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高三化学 原电池和电解池的所有知识点

高三化学 原电池和电解池的所有知识点
高三化学 原电池和电解池的所有知识点

原电池和电解池“知识点+考点”!

组成原电池有四个不可缺少的条件(极、电、路、自发):

1. 两种活泼性不同的金属(或另一种为非金属导体)构成电极。

2. 电解质溶液

3. 形成闭合回路

4. 氧化还原反应能自发进行(至少有一个电极与电解质溶液反应)

当把锌板和铜板平行放入盛有稀硫酸的烧杯里,用连有电流计的导线连接两极时,可以观察到三个重要的现象:锌片溶解,铜片上有气体逸出,导线中有电流通过。

此外,在食盐溶液加快生锈的过程中,也发生了原电池反应

透过这些现象,分析两极反应的实质,便可理解原电池是怎样把化学能转变为电能的原理。锌是活泼金属,容易失去电子变为锌离子。锌电极发生的电极反应式是:锌片Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)

锌离子进入溶液,使得溶液里的正电荷过多;同时锌失去的电子沿导线经电流计流入铜片,使溶液里原有的氢离子在铜电极上被还原成氢原子,这样溶液中多余的正电荷就被中和;氢原子又结合成氢分子并放出。铜电极发生的电极反应式是:

铜片2H++2e-=H2↑ (还原反应)

由于在锌、铜两个电极上不断发生的氧化还原反应,使化学能转变为电能。锌片是给出电子的一极,是电池的负极,铜片是电子流入的一极,是电池的正极。电流的方向同电子流的方向相反,从正极铜流向负极锌。

在原电池内电解质溶液中,阴离子流向负极,阳离子流向正极

原电池的组成用图示表达,未免过于麻烦。为书写简便,原电池的装置常用方便而科学的符号来表示。其写法习惯上遵循如下几点规定:

1. 一般把负极(如Zn棒与Zn离子溶液)写在电池符号表示式的左边,正极(如Cu 棒与Cu离子溶液)写在电池符号表示式的右边。

2. 以化学式表示电池中各物质的组成,溶液要标上活度或浓度(mol·L),若为气体物质应注明其分压(Pa),还应标明当时的温度。如不写出,则温度为298.15K,气体分压为

101.325kPa,溶液浓度为1mol·L。

3. 以符号“∣”表示不同物相之间的接界,用“‖”表示盐桥。同一相中的不同物质之间用“,”隔开。

4. 非金属或气体不导电,因此非金属元素在不同氧化值时构成的氧化还原电对作半电池时,需外加惰性导体(如铂或石墨等)做电极导体。其中,惰性导体不参与电极反应,只起导电(输送或接送电子)的作用,故称为“惰性”电极。

按上述规定,Cu-Zn原电池可用如下电池符号表示:

(-)Zn(s)∣Zn (C)‖Cu (C)∣Cu(s) (+)

理论上,任何氧化还原反应都可以设计成原电池,例如反应:

Cl+ 2I 2Cl +I

此反应可分解为两个半电池反应:

负极:2I I+ 2e(氧化反应)

正极:Cl+2e 2Cl(还原反应)

该原电池的符号为:

(-)Pt∣I(s)∣I (C)‖Cl (C)∣Cl(P) ∣Pt(+)

高三化学原电池何电解池教案

高中化学 第三讲 原电池和电解池 教案 【要点梳理】 要点一:原电池 1.概念:利用氧化还原反应,将化学能转化为电能的装置(一般在题目中会说是放电的过程)。 负极:电子流出的一极 2.规定 正极:电子流入的一极 3.电极反应: 4.外电路(导线和电极上):电子从负极到正极(电流从正极到负极) 内电路(溶液中):阳离子→正极 阴离子→负极(一般题目会考离子的流向:可记忆正正负负) 5.构成原电池的条件 电极材料 原电池正负极 电极反应式 发生的反应 Zn 片 负极(阳极) Zn-2e -=Zn 2+ 氧化反应 Cu 片 正极(阴极) 2H ++2e -=H 2↑ 还原反应 总的离子反应方程式 Zn+2H + = Zn 2++H 2↑(两个电极反应之和) Zn C u 24 A

