高中化学原电池和电解池全面总结版
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原电池和电解池.原电池和电解池的比较:1 电解池装置原电池实例使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化使氧化还原反应中电子作定向移动,从而形成还原反应的过程叫做电解。
这种把电能转变为化电流。
这种把化学能转变为电能的装置叫做原原理学能的装置叫做电解池。
电池。
①电极:两种不同的导体相连;;①电源;②电极(惰性或非惰性)形成条件。
③电解质(水溶液或熔化态)②电解质溶液:能与电极反应。
自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应反应类型由电极本身性质决定:由外电源决定:正极:材料性质较不活泼的电极;电极名称阳极:连电源的正极;负极:材料性质较活泼的电极。
阴极:连电源的负极;-2+ - 2+ (氧化反应)负极:Zn-2eCu +2e = Cu (还原反应)=Zn阴极:电极反应+---=H阳极:2Cl↑(还原反应)-2e=Cl↑(氧化反应)+2e正极:2H 22电子流向电源负极→阴极;阳极→电源正极负极→正极电流方向正极→负极电源正极→阳极;阴极→电源负极能量转化电能→化学能化学能→电能①抗金属的电化腐蚀;;③;②电镀(镀铜)①电解食盐水(氯碱工业)应用②实用电池。
)、电冶(冶炼NaMg、Al;④精炼(精铜)2.化学腐蚀和电化腐蚀的区别化学腐蚀电化腐蚀一般条件不纯金属,表面潮湿金属直接和强氧化剂接触氧化还原反应,不形成原电池。
反应过程因原电池反应而腐蚀无电流产生有无电流有电流产生反应速率电化腐蚀>化学腐蚀使金属腐蚀结果使较活泼的金属腐蚀3.吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别电化腐蚀类型析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强水膜酸性很弱或呈中性---+ 2HO == 4OHO + 4e 正极反应↑2H+ + 2e==H2222+-2+- Fe -2e-Fe 2e==Fe==Fe 负极反应发生在某些局部区域内是主要的腐蚀类型,具有广泛性腐蚀作用4.电解、电离和电镀的区别电解电离电镀受直流电作条受直流电作受热或水分子作阴阳离子定向移动,用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合阴阳离子自由移动无实两极发生氧化还原反显的化学变2 = C2Cu阳电2+2C==CCuC实例CuCl==== +ClCu222-2+ = Cu阴极Cu+2e 关系先电离后电解,电镀是电解的应用.电镀铜、精炼铜比较5.电镀铜精炼铜溶液作形成条件粗铜金属作阳极,精铜作阴极,CuSO4镀层金属作阳极,镀件作阴极,电镀电解液液必须含有镀层金属的离子2+--2+ -2+= Cu等Cu - 2e Cu -2e 阳极:Zn - 2e = Cu = Zn阳极电极反应-2+2+- = Cu +2e + 2e = Cu Cu阴极:Cu阴极溶液变化电镀液的浓度不变溶液中溶质浓度减小(用惰性电极电解):6.电解方程式的实例总反应方程式溶液酸碱性变化阴极反应式电解质溶液阳极反应式(条件:电解)-2+ --= Cu Cu+2eCuCl CuCl ——=Cl2Cl↑-2e= Cu +Cl↑2222---+HCl 酸性减弱↑2H +2e 2Cl+Cl↑=H-2e↑=Cl↑2HCl=H2222---+ 4OHO+O-4e↑SONa =2H不变↑2HO=2H+O↑=H↑2H+2e 22422222---+ =2H HSO4OHO+O-4e↑消耗水,酸性增强+2e↑2HO=2H+O↑=H↑2H22242222---+ O+ONaOH 4OH↑-4e=2H消耗水,碱性增强=H↑2H↑↑O=2H2H+O +2e 222222↑O=H2NaCl+2H↑+Cl222+-+--NaCl 放电,碱性增强+2e =H2H↑2Cl-2e↑=Cl H22+2NaOH2CuSO+2HO=2Cu+ O↑224---2+ = CuCu+2e4OH CuSO-4eO+O=2H↑OHˉ放电,酸性增强242+2HSO 42考点解说1.电化腐蚀:发生原电池反应,有电流产生(1)吸氧腐蚀-2+==Fe2e负极:Fe--- +2H正极:O+4eO==4OH22总式:2Fe+O+2HO==2Fe(OH)2224Fe(OH)+O+2HO==4Fe(OH) 2Fe(OH)==FeO+3HO 22332232+-COH+HCO)析氢腐蚀:CO+HOH(232223-2+ ==FeFe -2e负极:+-==H↑+ 2e 正极:2H2总式:Fe + 2CO+ 2HO = Fe(HCO) + H↑23222Fe(HCO)水解、空气氧化、风吹日晒得FeO。
高考化学原电池与电解池知识点总结
一、原电池与电解池比较:二、电池符号图为Cu-Zn电池。
左池:锌片插在1mol·dm-3的ZnSO4溶液中。
右池:铜片插在1mol·dm-3的CuSO4溶液中。
两池之间倒置的U形管叫做盐桥(盐桥是由饱和KCl溶液和琼脂装入U形管中制成)。
检流计表明电子从锌片流向铜片。
左侧为负极,右侧为正极。
