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原電池總結(jié)(三篇)

發(fā)布時(shí)間:2022-12-31 19:27:14 查看人數(shù):55

原電池總結(jié)

【第1篇 高三化學(xué)復(fù)習(xí)原電池知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

一、構(gòu)成原電池的條件構(gòu)成原電池的條件有:

(1)電極材料。兩種金屬活動(dòng)性不同的金屬或金屬和其它導(dǎo)電性(非金屬或某些氧化物等);(2)兩電極必須浸沒在電解質(zhì)溶液中;

(3)兩電極之間要用導(dǎo)線連接,形成閉合回路。說明:

①一般來說,能與電解質(zhì)溶液中的某種成分發(fā)生氧化反應(yīng)的是原電池的負(fù)極。②很活潑的金屬單質(zhì)一般不作做原電池的負(fù)極,如k、na、ca等。

二、原電池正負(fù)極的判斷

(1)由組成原電池的兩極材料判斷:一般來說,較活潑的或能和電解質(zhì)溶液反應(yīng)的金屬為負(fù)極,較不活潑的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。但具體情況還要看電解質(zhì)溶液,如鎂、鋁電極在稀硫酸在中構(gòu)成原電池,鎂為負(fù)極,鋁為正極;但鎂、鋁電極在氫氧化鈉溶液中形成原電池時(shí),由于是鋁和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng),失去電子,因此鋁為負(fù)極,鎂為正極。

(2)根據(jù)外電路電流的方向或電子的流向判斷:在原電池的外電路,電流由正極流向負(fù)極,電子由負(fù)極流向正極。

(3)根據(jù)內(nèi)電路離子的移動(dòng)方向判斷:在原電池電解質(zhì)溶液中,陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極。

(4)根據(jù)原電池兩極發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)判斷:原電池中,負(fù)極總是發(fā)生氧化反應(yīng),正極總是發(fā)生還原反應(yīng)。因此可以根據(jù)總化學(xué)方程式中化合價(jià)的升降來判斷。

(5)根據(jù)電極質(zhì)量的變化判斷:原電池工作后,若某一極質(zhì)量增加,說明溶液中的陽離子在該電極得電子,該電極為正極,活潑性較弱;如果某一電極質(zhì)量減輕,說明該電極溶解,電極為負(fù)極,活潑性較強(qiáng)。

(6)根據(jù)電極上產(chǎn)生的氣體判斷:原電池工作后,如果一電極上產(chǎn)生氣體,通常是因?yàn)樵撾姌O發(fā)生了析出氫的反應(yīng),說明該電極為正極,活動(dòng)性較弱。

(7)根據(jù)某電極附近ph的變化判斷析氫或吸氧的電極反應(yīng)發(fā)生后,均能使該電極附近電解質(zhì)溶液的ph增大,因而原電池工作后,該電極附近的ph增大了,說明該電極為正極,金屬活動(dòng)性較弱。

三、電極反應(yīng)式的書寫

(1)準(zhǔn)確判斷原電池的正負(fù)極是書寫電極反應(yīng)的關(guān)鍵

(2)如果原電池的正負(fù)極判斷失誤,電極反應(yīng)式的書寫一定錯(cuò)誤。上述判斷正負(fù)極的方法是一般方法,但不是絕對(duì)的,例如銅片和鋁片同時(shí)插入濃硝酸溶液中,

(3)要考慮電子的轉(zhuǎn)移數(shù)目

在同一個(gè)原電池中,負(fù)極失去電子數(shù)必然等于正極得到的電子數(shù),所以在書寫電極反應(yīng)時(shí),一定要考慮電荷守恒。防止由總反應(yīng)方程式改寫成電極反應(yīng)式時(shí)所帶來的失誤,同時(shí)也可避免在有關(guān)計(jì)算中產(chǎn)生誤差。

(4)要利用總的反應(yīng)方程式

從理論上講,任何一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)均可設(shè)計(jì)成原電池,而兩個(gè)電極反應(yīng)相加即得總反應(yīng)方程式。所以只要知道總反應(yīng)方程式和其中一個(gè)電極反應(yīng),便可以寫出另一個(gè)電極反應(yīng)方程式。

四、原電池原理的應(yīng)用

原電池原理在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活、科學(xué)研究中具有廣泛的應(yīng)用。

