2021届全国新高考化学备考复习-电解池与原电池对比
原电池电解池对比归纳
原电池和电解池原电池1、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,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通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,电子通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移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,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化。
从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;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去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。
原电池的构成条件有三个:(1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。
(2)两电极必须浸泡在电解质溶液中。
(3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。
只要具备以上三个条件就可构成原电池。
而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原反应。
也就是说,化学电源必须是原电池,但原电池不一定都能做化学电池。
形成前提:总反应为自发的氧化还原反应电极的构成:a.活泼性不同的金属—锌铜原电池,锌作负极,铜作正极;b.金属和非金属(非金属必须能导电)—锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极;c.金属与化合物—铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极;d.惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂。
电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。
2、原电池正负极判断:负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,得到电子。
电子由负极流向正极,电流由正极流向负极。
溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极3、电极反应方程式的书写负极:活泼金属失电子,看阳离子能否在电解液中大量存在。
如果金属阳离子不能与电解液中的离子共存,则进行进一步的反应。
完整word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.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。
原电池与电解池比较
原电池与电解池比较(1)原电池与电解池的区别(2)可逆原电池的充电过程:可逆原电池的充电过程就是电解。
(3)电极名称:不管是原电池还是电解池,只要发生氧化反应的电极就是阳极,只要发生还原反应的就是阴极。
①原电池:A.根据组成原电池两极的材料来判断电极。
两极材料为活泼性不同的金属时, 则活泼性相对较强的一极为负极,另一极为正极。
由一种金属和另一种非金属(除氢外)作电极时,金属为负极,非金属为正极。
B.根据原电池内两极上发生的反应类型或现象来判定电极。
原电池的负极一般为金属,并且负极总是发生氧化反应:,故负极表现为渐渐溶解,质量减小。
由此可判定,凡在原电池工作过程中发生氧化反应或质量减少的一极为负极;凡发生还原反应或有物质析出的一极为正极。
注意:原电池的电极有两套称谓:负极又可称为阳极,正极又可称为阴极(不要把负极称为阴极;正极称为阳极)。
其中正负极一套称谓是对外电路而言,在物理中常用,阴阳极一套称谓是对内电路而言。
原电池也是作为电源向用电器提供电能的,所以一般都用外电路的电极名称,称为正负极而不称为阴阳极。
②电解池:A. 电解池是在外电源作用下工作的装置。
电解池中与电源负极相连的一极为阴极,阳离子在该极接受电子被还原;与电源正极相连的一极为阳极,阴离子或电极本身(对电镀而言)在该极失去电子被氧化。
B. 电解池(或电镀池)中,根据反应现象可推断出电极名称。
凡发生氧化的一极必为阳极,凡发生还原的一极必为阴极。
例如用碳棒做两极电解溶液,析出Cu的一极必为阴极;X匸「府.放出,的一极必为阳极- -4&胡円门。
注意:电解池中,与外电源正极相连的为阳极,与负极相连的为阴极,这一点与原电池的负对阳,正对阴恰恰相反。
•电解池的电极常称阴阳极,不称正负极。
•电镀池是一种特殊的电解池,电极名称的判定同电解池。
4 •电解过程中水溶液的pH变化用铂或石墨等惰性电极电解某些物质的水溶液时,溶液的pH往往发生变化,其原因主要有两个方面。
原电池和电解池的异同
原电池和电解池的异同一、引言原电池和电解池是电化学领域中两种常见的装置,它们在能量转换、储存和使用等方面起着重要作用。
本文将从结构、工作原理、应用等方面对原电池和电解池进行比较,以便更好地了解它们的异同之处。
二、结构比较1. 原电池原电池通常由两个电极(正极和负极)和电解质组成。
正极和负极之间通过电解质实现离子传导,并在正负极之间产生电势差。
常见的原电池有干电池、锂电池、铅酸电池等。
2. 电解池电解池由一个电解槽、阳极和阴极以及电解质组成。
阳极是正极,阴极是负极,它们通过电解质中的离子传导进行反应。
电解池通常用于电解反应,如电镀、电解制氢等。
三、工作原理比较1. 原电池的工作原理原电池通过化学反应将化学能转化为电能。
在反应过程中,正极发生氧化反应,负极发生还原反应,形成电势差。
电流在外部电路中流动,实现能量转换。
例如,干电池中,锌离子在负极被氧化为锌离子,同时,氧化剂在正极还原,形成电势差。
2. 电解池的工作原理电解池通过外加电压将电能转化为化学能。
当外加电压大于电解质中的离子电位差时,正极发生还原反应,负极发生氧化反应。
外加电压提供了足够的能量,使电解质中的离子发生迁移,进而实现化学反应。
例如,电解水时,外加电压使得水分子发生电解,产生氢气和氧气。
四、应用比较1. 原电池的应用原电池广泛应用于日常生活和工业领域。