①电极为两种活动性不同的金属(或其中一种是非金属单质) ②电极需要插在电解质溶液中 ③整个装置相连形成闭合电路 ④能自发发生氧化还原反应 6.原电池正负极的判断 ①组成两电极的材料:相对活泼性强的金属为负极,另一个为正极 ②电子流出的一极为负极,电流流出的一极为正极 ③溶液中离子的移动方向(正正负负)。 ④电极发生反应(阳氧阴还) ⑤电极质量的变化:质量增加为正极,质量减少为负极 ⑥电极上产生气体的是正极 ⑦电极通入气体的是负极 7.电极反应方程式的书写 (1)负极反应式的书写 a活泼金属作负极(电极材料本身反应) 生成的阳离子与电解液不反应时:M?ne? = M n+。 若生成的阳离子与电解液反应,应将“金属失电子的反应式”与“阳离子和电解液反应的反应式”叠加写出。 如Mg-Al(KOH)原电池,负极反应方程式为:Al-3e-+4OH- = AlO 2-+2H 2 O b燃料电池(电极材料本身不反应) H 2—O 2 (H 2 SO 4 )燃料电池负极反应式: H 2 ?2e? = 2H+。 H 2—O 2 (KOH)燃料电池负极反应式: H 2?2e?+2OH? = 2H 2 O(可看成H 2 ?2e?=2H+、2H++2OH?= 2H 2 O)。 (2)正极反应式的书写 ①首先判断在正极反应的物质 当负极材料与电解液能反应时,在正极上发生电极反应的物质是电解液中的某种粒子。 当负极材料与电解液不反应时,在正极上发生电极反应的是溶解在电解液中的

高中化学原电池和电解池全面总结版

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)。 2.化学腐蚀和电化腐蚀的区别 化学腐蚀电化腐蚀

3.吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别 4.电解、电离和电镀的区别 5.电镀铜、精炼铜比较

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): 总反应方程式 电解质溶液阳极反应式阴极反应式 溶液酸碱性变化 (条件:电解) 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 2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑NaCl 2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑ H+放电,碱性增强 +2NaOH 2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2 OHˉ放电,酸性增强CuSO44OH--4e-=2H2O+O2↑Cu2+ +2e-= Cu ↑+2H2SO4 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

原电池和电解池知识点汇总

@原电池和电解池知识点汇总 第一节原电池 1.原电池的形成条件 从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应 角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递 给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。 原电池的构成条件有三个: ( 1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。 ①活泼性不同的金属一特铜原电池,镑作负极,铜作正极; ②金属和非金属(非金属必须能导电)一钵锤干电池,钵作负极,石 墨作正极; ③金属与化合物一铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极; ④惰性电极一氢氧燃料电池,电极均为销。 (2)两电极必须与电解质溶液接触。 电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。 ( 3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。 2.原电池正负极判断 负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,得到电子。 电子由负极流向正极,电流由正极流向负极。溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极。 3.电极反应方程式的书写 负极:活泼金属失电子,看阳离子能否在电解液中大量存在。如果金属阳 离子不能与电解液中的离子共存,则进行进一步的反应。例:甲:皖燃料 电池中,电解液为KOH,负极甲:皖失8 个电子生成CO2和HiO,但 CO2不能与OH-共存,要进一步反应生成碳酸根。

正极:①当负极材料能与电解液直接反应时,溶液中的阳离子得电子。例:铮铜原电池中,电解液为 HC I,正极H+得电子生成凡。②当负极材料不能与电解液反应时,溶解在 电解液中的02得电‘子。如果电解 液呈酸性, 0 2 + 4-e 特殊情况: +4H+=2H20;如果电解液呈中性或碱性,02+4-e +2H20=40H-。 ① Mg - Al - NaO凡创作ih才放 负极:Al - 3-e +40W=A I02+2H,O; i:E极:2比0 + 2e= l-h↑+20 H- ②Cu-Al-HN03,C u作负极 注意:Fe作负极时,氧化产物是Fe2 '1tii不可能起;Fe,.l ;肌(N2H4)和NH J的电池反应产物是H20和N,. 无论是总反应,还是电极反应,者H5必须满足电子守恒、电荷守恒、质盘守恒。 pH 变化规律 电极周围:消耗OH-(H+),则电极周围溶液的pH 减小(增大);反 应生成OH-(H寸,则电极周围溶液的pH 增大(减小)。

