高中化学：“原电池”和“电解池”知识点总结

高中化学：“原电池”与“电解池”知识点总结

一、原电池与电解池比较：

二、电池符号

图为Cu - Zn 电池。

左池:锌片插在1mol·dm-3的ZnSO

溶液中。右池:铜片插在 1

4

溶液中。两池之间倒置的U 形管叫做盐桥mol·dm-3的CuSO

4

(盐桥是由饱和KCl溶液和琼脂装入U形管中制成)。检流计表明电子从锌片流向铜片。左侧为负极，右侧为正极。

此Cu - Zn 电池可表示如下:

(-)Zn | Zn2+(1mol·dm-3)‖Cu2+(1mol·dm-3) | Cu(+)

负极: Zn-2e-== Zn2+

正极: Cu2++2e-== Cu

总反应: Zn+Cu2+== Zn2++ Cu

☆写电池符号应注意事项：

•正、负极：(－) 左，(+) 右

•界面“|”: 单质与“极棒”写在一起，写在“|”外面。

•注明离子浓度(c),气态时用分压(p)，物质状态：固态(s), 液态(l) 等

•盐桥: “||”

三、金属腐蚀与防护：

1.金属腐蚀：金属(或合金)跟周围接触到的气体(或液体)反应而腐蚀损耗的过程。

⑴本质：金属原子失电子而被氧化

M –ne-====M n+

(2) 分类：

①化学腐蚀：

金属与其他物质直接氧化反应金属被氧化

(不是电解质溶液)(无电流产生)

②电化腐蚀：

不纯金属或合金发生原电池反应活泼金属被氧化

电解质溶液（有电流产生）

⑶钢铁腐蚀：

2.金属腐蚀的防护

⑴金属腐蚀的原因：金属本身的组成和结构是锈蚀的根据；外界条件(如：温度、湿度、与金属接触的物质)是促使金属锈蚀的客观因素。

⑵防护：

①改变金属内部组成结构，可以增强金属耐腐蚀的能力。如：不锈钢。

②在金属表面覆盖一层保护层，以断绝金属与外界物质接触，达到耐腐蚀的效果。（油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜）

③电化学保护法：牺牲阳极阴极保护法、外加电流阴极保护法。

四、电解及其应用

1.电解的原理:

使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。

电解质在溶解或熔化状态下电离出自由离子，通电时，自由移动的离子定向移动，阳离子移向阴极，在阴极获得电子发生还原反应；阴离子移向阳极，在阳极失去电子发生氧化反应。电解质导电过程就是电解过程。

2.电解反应离子放电顺序(不考虑浓度等其他因素)

放电：阳离子得电子而阴离子失电的过程。

上述顺序基本上与金属活动顺序一致，即越活泼的金属，其阳离子越难结合电子，但Fe3+氧化性较强，排在Cu2+之前。

⑵阴离子放电顺序

(注明：若阳极材料是金属（除Pt、Au外），电极首先发生氧化反应而进入溶液。)

3.电镀：利用电解原理在某些金属表面镀上一层金属或合金的过程，金属叫镀件，薄层镀层。

阴极：镀件→待镀金属

阳极：镀层金属

电镀液：含有镀层金属离子的溶液。

五、几种常见新型原电池

1.铅蓄电池

(-)Pb|PbSO

4(s)|H

2

SO

4

(aq)| PbSO

4

(s)|PbO

2

(+)

Pb + PbO

2+ 2H

2

SO

4

2PbSO

4

+ 2H

2

O

2. 燃料电池

新型电池中，电极的导电材料一般多孔的金属板,负极是通入还原剂的一方,正极是通入氧化剂的一方.

如:氢氧燃料电池,电解质溶液为30%的氢氧化钾溶液:

正极：O

2+ 4e-+ 2H

2

O === 4OH-

负极：2H

2–4e-+ 4OH-=== 4H

2

O

又如：甲烷燃料电池;电解质溶液为氢氧化钾溶液：

正极：2O

2+ 8e-+ 4H

2

O ==8OH-

负极：CH

4+ 10OH--8e-==CO

3

2- + 7H

2

O

总反应：CH

4+ 2O

2

+ 2OH-== CO

3

2-+ 3H

2

O

铅蓄电池（充电）

阳极：PbSO

4- 2e-+ 2H

2

O ==PbO

2

+ SO

4

2-+ 4H+

阴极：PbSO

4+ 2e-==Pb + SO

4

2-

总反应式：2PbSO

4+ 2H

2

O==Pb+ PbO

2

+ 4H++2SO

4

2-

铅蓄电池（放电）

正极(PbO

2) ：PbO

2

+ 2e-+ SO

4

2-+ 4H+==PbSO

4

↓+2H

2

O

负极(Pb) ：Pb - 2e-+ SO

42-== PbSO

4

↓

总反应式：Pb + PbO

2+ 4H++ 2SO

4

2-== 2PbSO

4

↓+ 2H

2

O

银锌纽扣电池(碱性介质)

正极(Ag

2O) ：Ag

2

O + H

2

O + 2e-== 2Ag + 2OH-

负极(Zn) ：Zn + 2OH--2e-== ZnO + H

2

O

总反应式：Zn + Ag

2

O == ZnO + 2Ag

Al─NaOH─Mg原电池

正极：6H

2O + 6e-== 3H

2

↑+ 6OH-

负极：2Al - 6e-+ 8OH-== 2AlO

2-+ 4H

2

O

总反应式：2Al + 2OH-+ 2H

2O == 2AlO

2

-+ 3H

2

↑