原电池和电解池全面总结(热点)60259

原电池和电解池
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1．电化腐蚀:发生原电池反应，有电流产生
（1）吸氧腐蚀
负极:Fe－2e-==Fe2+
正极：O2+4e—+2H2O==4OH-
总式：2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH）2
4Fe（OH）2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O
（2)析氢腐蚀：CO2+H2OH2CO3H++HCO3—
负极：Fe －2e-==Fe2+
正极:2H+ + 2e—==H2↑
总式：Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3）2 + H2↑
Fe（HCO3）2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3.
2．金属的防护
⑴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.⑵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。

⑶电化学保护法
①外加电源的阴极保护法：接上外加直流电源构成电解池，被保护的金属作阴极。

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
3。

常见实用电池的种类和特点
⑴干电池(属于一次电池）
①结构:锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。

②电极反应负极：Zn—2e-=Zn2+
正极:2NH4++2e—=2NH3+H2
NH3和H2被Zn2＋、MnO2吸收：MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2＋＋4NH3=Zn（NH3）42＋
⑵铅蓄电池（属于二次电池、可充电电池)
①结构：铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4.
②A。

放电反应负极: Pb—2e-+ SO42— = PbSO4
正极：PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O
B.充电反应阴极：PbSO4 +2e-= Pb+ SO42-
阳极：PbSO4 -2e- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42-
总式：Pb + PbO2 + 2H2SO4错误!2PbSO4 + 2H2O
注意：放电和充电是完全相反的过程，放电作原电池，充电作电解池.电极名称看电子得失，电极反应式的书写要求与离子方程式一样，且加起来应与总反应式相同。

⑶锂电池
①结构：锂、石墨、固态碘作电解质。

②电极反应负极：2Li—2e—= 2Li+
正极: I2 +2e—= 2I-总式：2Li + I2 = 2LiI
⑷A。

氢氧燃料电池
①结构：石墨、石墨、KOH溶液。

②电极反应负极：H2- 2e-+ 2OH—= 2H2O
正极: O2 + 4e—+ 2H2O = 4OH—总式：2H2+O2=2H2O
（反应过程中没有火焰，不是放出光和热，而是产生电流）注意:还原剂在负极上反应，氧化剂在正极上反应。

书写电极反应式时必须考虑介质参加反应（先常规后深入）.若相互反应的物质是溶液，则需要盐桥（内装KCl的琼脂，形成闭合回路）.
B．铝、空气燃料电池以铝—空气—海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功。

这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而源源不断产生电流。

只要把灯放入海水中,数分钟后就会发出耀眼的闪光，其能量比干电池高20~50倍。

电极反应：铝是负极4Al—12e—== 4Al3+;
石墨是正极3O2+6H2O+12e—==12OH—
4．电解反应中反应物的判断—-放电顺序
⑴阴极A.阴极材料(金属或石墨)总是受到保护。

B。

阳离子得电子顺序- 金属活动顺序表的反表:
K+ <Ca2+〈Na+ 〈Mg2+〈Al3+< （H+）〈Zn2+〈Fe2+ < Sn2+〈Pb2+ < Cu2+〈Hg2+〈Ag+
⑵阳极A。

阳极材料是惰性电极（C、Pt、Au、Ti等）时:
阴离子失电子：S2—＞I- ＞Br—＞Cl- ＞OH—＞NO3—等含氧酸根离子＞F-
B.阳极是活泼电极时：电极本身被氧化，溶液中的离子不放电。

5．电解反应方程式的书写步骤：①分析电解质溶液中存在的离子;②分析离子的放电顺序；③确定电极、写出电极反应式；④写出电解方程式。

如：解NaCl溶液：2NaCl+2H2O 错误!H2↑+Cl2↑+2NaOH，溶质、溶剂均发生电解反应，PH增大
⑵电解CuSO4溶液:2CuSO4 + 2H2O错误!2Cu + O2↑+ 2H2SO4溶质、溶剂均发生电解反应, PH减小.
⑶电解CuCl2溶液：CuCl2错误!Cu＋Cl2↑
电解盐酸：2HCl 错误!H2↑＋Cl2↑溶剂不变,实际上是电解溶质，PH增大。

⑷电解稀H2SO4、NaOH溶液、Na2SO4溶液:2H2O错误!2H2↑+ O2↑，溶质不变，实际上是电解水，PH分别减小、增大、不变。

酸、碱、盐的加入增加了溶液导电性,从而加快电解速率(不是起催化作用）。

⑸电解熔融NaOH：4NaOH 错误!4Na + O2↑+ H2O↑
⑹用铜电极电解Na2SO4溶液：Cu +2H2O错误!Cu（OH)2 + H2↑（注意：不是电解水。

)
6．电解液的PH变化：根据电解产物判断。

口诀:“有氢生成碱，有氧生成酸；都有浓度大，都无浓度小"。

（“浓度大”、“浓度小”是指溶质的浓度）
7．使电解后的溶液恢复原状的方法：
先让析出的产物(气体或沉淀）恰好完全反应，再将其化合物投入电解后的溶液中即可。

如:①NaCl溶液：通HCl 气体(不能加盐酸）；②AgNO3溶液:加Ag2O固体（不能加AgOH);③CuCl2溶液：加CuCl2固体;④KNO3溶液: 加H2O;
⑤CuSO4溶液：CuO（不能加Cu2O、Cu（OH）2、Cu2(OH)2CO3)等.
8．电解原理的应用
A、电解饱和食盐水（氯碱工业）
⑴反应原理
阳极：2Cl——2e—== Cl2↑
阴极：2H+ + 2e-== H2↑
总反应:2NaCl+2H2O错误!H2↑+Cl2↑+2NaOH
⑵设备（阳离子交换膜电解槽）
①组成：阳极—Ti、阴极—Fe
②阳离子交换膜的作用:它只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过。

⑶制烧碱生产过程（离子交换膜法）
①食盐水的精制：粗盐(含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等）→加入NaOH溶液→加入BaCl2溶液→加入Na2CO3溶液→过滤→加入盐酸→加入离子交换剂（NaR）
②电解生产主要过程（见图20—1）：NaCl从阳极区加入,H2O从阴极区加入.阴极H+ 放电，破坏了水的电离平衡，使OH-浓度增大,OH-和Na+形成NaOH溶液。

B、电解冶炼铝
⑴原料：(A）、冰晶石：Na3AlF6=3Na++AlF63-
（B）、氧化铝：铝土矿错误!NaAlO2错误!Al(OH）3错误!Al2O3
⑵原理阳极2O2－－4e— =O2↑
阴极Al3＋+3e— =Al
总反应:4Al3++6O2ˉ错误!4Al+3O2↑
⑶设备:电解槽（阳极C、阴极Fe) 因为阳极材料不断地与生成的氧气反应：C+O2→CO+CO2,故需定时补充。

C、电镀:用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金的过程。

⑴镀层金属作阳极，镀件作阴极,电镀液必须含有镀层金属的离子。

电镀锌原理:
阳极Zn－2eˉ = Zn2+
阴极Zn2++2eˉ=Zn
⑵电镀液的浓度在电镀过程中不发生变化。

⑶在电镀控制的条件下,水电离出来的H+和OHˉ一般不起反应。

⑷电镀液中加氨水或NaCN的原因：使Zn2+离子浓度很小,镀速慢，镀层才能致密、光亮。

D、电解冶炼活泼金属Na、Mg、Al等。

E、电解精炼铜：粗铜作阳极,精铜作阴极,电解液含有Cu2+.铜前金属先反应但不析出，铜后金属不反应，形成“阳极泥”。