铜比较,6电解方程式的实例（用惰性电极电解）：,考点解说 1电化腐蚀：发生原电池反应，有电流产生 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)32Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O 析氢腐蚀： CO2+H2OH2CO3H+HCO3- 负极：Fe 2e-=Fe2+ 正极：2H+ + 2e-=H2 总式：Fe + 2CO2 +
2、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
3、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,Zn2 4NH3=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。,2,A.放电反应,B.充电反应,负极： Pb-2e-+ SO4 = PbSO4 2- 正极： PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O 阴极：PbSO4 +2e-= Pb+ SO4 2- 阳极：PbSO4 -2e- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42-,放
4、,电,充电,22442,总式：Pb + PbO + 2H SO=2PbSO + 2H O,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,负极： H2- 2e-+ 2OH- = 2H2O 正极： O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-总式：2H2+O2=2H2O,（反应
5、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
6、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：,电解,解 NaCl 溶液：2NaCl+2H2O =H2
7、+Cl2+2NaOH，溶质、溶剂均发生电解反应，PH 增大,电解,电解CuSO4 溶液：2CuSO4 + 2H2O=2Cu + O2+ 2H2SO4 溶质、溶剂均发生电解反应， PH 减小。,电解,电解CuCl2 溶液：CuCl2= CuCl2 ,电解,电解盐酸： 2HCl = H2Cl2溶剂不变，实际上是电解溶质，PH 增大。,3,电解,电解稀 H2SO4、NaOH 溶液、Na2SO4 溶液：2H2O= 2H2 + O2，溶质不变，实际上是电解水，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,电解熔融 NaOH: 4NaOH =4
8、Na + O2 + H2O,用铜电极电解 Na2SO4 溶液:,电解 Cu +2H2O= Cu(OH)2 + H2（注意：不是电解水。）,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） 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）恰好完全反应，再将其化合物投入电解后的溶液中即可。如：NaCl 溶液：通 HCl 气体（不能加盐酸）；AgNO3 溶液：加 Ag2O 固体（不能加 AgOH）；CuCl2 溶液：加CuCl2 固体；KNO3 溶液： 加 H2O；CuSO4 溶液：CuO（不能
9、加 Cu2O、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3）等。 电解原理的应用 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,电解,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
10、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-,过滤,（B）、氧化铝： 铝土矿 NaAlO2,NaOHCO2,过滤,Al(OH)3 Al2O3, 原理 阳极2O2 4e- =O 2 阴极Al3+3e- =Al,3+,2 电解,总反应：4Al +6O =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。,图 20-1,4,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”。,5,