化學(xué)電源:人們利用原電池原理,將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能,制作了多種電池。如干電池、蓄電池、充電電池以及高能燃料電池,以滿足不同的需要。在現(xiàn)代生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中,電池發(fā)揮的作用不可代替,大到宇宙火箭、人造衛(wèi)星、飛機(jī)、輪船,小到電腦、電話、手機(jī)以及心臟起搏器等,都離不開各種各樣的電池。

加快反應(yīng)速率:如實(shí)驗(yàn)室用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣,用純鋅生成氫氣的速率較慢,而用粗鋅可大大加快化學(xué)反應(yīng)速率,這是因?yàn)樵诖咒\中含有雜質(zhì),雜質(zhì)和鋅形成了無數(shù)個(gè)微小的原電池,加快了反應(yīng)速率。

比較金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱:一般來說,負(fù)極比正極活潑。

防止金屬的腐蝕:金屬的腐蝕指的是金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使金屬失去電子變?yōu)殛栯x子而消耗的過程。在金屬腐蝕中,我們把不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)形成的原電池反應(yīng)而引起的腐蝕稱為電化學(xué)腐蝕,電化學(xué)腐蝕又分為吸氧腐蝕和析氫腐蝕:在潮濕的空氣中,鋼鐵表面吸附一層薄薄的水膜,里面溶解了少量的氧氣、二氧化碳,含有少量的h+和oh-形成電解質(zhì)溶液,它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳形成了無數(shù)個(gè)微小的原電池,鐵作負(fù)極,碳作正極,發(fā)生吸氧腐蝕:

電化學(xué)腐蝕是造成鋼鐵腐蝕的主要原因。因此可以用更活潑的金屬與被保護(hù)的金屬相連接,或者讓金屬與電源的負(fù)極相連接均可防止金屬的腐蝕。

【第2篇 原電池知識(shí)點(diǎn)系統(tǒng)總結(jié)

1.原電池的定義

電能的把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)檠b置叫做原電池。

2.原電池的工作原理

將氧化還原反應(yīng)中的還原劑失去的電子經(jīng)過導(dǎo)線傳給氧化劑,使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個(gè)電極上進(jìn)行,從而形成電流。

3.構(gòu)成條件

兩極、一液(電解質(zhì)溶液)、一回路(閉合回路)、一反應(yīng)(自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng))。

4.正負(fù)極判斷

負(fù)極:電子流出的極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),一般較活潑的金屬做負(fù)極

正極:電子流入的極為正極,發(fā)生還原反應(yīng),一般較不活潑金屬做正極

判斷方法:

①由組成原電池的兩極電極材料判斷:一般是活潑的金屬為負(fù)極,活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。

注意:cu-fe(al)與濃hno3組成的原電池以及mg-al與naoh溶液組成的原電池例外。

②根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷:電流是由正極流向負(fù)極;電子流動(dòng)方向是由負(fù)極流向正極。

③根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷:原電池的負(fù)極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng),其正極總是得電子發(fā)生還原反應(yīng)。

④根據(jù)現(xiàn)象判斷:溶解的電極為負(fù)極,增重或有氣泡放出的電極為正極

⑤根據(jù)離子的流動(dòng)方向判斷:在原電池內(nèi)的電解質(zhì)溶液,陽離子移向的極是正極,陰離子移向的極是負(fù)極。

5.電子、電流、離子的移動(dòng)方向

電子:負(fù)極流向正極

電流:正極流向負(fù)極

陽離子:向正極移動(dòng)

陰離子:向負(fù)極移動(dòng)

6.電極反應(yīng)式(以銅-鋅原電池為例)

負(fù)極(zn):zn-2e-=zn2+(氧化反應(yīng))

正極(cu):cu2++2e-= cu (還原反應(yīng))

總反應(yīng): zn+ cu2+=zn2++ cu

7.原電池的改進(jìn)

普通原電池的缺點(diǎn):正負(fù)極反應(yīng)相互干擾;原電池的電流損耗快。

①改進(jìn)辦法:

使正負(fù)極在兩個(gè)不同的區(qū)域,讓原電池的氧化劑和還原劑分開進(jìn)行反應(yīng),用導(dǎo)體(鹽橋)將兩部分連接起來。

②鹽橋:

把裝有飽和cl溶液和瓊脂制成的膠凍的玻璃管叫做鹽橋。膠凍的作用是防止管中溶液流出。

③鹽橋的作用:

鹽橋是溝通原電池兩部分溶液的橋梁。鹽橋保障了電子通過外電路從鋅到銅的不斷轉(zhuǎn)移,使鋅的溶解和銅的析出過程得以繼續(xù)進(jìn)行。導(dǎo)線的作用是傳遞電子,溝通外電路。而鹽橋的作用則是溝通內(nèi)電路。

a.鹽橋中的電解質(zhì)溶液使原電池的兩部分連成一個(gè)通路,形成閉合回路

b.平衡電荷,使原電池不斷產(chǎn)生電流

④鹽橋的工作原理:

當(dāng)接通電路之后,鋅電極失去電子產(chǎn)生鋅離子進(jìn)入溶液,電子通過導(dǎo)線流向銅電極,并在銅電極表面將電子傳給銅離子,銅離子得到電子變成銅原子。鋅鹽溶液會(huì)由于鋅溶解成為zn2+而帶上正電,銅鹽溶液會(huì)由于銅的析出減少了cu2+而帶上了負(fù)電,從而阻止電子從鋅片流向銅片,導(dǎo)致原電池不產(chǎn)生電流。

鹽橋中的鉀離子進(jìn)入硫酸銅溶液,鹽橋中的氯離子進(jìn)入硫酸鋅溶液,使硫酸銅溶液和硫酸鋅溶液均保持電中性,使氧化還原反應(yīng)得以持續(xù)進(jìn)行,從而使原電池不斷產(chǎn)生電流。

說明鹽橋使用一段時(shí)間后,由于氯化鉀的流失,需要在飽和氯化鉀溶液中浸泡,以補(bǔ)充流失的氯化鉀,然后才能正常反復(fù)使用。

⑤原電池組成的變化:

原電池變化:改進(jìn)后的原電池由兩個(gè)半電池組成,電解質(zhì)溶液在兩個(gè)半電池中不同,兩個(gè)半電池中間通過鹽橋連接。

改進(jìn)后電池的優(yōu)點(diǎn):原電池能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。

一、構(gòu)成原電池的`條件構(gòu)成原電池的條件有:

(1)電極材料。兩種金屬活動(dòng)性不同的金屬或金屬和其它導(dǎo)電性(非金屬或某些氧化物等);

(2)兩電極必須浸沒在電解質(zhì)溶液中;

(3)兩電極之間要用導(dǎo)線連接,形成閉合回路。說明:

①一般來說,能與電解質(zhì)溶液中的某種成分發(fā)生氧化反應(yīng)的是原電池的負(fù)極。②很活潑的金屬單質(zhì)一般不作做原電池的負(fù)極,如k、na、ca等。

二、原電池正負(fù)極的判斷

(1)由組成原電池的兩極材料判斷:一般來說,較活潑的或能和電解質(zhì)溶液反應(yīng)的金屬為負(fù)極,較不活潑的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正 極。但具體情況還要看電解質(zhì)溶液,如鎂、鋁電極在稀硫酸在中構(gòu)成原電池,鎂為負(fù)極,鋁為正極;但鎂、鋁電極在氫氧化鈉溶液中形成原電池時(shí),由于是鋁和氫氧 化鈉溶液發(fā)生反應(yīng),失去電子,因此鋁為負(fù)極,鎂為正極。

(2)根據(jù)外電路電流的方向或電子的流向判斷:在原電池的外電路,電流由正極流向負(fù) 極,電子由負(fù)極流向正極。

(3)根據(jù)內(nèi)電路離子的移動(dòng)方向判斷:在原電池電解質(zhì)溶液中,陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極。

(4)根據(jù)原電池兩極發(fā)生的化學(xué) 反應(yīng)判斷:原電池中,負(fù)極總是發(fā)生氧化反應(yīng),正極總是發(fā)生還原反應(yīng)。因此可以根據(jù)總化學(xué)方程式中化合價(jià)的升降來判斷。

(5)根據(jù)電極質(zhì)量的變化判斷:原電池工作后,若某一極質(zhì)量增加,說明溶液中的陽離子在該電極得電子,該電極為正極,活潑性較弱;如果某一電極質(zhì)量減輕,說明該電極溶解,電極為負(fù)極,活潑性較強(qiáng)。

(6)根據(jù)電極上產(chǎn)生的氣體判斷:原電池工作后,如果一電極上產(chǎn)生氣體,通常是因?yàn)樵撾姌O發(fā)生了析出氫的反應(yīng),說明該電極為正極,活動(dòng)性較弱。

