1、原電池和電解池全面總結(jié)熱點(diǎn)八、丿、The pony was revised in January 2021原電池和電解池1原電池和電解池的比擬裝置原電池電解池實(shí)例使氧化復(fù)原反響中電子作定向移動，從使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引原理而形成電流。這種把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芷鹧趸瘡?fù)原反響的過程叫做電解。這種把的裝置叫做原電池。電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置叫做電解池。形成條電極：兩種不同的導(dǎo)體相連；電源；電極惰性或非惰性；件電解質(zhì)溶液：能與電極反響。電解質(zhì)水溶液或熔化態(tài)。反響類型自發(fā)的氧化復(fù)原反響非自發(fā)的氧化復(fù)原反響由電極本身性質(zhì)決定：由外電源決定：電極名稱正極：材料性質(zhì)較不活潑的電極；陽極：連電源的正極

2、；負(fù)極：材料性質(zhì)較活潑的電極。陰極：連電源的負(fù)極；電極反負(fù)極：Zn-2e=Zn2* 氧化反響陰極：Cu:_ +2e_ = Cu 復(fù)原反響應(yīng)正極：2H>2e'=H : t 復(fù)原反響陽極：2Cr-2e=Clz t氧化反響電子流向負(fù)極f正極電源負(fù)極f陰極；陽極f電源正極電流方向正極一負(fù)極電源正極f陽極；陰極一電源負(fù)極能量轉(zhuǎn)化化學(xué)能一電能電能一化學(xué)能應(yīng)用 抗金屬的電化腐蝕； 實(shí)用電池。電解食鹽水氯堿工業(yè)；電鍍鍍 銅；電冶冶煉Na、Mg> Al;精 煉精銅。2.化學(xué)腐蝕和電化腐蝕的區(qū)別化學(xué)腐蝕電化腐蝕一般條件金屬直接和強(qiáng)氧化劑接觸不純金屬，外表潮濕反響過程氧化復(fù)原反響，不形成原電池。

3、因原電池反響而腐蝕有無電流無電流產(chǎn)生有電流產(chǎn)生反響速率電化腐蝕化學(xué)腐蝕結(jié)果使金屬腐蝕使較活潑的金屬腐蝕3吸氧腐蝕和析氫腐蝕的區(qū)別電化腐蝕類型吸氧腐蝕析氫腐蝕條件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性較強(qiáng)正極反響0： + 4e_ + 2H : 0 二二 40H-2H+ + 2e=H 21負(fù)極反響Fe -2e_=Fe:+Fe 2e_=Fe2'腐蝕作用是主要的腐蝕類型，具有廣泛性發(fā)生在某些局部區(qū)域內(nèi)4.電解、電離和電鍍的區(qū)別電解電離電鍍條件受直流電作用受熱或水分子作用受直流電作用陰陽離子定向移陰陽離子自由移動，用電解的方法在金屬外表鍍上一層金屬或?qū)嵸|(zhì)動，在兩極發(fā)生氧無明顯的化學(xué)變化口 JdZ.化復(fù)原反

4、響陽極 Cu -2e_ = Cu2+實(shí)例CuCI :里鏗 Cu+CLCuCL=Cu'+2CI -陰極 Cu'+2 “二 Cu關(guān)系先電離后電解，電鍍是電解的應(yīng)用5.電鍍銅.精煉銅比擬電鍍銅精煉銅形成條件鍍層金屬作陽極，鍍件作陰極，電鍍液必須含有鍍層金屬的離子粗銅金屬作陽極，精銅作陰極，CuS04溶液作電解液電極反響陽極 Cu -2e_ = Cu2*陰極5沖27二Cu陽極：Zn 一 2e" = Zn ：'Cu - 2e"=Cf等陰極：Cf + 2弍二Cu溶液變化電鍍液的濃度不變?nèi)芤褐腥苜|(zhì)濃度減小6電解方程式的實(shí)例用惰性電極電解電解質(zhì)溶液陽極反響式陰極反響

5、式總反響方程式條件：電解溶液酸堿性變化CuCI：2Cr-2e=CI-1Cu" +2e = CuCuCI ：= Cu +C12IHC12Cr-2e=CI 2 t2H'+2e=H= t2HC1 二比 t +C1= t酸性減弱Na：SO,4OH-4e=2H : O+O2 t2H'+2e=H : t2 比 0 二 2H : t +0 : t不變H：SO,4OH-4e=2H：O+O： t2H'+2e=H : t2HQ 二 2H : t +0 : t消耗水，酸性增強(qiáng)NaOH4OH_-4e=2H：O+O2 t2H'+2e=H= t2H42H : t +0 : t消耗