此Cu-Zn电池可表示如下:(-)Zn|Zn2+(1mol·dm-3)‖Cu2+(1mol·dm-3)|Cu(+)负极:Zn-2e-==Zn2+正极:Cu2++2e-==Cu总反应:Zn+Cu2+==Zn2++Cu☆写电池符号应注意事项:•正、负极:(-)左,(+)右•界面“|”:单质与“极棒”写在一起,写在“|”外面。
•注明离子浓度(c),气态时用分压(p),物质状态:固态(s),液态(l)等•盐桥:“||”三、金属腐蚀与防护:1.金属腐蚀:金属(或合金)跟周围接触到的气体(或液体)反应而腐蚀损耗的过程。
⑴本质:金属原子失电子而被氧化M–ne-====Mn+(2)分类:①化学腐蚀:金属与其他物质直接氧化反应金属被氧化(不是电解质溶液)(无电流产生)②电化腐蚀:不纯金属或合金发生原电池反应活泼金属被氧化电解质溶液(有电流产生)⑶钢铁腐蚀:2.金属腐蚀的防护⑴金属腐蚀的原因:金属本身的组成和结构是锈蚀的根据;外界条件(如:温度、湿度、与金属接触的物质)是促使金属锈蚀的客观因素。
⑵防护:①改变金属内部组成结构,可以增强金属耐腐蚀的能力。
如:不锈钢。
②在金属表面覆盖一层保护层,以断绝金属与外界物质接触,达到耐腐蚀的效果。
(油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜)③电化学保护法:牺牲阳极阴极保护法、外加电流阴极保护法。
四、电解及其应用1.电解的原理:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。
电解质在溶解或熔化状态下电离出自由离子,通电时,自由移动的离子定向移动,阳离子移向阴极,在阴极获得电子发生还原反应;阴离子移向阳极,在阳极失去电子发生氧化反应。
原电池和电解池全面总结(热点)8篇
原电池和电解池全面总结(热点)8篇第1篇示例:原电池和电解池是当今社会中非常重要的能源存储和转换设备,广泛应用于电动车、手机、笔记本电脑等各种现代电子设备中。
在这篇文章中,我们将对原电池和电解池进行全面总结,包括其原理、结构、性能特点以及当前的热点问题。
一、原电池的原理和结构原电池是通过化学反应将化学能转化为电能的装置。
它由阳极、阴极和电解质组成。
当外部电路连接时,化学反应在阳极和阴极之间发生,产生电流。
常见的原电池有干电池和蓄电池两种类型。
干电池是一次性使用的电池,蓄电池则可以反复充放电使用。
二、原电池和电解池的性能特点1. 能量密度高:原电池和电解池在相同体积和重量下可以存储更多的能量,适合应用于现代电子设备中。
2. 长寿命:部分原电池和电解池可以进行多次充放电循环,使用寿命较长。
3. 环保:与传统的化石能源相比,原电池和电解池使用过程中不会产生二氧化碳等有害气体,对环境友好。
4. 快速充放电:随着技术的进步,原电池和电解池的充放电速度越来越快,用户体验更佳。
1. 安全问题:在过去的几年里,因为原电池和电解池自身的特性,如短路、过充、过放等问题导致的安全事故时有发生,如三星Note7手机爆炸事件、特斯拉电动车发生火灾等。
原电池和电解池的安全性一直备受关注。
2. 资源利用与环保:现有的原电池和电解池在制造和回收过程中对资源的消耗比较大,回收利用率较低,对环境造成了一定的压力。
如何提高原电池和电解池的资源利用率,保护环境成为了热点问题。
3. 高性能需求:随着电子设备的不断更新,用户对于原电池和电解池的性能要求也在不断提高,如快速充电、长使用时间、安全稳定等,如何满足用户需求也是当前的热点问题。
以上就是对原电池和电解池的全面总结,这些设备在当今社会中发挥着越来越重要的作用,我们期待未来能够有更多的创新,解决当前存在的问题,使得原电池和电解池能更好地适应现代社会的需求。
第2篇示例:原电池和电解池是当前热点话题之一,随着新能源技术的发展,原电池和电解池成为各行各业关注的焦点。
原电池和电解池知识点总结
原电池和电解池.1原电池和电解池的比较:2原电池正负极的判断:⑴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。
⑵根据电子或者电流的流动方向:电子流向:负极T正极。
电流方向:正极T负极。
⑶根据电极变化判断:氧化反应T负极;还原反应T正极。
⑷根据现象判断:电极溶解T负极;电极重量增加或者有气泡生成T正极。
⑸根据电解液内离子移动的方向判断:阴离子T移向负极;氧离子T移向正极。
3 电极反应式的书写:负极:(1)负极材料本身被氧化:n+2+①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- =M 如:Zn-2 =Zn (如果阳离子与电解液成分反应,则参与反应的部分要写入电极反应式中:如铅蓄电池,Pb+S042--2e-=PbS04⑵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CH4-02(C作电极)电解液为KOH:负极:CH4+10OH-8 e-=C032-+7H2O正极:(1)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,+H2SO4 电解质,如2H+2e=H2 CuS电解质:Cu2++2e= Cu⑵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O2反正还原反应-①当电解液为中性或者碱性时,H2O比参加反应,且产物必为OH,如氢氧燃料电池(KOH电解质)O2+2H2O+4e=4OH+②当电解液为酸性时,H比参加反应,产物为H2OO2+4O2+4e=2H2O4.化学腐蚀和电化腐蚀的区别6.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。
