原电池和电解池知识点汇总
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
析氢腐蚀
条件
水膜酸性很弱或呈中性
水膜酸性较强
正极反应
02+4e-+2H20=二二40H-
2H++2e-=H2↑
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
6.金属的防护
(I
(2)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。
总反应式:Fe+2C02+2H20=Fe(HC03)2+H2↑
Fe(HC03)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe20J0
这样就形成无数的微小原电池。最后氢气在碳的表面放出, 铁被腐蚀。
(2) 析氢腐蚀:金属在酸性较强的溶液中发生电化学腐蚀时放出氢气的反应。
(剖 析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较
电化学腐蚀类型
吸氧腐蚀
①活泼性不同的金属一特铜原电池,镑作负极,铜作正极;
②金属和非金属(非金属必须能导电)一钵锤干电池,钵作负极,石墨作正极;
③金属与化合物一铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极;
④惰性电极一氢氧燃料电池,电极 均为销。
(2)两电极必须与电解质溶 液接触。
电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。
3.钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀正极:02+2H20+4e=4QH-
总反应式:2Fe+02+2H20=2Fe(OH)2
4.氢氧燃料电池(中性介质)正极:02+2H20+衍’=40H
总反应式:2H2+Oz=2H20
5.氢氧燃料电池(酸性介质)正极:02+4H++4e=2H20
总反应式:2H2+02=2H20
溶液:若总反应的结果是消耗OH-(H+),则溶液的pH减小(增大);若总反应的结果是生成OH-(H寸,则溶液的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。
4.
原电池的组成用图示表达,未免过于麻烦。为书写简便,原电池的装置常用方便而科学的符号来表示。其写法习’惯上遵循如下几点规定:
负极:Cu-2e-=Cu2+
在钢铁制品中一般都含有碳。在潮湿空气中, 钢铁表面会吸附水汽而形成一层薄薄的水膜。水膜中溶有二氧化碳后就变成一种电解质溶液,使水里的H+增多。于是就构成无数个以铁为负极、碳为正极、酸性水膜
为电解质溶液的微小原电池。这些原电池里发生的氧化还原反应是:
(负极(Fe
正极(C):2H++2e-=H2↑(溶液中的H+被还原)
(3)电化学保护法
①
②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。
第三节
1.
常用原电池方程式
正极:2H++2-e
=H2↑
负极:Zn-2e-=Zn2+
总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑
2.Cu-FeCb一C原电池正极:2fe3++2e-=2Fe2+
总反应式:2fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(l)一般把负极(如Zn棒与Zn2+离子溶液)写在电池符号表示式的左边,正极(如Cu棒与Cu2+离子溶液)写在电池符号表示式的右边。
(2)以化学式表示电池中各物质的组成,溶液要标上活度或浓度(mol/L),若为气体物质应注明其分压(Pa),还应标明当时的温度。如不写出,则温度为298.15K,气体分压为101.325kPa,溶液浓度为1mol/L。
(3
(一)Zn(s)IZn2+(c)IICu2+(c)ICu(s)(+)
理论上,任何自发的、任何氧化还原反应都可以设计成原电池,例如反应:
C2I+2-1=2c-1+L
其电极反应方程式为:负极:2-1=L+2-e
飞
(氧化反应)正极:c1i+2-e
=
(还原反应)
第二节两类原电池
1.吸氧腐蚀
(I)金属在酸性很弱或中性溶液里, 空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化学腐,蚀叫 吸氧腐蚀。
Fe -4二2Fe
正极(C):2H20+02+4-e=40H-
总反应:2Fe+02+2H20=2Fe(OH)2
钢铁等金属的电化腐蚀主要是吸氧腐蚀。
(2)必要条件
以氧的还
(3)影响吸氧腐蚀的因素
①溶解氧浓度的影响
②温度的影响。
③盐浓度的影响。
④溶液搅拌和流速的影响。
2.析氢腐蚀
(I)在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氯气, 这种腐蚀叫做析氢腐蚀。
CO2不能与OH-共存,要进一步反应生成碳酸根。
正极:①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:铮铜原电池中,电解液为
HCI,正极H+得电子生成凡。②当负极材料不能与电解液反应时,溶解在电解液中的02得电‘子。如果电解
液呈酸性,02+4-e
特殊情况:
+4H+=2H20;如果电解液呈中性或碱性,02+4-e+2H20=40H-。
( 3) 两电极之间有导线连接,形 成闭合回路。
2.原电池正负极判断
负极发生氧化反Biblioteka Baidu,失去电子;正极发生还原反应,得到电子。
电子由负极流向正极,电流由正极流向负极。溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极。
3.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:皖燃料电池中 ,电 解液为KOH,负极甲:皖失8个电子生成CO2和HiO,但
①Mg-Al-NaO凡 创作ih才放
负极:Al-3-e
②Cu-Al-HN03,Cu作负极
注意:Fe作负极时,氧化产物是Fe2'1tii不可能起;Fe,.l
;肌(N2H4)和NHJ的电池反应产物是H20和N,.
