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1、原电池和电解池知识点一.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。 能自发的发生氧化还原反应 形成闭合回路电源； 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
2、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-=H f （还原反应）阴极：Cu2+ +2e- = Cu （还原反应） 阳极：2Cl-2e =Cl? f（氧化反应）电子流 向负极一正极电源负极一阴极；阳极一电源正极电流方 向正极一负极电源正极一阳极；阴极一电源负极能量转 化化学能一电能电能一化学能应用 抗金属的电化腐蚀一牺牲阳极的阴 极保护法； 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）。二.原电池正负极的判断：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。（2）
3、根据电子或者电流的流动方向：电子流向：负极一正极。电流方向：正极一负极。 根据电极变化判断：氧化反应一负极；还原反应一正极。根据现象判断：电极溶解一负极；电极重量增加或者有气泡生成一正极。根据电解液内离子移动的方向判断：阴离子一移向负极；氧离子一移向正极。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-、H0来配平21. 负极：负极材料本身被氧化： 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-n e=Mn+如：Zn-2 e =Zn2+ 如果阳离子与电
4、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+SO 2-2e-=PbSO44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CH -0 （C作电极）电解液为K0H：负极：CH +100H-8 e =C0 2-+7H 0424322. 正极：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,H S0 电解质，如 2H+2e二H CuSO 电解质：Cu2+2e二 Cu2424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0?反正还原反应2 当电解液为中性或者碱性时，屯0参加反应，且产物必为0H-, 如氢氧燃料电池（KOH电解质
5、）02+2H0+4e=40H- 当电解液为酸性时，H+参加反应，沁访为屯0如氢氧燃料电池（KOH电解质）02+4（）2+4尸2屯0四. 常见的原电池2221 银锌电池：（负极一Zn、正极-A%。、电解液NaOH） 负极：Zn+2OH2e = Zn（OH）2 （氧化反应） 正极:Ag2O + H2O + 2e-= 2Ag + 2 OH-（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、乍白网等能导电的惰性材料、电解液-海水） 负极：4AI 12e-=4A|3+ （氧化反应） 正极：3O2+6H2O+12e-=12OH-（还
6、原反应）总反应式为：4AI+3O2+6H2O=4AI（OH）3 （钳网增大与氧气的接触面） 海洋灯标电池3镁一铝电池（负极-AI、正极-Mg电解液KOH）负极（Al）： 2AI + 8 0H- 6e- = 2AIO2-+4H2O（氧化反应）正极（Mg）： 6H2O + 6e- = 3也个+60 H-（还原反应）化学方程式：2AI + 2OH- +2H2O = 2AIO2-+3H24碱性锌猛干电池：（负极一Zn、正极一C、电解液KOH、MnO?的糊状物） 负极：Zn + 2OH-2e=Zn（OH）2 （氧化反应） 正极：2MnO2+ 2H2O + 2e-=2MnOOH +2 OH-（还原反应）
7、化学方程式 Zn +2MnO2+2H2O = Zn（OH）2 + MnOOH5铅蓄电池：（负极一Pb正极一PbC）2电解液一浓硫酸） 放电时负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4 （M化反应） 正极：PbO2 + 2e-+4H+SO42-=PbSO4+2H2O （还原反应）充电时 阴极：PbSO4+2H+ + 2e-= Pb+ISC （还烏反应） 阳极：PbSO4+2H2O 2e-= PbO2+H2SO4+2H+ （氧化反应）总化学方程式 Pb+PbO +2H SO放申-2PbSO +2H 0224充电426鎳-镉电池（负极-Cd、正极一NiOOH、电解质溶液为KOH溶液）Ni（OH）2+
8、Cd（OH）2放电时 负极：Cd -2e-+2OH-= Cd（OH）2 （氧化反应）（还原反正极：2NiOOH + 2e- + 2也0 = 2Ni（OH）2+ 20H-应）22充电时 阴极：Cd（OH）2 + 2e-= Cd+ 2 OH-（还原反应） 阳极：2 Ni（OH）2 -2e-+ 2 OH- = 2NiOOH + 2H2O （氧化反应）总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 0 -放申 Cd（OH） + 2Ni（OH）2 充电227 氢氧燃料电池 电解质是KOH溶液（碱性或中性电解质）负极：H2 - 2e- + 20H- = 2H2O （氧化反应） 正极：。2 +也。+ 4e-
9、 = 40H-（还原反应） 总反应方程式?2H2 + 02 = 2H2O 电解质是H2SO4溶液（酸性电解质）负极：H2 -2e- = 2H+ （氧化反应） 正极：。2 + 4H+ + 4e- = 2H2O （还原反应） 总反应方程式？ 2H2 + 02 = 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0H-8甲醇燃料电池？（钳为两极、电解液KOH溶液）? 正极：302 + 12e- + 6H20= 120H-（还原反应） ?负极：2CH3OH - 12e- + 160H-? = 2CO32- +12也0 （氧化反应）总反应方程式 2CH3OH + 302
10、+ 4KOH = 2K2CO3 + 6也098燃料电池 （钳为两极、Li2CO3和283的熔融盐作电解质，CO为负极燃气, 空气与C02的混合气为正极助燃气）正极： 。2 + 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：2C0 + 02 = 2CO210耕燃料电池（钳为两极、电解液KOH溶液）正极： 。2 + 2H2O + 4e- = 40H-?（还原反应） 负极： 叫書+ 40H- - 4e- = N2 + 4H2O （氧化反应） 总反应方程式N2H4 + 02= N2 + 2H2O甲烷燃料电池（钳
11、为两极、电解液KOH溶液）正极：202 + 2H2O + 8e- = 8 0H-?（还原反应） 负极：CH4 + 10OH- 8e- = CO32- + 7也0 （氧化反应） 总反应方程式CH4 + 2K0H+ 202 = K2CO3 + 3也012丙烷燃料电池（钳为两极、正极通入。2和CC）2、负极通入丙烷、电解液有三种） 电解质是熔融碳酸盐（K2CO3Na2CO3）正极：502 + 20e- + 10CO2 = lOCO-（还原反应） 负极：C Hr - 20e-+ 10CO 2- = 3C0? + 4H 0 氧化反应） 总反应方程式 c Hr + 50? = 3C0? + 4H 0 碱性
12、电解质（钳为两极、电解液KOH溶液）正极：502 + 20e- + 10H2O = 20OH-?（还原反应） 负极：C Ho - 20e-+ 26 OH? = 3C0 2- + 17H 0，氧化反应） 总反应方程式 C Ho + 50, +6K0H = 3 K C0o + 7H 03 82232五. 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
13、或呈中性水膜酸性较强正极反应0 + 4e- + 2H0 = 40H2H+ + 2e-=H f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（1）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
14、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*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：由外电源决定：阳极：连电源的正极；阴极：连电源的负极；（2）根据电极反应：氧化反应一阳极；还原反应一阴极根据阴阳离子移动方向：阴离子移向一阳极；阳离子移向一阴极，根据电子几点流方向：电子流向：电源负极一阴极；阳极一电源正极电流方向：电源正极一阳极；阴极一电源负极九. 电解时电极产物判断：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，40H- 4e-= 2H0+ 02阴离子放电顺序S2-I-Br-Cl 0H-含氧酸根F-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 离子得电子顺序一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CuCl92Cl-2e =