6、水，堿性增強(qiáng)2NaCI+2H：0=H： t +CI2IT放電，堿性增NaCI2Cr-2e=CI 2 t2H'+2e=H= tt +2NaOH強(qiáng)2CuS0|+2H : 0 二 2Cu+0：OH-放電，酸性t +2H=SO 4增強(qiáng)考點(diǎn)解說1. 電化腐蝕：發(fā)生原電池反響，有電流產(chǎn)生吸氧腐蝕.負(fù)極：Fe 2e =Fe-'正極：0：+4 e'+2H ：0=4 OH'總式:2Fe+O: +2H : O=2Fe (OHL4Fe (OHL+OrAH ' 二二 4Fe (OH) 3 2Fe (OH) 3=Fe: 03+3H : 0(2)析氫腐蝕：COz+HzOAH : C

7、O3AH+HCO3-負(fù)極：Fe 一 2 丁二二 Fe2*正極：2H' + 2e'=H2 t總式：Fe + 2C03+ 2H20 = Fe (HCO 3)2 + H : tFe(HCO亠水解、空氣氧化、風(fēng)吹日曬得Fe： O302. 金屬的防護(hù)改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)。合金鋼中含有合金元素，使組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，耐腐蝕。女口：不銹鋼。在金屬外表覆蓋保護(hù)層。常見方式有：涂油脂、油漆或覆蓋搪瓷、塑料 等；使外表生成致密氧化膜；在外表鍍一層有自我保護(hù)作用的另一種金屬。電化學(xué)保護(hù)法外加電源的陰極保護(hù)法：接上外加直流電源構(gòu)成電解池，被保護(hù)的金屬作陰極。犧牲陽極的陰極保護(hù)法：外加負(fù)極材料，構(gòu)成原電

8、池，被保護(hù)的金屬作正極3。常見實(shí)用電池的種類和特點(diǎn)干電池屬于一次電池結(jié)構(gòu)：鋅筒、填滿MnO ;的石墨、溶有皿C1的糊狀物。電極反円負(fù)極：Zn-2e 二， 正極:2NH. ； +2e=2NH3+H2NH3 和比被 Zn:+> MnOJ 吸收：Mn0：+H2=Mn0+H ：0, Zn 廿 +4NH3 二 ZnNH3?廣鉛蓄電池屬于二次電池、可充電電池 結(jié)構(gòu)：鉛板、填滿PbO:的鉛板、稀HzSO.o A.放電反耳 負(fù)極：Pb-2e +SO?- = PbSO.正極:PbO： +2J+4K + SO 廣二 PbSO, + 2H : 0B?充電反響 陰極：PbSOv +2e= Pb+ SO?總式：P

9、b + PbO: + 2H=SO,睜診 2PbSO. + 2H : 0注意：放電和充電是完全相反的過程，放電作原電池，充電作電解池。電極名稱看電 子得失，電極反響式的書寫要求與離子方程式一樣，且加起來應(yīng)與總反響式相同。 3 鋰電池 結(jié)構(gòu)：鋰、石墨、固態(tài)碘作電解質(zhì)。 電極反響 負(fù)極： 2Li-2e _二 2Li+正極： L +2J = 21'總式： 2Li + I： = 2LiI4A.氫氧燃料電池 結(jié)構(gòu)：石墨、石墨、 K0H 溶液。 電極反響負(fù)極： H- 2H+ 20H- = 2H :0正極：0： + 4e+ 2比0二40H總式：2比+0尸2比0反響過程中沒有火焰，不是放出光和熱，而是產(chǎn)

10、生電流注意：復(fù)原劑在負(fù)極上 反 應(yīng)，氧化劑在正極上反響。書寫電極反響式時(shí)必須考慮介質(zhì)參加反響先常規(guī)后深 入。 假設(shè)相互反響的物質(zhì)是溶液，那么需要鹽橋內(nèi)裝 KC1 的瓊脂，形成閉合回路。B. 鋁、空氣燃料電池 以鋁一空氣一海水電池為能源的新型海水標(biāo)志燈已研制成 功。這種燈以取之不盡的海水為電解質(zhì)溶液，幕空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而源源不斷產(chǎn)20?生電流。只要把燈放入海水中，數(shù)分鐘后就會發(fā)出耀眼的閃光，其能量比干電池高50 倍。電極反響：鋁是負(fù)極4A1T2J= 4A1 3'；石墨是正極 3 O：+6H：O+12 e= 120H-4. 電解反響中反響物的判斷一一放電順序陰極A.陰極材料金屬或石