高中化学原电池和电解池全面总结超全版
高中化学原电池和电解池全面总结超全版原电池和电解池是两种将化学能和电能相互转化的装置。
原电池通过使氧化还原反应中电子定向移动来产生电流。
其装置包括两种不同的导体电极和能与电极反应的电解质溶液。
而电解池则是通过在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程中产生电流,将电能转化为化学能的装置。
其装置包括电源、电极(惰性或非惰性)和电解质(水溶液或熔化态)。
电化腐蚀是一种由原电池反应引起的腐蚀现象,其发生在不纯金属表面潮湿的情况下,并产生电流。
相比之下,化学腐蚀则是在一般条件下发生的,其反应过程中没有电流产生。
电化腐蚀比化学腐蚀更为严重,可以使较活泼的金属腐蚀。
析氢腐蚀和吸氧腐蚀是电化腐蚀的两种类型,前者发生在某些局部区域内,而后者则是主要的腐蚀类型,具有广泛性。
电解、电离和电镀是三种不同的电化学过程。
电解是通过外部电源控制氧化还原反应,从而将电能转化为化学能的过程。
电离是通过热或水分子作用将物质分解成离子的过程。
而电镀是通过电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金。
电镀铜和精炼铜是两种不同的金属加工方法。
电镀铜是一种受直流电作用的电化学过程,在金属表面镀上一层铜。
而精炼铜则是一种通过冶炼过程将铜从其它金属中提取出来的方法。
两种方法都是将金属加工成所需形状和纯度的重要手段。
电解反应中,还原剂在负极上反应,氧化剂在正极上反应。
在书写电极反应式时,需要考虑介质参与反应。
如果相互反应的物质是溶液,则需要使用盐桥来形成闭合回路。
铝-空气-海水电池是一种新型海水标志灯,以海水为电解质溶液,利用空气中的氧气使铝不断氧化,从而源源不断地产生电流。
电极反应式为:铝是负极,4Al-12e-== 4Al3+;石墨是正极,3O2+6H2O+12e-==12OH-。
这种电池能够在海水中产生耀眼的闪光,其能量比干电池高20-50倍。
在电解反应中,需要根据放电顺序来判断反应物。
对于阴极材料(金属或石墨),总是需要受到保护。
对于阳离子得电子的顺序,需要使用金属活动顺序表的反表:K+ <Ca2+< Na+ < Mg2+< Al3+< (H+) < Zn2+< Fe2+< Sn2+< Pb2+< Cu2+<Hg2+< Ag+。
完整版高中化学知识点——原电池和电解池
原电池和电解池1.原电池和电解池的比较:装置原电池电解池实例使氧化还原反应中电子作定向挪动,使电流经过电解质溶液而在阴、阳两极引原理从而形成电流。
这类把化学能转变为起氧化还原反应的过程叫做电解。
这类把电能的装置叫做原电池。
电能转变为化学能的装置叫做电解池。
形成条件①电极:两种不同样的导体相连;①电源;②电极(惰性或非惰性);②电解质溶液:能与电极反应。
③电解质(水溶液或融化态)。
反应种类自觉的氧化还原反应非自觉的氧化还原反应由电极自己性质决定:由外电源决定:电极名称正极:资料性质较不开朗的电极;阳极:连电源的正极;负极:资料性质较开朗的电极。
阴极:连电源的负极;电极反应负极: Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)阴极: Cu2++2e- = Cu(还原反应)正极: 2H+-2阳极: 2Cl --2↑(氧化反应)+2e =H ↑(还原反应)-2e =Cl电子流向负极→正极电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极;阴极→电源负极能量转变化学能→电能电能→化学能①抗金属的电化腐化;①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀应用铜);③电冶(冶炼Na、 Mg 、 Al );④精②适用电池。
炼(精铜)。
一原电池;原电池的形成条件原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但差异于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是经过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子经过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。
两极之间溶液中离子的定向挪动和外面导线中电子的定向挪动构成了闭合回路,使两个电极反应不停进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转变。
从能量转变角度看,原电池是将化学能转变为电能的装置;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掉的电子经导线传达给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极进步行。
(完整版)高中化学知识点——原电池和电解池
原电池和电解池1.原电池和电解池的比较:装置原电池电解池实例使氧化还原反应中电子作定向搬动,使电流经过电解质溶液而在阴、阳两极引原理从而形成电流。
这种把化学能转变成起氧化还原反应的过程叫做电解。
这种把电能的装置叫做原电池。
电能转变成化学能的装置叫做电解池。
