原电池与电解池的结合
常用原电池和电解池方程式
![常用原电池和电解池方程式](https://img.taocdn.com/s3/m/a87a7e0a0740be1e650e9a81.png)
常用原电池方程式1.Cu─H2SO4─Zn原电池正极:2H++ 2e-→ H2↑负极:Zn - 2e-→ Zn2+总反应式:Zn + 2H+== Zn2++ H2↑ 2.Cu─FeCl3─C原电池正极:2Fe3++ 2e-→ 2Fe2+负极:Cu - 2e- → Cu2+总反应式:2Fe3++ Cu == 2Fe2 ++ Cu2+3.钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀正极:O2+ 2H2O + 4e-→ 4OH负极:2Fe - 4e-→ 2Fe2+总反应式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)24.氢氧燃料电池(中性介质)正极:O2 + 2H2O + 4e-→ 4OH-负极:2H2- 4e-→ 4H+总反应式:2H2+ O2== 2H2O5.氢氧燃料电池(酸性介质)正极:O2+ 4H++ 4e-→ 2H2O负极:2H2- 4e-→ 4H+总反应式:2H2+ O2== 2H2O6.氢氧燃料电池(碱性介质)正极:O2 + 2 H2O + 4e- →4OH-负极:2H2-4e-+ 4OH-→ 4H2O总反应式:2H2+ O2== 2H2O7.铅蓄电池(放电)正极(PbO2) :PbO2+ 2e- + SO42-+ 4H+ → PbSO4+ 2H2O负极(Pb) :Pb- 2e-+ SO42-→ PbSO总反应式:Pb+PbO2+4H++ 2 SO42-== 2 PbSO4+ 2 H2O 8.Al─NaOH─Mg原电池正极:6 H2O + 6e- → 3H2↑ +6OH-负极:2Al - 6e- + 8OH- → 2AlO2-+ 4 H2O总反应式:2Al+2OH-+2 H2O ==2 AlO2-+ 3 H2↑9.CH4燃料电池(碱性介质)正极:2O2+ 4 H2O + 8e- → 8OH-负极:CH4-8e- + 10OH- → CO32-+ 7 H2O总反应式:CH4+ 2O2+ 2OH- == CO32-+ 3 H2O 10.熔融碳酸盐燃料电池(Li2CO3和Na2CO3熔融盐作电解液,CO作燃料):正极:O2 + 2CO2+ 4e- → 2CO32-(持续补充CO2气体) 负极:2CO + 2 CO32-- 4e- → 4CO2总反应式:2CO + O2== 2 CO211.银锌纽扣电池(碱性介质)正极(Ag2O) :Ag2O + H2O + 2e- → 2Ag + 2OH-负极(Zn) :Zn + 2OH- -2e- → ZnO +H2O总反应式:Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag锌-锰干电池(1)铵型锌-锰电池:电解质以氯化铵为主,含少量氯化锌。
微专题 电化学“多池和多室”串联问题及计算(解析版)
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微专题电化学“多池和多室”串联问题及计算1(2023·湖北·统考高考真题)我国科学家设计如图所示的电解池,实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。
该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH溶液的浓度不变,电解生成氢气的速率为xmol⋅h-1。
下列说法错误的是A.b电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-B.离子交换膜为阴离子交换膜C.电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜D.海水为电解池补水的速率为2xmol⋅h-1【答案】D【解析】由图可知,该装置为电解水制取氢气的装置,a电极与电源正极相连,为电解池的阳极,b电极与电源负极相连,为电解池的阴极,阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O,电池总反应为2H2O 通电=2H2↑+O2↑。
A.b电极反应式为b电极为阴极,发生还原反应,电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故A正确;B.该装置工作时阳极无Cl 2生成且KOH浓度不变,阳极发生的电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O,为保持OH -离子浓度不变,则阴极产生的OH -离子要通过离子交换膜进入阳极室,即离子交换膜应为阴离子交换摸,故B 正确;C .电解时电解槽中不断有水被消耗,海水中的动能高的水可穿过PTFE 膜,为电解池补水,故C 正确;D .由电解总反应可知,每生成1molH 2要消耗1molH 2O ,生成H 2的速率为xmol ⋅h -1,则补水的速率也应是xmol ⋅h -1,故D 错误;答案选D 。
2(2022·山东·高考真题)设计如图装置回收金属钴。
保持细菌所在环境pH 稳定,借助其降解乙酸盐生成CO 2,将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO 2(s )转化为Co 2+,工作时保持厌氧环境,并定时将乙室溶液转移至甲室。
已知电极材料均为石墨材质,右侧装置为原电池。