无论是总反应, 还是电极反应,者H5必须满足电子守恒、电荷守恒、质盘守恒。
pH变化规律
电极周围:消耗OH-(H+),则电极周围溶液的pH减小(增大);反应生成OH-(H寸,则电极周围溶液的pH增大(减小)。
@ 原电池和电解池知识点汇总
第一节原电池
1.原电池的形成条件
从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还 原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。
原电池的构成条件有三个:
( 1)电极材料由两种金属活动性不同的 金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。
条件
水膜酸性很弱或呈中性
水膜酸性较强
正极反应
02+4e-+2H20=二二40H-
2H++2e-=H2↑
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
6.金属的防护
(I
(2)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。
总反应式:Fe+2C02+2H20=Fe(HC03)2+H2↑
Fe(HC03)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe20J0
这样就形成无数的微小原电池。最后氢气在碳的表面放出, 铁被腐蚀。
(2) 析氢腐蚀:金属在酸性较强的溶液中发生电化学腐蚀时放出氢气的反应。
(剖 析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较
电化学腐蚀类型
吸氧腐蚀
①活泼性不同的金属一特铜原电池,镑作负极,铜作正极;
②金属和非金属(非金属必须能导电)一钵锤干电池,钵作负极,石墨作正极;
③金属与化合物一铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极;
④惰性电极一氢氧燃料电池,电极 均为销。
(2)两电极必须与电解质溶 液接触。
电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。
3.钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀正极:02+2H20+4e=4QH-
总反应式:2Fe+02+2H20=2Fe(OH)2
4.氢氧燃料电池(中性介质)正极:02+2H20+衍’=40H
总反应式:2H2+Oz=2H20
5.氢氧燃料电池(酸性介质)正极:02+4H++4e=2H20
总反应式:2H2+02=2H20
溶液:若总反应的结果是消耗OH-(H+),则溶液的pH减小(增大);若总反应的结果是生成OH-(H寸,则溶液的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。
4.
原电池的组成用图示表达,未免过于麻烦。为书写简便,原电池的装置常用方便而科学的符号来表示。其写法习’惯上遵循如下几点规定:
负极:Cu-2e-=Cu2+
在钢铁制品中一般都含有碳。在潮湿空气中, 钢铁表面会吸附水汽而形成一层薄薄的水膜。水膜中溶有二氧化碳后就变成一种电解质溶液,使水里的H+增多。于是就构成无数个以铁为负极、碳为正极、酸性水膜
为电解质溶液的微小原电池。这些原电池里发生的氧化还原反应是:
(负极(Fe
正极(C):2H++2e-=H2↑(溶液中的H+被还原)
(3)电化学保护法
①
②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。
第三节
1.
常用原电池方程式
正极:2H++2-e
=H2↑
负极:Zn-2e-=Zn2+
总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑
2.Cu-FeCb一C原电池正极:2fe3++2e-=2Fe2+
总反应式:2fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(l)一般把负极(如Zn棒与Zn2+离子溶液)写在电池符号表示式的左边,正极(如Cu棒与Cu2+离子溶液)写在电池符号表示式的右边。
(2)以化学式表示电池中各物质的组成,溶液要标上活度或浓度(mol/L),若为气体物质应注明其分压(Pa),还应标明当时的温度。如不写出,则温度为298.15K,气体分压为101.325kPa,溶液浓度为1mol/L。
(3
(一)Zn(s)IZn2+(c)IICu2+(c)ICu(s)(+)
理论上,任何自发的、任何氧化还原反应都可以设计成原电池,例如反应:
C2I+2-1=2c-1+L
其电极反应方程式为:负极:2-1=L+2-e
飞
(氧化反应)正极:c1i+2-e
=
(还原反应)
第二节两类原电池
1.吸氧腐蚀
(I)金属在酸性很弱或中性溶液里, 空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化学腐,蚀叫 吸氧腐蚀。
Fe -4二2Fe
正极(C):2H20+02+4-e=40H-
总反应:2Fe+02+2H20=2Fe(OH)2
钢铁等金属的电化腐蚀主要是吸氧腐蚀。
(2)必要条件
以氧的还
(3)影响吸氧腐蚀的因素
①溶解氧浓度的影响
②温度的影响。
③盐浓度的影响。
④溶液搅拌和流速的影响。
2.析氢腐蚀
(I)在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氯气, 这种腐蚀叫做析氢腐蚀。
CO2不能与OH-共存,要进一步反应生成碳酸根。
正极:①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:铮铜原电池中,电解液为
HCI,正极H+得电子生成凡。②当负极材料不能与电解液反应时,溶解在电解液中的02得电‘子。如果电解
液呈酸性,02+4-e
特殊情况:
+4H+=2H20;如果电解液呈中性或碱性,02+4-e+2H20=40H-。
( 3) 两电极之间有导线连接,形 成闭合回路。
2.原电池正负极判断
负极发生氧化反Biblioteka Baidu,失去电子;正极发生还原反应,得到电子。
电子由负极流向正极,电流由正极流向负极。溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极。
3.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:皖燃料电池中 ,电 解液为KOH,负极甲:皖失8个电子生成CO2和HiO,但
①Mg-Al-NaO凡 创作ih才放
负极:Al-3-e
②Cu-Al-HN03,Cu作负极
注意:Fe作负极时,氧化产物是Fe2'1tii不可能起;Fe,.l
;肌(N2H4)和NHJ的电池反应产物是H20和N,.
无论是总反应, 还是电极反应,者H5必须满足电子守恒、电荷守恒、质盘守恒。
pH变化规律
电极周围:消耗OH-(H+),则电极周围溶液的pH减小(增大);反应生成OH-(H寸,则电极周围溶液的pH增大(减小)。
@ 原电池和电解池知识点汇总
第一节原电池
1.原电池的形成条件
从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还 原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。
原电池的构成条件有三个:
( 1)电极材料由两种金属活动性不同的 金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。