干电池被广泛用于电子设备、遥控器等小型电子产品中。
锂电池在移动电子设备、电动车等领域具有重要地位。
铅酸电池广泛应用于汽车、太阳能储能等方面。
2. 电解池的应用电解池在化学合成、电镀、电解制氢等方面具有重要的应用。
例如,电镀过程中,电解池用于将金属离子沉积在基底上,实现金属件的防锈、装饰等目的。
电解制氢是一种重要的清洁能源生产技术,通过电解水制氢,可以实现氢能源的储存和利用。
五、总结通过对原电池和电解池的比较,可以发现它们在结构、工作原理和应用方面存在一些异同。
原电池主要将化学能转化为电能,广泛应用于日常生活和工业领域;电解池主要将电能转化为化学能,用于化学合成、电镀、电解制氢等方面。
原电池和电解池比较
原电池和电解池比较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)。
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+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。
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原电池和电解池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H 2SO44OH--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-= Cu2CuSO4+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。
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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;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5.电镀铜、精炼铜比较6.电解方程式的实例(用惰性电极电解):↑+Cl2↑+2NaOH增强CuSO44OH--4e-=2H2O+O2↑Cu2+ +2e-= Cu2CuSO4+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==2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(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。
高中化学知识点——原电池和电解池
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)。
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,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通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,电子通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移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,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化。
从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;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去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。
原电池的构成条件有三个:(1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。
高考化学二轮复习-电解池与原电池对比复习 课件
(1)溶液的PH 如何变化?
(2)上述溶液电解结束后,要使溶液和电 解前相同需要加入何种物质?
【例1】如何使图中的铁棒上析出铜,而铁的质 量不变可以采取哪些措施?
五:原电池电极反应书写
1、右池在工作的时候的有 Cu
Fe
关的极反应式和实验现象
实验现象; 铁极溶解变细 溶液由蓝黄色变成蓝绿色
H+.Cu2+.Fe3+.Cl-.
负极:Zn – 2e- = Zn2+
正极:2MnO2 + 2NH4+ + 2e- = Mn2O3 + 2NH3↑ + H2O
电池反应方程式
2MnO2+2NH4++ Zn=Mn2O3+2NH3↑+H2O+Zn2+ 阅读课本P-14:普通锌锰碱性电池,写电极反应.
②碱性锌锰电池
负极:Zn-2e-+2OH-= Zn(OH)2 正极:2MnO2+2H2O+2e- =2MnOOH+2OH-
三.电极名称及其判断:
A
Zn
Cu
Pt Pt
CuSO4
NaCl
负极:较活泼金属
失电子极 氧化反应极 电子流出极
正极:较不活泼金属
得电子极 还原反应极 电子流入极
阳极:与电源正极相连
失电子极 氧化反应极 电子流出极
阴极:与外电源负极相连
得电子极 还原反应极 电子流入极
Zn A Cu
原电池
CuSO4
电子从负极流出 沿导线 流入正极 外电路 (电子)电流从正极流出 沿导线 流入负极
电解池和原电池比较
一、能量转换
化学能
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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;由外电源决定:阳极:连电源的正极;4.电解、电离和电镀的区别5.电镀铜、精炼铜比较6.电解方程式的实例(用惰性电极电解):CuSO44OH--4e-=2H2O+O2↑Cu2+ +2e-= Cu2CuSO4+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==2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(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。