(7)根據(jù)某電極附近ph的變化判斷

析氫或吸氧的電極反應(yīng)發(fā)生后,均能使該電極附近電解質(zhì)溶液的ph增大,因而原電池工作后,該電極附近的ph增大了,說明該電極為正極,金屬活動(dòng)性較弱。

三、電極反應(yīng)式的書寫

(1)準(zhǔn)確判斷原電池的正負(fù)極是書寫電極反應(yīng)的關(guān)鍵

如果原電池的正負(fù)極判斷失誤,電極反應(yīng)式的書寫一定錯(cuò)誤。上述判斷正負(fù)極的方法是一般方法,但不是絕對(duì)的,例如銅片和鋁片同時(shí)插入濃硝酸溶液中,由于鋁 片表明的鈍化,這時(shí)銅失去電子,是負(fù)極,其電極反應(yīng)為:負(fù)極:cu -2e- = cu2+正極:no3- + 4h+ + 2e- = 2h2o + 2no2↑

再如鎂片和鋁片同時(shí)插入氫氧化鈉溶液中,雖然鎂比鋁活潑,但由于鎂不與氫氧化鈉反應(yīng),而鋁卻反應(yīng),失去電子,是負(fù)極,其電極反應(yīng)為:

負(fù)極:2al + 8oh--2×3e- =2alo2- + 2h2o正極:6h2o + 6e- = 6oh- + 3h2↑

(2)要注意電解質(zhì)溶液的酸堿性。在正負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng)不是孤立的,它往往與電解質(zhì)溶液緊密聯(lián)系,如氫氧燃料電池有酸式和堿式,在酸溶液中, 電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)oh-,在堿溶液中,電極反應(yīng)式中不 能出現(xiàn)h+,像ch4、ch3oh等燃料電池,在堿溶液中碳(c)元素以co32-離子形式存在,而不是放出co2氣體。

(3)要考慮電子的轉(zhuǎn)移數(shù)目

在同一個(gè)原電池中,負(fù)極失去電子數(shù)必然等于正極得到的電子數(shù),所以在書寫電極反應(yīng)時(shí),一定要考慮電荷守恒。防止由總反應(yīng)方程式改寫成電極反應(yīng)式時(shí)所帶來的失誤,同時(shí)也可避免在有關(guān)計(jì)算中產(chǎn)生誤差。

(4)要利用總的反應(yīng)方程式

從理論上講,任何一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)均可設(shè)計(jì)成原電池,而兩個(gè)電極反應(yīng)相加即得總反應(yīng)方程式。所以只要知道總反應(yīng)方程式和其中一個(gè)電極反應(yīng),便可以寫出另一個(gè)電極反應(yīng)方程式。

四、原電池原理的應(yīng)用

原電池原理在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活、科學(xué)研究中具有廣泛的應(yīng)用。

1. 化學(xué)電源:人們利用原電池原理,將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能,制作了多種電池。如干電池、蓄電池、充電電池以及高能燃料電池,以滿足不同的需要。在現(xiàn)代生活、 生產(chǎn)和科學(xué)研究以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中,電池發(fā)揮的作用不可代替,大到宇宙火箭、人造衛(wèi)星、飛機(jī)、輪船,小到電腦、電話、手機(jī)以及心臟起搏器等,都離不開各 種各樣的電池。2. 加快反應(yīng)速率:如實(shí)驗(yàn)室用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣,用純鋅生成氫氣的速率較慢,而用粗鋅可大大加快化學(xué)反應(yīng)速率,這是因?yàn)樵诖咒\中含有雜質(zhì),雜質(zhì)和鋅形成 了無數(shù)個(gè)微小的原電池,加快了反應(yīng)速率。3. 比較金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱:一般來說,負(fù)極比正極活潑。4. 防止金屬的腐蝕:金屬的腐蝕指的是金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使金屬失去電子變?yōu)殛栯x子而消耗的過程。在金屬腐蝕中,我們把不純的 金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)形成的原電池反應(yīng)而引起的腐蝕稱為電化學(xué)腐蝕,電化學(xué)腐蝕又分為吸氧腐蝕和析氫腐蝕:在潮濕的空氣中,鋼鐵表面吸附一層薄薄的水 膜,里面溶解了少量的氧氣、二氧化碳,含有少量的h+和oh-形成電解質(zhì)溶液,它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳形成了無數(shù)個(gè)微小的原電池,鐵作負(fù)極,碳作正極, 發(fā)生吸氧腐蝕:

2. 負(fù)極:2fe -2×2e- =2fe2+

3. 正極: o2 + 4e-+ 2h2o = 4oh-

電化學(xué)腐蝕是造成鋼鐵腐蝕的主要原因。因此可以用更活潑的金屬與被保護(hù)的金屬相連接,或者讓金屬與電源的負(fù)極相連接均可防止金屬的腐蝕。

【第3篇 原電池和電解池知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

原電池和電解池知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

原電池和電解池

1.原電池和電解池的比較: 2原電池正負(fù)極的判斷:

⑴根據(jù)電極材料判斷:活潑性較強(qiáng)的金屬為負(fù)極,活潑性較弱的或者非金屬為正極。 ⑵根據(jù)電子或者電流的流動(dòng)方向:電子流向:負(fù)極→正極。電流方向:正極→負(fù)極。 ⑶根據(jù)電極變化判斷:氧化反應(yīng)→負(fù)極; 還原反應(yīng)→正極。

⑷根據(jù)現(xiàn)象判斷:電極溶解→負(fù)極; 電極重量增加或者有氣泡生成→正極。 ⑸根據(jù)電解液內(nèi)離子移動(dòng)的方向判斷:陰離子→移向負(fù)極;氧離子→移向正極。 3電極反應(yīng)式的書寫:

負(fù)極:⑴負(fù)極材料本身被氧化:

n+2+

①如果負(fù)極金屬生成的陽離子與電解液成分不反應(yīng),則為最簡(jiǎn)單的:m-n e-=m 如:zn-2 e-=zn ②如果陽離子與電解液成分反應(yīng),則參與反應(yīng)的部分要寫入電極反應(yīng)式中: 如鉛蓄電池,pb+so42--2e-=pbso4

⑵負(fù)極材料本身不反應(yīng):要將失電子的部分和電解液都寫入電極反應(yīng)式,

如燃料電池ch4-o2(c作電極)電解液為koh:負(fù)極:ch4+10oh-8 e-=c032-+7h2o 正極:⑴當(dāng)負(fù)極材料能自發(fā)的與電解液反應(yīng)時(shí),正極則是電解質(zhì)溶液中的微粒的反應(yīng),

+

h2so4電解質(zhì),如2h+2e=h2 cuso4電解質(zhì): cu2++2e= cu

⑵當(dāng)負(fù)極材料不與電解質(zhì)溶液自發(fā)反應(yīng)時(shí),正極則是電解質(zhì)中的o2反正還原反應(yīng)

-① 當(dāng)電解液為中性或者堿性時(shí),h2o比參加反應(yīng),且產(chǎn)物必為oh,

如氫氧燃料電池(koh電解質(zhì))o2+2h2o+4e=4oh

+

②當(dāng)電解液為酸性時(shí),h比參加反應(yīng),產(chǎn)物為h2oo2+4o2+4e=2h2o

4.化學(xué)腐蝕和電化腐蝕的區(qū)別

6.金屬的防護(hù) ⑴改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)。合金鋼中含有合金元素,使組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,耐腐蝕。如:不銹鋼。⑵在金屬表面覆蓋保護(hù)層。常見方式有:涂油脂、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等;使表面生成致密氧化膜;在表面鍍一層有自我保護(hù)作用的另一種金屬。⑶電化學(xué)保護(hù)法 ①外加電源的陰極保護(hù)法:接上外加直流電源構(gòu)成電解池,被保護(hù)的金屬作陰極。②犧牲陽極的陰極保護(hù)法:外加負(fù)極材料,構(gòu)成原電池,被保護(hù)的金屬作正極 7。常見實(shí)用電池的種類和特點(diǎn) ⑴干電池(屬于一次電池) ①結(jié)構(gòu):鋅筒、填滿mno2的石墨、溶有nh4cl的糊狀物。酸性電解質(zhì): ②電極反應(yīng)

zn-2e-=zn2+

2nh4++2e-=2nh3+h2

+++

nh3和h2被zn2、mno2吸收: mno2+h2=mno+h2o,zn2+4nh3=zn(nh3)42 堿性電解質(zhì):(koh電解質(zhì))

