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1、原电池与电解池一、原电池与电解池比较:原电池电解池概念把化学能转变为电能的装置把电能转变为化学能的装置形成条件活泼性不同的两个电极电解质溶液或熔融电解质形成闭合电路自发氧化还原反映两个电极电解质溶液或熔融电解质外接直流电源形成闭合电路在外接直流电源作用下发生氧化还原反映电极负极:相对活泼的电极(发生氧化反映)正极:相对不活泼的电极(发生还原反映)阴极:与电源负极相连的电极(发生还原反映)阳极：与电源正极相连的电极(发生氧化反映）电子、离子定向移动方向二、电池符号 图为 u - Zn 电池。 左池:锌片插在1mld3的SO4 溶液中。 右池:铜片插在 1 ldm3的4 溶液中。两池之间倒置的 U
2、形管叫做盐桥(盐桥是由饱和Kl溶液和琼脂装入形管中制成)。检流计表白电子从锌片流向铜片。左侧为负极，右侧为正极。此C- Zn 电池可表达如下:()Z | n（1om-3)u2+（1moldm-3) | Cu(+）负极:e-= Zn2正极:u2+2e-=Cu总反映:Zn+Cu2+ = n2+ +Cu 写电池符号应注意事项:正、负极:(-) 左,(） 右 界面“|”: 单质与“极棒”写在一起，写在“”外面。注明离子浓度(c),气态时用分压(p)，物质状态：固态(s), 液态（)等盐桥:“|”三、金属腐蚀与防护：1.金属腐蚀：金属(或合金)跟周边接触到的气体(或液体)反映而腐蚀损耗的过程。本质：金属
3、原子失电子而被氧化 M ne-=n+(2) 分类:化学腐蚀：金属与其她物质 直接氧化反映 金属被氧化(不是电解质溶液) （无电流产生)电化腐蚀：不纯金属或合金 发生原电池反映 活泼金属被氧化 电解质溶液 (有电流产生)钢铁腐蚀：在钢铁表面形成无数微小原电池铁：负极 水膜（电解质溶液) 碳:正极 分类析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强(弱酸)水膜酸性较弱或呈中性负极反映Fe 2e F2+2Fe 4= 2Fe2+正极反映H+ 2- = H22HO + O + e- = OH-总反映e + 2H+ = Fe2+ + H2F 2HOO2 = 2Fe(O）Fe(OH)2 + 22O + O2=4Fe（)e
4、2OxO次要重要2.金属腐蚀的防护 金属腐蚀的因素：金属自身的构成和构造是锈蚀的根据；外界条件(如：温度、湿度、与金属接触的物质）是促使金属锈蚀的客观因素。 防护：变化金属内部构成构造，可以增强金属耐腐蚀的能力。如：不锈钢。 在金属表面覆盖一层保护层，以断绝金属与外界物质接触,达到耐腐蚀的效果。（油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜) 电化学保护法：牺牲阳极阴极保护法、外加电流阴极保护法。四、电解及其应用1.电解的原理: 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反映的过程叫做电解。电解质在溶解或熔化状态下电离出自由离子，通电时,自由移动的离子定向移动,阳离子移向阴极，在
5、阴极获得电子发生还原反映;阴离子移向阳极,在阳极失去电子发生氧化反映。电解质导电过程就是电解过程。法拉第(arady)定律： 通电于电解质溶液之后,在电极上(即两界面上)发生化学变化的物质的物质的量与通入的电量成正比;若将几种电解池串联,通入一定的电量后,在各个电解电容器池的电极上发生反映的物质其物质的量等同,析出物质质量与其摩尔质量成正比用式子表达如下:QnzF, m=其中称为法拉第常数，它表达mol质子的电荷(即1mo电子所带电量的绝对值)F=Ne=6.022102o-1.602210-19C =96484.6ol-1950o1电解反映离子放电顺序(不考虑浓度等其她因素)放电：阳离子得电子
6、而阴离子失电的过程。 上述顺序基本上与金属活动顺序一致,即越活泼的金属，其阳离子越难结合电子,但+氧化性较强，排在Cu2+之前。阴离子放电顺序(注明:若阳极材料是金属(除Pt、Au外）,电极一方面发生氧化反映而进入溶液。)3.电镀:运用电解原理在某些金属表面镀上一层金属或合金的过程,金属叫镀件,薄层镀层。阴极:镀件待镀金属 阳极:镀层金属 电镀液:具有镀层金属离子的溶液。五、几种常用新型原电池1.铅蓄电池(-）P|PbO4(s)H2O4(a)| O4()|PbO2(）b PbO2 +H2S 2PS4 2H2O（) （）2. 燃料电池新型电池中，电极的导电材料一般多孔的金属板,负极是通入还原剂的
