原电池和电解池及原理知识综合

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1、1、电解名称不一样:原电池叫负极和正极,电解池叫阴极和阳极2、发生反应情况:都发生氧化还原反应,原电池为自发的,电解池是强迫的3、原电池是电源,电解池需要电源4、都有闭合回路5、负极和阳极发生氧化反应,失去电子,正极和阴极发生还原反应得到电子6、原电池是化学能转化为电能,而电解池是电能转化为化学能!7、电解质中离子的移动方向:原电池中,阳离子往正极移动,阴离子往负极移动,在电解 池中,阳离子往阴极移动,阴离子往阳极移动!8、外电路中都靠自由电子导电,内电路中都靠离子导电!9、本质都是氧化还原反应!原电池、电解池、电解原理相关知识点总结1、基本概念(1)电解:电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧

2、化还原反应的过程叫做电解(电解质溶液(或熔融的电解质)导电,必定发生了电解)(2)电解池(电解槽):把电能转化为化学能的装置叫电解池(电解槽) 两个电极(可同可不同) 电解质溶液(或熔融的电解质) 外接电源(直流电)并形成闭合回路(3)电极的名称(由外接直流电源决定)阴极与外接电源负极相连的电极,阳极与外接电源正极相连的电极;电极材料:可以是惰性电极(如C、Pt、Au等),也可以是金属电极(如Zn、Fe、Cu、Ag等); 未指明电极材料的电极通常指惰性电极。2、电极上阴阳离子放电的一般规律阴阳离子在电极上得失电子发生氧化还原反应的过程统称放电,放电的先后顺序主要决 定于阴离子的还原能力和阳离子

3、氧化能力的大小,一般规律如下:阳极放电顺序及对应的氧化产物:金属阳极(Zn、Fe、Cu、Ag等)S2IBrCl0H含氧酸根离子 F-阴极放电邙日离子得电子被还原)顺序及对应的还原产物(一般与金属活动性顺序相反)Ag+( Fe3+) Hg2+ Cu2+(H + 酸)Pb2+ Sn2+Fe2 + Zn2+(H2O 中的 H+)A13+Mg2+Na+Ca2 + K+2、电解精炼铜(1)电解精炼铜电解池的组成 纯铜阴极 粗铜(含杂质Zn、Fe、Ni、Ag、Au等)阳极 含Cu2+的盐溶液(如CuS04溶液)做电解质溶液并与外电源形成闭合回路。(I)通电前(电离)CuSO4=Cu2+SO42H20=H+

4、0H(II)通电时(离子迁移)Cu2+、H+向阴极迁移,OH、SO42 向阳极迁移。(IID电极反应阴极(Cu2 + H+)Cu2+2e=Cu (还原)阳极(金属阳极OH SO42)M2e=M2+ (氧化)(M = Zn、Fe、Ni、Cu ) Zn2+、Fe2+、Ni2+ 比 Cu2 + 难放电而除去,Cu2+ 在阴极获得电子析出纯铜,Ag、Au比铜难失电子从阳极脱落形成阳极泥(提取贵重金属金 和银),所得金属铜叫做电解铜(含Cu99.9599.98%)制电器电线。(W)现象 阳极逐渐溶解,底部有泥状物质沉淀;阴极析出红色物质。(V)本质 粗铜阳极上的铜在直流电的作用下逐渐转移到阴极,粗铜中的

5、杂质进入溶 液或阳极泥而除去。3、电镀(以镀铜为例来说明)(1)电镀池(电解池)的组成 被镀镀件做阴极 镀层金属(如铜)做阳极 含镀层金属阳离子(如CuSO4溶液)的盐溶液作电解质溶液,并与外电源形成闭合回路。电镀原理(过程)分析(I)通电前(电离)CuSO4=Cu2+ + SO42H20=H+ + OH(II)通电时(离子迁移)Cu2+、H+向阴极迁移,OH、SO42 向阳极迁移。(IID电极反应阴极(Cu2 + H+)Cu2+ + 2e=Cu (还原)阳极(金属阳极OH SO42)Cu 2e=Cu2 + (氧化)(W)现象 阳极逐渐溶解;阴极析出红色物质。(V)本质 铜阳极上的铜在直流电的

