原电池总复习知识点

原电池总复习知识点总结

一、定义：

将化学能直接转变成电能的装置。

二、构成原电池的条件：

①电解质溶液

②两个导体做电极

③形成闭合回路(或在溶液中接触)

④有能自发进行的氧化还原反应

三、原理

本质：放热的氧化还原反应

四、原电池电极的判断

（1）由组成原电池的两极材料判断：一般来说，较活泼的或能和电解质溶液反应的金属为负极，较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。但具体情况还要看电解质溶液，如镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池，镁为负极，铝为正极；但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时，由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应，失去电子，因此铝为负极，镁为正极。（2）根据外电路电流的方向或电子的流向判断：在原电池的外电路，电流由正极流向负极，电子由负极流向正极。

（3）根据内电路离子的移动方向判断：在原电池电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。

（4）根据原电池两极发生的化学反应判断：原电池中，负极总是发生氧化反应，正极总是发生还原反应。因此可以根据总化学方程式中化合价的升降来判断。

（5）根据电极质量的变化判断：原电池工作后，若某一极质量增加，说明溶液中的阳离子在该电极得电子，该电极为正极，活泼性较弱；如果某一电极质量减轻，说明该电极溶解，电极为负极，活泼性较强。（但铅蓄电池放电时正负极质量都增大）

（6）根据电极上产生的气体判断：原电池工作后，如果一电极上产生气体，通常是因为该电极发生了析出氢的反应，说明该电极为正极，活动性较弱。

（7）根据某电极附近pH的变化判断

析氢或吸氧的电极反应发生后，均能使该电极附近电解质溶液的pH增大，因而原电池工作后，该电极附近的pH增大了，说明该电极为正极，金属活动性较弱。

五、电极反应式的书写

（1）准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键

如果原电池的正负极判断失误，电极反应式的书写一定错误。上述判断正负极的方法是一般方法，但不是绝对的，例如铜片和铝片同时插入浓硝酸溶液中，由于铝片表明的钝化，这时铜失去电子，是负极，其电极反应为：负极：Cu －2e－＝Cu2＋正极：NO3－+ 4H＋+ 2e－＝2H2O + 2NO2↑

再如镁片和铝片同时插入氢氧化钠溶液中，虽然镁比铝活泼，但由于镁不与氢氧化钠反应，而铝却反应，失去电子，是负极，其电极反应为：

负极：2Al + 8OH－－2×3e－＝2AlO2－+ 2H2O正极：6H2O + 6e－＝6OH－+ 3H2↑（2）要注意电解质溶液的酸碱性。在正负极上发生的电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系，如氢氧燃料电池有酸式和碱式，在酸溶液中，电极反应式中不能出现OH－，在碱溶液中，电极反应式中不能出现H+，像CH4、CH3OH等燃料电池，在碱溶液中碳（C）元素以CO32－离子形式存在，而不是放出CO2气体。

（3）要考虑电子的转移数目

在同一个原电池中，负极失去电子数必然等于正极得到的电子数，所以在书写电极反应时，一定要考虑电荷守恒。防止由总反应方程式改写成电极反应式时所带来的失误，同时也可避免在有关计算中产生误差。

（4）要利用总的反应方程式

从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池，而两个电极反应相加即得总反应方程式。所以只要知道总反应方程式和其中一个电极反应，便可以写出另一个电极反应方程式。

六、金属的腐蚀与防护

1．腐蚀①金属腐蚀的类型：化学腐蚀和电化学腐蚀。②电化学腐蚀的类型：吸氧腐蚀和

析氢腐蚀。吸氧腐蚀：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。例如钢铁在接近中性的潮湿的空气中腐蚀属于吸氧腐

蚀，其电极反应如下，负极Fe：2Fe－4e－+ 4OH－= 2Fe(OH)2

正极C：2H2O + O2 + 4e－= 4OH－。钢铁等金属的电化腐蚀主要是吸氧腐蚀。

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腐蚀叫做析氢腐蚀。

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2Fe－4e－+ 4OH－= 2Fe(OH)2Fe－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2．金属的防护方法

（1）改变金属的内部结构：如制成不锈钢。

（2）覆盖保护层：涂漆、电镀、搪瓷、涂沥青、塑料、沥青等。

（3）电化学保护法：

①牺牲阳极保护法：如轮船的船底四周镶嵌锌块。

②外加电流阴极保护法（又叫阴极电保护法）：将被保护的金属制品（如水库闸门、合成氨

塔等）与直流电源的负极相连接，做电解池的阴极，受到保护。

七、常见的原电池

(1)一次电池

①碱性锌锰电池Zn+2MnO2+2H2O ==2MnOOH+Zn(OH)2

负极Zn+2OH－－2e－=Zn(OH)2；正极:2MnO2+2H2O+2e－=2MnOOH+2OH－

②锂电池8Li+3SOC12=6LiCl+Li2SO3+2S

负极：8Li－8e－＝8Li+；正极：3SOC12+8e－＝SO32－+2S+6Cl－

(2)二次电池

①铅蓄电池:Pb+PbO2+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O

负极：Pb + SO42－－2e－＝PbSO4；

正极：PbO2 + 4H+ + SO42－+ 2e－＝PbSO4 + 2H2O

②镍一镉碱性蓄电池

负极:Cd+2OH－－2e－=Cd(OH)2；

正极:2NiO(OH) + 2H2O + 2e－= 2Ni(OH)2+2OH－

(3)燃料电池

①氢氧燃料电池2H2+O2＝2H2O

当用酸性电解质时，负极：2H2－4e－＝4H+；

正极：O2+4H++4e－＝2H2O

当用碱性电解质时，负极：2H2+4OH－－4e－＝4H2O；

正极：O2+2H2O+4e－＝4OH－

②甲烷燃料电池（金属铂片作电极）

当用碱性电解质时，CH4+2O2+2OH－=CO32－+3H2O

负极：CH4+10OH－－8e－=CO32－+7H2O；

正极：2O2+4H2O+8e－=8OH－

当用酸性电解质时，CH4+2O2=CO2+2H2O

负极：CH4+2H2O－8e－=CO2+8H+；

正极：2O2+8H++8e－=4H2O