-電極反應(yīng)zn+2oh-2e-=zn(oh)2

2mno2+2h2o+2e-=2mnooh+ zn(oh)2 zn+ mno2+2h2o-=2mnooh+ zn(oh)2

⑵鉛蓄電池(屬于二次電池、可充電電池) ①結(jié)構(gòu):鉛板、填滿pbo2的鉛板、稀h2so4。 ②a.放電反應(yīng) 負(fù)極: pb-2e-+ so42- = pbso4原電池正極: pbo2 +2e-+4h+ + so42- = pbso42o

b.充電反應(yīng) 陰極:pbso4-= pb+ so42-電解池陽極:pbso4- + 2h2o = pbo2 +4h+ + so42- 總式:pb + pbo2 + 2h2so4

===

放電充電

2pbso4 + 2h2o

注意:放電和充電是完全相反的過程,放電作原電池,充電作電解池。電極名稱看電子得失,電極反應(yīng)式的書寫要求與離子方程式一樣,且加起來應(yīng)與總反應(yīng)式相同。 ⑶鋰電池

①結(jié)構(gòu):鋰、石墨、固態(tài)碘作電解質(zhì)。 ②a電極反應(yīng)2li-2e- = 2li+

正極: i2 +2e- = 2i-總式:2li + i2 = 2lii

b mno2 做正極時(shí):

2li-2e- = 2li+

正極:mno2+e- = mno2 - 總li +mno2= li mno2

鋰電池優(yōu)點(diǎn):體積小,無電解液滲漏,電壓隨放電時(shí)間緩慢下降,應(yīng)用:心臟起搏器,手機(jī)電池,電腦電池。 ⑷a.氫氧燃料電池 ① 結(jié)構(gòu):石墨、石墨、koh溶液。 ②電極反應(yīng) h2- 2e-+ 2oh- = 2h2o

正極: o2 + 4e- + 2h2o = 4oh-總式:2h2+o2=2h2o

(反應(yīng)過程中沒有火焰,不是放出光和熱,而是產(chǎn)生電流)注意:還原劑在負(fù)極上反應(yīng),氧化劑在正極上反應(yīng)。書寫電極反應(yīng)式時(shí)必須考慮介質(zhì)參加反應(yīng)(先常規(guī)后深入)。若相互反應(yīng)的物質(zhì)是溶液,則需要鹽橋(內(nèi)裝kcl的瓊脂,形成閉合回路)。

b.鋁、空氣燃料電池 以鋁—空氣—海水電池為能源的新型海水標(biāo)志燈已研制成功。這種燈以取之不盡的海水為電解質(zhì)溶液,靠空氣中的.氧氣使鋁不斷氧化而源源不斷產(chǎn)生電流。只要把燈放入海水中,數(shù)分鐘后就會(huì)發(fā)出耀眼的閃光,其能量比干電池高20~50倍。 電極反應(yīng):鋁是負(fù)極 4al-12e-== 4al3+;

石墨是正極 3o2+6h2o+12e-==12oh-

8.電解池的陰陽極判斷:

⑴由外電源決定:陽極:連電源的正極; 陰極:連電源的負(fù)極; ⑵根據(jù)電極反應(yīng): 氧化反應(yīng)→陽極 ;還原反應(yīng)→陰極

⑶根據(jù)陰陽離子移動(dòng)方向:陰離子移向→陽極;陽離子移向→陰極, ⑷根據(jù)電子幾點(diǎn)流方向:電子流向: 電源負(fù)極→陰極;陽極→電源正極 電流方向: 電源正極→陽極;陰極→電源負(fù)極 9.電解時(shí)電極產(chǎn)物判斷:

⑴陽極:如果電極為活潑電極,ag以前的,則電極失電子,被氧化被溶解,zn-2e-=zn2+

如果電極為惰性電極,c、pt、au、ti等,則溶液中陰離子失電子,4oh-- 4e-= 2h2o+ o2 陰離子放電順序s2->;i->;br->;cl->;oh->;含氧酸根>;f-

⑵陰極:(.陰極材料(金屬或石墨)總是受到保護(hù))根據(jù)電解質(zhì)中陽離子活動(dòng)順序判斷,陽離子得電子順序 — 金屬活動(dòng)順序表的反表金屬活潑性越強(qiáng),則對(duì)應(yīng)陽離子的放電能力越弱,既得電子能力越弱。 k+< na+ < mg2+ < al3+< (h+) < zn2+ < fe2+ < sn2+ < pb2+ < cu2+ < hg2+ < ag+