形成条件①电极:两种不相同的导体相连;①电源;②电极(惰性或非惰性);②电解质溶液:能与电极反应。
③电解质(水溶液或消融态)。
反应种类自觉的氧化还原反应非自觉的氧化还原反应由电极自己性质决定:由外电源决定:电极名称正极:资料性质较不爽朗的电极;阳极:连电源的正极;负极:资料性质较爽朗的电极。
阴极:连电源的负极;电极反应负极: Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)阴极: Cu2+ +2e- = Cu (还原反应)正极: 2H+ - 2 阳极: 2Cl - - 2↑(氧化反应)+2e =H ↑(还原反应)-2e =Cl电子流向负极→正极电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极;阴极→电源负极能量转变化学能→电能电能→化学能①抗金属的电化腐化;①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀应用铜);③电冶(冶炼Na、 Mg 、 Al );④精②合用电池。
炼(精铜)。
一原电池;原电池的形成条件原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但差别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是经过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子经过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。
两极之间溶液中离子的定向搬动和外面导线中电子的定向搬动组成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转变。
从能量转变角度看,原电池是将化学能转变成电能的装置;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达给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极进步行。
原电池和电解池的所有知识点
原电池和电解池的所有知识点原电池和电解池是电化学中的两个基本概念,它们都涉及到化学能与电能之间的转换。
原电池是将化学能转化为电能的装置,而电解池则是将电能转化为化学能的装置。
1. 原电池的工作原理原电池通过氧化还原反应产生电流。
在原电池中,一个电极发生氧化反应,另一个电极发生还原反应。
氧化反应是物质失去电子的过程,而还原反应是物质获得电子的过程。
2. 原电池的组成原电池由两个电极(阳极和阴极)、电解质溶液以及连接电极的导线组成。
阳极是发生氧化反应的电极,阴极是发生还原反应的电极。
3. 原电池的类型原电池可以根据电极材料、电解质类型等不同因素分为多种类型,如丹尼尔电池、伏打电池等。
4. 原电池的电势原电池的电势由电极电势和电解质的浓度决定。
电极电势是电极在标准状态下的电势,而电解质的浓度会影响电势的大小。
5. 电解池的工作原理电解池是将电能转化为化学能的装置。
在电解池中,电流通过电解质溶液,使得溶液中的离子在电极上发生氧化还原反应。
6. 电解池的组成电解池由两个电极(阳极和阴极)、电解质溶液以及电源组成。
阳极是电流进入溶液的电极,阴极是电流离开溶液的电极。
7. 电解池的类型电解池可以根据电解过程的不同分为电镀池、电解精炼池、电解合成池等。
8. 电解池的效率电解池的效率受到多种因素的影响,包括电极材料、电解质类型、电流密度、温度等。
9. 原电池和电解池的应用原电池和电解池在工业和日常生活中有着广泛的应用,如电池、电镀、金属精炼、水的电解等。
10. 原电池和电解池的比较原电池和电解池虽然在能量转换方向上相反,但它们在原理上有许多相似之处,如都涉及氧化还原反应、都需要电解质等。
不过,电解池通常需要外加电源,而原电池则不需要。
以上总结了原电池和电解池的基本概念、工作原理、组成、类型、电势、效率以及应用等方面的知识点。
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原电池和电解池1.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①电极:两种不同的导体相连;②电解质溶液:能与电极反应。
①电源;②电极(惰性或非惰性);③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-=H2↑(还原反应)阴极:Cu2+ +2e- = Cu (还原反应)阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)电子流向负极→正极电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方正极→负极电源正极→阳极;阴极→电源负极向能量转化化学能→电能电能→化学能应用①抗金属的电化腐蚀;②实用电池。
①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀铜);③电冶(冶炼Na、Mg、Al);④精炼(精铜)。
