原电池的知识点总结
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原电池的知识点总结
(一)原电池的工作原理及应用
1、原电池:把化学能转化为电能的装置。
(1)原电池的形成条件:①能自发进行的氧化还原反应;②两个活泼性不同的电极;③电解质溶液或者熔融状态的离子化合物。
(2)原电池的两极:①负极:活动性较强的金属,失去电子,发生氧化反应;②正极:活动性较弱的金属或能导电的非金属,发生还原反应。
(3)原电池的电子流向:
外电路:负极提供电子,电子从负极沿导线流向正极(电流方向是电子流向的反方向);
内电路:负极不断溶解进入电解质溶液,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动。
2、原电池正负极的判断:
(1)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。
(2)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。
(3)根据电极变化判断:氧化反应→负极;还原反应→正极。
(4)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。(5)根据电解液内离子移动的方向判断:阴离子→移向负极;阳离子→移向正极。注意事项:金属的活泼性受所处的环境影响。例如:①Mg与Al连接后,放入盐酸中,Mg是负极,Al是正极;放入NaOH溶液中,Al是负极,Mg是正极。②Fe、Cu 相连,浸入稀HNO3中,Fe是负极,Cu是正极;浸入浓HNO3中,Cu是负极(Fe钝化),Fe是正极。
3、金属的腐蚀与防护:
(3)金属的防护
①防止化学腐蚀:在金属表面覆盖油漆、或者形成致密的氧化膜等保护层,隔绝氧化剂;。
②防止电化学腐蚀:利用原电池原理,使被保护的金属作为正极,然后与之相连的活泼金属作为负极。例如:要保护一个钢铁桥梁,可以将其与一个锌块相连,使锌作为原电池的负极。
③改变金属的内部结构,增强抗腐蚀的能力。例如:不锈钢
4、原电池电极反应式的书写方法:
(1)酸性锌锰电池
以锌筒作为负极,并经汞齐化处理,使表面性质更为均匀,以减少锌的腐蚀,提高电池的储藏性能,正极材料是由二氧化锰粉、氯化铵及碳黑组成的一个混合糊状物。
(2)碱性锌锰电池:负极Zn,正极MnO2,电解质KOH
--2e-=Zn(OH)2
负极:Zn+2OH
正极:2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+ 2OH-
总反应:Zn+ 2MnO2+2H2O-=2MnOOH+ Zn(OH)2
说明:MnOOH氢氧化氧锰
(3)锌银电池(纽扣式微型电池)
负极:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2
正极:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+ 2OH-
总反应:Zn+ Ag2O +H2O-= Zn(OH)2+ 2Ag
(4)锂电池:锂、石墨、固态碘作电解质
I2作正极:
- = 2Li+
负极: 2Li-2e
正极: I2 +2e- = 2I-
总反应式:2Li + I2 = 2LiI
MnO2做正极时:
- = 2Li+
负极: 2Li-2e
正极:MnO2+e- = MnO2-
总反应式:Li +MnO2= Li MnO2
(5)铅蓄电池:正极板上覆盖PbO2,负极板上覆盖Pb,电解质是H2SO4溶液。原电池
A.放电反应
-+ SO42- = PbSO4
负极: Pb-2e
正极: PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O
电解池
B.充电反应
阴极:PbSO4 +2e-= Pb+ SO42-
阳极:PbSO4 -2e- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42-
总式:Pb + PbO2 + 2H2SO42PbSO4 + 2H2O