11、墨總是受到保護(hù)。B. 陽離子得電子順序一金屬活動順序表的反表：K+ <Ca:+ < Na+ < Mg3+ < A13X H+ < Zn 3+ < Fe2+ < Sn:+ < Pb2+ < Cu2* < Hg2*< Ag-陽極A.陽極材料是惰性電極C、Pt、Au、Ti等時(shí)：陰離子失電子：S=- > I > Br_ > cr > OH- > NO;等含氧酸根離子>F-B.陽極是活潑電極時(shí)：電極本身被氧化，溶液中的離子不放電。5. 電解反響方程式的書寫步驟：分析電解質(zhì)溶液中存在的離子；分析離子的放電

12、順序；確定電極、寫出電極反響式；寫出電解方程式。如：解 N&C1溶液：2NaCI+2H : 0t +CI3 t +2NaOH,溶質(zhì)、溶劑均發(fā)生電解反響，PH增大電解CuSCh溶液:2CuSO> + 2H : 0生蟹2Cu + 0 : t + 2H : SO;溶質(zhì)、溶劑均發(fā)生電解應(yīng)，F(xiàn)H減小。電解 CuCL溶液：CuCL里墾 Cu+CI? t電解鹽酸：2HC1里蟹H : t +CL f溶劑不變，實(shí)際上是電解溶質(zhì)，PH增大。4電解稀H : S0.> NaOH溶液、NPOv溶液:2比0里墾2H : t + 0 ；溶質(zhì)不變,實(shí)際 上是電解水，PH分別減小、增大、不變。酸、堿、鹽的參

13、加增加了溶液導(dǎo)電性，從而加 快電 解速率不是起催化作用。電解熔融 NaOH: 4NaOH 生墜 1N& + 0 : t + H2O t用銅電極電解Na SO溶液：Cu +2比0生塑Cu OH2 + H : f 注意：不是電解 水。6. 電解液的PH變化：根據(jù)電解產(chǎn)物判斷。口訣：“有氫生成堿，有氧生成酸；都有濃度 大,都無濃度小。“濃度大、“濃度小是指溶質(zhì)的濃度7. 使電解后的溶液恢復(fù)原狀的方法先讓析出的產(chǎn)物氣體或沉淀恰好完全反響，再將其化合物投入電解后的溶液中即可。如：RC1溶液:通HC1氣體不能加鹽酸；AgNOs溶液:力口尿0固體不能加AgOH:CuCl:溶液：力0 CuClc固體；

14、KNOs溶液：加HO CuSO.溶液：CuO 不能加Cue、CU0H2、CU2 0H2C03等。&電解原理的應(yīng)用A、電解飽和食鹽水氯堿工 業(yè)Cl2h2ttcr? NaOH溶液< HQ 含少疑NaOH斗:粘魅的和NaCI溶液Na+| 陽極： 2d- - 2e= Cl= t陰極： 2H+ + 2e = H“總反響：2NaCI+2H : 0=A=H ； f +CL t +2NaOH設(shè)備邙日離子交換膜電解槽 組成：陽極一 Ti 、陰極一 Fe 陽離子交換膜的作用：它只允許陽離子通過而阻止陰離子和氣體通過。制燒堿生產(chǎn)過程離子交換膜法 食鹽水的精制：粗鹽含泥沙、Ca： Mg 3 Fe、S04

15、3-等？參加NaOH溶液參加BaCI: ?八液一參加N比CO3溶液一過濾一參加鹽酸一參加離子交換劑NaR 電解生產(chǎn)主要過程見圖20-1: N&C1從陽極區(qū)參加，H : 0從陰極區(qū)參加。陰極H+放 電，破壞了水的電離平衡，使0K濃度增大，0戌和肘形成&0H溶液。B、電解冶煉鋁原料：A、冰晶石：Na3AIF6=3Na+AIF63-B、氧化鋁：鋁土礦 需卜 NaAIO :Al 0H3 Al : 032原期陽極 20_ - 4e' =0： t陰極 Af 十+3二 AI(3)設(shè)備：電解槽(陽極C、陰極Fe)因?yàn)殛枠O材料不斷地與生成的氧氣反響：C+0: f CO+CO :,故需定時(shí)補(bǔ)充。C、電鍍：用電解的方法在金屬外表鍍上一層金屬或合金的過程。鍍