2.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3.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或呈中性水膜酸性较强正极反应O2 + 4e- + 2H2O == 4OH-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4.电解、电离和电镀的区别电解电离电镀条件受直流电作用受热或水分子作用受直流电作用实质阴阳离子定向移动,在两极发生氧化还原反应阴阳离子自由移动,无明显的化学变化用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金实例CuCl2电解==== Cu+Cl2CuCl2==Cu2++2Clˉ阳极 Cu -2e- = Cu2+阴极 Cu2++2e- = Cu关系先电离后电解,电镀是电解的应用5.电镀铜、精炼铜比较电镀铜精炼铜形成条件镀层金属作阳极,镀件作阴极,电镀液必须含有镀层金属的离子粗铜金属作阳极,精铜作阴极,CuSO4溶液作电解液电极反应阳极 Cu -2e- = Cu2+阴极 Cu2++2e- = Cu 阳极:Zn - 2e- = Zn2+ Cu - 2e- = Cu2+等阴极:Cu2+ + 2e- = Cu溶液变化电镀液的浓度不变溶液中溶质浓度减小6.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溶液酸碱性变(条件:电解)化 CuCl 2 2Cl --2e -=Cl 2↑ Cu 2+ +2e -= Cu CuCl 2= Cu +Cl 2↑ —— HCl 2Cl --2e -=Cl 2↑2H ++2e -=H 2↑ 2HCl=H 2↑+Cl 2↑酸性减弱 Na 2SO 4 4OH --4e -=2H 2O+O 2↑ 2H ++2e -=H 2↑ 2H 2O=2H 2↑+O 2↑ 不变 H 2SO 44OH --4e -=2H 2O+O 2↑ 2H ++2e -=H 2↑ 2H 2O=2H 2↑+O 2↑消耗水,酸性增强NaOH 4OH --4e -=2H 2O+O 2↑ 2H ++2e -=H 2↑ 2H 2O=2H 2↑+O 2↑消耗水,碱性增强NaCl2Cl --2e -=Cl 2↑2H ++2e -=H 2↑2NaCl+2H 2O=H 2↑+Cl 2↑+2NaOHH +放电,碱性增强CuSO 44OH --4e -=2H 2O+O 2↑ Cu 2+ +2e -= Cu2CuSO 4+2H 2O=2Cu+ O 2↑+2H 2SO 4OH ˉ 放电,酸性增强考点解说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 -==Fe 2+ 正极:O 2+4e -+2H 2O==4OH - 总式:2Fe+O 2+2H 2O==2Fe(OH)24Fe(OH)2+O 2+2H 2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe 2O 3+3H 2O (2)析氢腐蚀: CO 2+H 2OH 2CO 3H ++HCO 3-负极:Fe -2e -==Fe 2+ 正极:2H + + 2e -==H 2↑总式:Fe + 2CO 2 + 2H 2O = Fe(HCO 3)2 + H 2↑Fe(HCO 3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe 2O 3。
原电池和电解池知识点总结
原电池和电解池知识点总结原电池是一种将化学能转化为电能的装置,由两个不同的金属棒(称为电极)和电解质溶液(称为电解质)组成。
当两个电极通过导线连接时,化学反应在电池中发生,并产生电流。
以下是关于原电池和电解池的一些主要知识点总结。
1.原电池的构造原电池由两个不同的金属棒组成,这些金属棒被称为电极。
一个电极被称为阳极,另一个电极被称为阴极。
两个电极之间有一个电解质溶液,这个溶液允许离子在两个电极之间移动。
2.电解质电解质是一种能够形成离子,并在电解质溶液中进行传导的物质。
常见的电解质包括酸、碱和盐。
电解质在电池中起到传递离子的作用,从而维持电池中的电流流动。
3.化学反应原电池的工作基于两个金属电极之间的化学反应。
在这种反应中,发生氧化和还原过程。
氧化是指物质失去电子,而还原是指物质获得电子。
氧化和还原反应共同构成了电池中的化学反应。
4.电池电势差电池电势差是指两个电极之间的电压差异。
电势差是电池能够产生的电能量的度量。
它通常以伏(V)作为单位表示。
电池的电势差取决于电极和电解质的性质,以及在电化学反应中涉及的物质种类和浓度。
5.电池的极性电池的极性是指电池电极之间电位差的方向。
在原电池中,阳极是电池中腐蚀或氧化的极性,而阴极是电池中还原或产生电流的极性。
6.电解装置电解装置是一种将电能转化为化学能的装置。
它与原电池的结构相似,但工作过程相反。
通过应用外部电势差,在电解质溶液中的化学反应被逆转,产生气体或沉淀。
7.电解过程电解过程是通过在电解质溶液中施加外部电势差来引发化学反应的过程。
在电解过程中,阳极被称为阴极,而阴极被称为阳极。
电子从阳极流向阴极,从而触发离子在电解质溶液中的还原和氧化反应。
8.电解质的选择在选择电解质时,需要考虑其溶解度、电导率和反应性。
电解质应能够在适当的浓度下生成离子,并能够在外部电势差下进行溶解和传导离子。
9.应用总之,原电池是一种将化学能转化为电能的装置,通过化学反应产生电势差,从而产生电流。
