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；

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）。

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

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CuCl

2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、精炼铜比较

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↑

+2NaOH

H+放电，碱性增强

CuSO44OH--4e-=2H2O+O2↑Cu2+ +2e-= Cu 2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2↑

+2H2SO4

OHˉ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)2

4Fe(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。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。

②电极反应负极：Zn-2e-=Zn2+

正极：2NH4++2e-=2NH3+H2

NH3和H2被Zn2＋、MnO2吸收：MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2＋＋4NH3=Zn(NH3)42＋

⑵铅蓄电池（属于二次电池、可充电电池）

①结构：铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。

②A.放电反应负极：Pb-2e-+ SO42- = PbSO4

正极：PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O