7、一方,正极是通入氧化剂的一方如:氢氧燃料电池,电解质溶液为3%的氢氧化钾溶液:正极: 2 4e- +2H2O= 4H-负极：2 4e- 4H= 4HO又如：甲烷燃料电池;电解质溶液为氢氧化钾溶液:正极：O2+ 8e-+ 4HO 8OH负极： CH4 +10O- 8e=2 3+7H2O总反映：CH4+ 2O2+ 2H- = CO- 3 + H2O典型例题 例指出下列装置哪些是原电池,哪些是电解池。用电池符号表达原电池，并写出原电池和电解池的电极反映与总反映。例3 熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到注重.可用i2C3和Na3的熔融盐混合物用电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气为阴极助
8、燃气,制得在6500下工作的燃料电池，完毕有关的电池反映式:阳极反映式: 阴极反映式：O+2CO2+4e-=2CO2- 3总电池反映式： 答案:2C2CO2- 3=4C2+4e-, 2COO2=2CO2例 用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后,阴极质量增长，电解液的pH下降的是A.CuSO B.AgNO3C.aCl2 D.H2O解析:阴极质量增长，阐明溶液中具有不活泼金属的阳离子，电解液的H下降，阐明在阳极上是OH-离子放电而使溶液中H+增大,溶液中的阴离子应当是含氧酸根离子综合分析应为AB。例5 以铁为电极,铜为阴极对足量NaH溶液电解，一段时间得到了共2mle(O)固体.那么此间共消耗了
9、水 C.3ml Bmol.5molmol错解:阳极 Fe-=e3+ 阴极 2H+2e-H2总式 2e+6H2O=2Fe（O)33H2 得出消耗水6ml正解: Fe+2H=2e(OH) H2 消耗水4mo 又4Fe(O)+O+2H2OFe(O）消耗水1m合计5mol,选.例6 一般条件下,电池存在内阻(r）.当电池与用电器成回路时,电路中的电流强度,电池电动势和用电器的电阻（R)间有关系：=/（R+r).现将电动势为1.5V,内阻.1的4节电池串联后接Pt电极,对37mCuO4溶液电解.假设体积不变,求10n后的pH（已知两Pt电极间CuSO4电阻为.6).解析:以Q作化学物理的结合点I=0A，
10、 通电 1in通电量=I=0.59100C360CCuS4+HO = C+H2O4O2n(H+)=n(Cu)=2=ml=0.0373ml C（H+)=.0033ol/0.0073L00mol/L=2练习题.已知M+N2+= M2+N Pt极电解相似浓度P和M的硫酸盐，阴极先析出M N与E有导线相连放入E的硫酸盐溶液,电极反映：E2+2e=E,N-2e=N2+.则四种金属还原性为 2.目前人们正研究开发一种高能电池钠硫电池，它是以熔融的钠、硫为两极,以a+导电的-Al2O3陶瓷作固体电解质,反映为：2Na+xaSx，如下说法对的的是 放电时,钠作负极，硫作正极B. 放电时,钠极发生还原反映C充电
11、时,钠极与外电源的止极相连，硫极与外电源的负极相连D.充电时，阳极发生的反映是:Sx-2exS3.用惰性电极电解(O3)溶液，当阴极上增重ag时,阴极上同步产生bLO2(S.T.P).从而可知M的相对原子质量为 .22.4a/b.112ax/C.5.ax/bD.2a/b4.两串联电解池，左池放硫酸铜，右池放一定量的某硝酸盐溶液,电解时当左池析出16g时,右池析出0.5固体，则右池溶质为 A.AgNO3B.NNO3C.Mg（N3)2D.l（O3）35.用两支惰性电极插入100mLAgNO3溶液中通电电解.当溶液的p从6.0变为3.0时(设电解过程没有2析出,且电解前后溶液的体积变化不计）电极上析
12、出Ag的质量大概是 A.27m B.54m .08mg .26mg6.电子表钮扣电池材料为Zn、g2,反映方程式为:2A+Zn（O)2Ag2O+Z+H. 为负极, 为正极,电极反映式为:负极 ,正极 7.a今有22+O2=22O反映,构成燃料电池,则负极应通入 气,正极通入 气，电极反映为:负极 正极 如把KOH改为H2SO4作导电物质则电极反映：负极_正极_ a和b的电池液不同，反映进行后溶液的值各有何变化_ c.如把2改C4.KO作导电物质则电极反映为：负极_正极_总反映式_8铂电极电解1（NO)2和KO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生12(S.T.P)气体.求电解后溶液的p.已知将C和石墨棒与导线连接后插入稀硫酸中可形成原电池,请写出电极反映10.在50mL0.2mol/LCuS4溶液中插入两电极(阳极:纯n片,阴极：Cu片),通电电解(不考虑水蒸发),则阳极反映式为 ,如不考虑+在阴极放电，则当电路上有0.4mol电子通过时,阴极增重 ,阴极电极反映式 11实验测得,电解法将金属离子还原为金属单质,电极通过的电量正比于金属物质的量n和离子化合价的乘积,其比例系数F是个恒量,称为法拉第常数,与金属种类无关已知:NA6.2102mol-,