下列说法正确的是A.装置工作时,甲室溶液pH 逐渐增大B.装置工作一段时间后,乙室应补充盐酸C.乙室电极反应式为LiCoO 2+2H 2O +e -=Li ++Co 2++4OH -D.若甲室Co 2+减少200mg ,乙室Co 2+增加300mg ,则此时已进行过溶液转移【答案】BD【解析】A .电池工作时,甲室中细菌上乙酸盐的阴离子失去电子被氧化为CO 2气体,同时生成H +,电极反应式为CH 3COO --8e -+2H 2O =2CO 2↑+7H +,H +通过阳膜进入阴极室,甲室的电极反应式为Co 2++2e -=Co ,因此,甲室溶液pH 逐渐减小,A 错误;B .对于乙室,正极上LiCoO2得到电子,被还原为C o 2+,同时得到Li +,其中的O 2-与溶液中的H +结合H 2O ,电极反应式为2LiCoO 2+2e -+8H +=2Li ++2Co 2++4H 2O ,负极发生的反应为CH 3COO --8e -+2H 2O =2CO 2↑+7H +,负极产生的H +通过阳膜进入正极室,但是乙室的H +浓度仍然是减小的,因此电池工作一段时间后应该补充盐酸,B 正确;C .电解质溶液为酸性,不可能大量存在OH -,乙室电极反应式为:LiCoO 2+e -+4H +=Li ++Co 2++2H 2O ,C 错误;D .若甲室Co 2+减少200mg ,则电子转移物质的量为n (e -)=0.2g 59g /mol ×2=0.0068mol ;若乙室Co 2+增加300mg ,则转移电子的物质的量为n (e -)=0.3g 59g /mol×1=0.0051mol ,由于电子转移的物质的量不等,说明此时已进行过溶液转移,即将乙室部分溶液转移至甲室,D 正确;故合理选项是BD 。
原电池电解池原理及放电顺序
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原电池和电解池的原理及放电顺序如下:
原电池:
原电池是一种直接将化学能转化为电能的装置,它通过氧化还原反应,将化学能转化为电能。
在原电池中,较活泼的金属做负极,较不活泼的金属做正极。
负极上金属失电子化合价升高,电子从负极流向正极,正极上一般是溶液中的阳离子得电子化合价降低,所以原电池的电动势由正极到负极。
放电顺序:
在原电池中,阳离子放电顺序为:Ag+> Fe3+> Cu2+> H+(酸)> Pb2+> Sn2+> Fe2+> Zn2+> H+(水)> Al3+> Mg2+>……;阴离子放电顺序为:S2-> I-> Br-> Cl-> OH->含氧酸根。
电解池:
电解池与电源相连时,电解质溶液或熔融电解质中的阴阳离子会分别移向两极,并发生氧化还原反应。
在电解池中,电子从电源负极流向阴极,从阳极流向电源正极。
电解池的阳极与原电池的正极相连,是发生还原反应的电极,阴极与原电池的负极相连,是发生氧化反应的电极。
放电顺序:
在电解池中,电解池阴极为阳离子放电,得电子能力强先放电;电解池阳极为阴离子放电或电极放电,失电子能力强先放电。
当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程。
总之,了解原电池和电解池的工作原理和放电顺序有助于更好地
理解电化学反应的实质,也有助于在实际应用中更好地设计和优化电池和电解过程。
必修2+选修4 电化学:原电池+电解池
![必修2+选修4 电化学:原电池+电解池](https://img.taocdn.com/s3/m/3a60c52dee06eff9aef807c5.png)
原电池原理及应用考点一原电池的工作原理及其应用1.原电池的概念:将化学能转化为电能的装置。
2.原电池的构成条件:(1)能自发地发生氧化还原反应。
(2)两个活泼性不同的电极(材料可以是金属或导电的非金属)。
①负极:活泼性较强的金属。
②正极:活泼性较弱的金属或能导电的非金属。
(3)电极均插入电解质溶液中。
(4)构成闭合回路(两电极接触或用导线连接)。
3.工作原理以锌铜原电池为例:单液单池:双液双池::(1)原电池将一个完整的氧化还原反应分为两个半反应,负极发生,正极发生,(简称:)一般将两个电极反应中得失电子的数目写为相同,相加便得到电池总反应方程式。
(2)不参与电极反应的离子从微观上讲发生移动,但从宏观上讲其在溶液中的浓度,(3)原电池反应速率一定比直接发生的氧化还原反应快。
4.原电池原理的三大应用(1)加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应,设计成原电池时反应速率增大。
例如,在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。
(2)比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时,一般作负极的金属比作正极的金属活泼。
(3)设计制作化学电源①首先将氧化还原反应分成两个半反应。
②根据原电池的反应特点,结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。
如:根据反应2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2设计的原电池为:【互动思考】1.原电池内部阴、阳离子如何移动?电解池内部阴、阳离子如何移动?2.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”(1)在原电池中,发生氧化反应的一极一定是负极( )(2)在原电池中,负极材料的活泼性一定比正极材料强( )(3)在原电池中,正极本身一定不参与电极反应,负极本身一定要发生氧化反应( )(4)带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长( )答案(1)√(2)×(3)×(4)√[示向题组]1.某原电池装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl2===2AgCl。
原电池和电解池全面总结(热点)8篇