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原电池和电解池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①电极:两种不同的导体相连;②电解质溶液:能与电极反应。
①电源;②电极(惰性或非惰性);③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-=H2↑(还原反应)阴极:Cu2+ +2e- = Cu (还原反应)阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)电子流向负极→正极电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极;阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能应用①抗金属的电化腐蚀;②实用电池。
①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀铜);③电冶(冶炼Na、Mg、Al);④精炼(精铜)。
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电化腐蚀类型吸氧腐蚀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O2 + 4e- + 2H2O == 4OH-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电解电离电镀条件受直流电作用受热或水分子作用受直流电作用实质阴阳离子定向移动,在两极发生氧化还原反应阴阳离子自由移动,无明显的化学变化用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金实例CuCl2电解==== Cu+Cl2CuCl2==Cu2++2Clˉ阳极Cu -2e- = Cu2+阴极Cu2++2e- = Cu关系先电离后电解,电镀是电解的应用5电镀铜精炼铜形成条件镀层金属作阳极,镀件作阴极,电镀液必须含有镀层金属的离子粗铜金属作阳极,精铜作阴极,CuSO4溶液作电解液电极反应阳极Cu -2e- = Cu2+阴极Cu2++2e- = Cu阳极:Zn - 2e- = Zn2+Cu - 2e- = Cu2+等阴极:Cu2+ + 2e- = Cu溶液变化电镀液的浓度不变溶液中溶质浓度减小6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CuCl22Cl--2e-=Cl2↑Cu2+ +2e-= Cu CuCl2= Cu +Cl2↑——HCl 2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑2HCl=H2↑+Cl2↑酸性减弱Na2SO44OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑不变H2SO44OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑消耗水,酸性增强NaOH 4OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑消耗水,碱性增强NaCl 2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOHH+放电,碱性增强CuSO44OH--4e-=2H2O+O2↑Cu2+ +2e-= Cu 2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2↑+2H2SO4OHˉ放电,酸性增强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)24Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O(2)析氢腐蚀:CO2+H2O H2CO3H++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。
电解池和原电池知识点总结
电解池和原电池知识点总结电解池和原电池是电化学中的两个重要概念,它们在能源转换、金属冶炼、化学合成等领域有着广泛的应用。
以下是关于电解池和原电池的知识点总结:一、原电池定义:原电池是一种将化学能转化为电能的装置。
它通过化学反应产生电子流动,从而产生电流。
1.构成条件:有两种活泼性不同的金属(或其中一种为非金属导体)作为电极。
电解质溶液(或熔融电解质)。
形成闭合回路。
自发的氧化还原反应。
2.正负极判断:根据金属活泼性:活泼金属为负极,不活泼金属为正极。
根据电子流动方向:电子流出的一极为负极,电子流入的一极为正极。
根据电流方向:电流流入的一极为正极,电流流出的一极为负极。
根据电解质溶液中阴阳离子的移动方向:阴离子流向的一极为负极,阳离子流向的一极为正极。
3.电极反应及总反应:负极:金属失电子,发生氧化反应。
正极:电解质溶液中阳离子得电子,发生还原反应。
总反应:负极反应与正极反应之和。
二、电解池定义:电解池是一种通过外加电源将电能转化为化学能的装置。
它利用电流通过电解质溶液或熔融电解质,使阴阳离子在电极上发生氧化还原反应。
1.构成条件:有外加电源。
有电解质溶液(或熔融电解质)。
有两个电极。
形成闭合回路。
2.阴阳极判断:与电源正极相连的一极为阳极,与电源负极相连的一极为阴极。