10.電解、電離和電鍍的區(qū)別

⑴電解水型:電解含氧酸,強(qiáng)堿,活潑金屬的含氧酸鹽,如稀h2so4、naoh溶液、na2so4溶液: 陽極:4oh--4e-=2h2o+o2↑陰極:2h++2e-=h2↑ 總反應(yīng):2h2o==== 2h2↑ + o2↑,

溶質(zhì)不變,ph分別減小、增大、不變。酸、堿、鹽的加入增加了溶液導(dǎo)電性,從而加快電解速率(不是起催化作用)。

⑵電解電解質(zhì):無氧酸(hf除外)、不活潑金屬的無氧酸鹽,如cucl2

陽極:2cl--2e-=cl2↑ 陰極:cu2+ +2e-= cu 總反應(yīng):cucl2= cu +cl2↑ ⑶放氫生成堿型:活潑金屬的無氧酸鹽(f化物除外)如nacl

陽極:2cl--2e-=cl2↑陰極:2h++2e-=h2↑ 總反應(yīng):2nacl+2h2o=h2↑+cl2↑+2naoh 公式:電解質(zhì)+h2o→堿+ h2↑+非金屬

⑷放氧省酸型:不活潑金屬的含氧酸鹽,如cuso4

陽極:4oh--4e-=2h2o+o2↑ 陰極:cu2+ +2e-= cu 總反應(yīng):2cuso4+2h2o=2cu+ o2↑+2h2so4 公式:電解質(zhì)+h2o→酸+ o2↑+金屬

解nacl溶液:2nacl+2h2o ====h2↑+cl2↑+2naoh,溶質(zhì)、溶劑均發(fā)生電解反應(yīng),ph增大

8.電解原理的應(yīng)用

電解

電解

a、電解飽和食鹽水(氯堿工業(yè)) ⑴反應(yīng)原理

陽極:

2cl

- - 2e-== cl2↑

陰極: 2h+ + 2e-== h2↑總反應(yīng):2nacl+2h2o====

h2↑+cl2↑+2naoh ⑵設(shè)備 (陽離子交換膜電解槽)

①組成:陽極—ti、陰極—fe ②陽離子交換膜的作用:它只允許陽離子通過而阻止陰

離子和氣體通過。

⑶制燒堿生產(chǎn)過程 (離子交換膜法) ①食鹽水的精制:粗鹽(含泥沙、ca2+、mg2+、fe3+、so42- 等)→加入naoh溶液→加入bacl2溶液→加入na2co3溶液→過濾→加入鹽酸→加入離子交換劑(nar) ②電解生產(chǎn)主要過程(見圖20-1):nacl從陽極區(qū)加入,h2o從陰極區(qū)加入。陰極h+ 放電,破壞了水的電離平衡,使oh-濃度增大,oh-和na+形成naoh溶液。

b、電解冶煉鋁 ⑴原料:(a)、冰晶石:na3alf6=3na++alf63- (b)、氧化鋁: 鋁土礦 ——→ naalo2 ——→ al(oh)3 —→ al2o3

過濾

電解

naoh

co2△

過濾

⑵ 原理 陽極2o2 - 4e- =o2↑

陰極al3+3e- =al 總反應(yīng):4al3++6o2ˉ====4al+3o2↑

⑶ 設(shè)備:電解槽(陽極c、陰極fe) 因?yàn)殛枠O材料不斷地與生成的氧氣反應(yīng):c+o2 → co+co2,故需定時(shí)補(bǔ)充。

c、電鍍:用電解的方法在金屬表面鍍上一層金屬或合金的過程。 ⑴鍍層金屬作陽極,鍍件作陰極,電鍍液必須含有鍍層金屬的離子。電鍍鋅原理: 陽極 zn-2eˉ = zn2+ 陰極 zn2++2eˉ=zn

⑵電鍍液的濃度在電鍍過程中不發(fā)生變化。⑶在電鍍控制的條件下,水電離出來的h+和ohˉ一般不起反應(yīng)。⑷電鍍液中加氨水或 nacn的原因:使zn2+離子濃度很小,鍍速慢,鍍層才能致密、光亮。

d、電解冶煉活潑金屬na、mg、al等。

e、電解精煉銅:粗銅作陽極,精銅作陰極,電解液含有cu2+。銅前金屬先反應(yīng)但不析出,銅后金屬不反應(yīng),形成 “陽極泥”。

原電池總結(jié)(三篇)

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