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原电池和电解池全面总结(热点)8篇第1篇示例:原电池和电解池是当今社会中非常重要的能源存储和转换设备,广泛应用于电动车、手机、笔记本电脑等各种现代电子设备中。
在这篇文章中,我们将对原电池和电解池进行全面总结,包括其原理、结构、性能特点以及当前的热点问题。
一、原电池的原理和结构原电池是通过化学反应将化学能转化为电能的装置。
它由阳极、阴极和电解质组成。
当外部电路连接时,化学反应在阳极和阴极之间发生,产生电流。
常见的原电池有干电池和蓄电池两种类型。
干电池是一次性使用的电池,蓄电池则可以反复充放电使用。
二、原电池和电解池的性能特点1. 能量密度高:原电池和电解池在相同体积和重量下可以存储更多的能量,适合应用于现代电子设备中。
2. 长寿命:部分原电池和电解池可以进行多次充放电循环,使用寿命较长。
3. 环保:与传统的化石能源相比,原电池和电解池使用过程中不会产生二氧化碳等有害气体,对环境友好。
4. 快速充放电:随着技术的进步,原电池和电解池的充放电速度越来越快,用户体验更佳。
1. 安全问题:在过去的几年里,因为原电池和电解池自身的特性,如短路、过充、过放等问题导致的安全事故时有发生,如三星Note7手机爆炸事件、特斯拉电动车发生火灾等。
原电池和电解池的安全性一直备受关注。
2. 资源利用与环保:现有的原电池和电解池在制造和回收过程中对资源的消耗比较大,回收利用率较低,对环境造成了一定的压力。
如何提高原电池和电解池的资源利用率,保护环境成为了热点问题。
3. 高性能需求:随着电子设备的不断更新,用户对于原电池和电解池的性能要求也在不断提高,如快速充电、长使用时间、安全稳定等,如何满足用户需求也是当前的热点问题。
以上就是对原电池和电解池的全面总结,这些设备在当今社会中发挥着越来越重要的作用,我们期待未来能够有更多的创新,解决当前存在的问题,使得原电池和电解池能更好地适应现代社会的需求。
第2篇示例:原电池和电解池是当前热点话题之一,随着新能源技术的发展,原电池和电解池成为各行各业关注的焦点。
微专题:原电池、电解池的串联组装问题
![微专题:原电池、电解池的串联组装问题](https://img.taocdn.com/s3/m/65e12eba4693daef5ef73d90.png)
微专题:原电池、电解池的串联组装问题[专题解读]原电池、电解池的串联组装问题是将原电池和电解池有机地融合在一起进行综合考查。
解答该类试题,透彻理解电化学原理是基础,准确判断电池种类是关键,灵活利用电子守恒是处理数据的法宝。
具体有以下三个步骤:第一步:多池串联装置中电池类型的判断(1)直接判断非常直观明显的装置,如燃料电池、铅蓄电池等在电路中存在时,则其他装置为电解池。
如下图中,A为原电池,B为电解池。
(2)根据电池中的电极材料和电解质溶液判断原电池一般是两种不同的金属电极或一个为金属电极,另一个以碳棒为电极;而电解池则一般都是两个惰性电极,如两个铂电极或两个碳棒。
原电池中的电极材料和电解质溶液之间能发生自发的氧化还原反应,电解池的电极材料一般不能和电解质溶液自发反应。
如上图中,B为原电池,A为电解池。
(3)根据电极反应现象判断在某些装置中根据电极反应或反应现象可判断电极,并由此判断电池类型,如图。
若C极溶解,D极上析出Cu,B极附近溶液变红,A极上放出黄绿色气体,则可知乙是原电池,D是正极,C是负极;甲是电解池,A是阳极,B是阴极。
B、D极发生还原反应,A、C极发生氧化反应。
第二步:利用相关概念进行分析和判断在确定了原电池和电解池后,利用有关概念做分析和判断,如电极的判断、电极反应式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动方向、pH的变化及电解质溶液的恢复等。
只要按照各自的规律分析即可。
第三步:串联装置中的数据处理原电池和电解池综合装置的有关计算的根本依据就是电子转移守恒,分析时要注意两点:①串联电路中各支路电流相等;②并联电路中总电流等于各支路电流之和。
在此基础上分析处理其他各种数据。
上图中,装置甲是原电池,装置乙是电解池,若电路中有0.2mol 电子转移,则Zn 溶解6.5g,Cu 电极上析出H 22.24L(标准状况),Pt 电极上析出Cl 20.1mol,C 电极上析出Cu 6.4g。
甲池中H +被还原,产生H 2,负极Zn 被氧化生成ZnSO 4,pH 变大;乙池中是电解CuCl 2溶液,电解后再加入适量CuCl 2固体可使溶液复原。
高中原电池+电解池常见方程式总结
![高中原电池+电解池常见方程式总结](https://img.taocdn.com/s3/m/84878a2390c69ec3d5bb7565.png)
放电3Zn(OH)充电10、镁/H2O2酸性燃料电池正极:负极:总反应化学方程式:Mg+ H2SO4+H2O2=MgSO4+2H2O二、充电电池1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO2 电解液— 稀硫酸)负极:正极:总化学方程式Pb+PbO2 + 2H2SO4==2PbSO4+2H2O2、镍镉电池(负极--Cd、正极—NiOOH、电解液: KOH溶液)放电时负极:正极:总化学方程式Cd + 2NiOOH + 2H2O===Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2三、燃料电池1、氢氧燃料电池:总反应方程式: 2H2 + O2 === 2H2O(1)电解质是KOH溶液(碱性电解质)负极:正极:(2)电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)负极:正极:(3)电解质是NaCl溶液(中性电解质)负极:正极:2、甲醇燃料电池(注:乙醇燃料电池与甲醇相似)(1)碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极:负极:总反应化学方程式:2CH3OH + 3O2 + 4KOH=== 2K2CO3 + 6H2O(2)酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)正极:负极:总反应式2CH3OH + 3O2 === 2CO2 + 4H2O3、CO燃料电池(铂为两极、电解液H2SO4溶液)总反应方程式为:2CO +O2 =2CO2正极:负极:4、甲烷燃料电池(1)碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极:负极:总反应方程式:CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O(2)酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)总反应方程式:CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O 正极:负极:5、肼(N2H4)燃料电池(电解质溶液是20%~30%的KOH溶液)总反应方程式:N2H4+ O2 === N2 +2H2O正极:负极:6、H2、Cl2电池(铂为两极,一极为H2,另一极为Cl2,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液)正极:负极:总反应方程式:7、A g、Cl2电池(负极—Ag 、正极—铂,通入Cl2,电解液: 1 mol·L-1盐酸)正极:负极:总反应方程式:2Ag+ Cl2==2 Ag Cl8、H2、N2电池(铂为两极,一极为H2,另一极为N2,电解质溶液是盐酸、氯化铵溶液)正极:负极:总反应方程式:3H2 + N2 +2HCl==2 NH4Cl四、非水电池1、氢氧电池:一极为H2,另一极为空气与CO2的混合气,电解质为熔融K2CO3(盐)负极:正极:总反应方程式2H2 + O2 === 2H2O2、固体酸燃料电池(一极通入空气,另一极通入H2;电解质是CsHSO4固体传递H+)负极:正极:总反应方程式2H2 + O2 === 2H2O3、新型燃料电池(一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体)正极:负极:总反应方程式:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O4、CO电池(一极为CO,另一极为空气与CO2的混合气,Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质)正极:负极:总反应方程式O2 +2CO==4CO25、Li-Al/FeS电池(一级是Li-Al合金,一极是粘有FeS的石墨,电解质是Li2CO3熔融盐)正极:负极:总反应方程式:2Li+FeS=Li2S+Fe五、电解池1、写出下列电解池的电极反应式和总反应式(1)用惰性电极电解硫酸钠溶液:若要恢复到原溶液浓度,加入一定量____________ 阳极: 。
原电池和电解池的电极反应式
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原电池和电解池的电极反应式
对原电池来说:
负极一般是活泼金属电极本身失电子,也可以是其它还原性物质失电子。
正极较复杂,一般情况下,当负极金属可以置换溶液中某个阳离子时,在正极就发生该阳离子得电子的反应;不能置换时,正极是发生其它氧化性微粒的电子的反应(吸氧反应)。
总之:对原电池来说,负极是氧化还原反应式中的还原剂失电子的反应,正极是氧化还原反应式中氧化剂得电子的反应。
对电解池来说:
阴极总是溶液中较易得电子的阳离子得电子的反应,阳离子得电子的顺序通常和金属活动顺序表相反,即:
Au3+>Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+- ------;阳极:当阳极为惰性电极时,是溶液中较易失电子的阴离子失电子,阴离子失电子的顺序为:S2->I->Br->Cl->OH-,当阳极为非惰性电极时,是阳极金属本身失电子。
原电池和电解池计算解析(与“溶液”有关的文档共17张)
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第十三页,共17页。
练习: 1. 用惰性电极电解pH=6的CuSO4溶液500
mL,当电极上有16 mg 铜析出时,溶液的 pH值约是(设电解前后溶液体积变化可 以忽略)( )
A. 1 B. 3 C. 6 D. 9
第十四页,共17页。
2. 用石墨电极电解硝酸银溶液,在阳极收集
()
n·m
A.
V
n·m·V B.
n·m C.
V·m
V
D.
第七页,共17页。
二、电解混合溶液
3. 用铂电极电解500 mL含KNO3和Cu(NO3)2 的混合溶液一段时间后,在两极上均生 成11.2 L(标准状况)气体,则原溶液中 Cu2+的物质的量浓度是( )
A. 0.5 mol·L-1
B. 1 mol·L-1
C. 2 mol·L-1
D. 无法确定
第八页,共17页。
4. 用铂电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液, 当电路中通过4 mol 电子时,阴、阳两极各 产生1.4 mol 气体,电解后溶液的体积为 4 L。则原混合溶液中有CuSO4物质的量为_ __mol,电解后溶液的pH为__
第九页,共17页。
的浓度是( ) ①__和__是阴极,发生氧化反应的是__和__极。
然后将电源反接,又通过1 mol 电子后,溶液中的Cu2+浓度为_____,H+的浓度为___,SO42-离子的浓度为_____
n·m
n·m·V
正极:流入电子 负极:流出电子
例:下图所示装置中,a、b、c、d 为惰性电极,当A中 b 极上有6.