6、作用下逐渐转移到阴极,阴极镀件上析出金属铜。镀锌、镀铬、镀镍等与镀铜类似。化学原电池方程式书写电极反应方程式的书写:负极:活泼金属失电子,看阳离子能否在电解液中大量存在。如果金属阳离子不能与电 解液中的离子共存,则进行进一步的反应。例:甲烷燃料电池中,电解液为KOH,负极甲 烷失8个电子生成CO2和H2O,但CO2不能与OH-共存,要进一步反应生成碳酸根。正极:当负极材料能与电解液直接反应时,溶液中的阳离子得电子。例:锌铜原电池 中,电解液为HC1,正极H+得电子生成H2。当负极材料不能与电解液反应时,溶解在电 解液中的O2得电子。如果电解液呈酸性,O2+4e-+4H+=2H2O;如果电解液呈

7、中性或碱性, O2+4e-+2H2O=4OH-。特殊情况:Mg-Al-NaOH, Al 作负极。负极:Al-3e-+40H-=A102-+2H20;正极: 2H2O+2e=H2f+20H -Cu-Al-HNO3, Cu 作负极。注意:Fe作负极时,氧化产物是Fe2+而不可能是Fe3+;肼(N2H4)和NH3的电池反 应产物是H2O和N2无论是总反应,还是电极反应,都必须满足电子守恒、电荷守恒、质量守恒。pH变化规律电极周围:消耗OH-(H+),贝I电极周围溶液的pH减小(增大);反应生成OH-(H+), 则电极周围溶液的pH增大(减小)。溶液:若总反应的结果是消耗OH-(H+),则溶液的pH减

8、小(增大);若总反应的结果 是生成OH-(H+),贝I溶液的pH增大(减小);若总反应消耗和生成OH-(H+)的物质的量相 等,则溶液的pH由溶液的酸碱性决定,溶液呈碱性则pH增大,溶液呈酸性则pH减小, 溶液呈中性则pH不变。抛开燃料电池来说,书写电池半反应,先找总反应的氧化剂,还原剂,氧化产物,还原产物 和得失电子数(注意个数)。再书写电池负极反应,在等号左面书写还原剂,失电子数(注意是负号),等号右面书写氧 化产物,配平。用总反应减去负极反应即可。举例:铅蓄电池总反应:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O氧化剂PbO2,还原剂Pb,氧化产物PbSO4,还原产物PbSO4,

9、得失电子数2e-书写:负极反应Pb (还原剂)-2e-(失电子数)=PbSO4 (氧化产物)发现不平,少一个SO42-,填在等号前,可得Pb- 2e- + SO42- =PbSO4 (沉淀不能写成离子形式)总反应减去负极反应,可得正极反应PbO2+ 4H+ +SO42- +2e- =PbSO4 +2H2O化学原电池电解池规律总结思路分析原电池和电解池是氧化还原反应的重要表现形式,考试的时候120%会考,不要存在任何的 侥幸心理最简单的办法,把你不会的题目放到这里来,我们帮助你理解解决,如果单纯只是这样随便 问问,我也可以给你找出一大堆的东西给你看,不过这不能解决问题对吧原电池将化学能转变成电能

10、的装置。组成原电池的基本条件是:将两种活泼性不同的金属(或石墨) 用导线连接后插入电解质溶液中。电流的产生是由于氧化反应和还原反应分别在两个电极上 进行的结果。原电池中,较活泼的金属做负极(又称阳极),较不活泼的金属做正极(又称阴极)。 负极本身易失电子发生氧化反应,电子沿导线流向正极,正极上一般为电解质溶液中的阳离 子得电子发生还原反应。在原电池中,外电路为电子导电,电解质溶液中为离子导电。利用 原电池的原理,可制作干电池、蓄电池、高能电池等。原电池与电解池(1)原电池与电解池的区别原电池与电解池的区别原电池电解池本质化学能转化为电能电能转化为化学能装置判断无外加电源有外加电源电极判断负极:

11、还原性较强的极或电子流出的极正极:还原性较弱的极或电子流入的极阳极:与直流电源正极相连的极阴极:与直流电源负极相连的极电极上的反应(1) 负极本身或还原剂失去电子发生氧化反应(2) 正极:溶液中某些阳离子或氧化剂得到电子(1) 阳极发生氧化反应即阳极金属或溶液中阴离子失去电子的反应(2) 阴极本身不反应,溶液中的阳离子得到电子发生还原反应电子流向负极f外电路f正极电源负极-由导线-阴极-由溶液-阳极-电源正极电流万向正极f外电路f负极应用铅蓄电池电镀,精炼,冶金可逆原电池的充电过程.可逆原电池的充电过程就是电解.(3) 电极名称.不管是原电池还是电解池,只要发生氧化反应的电极就是阳极,只要发生

12、还原反应的就是阴极. 原电池.A.根据组成原电池两极的材料来判断电极.两极材料为活泼性不同的金属时,则活泼性相对 较强的一极为负极,另一极为正极.由一种金属和另一种非金属(除氢外)作电极时,金属为负极,非金属为正极.B.根据原电池内两极上发生的反应类型或现象来判定电极. 原电池的负极一般为金属,并且负极总是发生氧化反应: ,故负极表现为渐渐溶解,质量减小由此可判定,凡在原电池工作过程中发生氧化反应或质量 减少的一极为负极;凡发生还原反应或有物质析出的一极为正极.原电池的电极有两套称谓:负极又可称为阳极,正极又可称为阴极(不要把负极称为阴极;正极 称为阳极)其中正负极一套称谓是对外电路而言,在物

13、理中常用,阴阳极一套称谓是对内电路 而言原电池也是作为电源向用电器提供电能的,所以一般都用外电路的电极名称,称为正负 极而不称为阴阳极.电解池.A. 电解池是在外电源作用下工作的装置.电解池中与电源负极相连的一极为阴极,阳离子在该 极接受电子被还原;与电源正极相连的一极为阳极,阴离子或电极本身(对电镀而言)在该极失 去电子被氧化.B. 电解池(或电镀池)中,根据反应现象可推断出电极名称凡发生氧化的一极必为阳极,凡发生 还原的一极必为阴极例如用碳棒做两极电解溶液,析出Cu的一极必为阴极;放出的一极必为 阳极.、,亠-7-. 注意:电解池中,与外电源正极相连的为阳极,与负极相连的为阴极,这一点与原

14、电池的负对阳,正对 阴恰恰相反.电解池的电极常称阴阳极,不称正负极.电镀池是一种特殊的电解池,电极名称的判定同电解池.4. 电解过程中水溶液的pH变化用铂或石墨等惰性电极电解某些物质的水溶液时,溶液的pH往往发生变化,其原因主要有两 个方面.其一为电解时溶液的浓度发生变化,如果溶质是酸或碱,则它们浓度的改变使其pH也 发生变化.其二为析出电解产物时,可能引起水的电离平衡移动,使或相对过剩.一般是自水溶 液中析氢气时,消耗,使水的电离平衡向生成的方向移动,使浓度加大,pH上升若是析出氧气 时,则因而消耗了,使水电离平衡向生成方向移动,而使浓度加大,pH下降.这就是电解水溶液 时所说的析氢常伴碱,

15、析氧常伴酸解题过程如上。电解池与原电池有什么区别电解池与原电池有什么区别?(正负极、阴阳极;氧化反应、还原反应;电荷移动规律)(1)能量转化形式:(2)电极材料名称:(3)电极反应:(4)反应的异同点:氧化还 原反应(自发与非自发)板书 酸碱盐溶液的电解规律 酸碱盐 电极反应式 电解反应式PH 变化(A)硫酸溶液 阳:阴:减小(B)盐酸 阳:阴:增大(C)氢氧化钠阳:阴: 增大(D)硫酸钠阳:阴:不变(E)氯化钠阳:阴:增大(F)硫酸铜阳:阴:减 小(G)氯化铜卩日:阴:一-从以上表可以看出,用惰性电极电解酸、碱、盐的水溶液 时,其基本规律是:1.电解无氧酸或无氧酸的中等或不活泼金属盐溶液时,相当与溶质本 身被分解。如(B)、(F)、(G)。2.电解强碱、含氧酸或含氧酸的强碱盐溶液,相当与电 解水。如(A)、(C)、(D)。3.电解不活泼金属或中等活泼金属的含氧酸盐溶液,生成金

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