高中化学原电池与电解池知识点总结

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 4溶液中。右池:铜片插在 1 mol·dm-3的CuSO 4 溶液中。两池 之间倒置的 U 形管叫做盐桥(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:

原电池和电解池全面总结(热点)

原电池和电解池

5 6 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:CO 2+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 B.充电反应阴极:PbSO4 +2e-= Pb+ SO42- 阳极:PbSO4 -2e- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42- 总式:Pb + PbO2 + 2H2SO4放电 === 充电 2PbSO4 + 2H2O 注意:放电和充电是完全相反的过程,放电作原电池,充电作电解池。电极名称看电子得失,电极反应式的书写要求与离子方程式一样,且加起来应与总反应式相同。 ⑶锂电池 ①结构:锂、石墨、固态碘作电解质。 ②电极反应负极:2Li-2e-= 2Li+ 正极:I2 +2e- = 2I-总式:2Li + I2 = 2LiI ⑷A.氢氧燃料电池 ①结构:石墨、石墨、KOH溶液。 ②电极反应H2- 2e-+ 2OH- = 2H2O 正极:O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-总式:2H2+O2=2H2O (反应过程中没有火焰,不是放出光和热,而是产生电流)注意:还原剂在负极上反应,氧化剂在正极上反应。书写电极反应式时必须考虑介质参加反应(先常规后深入)。若相互反应的物质是溶液,则需要盐桥(内装KCl的琼脂,形成闭合回路)。 B.铝、空气燃料电池以铝—空气—海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功。这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而源源不断产生电流。只要把灯放入海水中,数分钟后就会发出耀眼的闪光,其能量比干电池高20~50倍。 电极反应:铝是负极4Al-12e-== 4Al3+; 石墨是正极3O2+6H2O+12e-==12OH- 4.电解反应中反应物的判断——放电顺序 ⑴阴极A.阴极材料(金属或石墨)总是受到保护。 B.阳离子得电子顺序—金属活动顺序表的反表: K+

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 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CuCl2错误!Cu+CuCl2==Cu2++2Clˉ阳极Cu-2e- = Cu2+

最新高中化学原电池和电解池知识点总结

最新高中化学原电池和电解池知识点总结最新高中化学原电池和电解池知识点总结 一原电池; 原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。 从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。 原电池的构成条件有三个:

(1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。 (2)两电极必须浸泡在电解质溶液中。 (3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说,化学电源必须是原电池,但原电池不一定都能做化学电池。形成前提:总反应为自发的氧化还原反应 电极的构成: a.活泼性不同的金属—锌铜原电池,锌作负极,铜作正极; b.金属和非金属(非金属必须能导电)—锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极; c.金属与化合物—铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极; d.惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂。电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。原电池正负极判断: 负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,得到电子。

高考化学原电池和电解池专题

高中化学原电池和电解池 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 溶液中离子的流向溶液中的阴离子向负极移动,电极质 量减小、(负极聚集了阳离子、阴离 子来平衡电性,如:zn+需要溶液中 的阴离子来平衡);阳离子在正极得 电子聚集在正极 溶液中的阳离子向阴极移动,得电子,发 生还原反应。阴极受保护。溶液中的阴离 子向阳极移动,失电子,发生氧化反应 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)。 一原电池; 原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的

原电池总复习知识点

原电池总复习知识点总结 一、定义: 将化学能直接转变成电能的装置。 二、构成原电池的条件: ①电解质溶液 ②两个导体做电极 ③形成闭合回路(或在溶液中接触) ④有能自发进行的氧化还原反应 三、原理 四、原电池电极的判断 (1)由组成原电池的两极材料判断:一般来说,较活泼的或能和电解质溶液反应的金属为负极,较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。但具体情况还要看电解质溶液,如镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池,镁为负极,铝为正极;但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时,由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应,失去电子,因此铝为负极,镁为正极。(2)根据外电路电流的方向或电子的流向判断:在原电池的外电路,电流由正极流向负极,电子由负极流向正极。 (3)根据内电路离子的移动方向判断:在原电池电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极。 (4)根据原电池两极发生的化学反应判断:原电池中,负极总是发生氧化反应,正极总是发生还原反应。因此可以根据总化学方程式中化合价的升降来判断。 (5)根据电极质量的变化判断:原电池工作后,若某一极质量增加,说明溶液中的阳离子在该电极得电子,该电极为正极,活泼性较弱;如果某一电极质量减轻,说明该电极溶解,电极为负极,活泼性较强。(但铅蓄电池放电时正负极质量都增大)