电子流出的一极为阳极,电子流入的一极为阴极。
电解质溶液中阴离子流向的一极为阳极,阳离子流向的一极为阴极。
3.电极反应及总反应:阳极:电解质溶液中阴离子失电子,发生氧化反应。
阴极:电解质溶液中阳离子得电子,发生还原反应。
总反应:阳极反应与阴极反应之和。
三、原电池与电解池的比较1.相同点:都有正负极(或阴阳极)。
都有电子流动和电流产生。
都发生氧化还原反应。
2.不同点:原电池是将化学能转化为电能,而电解池是将电能转化为化学能。
原电池中电子从负极流向正极,而电解池中电子从阳极流向阴极。
原电池中负极发生氧化反应,正极发生还原反应;而电解池中阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
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原电池和电解池1.原电池和电解池的比较:2.化学腐蚀和电化腐蚀的区别3.吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别4.电解、电离和电镀的区别阴极 Cu2++2e- = Cu 关系先电离后电解,电镀是电解的应用5.电镀铜、精炼铜比较电镀铜精炼铜形成条件镀层金属作阳极,镀件作阴极,电镀液必须含有镀层金属的离子粗铜金属作阳极,精铜作阴极,CuSO4溶液作电解液电极反应阳极 Cu -2e- = Cu2+阴极 Cu2++2e- = Cu阳极:Zn - 2e- = Zn2+ Cu - 2e- = Cu2+等阴极:Cu2+ + 2e- = Cu溶液变化电镀液的浓度不变溶液中溶质浓度减小6.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CuCl22Cl--2e-=Cl2↑Cu2+ +2e-= Cu CuCl2= Cu +Cl2↑——HCl2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑2HCl=H2↑+Cl2↑酸性减弱Na2SO44OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑不变H2SO44OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑消耗水,酸性增强NaOH4OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑消耗水,碱性增强NaCl2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOHH+放电,碱性增强CuSO44OH--4e-=2H2O+O2↑Cu2+ +2e-= Cu 2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2↑+2H2SO4OHˉ放电,酸性增强考点解说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==2FeOH24FeOH2+O2+2H2O==4FeOH3 2FeOH3==Fe2O3+3H2O2析氢腐蚀: CO2+H2O H2CO3H++HCO3-负极:Fe -2e-==Fe2+正极:2H+ + 2e-==H2↑总式:Fe + 2CO2 + 2H2O = FeHCO32 + H2↑FeHCO32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+H2NH3和H2被Zn2+、MnO2吸收: MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2++4NH3=ZnNH342+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 + 2H2OB.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 = 2LiI⑷A.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! CuOH2 + 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、CuOH2、Cu2OH2CO3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↑+2NaOH⑵设备阳离子交换膜电解槽①组成:阳极—Ti、阴极—Fe②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NaR②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! AlOH3错误! Al2O3⑵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=Zn⑵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”;图20-1。
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原电池和电解池1.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①电极:两种不同的导体相连;②电解质溶液:能与电极反应。
