原电池和电解池知识点归纳.doc

原电池和电解池知识点一．原电池和电解池的比较：二．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→正极。电流方向：正极→负极。

⑶根据电极变化判断：氧化反应→负极；还原反应→正极。

⑷根据现象判断：电极溶解→负极；电极重量增加或者有气泡生成→正极。

⑸根据电解液内离子移动的方向判断：阴离子→移向负极；氧离子→移向正极。

三．电极反应式的书写：

*注意点：

1.弱电解质、气体、难溶物不拆分，其余以离子符号表示；

2.注意电解质溶液对正负极的影响；

3.遵守电荷守恒、原子守恒，通过添加H+ 、OH- 、H2O 来配平

1.负极：⑴负极材料本身被氧化：

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 n+

如：Zn-2 e-=Zn2+

②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+SO42--2e-=PbSO4

⑵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-O2(C作电极)电解液为KOH：负极：CH4+10OH-8 e-=C032-+7H2O

2.正极：⑴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 CuSO4电解质： Cu2++2e= Cu

⑵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+参加反应，产物为H2O

如氢氧燃料电池（KOH电解质） O2+4O2+4e=2H2O

四．常见的原电池

1.银锌电池：(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH )

负极：Zn+2OH––2e-== Zn(OH)2 (氧化反应)

正极：Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH－(还原反应)

化学方程式Zn + Ag2O + H2O== Zn(OH)2 + 2Ag

2.铝–空气–海水（负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水）

负极：4Al－12e－==4Al3+ (氧化反应)

正极：3O2+6H2O+12e－==12OH－（还原反应)

总反应式为：4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3（铂网增大与氧气的接触面）

——海洋灯标电池

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。

③能自发的发生氧化还原反应

④形成闭合回路

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—牺牲阳极的阴

极保护法；

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）。

3.镁---铝电池 （负极--Al 、正极--Mg 电解液KOH ）

负极(Al)： 2Al + 8 OH –- 6e- ＝ 2AlO 2–+4H 2O (氧化反应) 正极(Mg ）： 6H 2O + 6e- ＝ 3H 2↑+6OH – （还原反应) 化学方程式： 2Al + 2OH – + 2H 2O ＝ 2AlO 2–+ 3H 2 4.碱性锌锰干电池：（负极—Zn 、正极—C 、 电解液KOH 、MnO 2的糊状物） 负极： Zn + 2OH – 2e -== Zn(OH)2 (氧化反应)

正极：2MnO 2 + 2H 2O + 2e -==2MnOOH +2 OH －

（还原反应) 化学方程式 Zn +2MnO 2 +2H 2O == Zn(OH)2 + MnOOH 5.铅蓄电池：（负极—Pb 正极—PbO 2 电解液— 浓硫酸）

放电时 负极： Pb －2e －＋SO 42－

=PbSO 4 (氧化反应)

正极： PbO 2＋2e －＋4H ＋＋SO 42－

=PbSO 4＋2H 2O (还原反应)

充电时 阴极： PbSO 4 + 2H + ＋ 2e -== Pb+H 2SO 4 (还原反应)

阳极： PbSO 4 + 2H 2O － 2e -== PbO 2 + H 2SO 4 + 2H + (氧化反应)

总化学方程式 Pb ＋PbO 2 + 2H 2SO 4

充电

放电2PbSO 4+2H 2O

6.镍--镉电池（负极--Cd 、正极—NiOOH 、电解质溶液为KOH 溶液）

放电时 负极： Cd －2e —+ 2 OH – == Cd(OH)2 (氧化反应) 正极： 2NiOOH + 2e — + 2H 2O == 2Ni(OH)2+ 2OH – (还原反

应)

充电时 阴极： Cd(OH)2 + 2e —== Cd + 2 OH – (还原反应)

阳极：2 Ni(OH)2 －2e —+ 2 OH – == 2NiOOH + 2H 2O (氧化反应)

总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O 充电

放电Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2

7.氢氧燃料电池

①电解质是KOH 溶液（碱性或中性电解质）

负极：H 2 – 2e - + 2OH — === 2H 2O (氧化反应) 正极：O 2 + H 2O + 4e - === 4OH —(还原反应) 总反应方程式 2H 2 + O 2 === 2H 2O

②电解质是H 2SO 4溶液（酸性电解质） 负极：H 2 –2e - === 2H + (氧化反应)

正极：O 2 +

4H +

+ 4e -

=== 2H 2O (还原反应)

总反应方程式 2H 2 + O 2 === 2H 2O 注意1.碱性溶液反应物、生成物中均无H +

2.酸性溶液反应物、生成物中均无OH - 8.甲醇燃料电池 （铂为两极、电解液KOH 溶液）

正极：3O 2 + 12e - + 6H 20=== 12OH - (还原反应)

负极：2CH 3OH – 12e - + 16OH — === 2CO 32- +12H 2O (氧化反应)

总反应方程式 2CH 3OH + 3O 2 + 4KOH === 2K 2CO 3 + 6H 2O 9.CO 燃料电池 （铂为两极、Li 2CO 3和Na 2CO 3的熔融盐作电解质，CO 为负极燃气，

空气与CO2的混合气为正极助燃气）

正极： O 2 ＋ 4e - ＋ 2CO 2 ＝ 2CO 32-- (还原反应) 负极： 2CO ＋2CO 32- – 4e - ==4CO 2 (氧化反应) 总反应方程式均为： 2CO ＋ O 2 ＝ 2CO 2 10.肼燃料电池（铂为两极、电解液KOH 溶液）

正极： O 2 + 2H 2O + 4e - == 4OH — (还原反应) 负极： N 2H 4 + 4OH — -- 4e - == N 2 + 4H 2O (氧化反应) 总反应方程式 N 2H 4 + O 2=== N 2 + 2H 2O 11.甲烷燃料电池（铂为两极、电解液KOH 溶液）

正极： 2O 2 + 2H 2O + 8e - == 8 OH — (还原反应) 负极： CH 4 + 10OH —-- 8e - == CO 32- + 7H 2O (氧化反应)

总反应方程式 CH 4 + 2KOH+ 2O 2 === K 2CO 3 + 3H 2O

12.丙烷燃料电池（铂为两极、正极通入O 2和CO 2、负极通入丙烷、电解液有三种） ①电解质是熔融碳酸盐（K 2CO 3或Na 2CO 3）

正极 ： 5O 2 + 20e - + 10CO 2 == 10CO 32- (还原反应)

负极 ： C 3H 8 -- 20e -+ 10CO 32- == 3CO 2 + 4H 2O (氧化反应) 总反应方程式 C 3H 8 + 5O 2 === 3CO 2 + 4H 2O ②碱性电解质（铂为两极、电解液KOH 溶液）

正极 ： 5O 2 + 20e - + 10H 2O == 20OH — (还原反应)

负极 ： C 3H 8 -- 20e -+ 26 OH — == 3CO 32- + 17H 2O (氧化反应) 总反应方程式 C 3H 8 + 5O 2 +6KOH === 3 K 2CO 3 + 7H 2O

五．化学腐蚀和电化腐蚀的区别

Ni(OH)2+Cd(OH)2