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;由外电源决定:阳极:连电源的正极;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5.电镀铜、精炼铜比较6.电解方程式的实例(用惰性电极电解):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)3 2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O(2)析氢腐蚀: CO 2+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。
2021年全国卷高考化学复习专题突破《原电池与电解池》知识点总结
2021年全国卷高考化学复习专题突破《原电池与电解池》知识点总结2021年全国卷高考化学复习专题突破《原电池与电解池》一、原电池与电解池的工作原理1.原电池和电解池的比较原电池工作原理自发的氧化还原反应:将化学能转化为电能工作装置正极:还原反应负极:氧化反应(1)电化学腐蚀应用(2)金属防护(3)新型电池2.原电池正、负极的判断方法电极以及电极反应类型电解池电能转化为化学能电解池阳极(电源正极):氧化反应电解池阴极(电源负极):还原反应(1)电镀、电解精炼铜(2)电解饱和氯化钠溶液(简称氯碱工业)(3)电解制金属铝、制活泼金属3.电解池阳、阳极的推论方法二、电极反应式书写及电极产物分析1.原电池电极反应式的书写补足:繁杂电极反应式的书写如ch4碱性燃料电池负极反应式的书写:12-ch4+2o2+2oh-===co3+3h2o……总反应式--2o2+4h2o+8e===8oh……负极反应式-ch4+10oh--8e-===7h2o+co23……负极反应式2.电解池电极反应式的书写步骤提示:(1)fe作阳极时,电极反应式为:fe-2e-===fe2+(2)fe3+在阴极放电时,电极反应式为:fe3++e-===fe2+3.有关电解池的分析思路方法技巧:(1)电化学计算的基本方法原电池和电解池的排序包含两极产物的定量排序、溶液的ph排序、相对原子质量和阿伏加德罗常数的排序、产物的量与电量关系的排序等,通常存有以下几种方法:2常用微粒间的计量关系式为4e-~4h+~4oh-~4cl-~4ag+~2cu2+~2h2~o2~2cl2~4ag~2cu.(2)两种“串联”装置图比较图1图2图1中无外接电源,其中必有一个装置是原电池装置(相当于发电装置),为电解池装置提供电能,其中两个电极活泼性差异大者为原电池装置,如图1中左边为原电池装置,右边为电解池装置.图2中有外接电源,两烧杯均作电解池,且串联电解,通过两池的电子数目相等.4.燃料电池电极反应式的书写方法(1)打听边线、写下式子:负极反应式应当合乎“还原剂-ne-→水解产物”的形式;负极反应式合乎“氧化剂+ne-→还原成产物”的形式.燃料中的碳、氢元素及助燃剂氧气在相同介质中振动后的具体内容存有形式相同.①酸性介质:碳、氢元素分别转变为co2、h+;o2转变为h2o。
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↑——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==2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(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。
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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):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-= Cu2CuSO4+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==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。
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④、海水电池
负极材料为铝,正极材料为石墨。溶有 氧气的海水作电解质溶液。 负极 4Al-12e- =4Al3+
正极 3O2+6H2O+12e- =12OH-
4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
⑤、锂电池
锂电池的负极反应均为常用 于心脏起搏器的一种微型锂 电池,石墨作正极,电解质 溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4) 溶解在亚硫酸氯(SOCl2)中 组成 。 总反应: 8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3 +2S
负极:Zn – 2e- = Zn2+
正极:2MnO2 + 2NH4+ + 2e- = Mn2O3 + 2NH3↑ + H2O
电池反应方程式
2MnO2+2NH4++ Zn=Mn2O3+2NH3↑+H2O+Zn2+ 阅读课本P-14:普通锌锰碱性电池,写电极反应.
②碱性锌锰电池
负极:Zn-2e-+2OH-= Zn(OH)2 正极:2MnO2+2H2O+2e- =2MnOOH+2OH-
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条
水膜呈酸性。
件
水膜呈中性或酸性很弱。
电 负极
极 正极
反 应
总反பைடு நூலகம்:
Fe-2e=Fe2+ 2H++2e=H2↑ Fe+2H+=
Fe2+ +H2 ↑
2Fe-4e=2Fe2+
O2+2H2O+4e=4OH2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
电解池中有何现象?
CuCl2
阳极区有气泡产生且有刺激性气味, 阴极区石墨棒上有一层红色物质生成
【思考】:若将碳棒改为铜?情况又如何?
铜棒变细铁棒变粗,相当于在铁上镀铜
2、钢铁的吸氧腐蚀原理
电解质溶液呈中性或碱性
铁锈: Fe2O3·xH2O
3、钢铁的析氢腐蚀原理 电解质溶液呈酸性
比较:钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
溶液蓝变浅,渐转变成浅绿色;铜极上有红色铜
析出变粗;当溶液中的兰色消失后铜极上有无色
无味的气体生成。 注意特殊原电池电极反应!
2、电解池 C
(遵循谁强谁反应)
阳极: 阴极:
2Cl-↑ Cu2++
2e2e-
=Cl2 =Cu
电解反应:CuCl2 通==电Cu + Cl2↑
如何检验生成的氯气?