①电源;②电极(惰性或非惰性);③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-=H2↑(还原反应)阴极:Cu2+ +2e- = Cu (还原反应)阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)电子流向负极→正极电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极;阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能应用①抗金属的电化腐蚀;②实用电池。
①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀铜);③电冶(冶炼Na、Mg、Al);④精炼(精铜)。
2.化学腐蚀和电化腐蚀的区别化学腐蚀电化腐蚀3.吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别4.电解、电离和电镀的区别5.电镀铜、精炼铜比较溶液变化电镀液的浓度不变溶液中溶质浓度减小6.电解方程式的实例(用惰性电极电解):总反应方程式电解质溶液阳极反应式阴极反应式溶液酸碱性变化(条件:电解)CuCl22Cl--2e-=Cl2↑Cu2+ +2e-= Cu CuCl2= Cu +Cl2↑——HCl 2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑2HCl=H2↑+Cl2↑酸性减弱Na2SO44OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑不变H2SO44OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑消耗水,酸性增强NaOH 4OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑消耗水,碱性增强2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑NaCl 2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑H+放电,碱性增强+2NaOH2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2OHˉ放电,酸性增强CuSO44OH--4e-=2H2O+O2↑Cu2+ +2e-= Cu↑+2H2SO4考点解说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)24Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O(2)析氢腐蚀:CO2+H2O H2CO3H++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+H2NH3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 + 2H2OB.充电反应阴极:PbSO4 +2e-= Pb+ SO42-阳极:PbSO4 -2e- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42-===总式:Pb + PbO 2 + 2H2SO4放电2PbSO4 + 2H2O充电注意: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 = 2LiI⑷A.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 电解====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电解====2Cu + O2↑+ 2H2SO4溶质、溶剂均发生电解反应,PH减小。
⑶电解CuCl2溶液:CuCl2电解==== Cu+Cl2↑电解盐酸:2HCl电解==== 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电解==== 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电解====4Na + O2↑+ H2O↑⑹用铜电极电解Na2SO4溶液: Cu +2H2O电解==== 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电解====H2↑+Cl2↑+2NaOH⑵设备(阳离子交换膜电解槽)①组成:阳极—Ti、阴极—Fe②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NaOH——→过滤NaAlO2CO2——→过滤Al(OH)3△—→Al2O3⑵原理阳极2O2--4e- =O2↑阴极Al3++3e- =Al图20-1====4Al+3O2↑总反应:4Al3++6O2ˉ电解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=Zn⑵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”。