装置
实例
原电池
铜锌原电池
电解池
常见原电池和电解池电极反应式的书写
![常见原电池和电解池电极反应式的书写](https://img.taocdn.com/s3/m/566a6810a76e58fafab003a4.png)
3.银锌电池 负极材料 正极材料 电解质 Zn Ag2O KOH溶液
负极反应 正极反应
总反应 备注
Zn + 2OH--2e-=ZnO + H2O Ag2O+2H2O + 2e-=2Ag + 2OHZn + Ag2O = ZnO + 2Ag
又称高能电池,常用于计算器中(钮扣电 池)
4.铅蓄电池
负极材料
该电池由于高能、轻便、无污染等 优点而被广泛应用于航天等特殊场合
7.(1)氢氧燃料电池 负极材料 正极材料 电解质 负极反应 正极反应 总反应 备注 氢气 O2 稀硫酸
2H2 - 4e-= 4H+ O2 + 4H+ + 4e-= 2H2O 2H2 + O2 = 2H2O
该电池由于高能、轻便、无污染等 优点而被广泛应用于航天等特殊场合
总反应
8. 锌片、铜片、硫酸铜、硫酸锌、导线和盐桥
负极材 料 正极材 料 电解质 负极反 应 正极反 应 总反应 锌片
铜片
硫酸锌 硫酸铜
Zn-2e-=Zn2+
Cu2++2e-= Cu Zn+Cu2+=Zn2++Cu
9. 银片、铜片、硝酸铜、硝酸银、导线和盐桥
负极材 料 正极材 料 电解质 负极反 应 正极反 应 总反应 铜片
银片
硝酸铜 硝酸银
Cu-2e-=Cu2+
2Ag++2e-= 2Ag Cu+2Ag+=Cu2++2Ag
10.锂电池 负极材料 正极材料 LiFePO4 石墨
电解质
负极反应 正极反应
含Li+导电固体
Li – e- = Li+
FePO4 + Li+ + e- = LiFePO4
电解池和原电池的组合原理
![电解池和原电池的组合原理](https://img.taocdn.com/s3/m/9666e12ba31614791711cc7931b765ce05087ac3.png)
电解池和原电池的组合原理一、引言电解池和原电池是电化学领域中常见的两种电池类型。
电解池是一种可以通过电解反应将化学能转化为电能的装置,而原电池则是一种可以将化学能直接转化为电能的装置。
本文将介绍电解池和原电池的组合原理,以及它们在实际应用中的一些例子。
二、电解池的组合原理电解池是由两个电极和电解质溶液组成的。
其中,一个电极称为阳极,另一个电极称为阴极。
电解质溶液中的化学物质在电解过程中被分解成离子,并在电极上发生氧化还原反应。
阳极上发生氧化反应,阴极上发生还原反应。
在电解过程中,离子在电解质溶液中的传导形成了电流,从而产生了电能。
通常情况下,电解质溶液是由无机盐或有机酸碱溶液组成的。
当外加电压施加到电解池上时,阳极上发生了氧化反应,阴极上发生了还原反应。
电解池中的电解质溶液中的阳离子被吸引到阴极,而阴离子被吸引到阳极。
在电解过程中,阳离子被电子还原,而阴离子被电子氧化。
这样,电解质溶液中的化学物质就被分解成了元素或化合物。
三、原电池的组合原理原电池是通过化学反应产生电能的装置。
原电池包括两个半电池,每个半电池由一个电极和一个电解质组成。
其中,一个半电池中的电极称为阳极,另一个半电池中的电极称为阴极。
原电池的工作原理是通过半电池中的化学反应将化学能转化为电能。
在原电池中,阳极和阴极之间存在电势差,这是由于两个半电池中的化学反应引起的。
当两个半电池通过导线连接时,电子从阳极流向阴极,形成了电流。
同时,在半电池中发生化学反应,产生了离子。
离子在电解质溶液中的传导形成了电流。
这样,原电池中的化学能就被转化为了电能。
四、电解池和原电池的组合应用电解池和原电池在实际应用中有许多重要的用途。
下面将介绍一些常见的例子。
1. 电解池和原电池的组合用于电镀电镀是一种利用电解池和原电池原理将金属镀层沉积在物体表面的工艺。
在电解池中,作为阳极的金属被氧化,而作为阴极的物体表面上的金属离子被还原,从而实现了金属镀层的沉积。
原电池和电解池的组合装置
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人教版化学
本章热点专题 原电池与电解池的组合装置
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2.如图为相互串联的甲乙两个电解池, X、Y为直流电源的两个电极。电解 过程中,发现石墨电极附近先变红。 请回答: (1)电源X极为________极(填“正”或“负”),乙池中Pt电极 上的电极反应式为________________________________。 (2)甲池若为电解精炼铜的装置,其阴极增重12.8 g,则乙 池中阴极上放出的气体在标准状况下的体积为________, 电路中通过的电子为________ mol。 (3)在(2)的情况下,若乙池剩余溶液的体积仍为400 mL, 则电解后所得溶液c(OH-)=________。
回答下列问题: (1)甲烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为____、 _________________________________________________。 (2)闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生,其中b 电极上得到的是________,电解氯化钠溶液的总反应方程 式为_____________________________________________。 (3)若每个电池甲烷通入量为1 L(标准状况),且反应完 全,则理论上通过电解池的电量为__________________(法 拉第常数F=9.65×104 C·mol-1,列式计算),最多能产生 的氯气体积为________L(标准状况)。
原电池与电解池相连
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原电池与电解池相连电池和电解池是电化学领域中常见的两种装置,它们在能量转换和储存方面发挥着重要作用。
本文将探讨原电池与电解池的联系和应用。
我们来了解一下原电池。
原电池是一种将化学能转化为电能的装置。
它由两个电极和一个电解质组成。
其中,一个电极是负极,另一个电极是正极。
电解质则是连接两个电极的介质,通常是液体或者固体。
