电化学知识规律总结

电化学知识规律总结

【知识要点】

一、原电池、电解池、电镀池的比较

①若无外电源，可能是原电池，然后依据原电池的形成条件判定，主要思路是三“看” 先看电极：两种活泼性不同的金属(或其中一种非金属导体)作电极 再看溶液：在电解质溶液中能自发地发生氧化还原反应。

后看回路：用导线连接的两电极与 电解质溶液接触并形成闭合回路。

②若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池，当阳极金属与电解质溶液中的金属离子相同则为电镀池；

③若为无明显外接电源的串联电路，则应利用题中信息找出能发生自发氧化还原反应的装置为原电池。 2、构成原电池的类型

（1）活泼性不同的导电材料：

a. 在金属——金属构成的原电池中，相对活泼的金属作负极，被氧化，生成金属阳离子；相对不活泼

的金属作正极，溶液中的阳离子被还原（一般被还原为单质）。如Cu SO H Zn 42电极反应：

负极：+

-

=-22Zn

e Zn

正极：↑=+-

+

222H e H

b. 在金属——非金属构成的原电池中，非金属电极（如石墨），一般只起导电作用，故作正极，金属

电极作负极，如C SO H Fe 42电极反应：

负极：+

-=-22Fe e Fe 正极：↑=+-

+

222H e H

c. 在金属——金属氧化物构成的原电池中，金属氧化物中的金属元素已是最高（或较高）价态，难被

氧化，故作正极，并直接参与还原反应，金属电极作为负极，如O Ag KOH Zn 2（银锌钮扣电池）：

负极：O H ZnO e OH

Zn 222+=-+--

正极：-

-

+=++OH Ag e O H O Ag 22222

d. 用两个惰性电极作为载体的燃料电池，通有还原性气体的电极作为负极，通有氧化性气体的电极作为正极。如氢氧燃料电池。其电极为可吸附气体的惰性电极，如铂电极，活性炭等，两极分别通入2H 和2O ，以%40的KOH 溶液为电解质溶液：

负极：O H e OH

H 224442=-+--

正极：-

-

=++OH e O H O 44222 总反应：O H O H 22222=+

3、化学电源

（1）干电池

电极反应式为：正极（石墨）2NH 4＋＋2e －

＝2NH 3↑＋H 2↑

负极（锌筒）Zn －2e －＝ Zn 2＋

总反应式为：2NH 4＋＋ Zn ＝2NH 3↑＋H 2↑＋Zn 2＋

（2）铅蓄电池

电极反应式为：正极PbO 2＋4H ＋＋SO 42－＋2e －

＝PbSO 4＋2H 2O

负极Pb ＋SO 42－－2e －

＝PbSO 4

总反应式为： PbO 2＋ Pb ＋2H 2SO 4

2PbSO 4＋2H 2O

（3）锂电池

电极反应式为：正极I 2＋2e －＝2I －

负极2Li －2e －＝2Li ＋

总反应式为：I 2＋2Li ＝2LiI

（4）燃料电池：以氢氧燃料电池为例

总反应式为：2H 2＋O 2＝2H 2O

注意：①电极反应——分别在负极和正极进行的氧化和还原反应叫做电极反应。

②电池反应——电极反应的总反应叫做总电池反应或电池反应。书写时，将两个电极反应式相加，消去得失电子，即得。

③书写电极反应时，要确定正负极，弄清正负极上的反应，保证原子守恒、电荷守恒和不忽视介质参与反应，弱电解质、气体、或难溶物以分子形式表示，其余以离子符号表示

举例：原电池（－）CH 4|KOH （aq ）|O 2（＋）

负极CH 4＋10OH －－8e －＝CO 32－

＋7H 2O

正极2O 2＋4H 2O ＋8e － ＝8OH －

原电池总反应CH 4＋2O 2＋2OH －＝CO 32－

＋3H 2O 4、金属的腐蚀和防护

（1）金属的腐蚀：分化学腐蚀和电化学腐蚀两种

（2）钢铁的电化腐蚀原理

钢铁在干燥空气中长时间不易腐蚀，但在潮湿的空气里易被腐蚀。原因是，钢铁表面会吸附一层水膜，

这层水膜中含有少量的H ＋、OH －

，还溶解了少量的CO 2、O 2等，即在钢铁表面形成了一层电解质溶液，构成了原电池

①吸氧腐蚀：负极：2Fe －4e －＝2Fe 2＋

正极：2H 2O ＋O 2＋4e －＝4OH

－

（此时电解质溶液酸性较弱、中性、或碱性） 总反应：2H 2O ＋O 2＋2Fe ＝ 2Fe(OH)2

在空气中 4 Fe （OH ）2＋2H 2O ＋O 2＝4 Fe （OH ）3，Fe （OH ）3失水而成铁锈Fe 2O 3·x H 2O

②析氢腐蚀：负极：Fe －2e －＝ Fe 2＋

正极：2H +＋2e －

＝H 2↑ （此时电解质溶液酸性较强）

总反应：2H ＋

＋Fe ＝Fe 2＋ H 2↑

注意：①一般情况下，以吸氧腐蚀为主。②吸氧腐蚀和析氢腐蚀的主要区别在于正极反应。 （3）金属的防护：

金属的腐蚀主要是电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，只要减少形成原电池3条件中的一个，就可防止原电池反应的发生。

①内因——改变金属内部结构。

②外因——采用适当方法将金属与介质（主要指电解质溶液）隔离，如喷漆、涂油、电镀、表面钝化等。

③电化学保护法：如船体外壳嵌锌，将钢铁外壳与锌人为的构成原电池，腐蚀锌，保护船体。或外加电源，使被保护的金属与电源的负极相连，成为阴极而被保护。

二、电极产物的判断规律总结

离子的放电顺序与金属或非金属的活泼性有关，金属越活泼，其阳离子在电极上得电子被还原就越困难；非金属越活泼，其阴离子在电极上失电子被氧化也越困难（符合正易逆难规律）。

1、阴极：(阴极电极材料的本身受到保护，不参与反应)应是溶液中较易得电子的阳离子在阴极上得电子而被还原，阳离子在阴极的放电（即离子的氧化性）顺序： ++++++++++

+

>>>>>>>>>>Na Mg Al Zn Fe Sn Pb )H (Cu Fe

Ag 23222223

+>2Ca +>K 。当此放电顺序适用于阳离子浓度相差不大时，顺序要有相应的变动(当溶液中H +只来自于

水电离时，H +的放电顺序介于A13+和Zn 2+之间)。