高中化学原电池与电解池知识点总结
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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ZnSO
4溶液中。右池:铜片插在 1 mol·dm-3的CuSO
4
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- ====M n+(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。电解质导电过程就是电解过程。
2.电解反应离子放电顺序(不考虑浓度等其他因素)放电:阳离子得电子而阴离
子失电的过程。上述顺序基本上与金属活动顺序一致,即越活泼的金属,其阳离子越难结合电子,但Fe3+氧化性较强,排在Cu2+之前。⑵阴离子放电顺序
(注明:若阳极材料是金属(除Pt、Au外),电极首先发生氧化反应而进入溶液。)3.电镀:利用电解原理在某些金属表面镀上一层金属或合金的过程,金属叫镀件,薄层镀层。阴极:镀件→待镀金属阳极:
镀层金属电镀液:含有镀层金属离子的溶液。五、几种常见新型原电池1.铅蓄
电池(-)Pb|PbSO
4(s)|H
2
SO
4
(aq)| PbSO
4
(s)|PbO
2
(+)Pb + PbO
2
+
2H
2SO
4
2PbSO
4
+ 2H
2
O2. 燃料电池新型电池中,电极的导电材料一般多孔的
金属板,负极是通入还原剂的一方,正极是通入氧化剂的一方.如:氢氧燃料电池,
电解质溶液为30%的氢氧化钾溶液:正极:O
2+ 4e- + 2H
2
O === 4OH-负
极:2H
2–4e-+ 4OH-=== 4H
2
O又如:甲烷燃料电池;电解质溶液为氢氧化
钾溶液:正极:2O
2+ 8e-+ 4H
2
O ==8OH-负极:CH
4
+ 10OH--8e- ==CO2- 3 +
7H
2O总反应:CH
4
+ 2O
2
+ 2OH-== CO2- 3 + 3H
2
O铅蓄电池(充电)阳极:
PbSO
4- 2e- + 2H
2
O == PbO
2
+ SO
4
2-+ 4H+阴极:PbSO
4
+ 2e-== Pb + SO
4
2-
总反应式:2PbSO
4+ 2H
2
O Pb + PbO
2
+ 4H++ 2SO
4
2-铅蓄电池(放电)正
极(PbO
2) :PbO
2
+ 2e-+ SO
4
2-+ 4H+== PbSO
4
↓ + 2H
2
O负极(Pb) :
Pb - 2e-+ SO
42-== PbSO
4
↓总反应式:Pb + PbO
2
+
4H++ 2SO
42-== 2PbSO
4
↓ + 2H
2
O 银锌纽扣电池(碱性介质)正
极(Ag
2O) :Ag
2
O + H
2
O + 2e-== 2Ag + 2OH-负极(Zn) :Zn + 2OH--2e-==
ZnO + H
2O总反应式:Zn + Ag
2
O == ZnO + 2Ag Al─NaOH─Mg原电池正极:6H
2
O +
6e-== 3H
2↑ + 6OH-负极:2Al - 6e-+ 8OH-== 2AlO
2
-+ 4H
2
O总反应式:
2Al + 2OH-+ 2H
2O == 2AlO
2
-+ 3H
2
↑