在原电池中,化学反应会在电极和电解质之间发生,产生电子流动,从而产生电能。
与原电池相比,电解池的作用正好相反。
电解池是一种将电能转化为化学能的装置。
它也由两个电极和一个电解质组成,但是在电解池中,电能会被用来驱动非自发性的化学反应。
通过在电解质中施加外加电压,电解池可以使化学物质发生电解,从而产生新的物质。
原电池和电解池之间的联系在于它们都涉及到了电极和电解质的使用。
在原电池中,化学反应导致电子流动,产生电能;而在电解池中,外加电压导致电子流动,驱动化学反应。
可以说,原电池和电解池是电化学反应的两个方向。
原电池和电解池在生活中有着广泛的应用。
原电池常见于日常用品,如手电筒、遥控器等。
它们通过将化学能转化为电能,为我们的生活提供了便利。
而电解池则广泛应用于电镀、电解制氢、电解水等工业过程中。
通过外加电压,电解池可以实现一些非常重要的化学反应,为工业生产提供了支持。
总结起来,原电池和电解池是电化学领域中重要的装置。
它们通过电极和电解质的相互作用,实现了能量的转换和储存。
原电池将化学能转化为电能,而电解池则将电能转化为化学能。
它们在日常生活和工业生产中都有着广泛的应用。
通过深入了解原电池和电解池的原理和应用,我们可以更好地理解电化学领域的基本原理和技术。
原电池和电解池知识点
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原电池和电解池知识点一、原电池1.原理:原电池利用化学反应的放电过程产生电能。
化学反应中,发生氧化反应的电极称为阳极,发生还原反应的电极称为阴极。
阳极和阴极之间通过导电介质(如电解质溶液)连接起来,形成一个闭合的电路。
在化学反应过程中,氧化反应释放出的电子从阳极流出,经过外部电路进入阴极,参与还原反应。
同时,电解质中的阳离子在阴极处得到电子而还原,而阴离子则在阳极处失去电子而氧化,完成整个电池的放电过程。
2.构造:原电池一般由两个不同的电金属和一个电解质溶液组成。
电金属通常选择容易氧化(失去电子)而不容易被还原(得到电子)的金属。
常用的原电池有干电池(如锌-碳电池,锌-锰电池)、铅蓄电池、锂电池等。
阳极和阴极通常以导电材料(如金属箔)制成,再涂覆上催化剂,以促进氧化和还原反应的发生。
电解质的选择取决于所使用的金属和化学反应的特点。
3.应用:原电池广泛应用于我们的日常生活和工业生产中。
干电池被用于给家电产品、手动工具等提供电源。
铅蓄电池被用于汽车、UPS电源等领域。
锂电池被广泛应用于便携式设备(如手机、笔记本电脑)和电动车等。
二、电解池1.原理:电解池是一种将电能转化为化学能的装置。
它利用外部电源的电能驱动化学反应,使一种物质在阳极发生氧化反应,而在阴极发生还原反应。
与原电池类似,电解池的阳极和阴极通过电解质连接起来,形成一个闭合的电路。
2.构造:电解池一般由电解槽(容器)、两个电极和电解质组成。
电解槽通常由耐腐蚀的材料(如玻璃或塑料)制成,以容纳电解质溶液。
两个电极一般由导电性能良好的材料制成,如铂或金属箔。
电解质的选择取决于所需的化学反应。
3.应用:电解池在生产和实验室中有广泛的应用。
它可以用来电镀、电解制取金属、电解水制氢氧化钠等。
工业上最常见的应用是电解铜、电解钯、电解腐蚀金属表面等。
总结:原电池和电解池是两种常见的电化学装置。
原电池将化学能转化为电能,而电解池将电能转化为化学能。
原电池利用化学反应的放电过程产生电能,结构上由两个不同的电金属和一个电解质溶液组成。
原电池和电解池的电极反应式写法
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原电池和电解池的电极反应式写法1.原电池这种电池往往是以我们学过的一些基础的氧化还原反应为基础。
一般情况下,负极往往是活泼金属,如Mg、Al、Fe等,则负极反应一般由负极金属失去电子变成金属阳离子。
如Mg-2e-=Mg2+,Cu-2e-=Cu2+,Fe-2e-=Fe2+,注意不能写成Fe-3e-=Fe3+。
Al失电子后变为Al3+,但碱性介质中,Al3+将继续和OH-反应,电极反应式中要注意写上该反应。
如Mg-Al-NaOH溶液构成的电池,负极反应式应写成Al-3e-+4OH-=AlO2—+2H2O。
大概的分工就是,原电池本质是一个自发的氧化还原反应,在组成构形图时,每个部分都有分工,负责反应的一般是负极材料和溶液中的离子,导线负责传递负极流出来的电子,引导电子流向正极表面,然后正极表面的电子吸引溶液中离子(一般是溶液中的阳离子),使其在正极表面得到电子,形成一个完整的闭合回路。
正极反应有以下几种情况:(1)电解质溶液是不活泼金属的盐溶液,此时正极反应一般为溶液中的不活泼金属阳离子(如Ag+、Cu2+、Hg2+)得到电子生成相应的金属单质。
(2)电解质溶液中含强氧化性金属阳离子如Fe3+,此时正极反应一般是Fe3++e-=Fe2+,不能写为Fe3++3e-=Fe。
(3)电解质是非氧化性酸如稀盐酸、稀硫酸,此时正极反应为2H++2e-=H2↑。
(4)电解质是活泼金属的盐溶液,如NaCl、K2SO4、NaNO3等,此时应由溶液中的O2得电子,而不是水中的H+得电子。
在原电池中,水中的H+很少得电子。
(5)电解质是氧化性酸如浓、稀硝酸。
此时,若是稀硝酸,正极反应为NO3—+3e-+4H+=NO ↑+2H2O;若是浓硝酸,正极反应为NO3—+e-+2H+=NO2↑+H2O。
(书写时,得电子数目=化合价降低的值×原子个数;抓住O守恒,多余的O结合H+变成水)2. 燃料电池燃料电池本质依然是个原电池,负极是燃料,正极一般是氧气或者空气。
电解池和原电池的组合原理
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电解池和原电池的组合原理一、引言电解池和原电池是电化学中常见的两种电池形式。
电解池是指通过电解反应将化学能转化为电能的装置,而原电池则是通过化学反应直接产生电能的装置。
本文将从电解池和原电池的组合原理出发,详细介绍它们的工作原理和应用。
二、电解池的组合原理电解池是由阳极和阴极两个电极以及电解质溶液组成的。
在电解质溶液中,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
通过外部电源施加电压,使阳极和阴极之间产生电势差,促使电解质中的离子发生迁移,进而发生氧化还原反应。
这样,化学能就会转化为电能。