Fe
湿润的淀粉KI试纸变蓝
-
阴>极C:l- > OH- > 含氧酸根 > FAg+>Fe3+> Hg2+> Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+
水溶液中 >Al3+>Mg2+>Na+ >Ca2+>K+
熔融态中
浓溶液中
分析以惰性电极电解下列溶液的电极反应 和电解反应。
(1)硝酸银溶液
(2)氯化铜溶液
(3)稀硫酸 (4)氢氧化钠溶液 (5)硫酸钠溶液
三.电极名称及其判断:
A
Zn
Cu
Pt Pt
CuSO4
NaCl
负极:较活泼金属
失电子极 氧化反应极 电子流出极
正极:较不活泼金属
得电子极 还原反应极 电子流入极
阳极:与电源正极相连
失电子极 氧化反应极 电子流出极
阴极:与外电源负极相连
得电子极 还原反应极 电子流入极
Zn A Cu
原电池
CuSO4
电子从负极流出 沿导线 流入正极 外电路 (电子)电流从正极流出 沿导线 流入负极
2MnO2+2H2O+Zn=2MnOOH+Zn(OH)2
③、银锌电池纽扣电池
Zn+Ag2O+H2O= Zn(OH)2+2Ag
负极_Z__n_ 正极_A__g_2_O__电解质溶液_K__O_H__溶__液__ 负极: Zn+2OH—-2e—=Zn(OH)2 正极: Ag2O+H2O+2e—=2Ag+2OH—
>OH->SO4原2-电池
电解池
(1)负极材料失电子以离 子的形式进入电解质溶液 (可能和电解质溶液中离 子反应)
(2)电解质溶液中的阳离 子在正极得到电子被还原
阴离子在原电池负极能否 放电?
氧化性强的阳离子首先得 到电子被还原.
(1)阴极材料受保护,溶液
中的阳离子在阴极放电 氧化性强的阳离子首先得
Fe2O3 ·nH2O
(铁锈)
联 系
通常两种腐蚀同时存在,但以后者更普遍。
A
Zn
Cu
复习
Pt
CuSO4
一、能量转换
二、形成条件
三.电极名称及其判断:
四.两极反应的规律
五、池型判断
六:原电池电极反应书写
Pt NaCl
4、原电池的应用-----化学电源 (1)一次电池
①干电池(普通锌锰电池)
电极反应式
电解池和原电池比较
一、能量转换
化学能
原电池 电解池
电能
二、形成条件
A
Zn
Cu
Pt Pt
CuSO4
NaCl
⑴两种活动性不同的金属作 ⑴两电极接外电源 电极(或金属和能导电的非
金属等)
⑵电解质溶液中(电极插入 ⑵电极插入电解质溶
其中,活泼的金属和电解质 液中
溶液自发的氧化还原反应)
⑶形成闭合回路
⑶形成闭合回路
巩固练习
1.写出下列装置的电极反应式,并判断A、B、C溶液
PH值的变化。
Fe
Ag
AgNO3
(D)
Cu
Ag Cu
C Pt
Pt
(AgANO)3
C(uBSO)4
(NaCH)SO4
电四解.池两阴阳极极反得失应电的子规顺律序:若A电g+>极Fe活3+泼>C,u2+首>H先+(失酸电)
>子F;e2+若>Z是n2惰+>H性+(电水极),A放l3电+>M顺g2序+>:NaS+>2-C>aI2-+>BKr+ ->Cl-
到电子被还原. 阳离子在阴极放电的规律? (2)阳极材料若是非惰性
电极,则首先被氧化. 阳极材料若是惰性电极
(C.Au.Pt.Ti),还原性强的
阴离子首先被氧化
阴离子在阳极放电的规律?
原电池正极得电子顺序: Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)
离子放电顺序: 注意:阳极材料
阳极:
活性电极(除Au、Pt、石墨外)>S2- > I- > Br
阳离子向 正极移动 内电路 (离子) 阴离子向 负极移动
电解池 Pt
Pt NaCl
电子从负极流出 沿导线 流入阴极
电流从正极流出 沿导线 流入阳极
阳离子向 阴极移动
阴离子向 阳极移动
练习:下图哪些是原电池,哪些是电解池?
原电池: ①③⑤; 电解池: ⑥⑦。
池型判断
有外加电源一定为电解池,无外加电源一定为原 电池;多池组合时,一般含活泼金属的池为原电 池,其余都是在原电池带动下的电解池。
(1)溶液的PH 如何变化?
(2)上述溶液电解结束后,要使溶液和电 解前相同需要加入何种物质?
【例1】如何使图中的铁棒上析出铜,而铁的质 量不变可以采取哪些措施?
五:原电池电极反应书写
1、右池在工作的时候的有 Cu
Fe
关的极反应式和实验现象
实验现象; 铁极溶解变细 溶液由蓝黄色变成蓝绿色
H+.Cu2+.Fe3+.Cl-.