电解池的组合原理可以分为以下几个方面来阐述:1. 电解质的选择电解质是电解池中起到导电作用的物质。
常用的电解质有酸、碱、盐等。
选择合适的电解质可以提高电解池的导电性能,进而提高其效率。
2. 电极的材料选择电极是电解池中进行氧化和还原反应的地方。
电极材料的选择直接影响电解池的效率和稳定性。
常见的电极材料有铜、银、铂等,选择适合的电极材料可以提高反应速率和电解质的转化效率。
3. 外部电源的作用外部电源的作用是提供足够的电压和电流,促使电解质中的离子进行迁移。
外部电源可以是直流电源或交流电源,选择适当的电源可以满足电解反应的需要。
三、原电池的组合原理原电池是利用化学反应直接产生电能的装置。
原电池由两个电极和电解质组成。
其中,一个电极进行氧化反应,另一个电极进行还原反应。
两个电极之间的化学反应产生电子,在外部电路中流动,从而产生电流。
原电池的组合原理可以从以下几个方面来说明:1. 化学反应的选择原电池的电极反应是通过化学反应产生电能的。
选择适合的化学反应可以提高电池的效率和稳定性。
常见的原电池有干电池、锂电池、铅酸电池等,它们采用不同的化学反应方式来产生电能。
2. 电解质的选择电解质是原电池中起到导电作用的物质。
选择合适的电解质可以提高电池的导电性能,进而提高其效率。
常见的电解质有酸、碱、盐等。
3. 电极的材料选择电极是原电池中进行氧化和还原反应的地方。
原电池与电解池
![原电池与电解池](https://img.taocdn.com/s3/m/1e1bba9ddaef5ef7ba0d3cf2.png)
原电池与电解池一.原电池:1、定义:将化学能转化为电能的装置,如铜-锌原电池。
2、组成原电池的条件。
有两种活性不同的金属(或一种是非金属导体);电极材料均插入电解质溶液中;两电极相连形成闭合电路;一般能自发的发生氧化还原反应。
3、原电池的原理负极----较活泼的金属--- 失电子------发生氧化反应正极----较不活泼的金属---- 得电子----发生还原反应在锌上发生的是:Zn - 2e-→Zn2+失电子,发生氧化反应的一极是负极;在铜上发生的是:2H+ + 2e-→H2↑得电子,发生还原反应的一极是正极总反应:Zn + 2H+→Zn2++ H2↑二、电解原理及其应用1、电解CuCl2溶液实验步骤:在装有CuCl2溶液的U型管两端,分别插入碳棒作电极,并接上电流计,接通12 V的直流电源,形成闭合回路。
把湿润的淀粉碘化钾试纸放在与直流电源正极相连的电极附近,观察U型管内碳棒、溶液颜色、试纸颜色的变化和电流计指针的偏转情况。
实验现象及分析:与电源的负极相连的碳棒上有一层红色的固体析出,说明有铜生成;与电源的正极相连的碳棒上有气泡产生,并有刺激性气味,发现湿润的淀粉碘化钾试纸变成了蓝色,说明有氯气生成;电流计指针发生偏转,说明有电流通过;溶液的颜色逐渐变浅,说明Cu2+的浓度逐渐减小。
小结:CuCl2溶液在通电时发生了化学变化,生成了Cu和Cl2。
2、电解池及电解原理(1)电解:使电流通过电解质溶液或融熔电解质而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。
(2)电解池:把电能转化为化学能的装置。
(3)电解池的电极名称:阴极:发生还原反应的电极。
与电源的负极相连的电极;吸引溶液中的阳离子。
阳极:发生氧化反应的电极。
与电源的正极相连的电极,吸引溶液中的阴离子。
(4)电解池的组成:直流电源、电极、电解质溶液或熔融的电解质,用导线连接成闭合电路。
(5)电解池的工作原理:在直流电源的作用下,使电解质溶液中的离子向阴阳两极移动,并在两极发生氧化还原反应。
原电池与电解池连接方式
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原电池与电解池连接方式英文回答:Connecting a Galvanic Cell and an Electrolytic Cell.A galvanic cell and an electrolytic cell are two types of electrochemical cells that can be connected together to form a system that can either generate or consumeelectrical energy. In a galvanic cell, a spontaneous chemical reaction occurs that generates an electrical current. In an electrolytic cell, an electrical current is used to drive a non-spontaneous chemical reaction.To connect a galvanic cell and an electrolytic cell, the positive terminal of the galvanic cell is connected to the positive terminal of the electrolytic cell, and the negative terminal of the galvanic cell is connected to the negative terminal of the electrolytic cell. This configuration allows the electrical current generated by the galvanic cell to flow through the electrolytic cell anddrive the non-spontaneous chemical reaction.The overall reaction that occurs when a galvanic cell and an electrolytic cell are connected is the sum of the reactions that occur in each cell. In the galvanic cell, the spontaneous chemical reaction generates electrons, which flow through the external circuit to the electrolytic cell. In the electrolytic cell, the electrons are used to reduce a metal ion, which results in the formation of a metal atom. The overall reaction is typically an oxidation-reduction reaction, in which one substance is oxidized (loses electrons) and another substance is reduced (gains electrons).The direction of the current flow in the system is determined by the relative strengths of the galvanic cell and the electrolytic cell. If the galvanic cell is stronger than the electrolytic cell, the current will flow from the galvanic cell to the electrolytic cell. If the electrolytic cell is stronger than the galvanic cell, the current will flow from the electrolytic cell to the galvanic cell.The efficiency of the system is determined by the difference in the strengths of the galvanic cell and the electrolytic cell. If the galvanic cell is much stronger than the electrolytic cell, the system will be veryefficient at generating electrical energy. If the electrolytic cell is much stronger than the galvanic cell, the system will be very inefficient at generatingelectrical energy.Connecting a galvanic cell and an electrolytic cell can be a useful way to generate or consume electrical energy. The efficiency of the system depends on the relative strengths of the two cells.中文回答:原电池与电解池的连接方式。
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2、电镀 ⑴概念:应用电解原理在某些金属表面镀上 一层其它金属或合金的过程。 -+ ⑵电镀池形成条件
镀件
镀层金属
①镀件作阴极 ②镀层金属作阳极 ③含镀层金属阳离子 的盐溶液作电解液 ⑶电镀的特点
含镀层金属离子的盐溶液
电镀液的组成及酸碱性基本保持不变
阅读了解
为了使镀层致密、坚固、光滑,还要采取一些措施: (1)镀件进行抛光和清洗,使镀件洁净、光滑; (2)电镀液的离子浓度始终保持恒定,常将电镀液制 成络合物; (3)电镀时,要不断搅拌,并控制温度、电流、电压, 使电镀液pH在一定范围内。 在电镀工业的废水中常含有剧毒物质,如氰化 物、重金属离子等, 减少电镀污染的途径: (1)电镀废水经过处理,回收其中有用成分,把有 毒有害物质的浓度降低到符合工业废水的排放标准. (2)改进电镀工艺,尽量使用污染少的原料.如采用无 氰电镀等
(3)为了降低Al2O3的熔点,加入什么?
(4)电解Al2O3的电极反应和电解总式? 冶炼其它活泼金属(钾、钙、钠、镁等)
电极反应
-12e =3O2↑ 3+ 阴极:4Al + 12e =4Al 2阳极:6O
总 解法制钠
5、用惰性(石墨)电极电解熔融的氯化 钠 现象: 阳极:有气泡,有 刺激性气味,并能使 湿润的KI-淀 粉试纸 变蓝(Cl2)
阳极
阴极
氯 气
钠
熔融NaCl
阴极:有金属钠析出
电极反应
=Cl2↑ + 阴极:2Na +2e- =2Na 总反应: 2NaCl =2Na +Cl2↑
阳极:2Cl -2e
【原电池与电解池的结合】 原电池、电解池及
电极的判断方法
有一极能与电 解液反应则该 极为原电池、 该极负极,与 之相连的为电 解池的阴极。 若都能反应, 则活泼性最强 的或两极差距 最大的为原电 池
原电池、电解池、电镀池判定规律 1、无外接电源, 可能是原电池:依据原电 池的形成条件判定, “三看” 电极:两极为导体且活泼性不同 电解液:两极插入电解液中 回路:形成闭合回路或两极接触 2、有外接电源,两极插入电解质溶液中, 可能是电解池或电镀池:当阳极金属与电解 质溶液中的金属阳离子相同,为电镀池,其 余情况为电解池。
第二课时
电解池的应用
三、电解原理的应用 1、铜的电解精炼
纯铜
-+ 粗铜
⑴粗铜含的杂质 Zn、Fe、Ni、Ag、Au等 ⑵粗铜的精炼 粗铜做阳极,纯铜做阴极, CuSO4溶液做电解液
CuSO4溶液
(3)电极反应式 2+ 阳极:Cu-2e =Cu 阴极: 2e- =Cu (4)阳极上比铜不活泼的金 属,沉积于阳极底部,成 为阳极泥,可以提炼金、 银等贵重金属
3、电解饱和氯化钠溶液
电解前应除去食盐溶液中的Ca2+、Mg2+、SO42- 等杂质离子
稀
电极反应
= Cl2↑ + 阴极:2H +2e =H2↑ 总反应:2NaCl +2H2O =Cl2 ↑ +H2 ↑ +2NaOH
阳极:2Cl -2e
4、铝的冶炼
(1)电解AlCl3溶液能否得到单质铝? (2)电解熔融状态的AlCl3能否得到单质铝?
小
结
一、电解原理的应用
1、电 解精炼铜 2、电解氯化钠溶液 3、电解三氧化二铝 4、电解氯化钠 二、原电池、电解池的判断及结合
作业
• 每日一套