(6)根据电极上产生的气体判断:原电池工作后,如果一电极上产生气体,通常是因为该电极发生了析出氢的反应,说明该电极为正极,活动性较弱。 (7)根据某电极附近pH的变化判断 析氢或吸氧的电极反应发生后,均能使该电极附近电解质溶液的pH增大,因而原电池工作后,该电极附近的pH增大了,说明该电极为正极,金属活动性较弱。 五、电极反应式的书写 (1)准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键 如果原电池的正负极判断失误,电极反应式的书写一定错误。上述判断正负极的方法是一般方法,但不是绝对的,例如铜片和铝片同时插入浓硝酸溶液中,由于铝片表明的钝化,这时铜失去电子,是负极,其电极反应为:负极:Cu -2e-=Cu2+正极:NO3-+ 4H++ 2e-=2H2O + 2NO2↑ 再如镁片和铝片同时插入氢氧化钠溶液中,虽然镁比铝活泼,但由于镁不与氢氧化钠反应,而铝却反应,失去电子,是负极,其电极反应为: 负极:2Al + 8OH--2×3e-=2AlO2-+ 2H2O正极:6H2O + 6e-=6OH-+ 3H2↑(2)要注意电解质溶液的酸碱性。在正负极上发生的电极反应不是孤立的,它往往与电解质溶液紧密联系,如氢氧燃料电池有酸式和碱式,在酸溶液中,电极反应式中不能出现OH-,在碱溶液中,电极反应式中不能出现H+,像CH4、CH3OH等燃料电池,在碱溶液中碳(C)元素以CO32-离子形式存在,而不是放出CO2气体。 (3)要考虑电子的转移数目 在同一个原电池中,负极失去电子数必然等于正极得到的电子数,所以在书写电极反应时,一定要考虑电荷守恒。防止由总反应方程式改写成电极反应式时所带来的失误,同时也可避免在有关计算中产生误差。 (4)要利用总的反应方程式 从理论上讲,任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池,而两个电极反应相加即得总反应方程式。所以只要知道总反应方程式和其中一个电极反应,便可以写出另一个电极反应方程式。

高中化学原电池和电解池基础知识

高中化学原电池和电解池 一原电池; 原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,实现化学能向电能的转化。 从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。 原电池的构成条件有三个: (1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。 (2)两电极必须浸泡在电解质溶液中。 (3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说,化学电源必须是原电池,但原电池不一定都能做化学电池。 形成前提:总反应为自发的氧化还原反应 GAGGAGAGGAFFFFAFAF

电极的构成: a.活泼性不同的金属—锌铜原电池,锌作负极,铜作正极; b.金属和非金属(非金属必须能导电)—锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极; c.金属与化合物—铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极; d.惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂。 电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。 原电池正负极判断: 负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,得到电子。 电子由负极流向正极,电流由正极流向负极。溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极 电极反应方程式的书写 负极:活泼金属失电子,看阳离子能否在电解液中大量存在。如果金属阳离子不能与电解液中的离子共存,则进行进一步的反应。例:甲烷燃料电池中,电解液为KOH,负极甲烷失8个电子生成CO2和H2O,但CO2不能与OH-共存,要进一步反应生成碳酸根。 正极:①当负极材料能与电解液直接反应时,溶液中 的阳离子得电子。例:锌铜原电池中,电解液为HCl,正 GAGGAGAGGAFFFFAFAF

高中化学原电池和电解池全面总结超全版

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原电池和电解池1.原电池和电解池的比较: 2.化学腐蚀和电化腐蚀的区别 3.吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别

4.电解、电离和电镀的区别 5.电镀铜、精炼铜比较 6.电解方程式的实例(用惰性电极电解):

↑+2NaOH强 CuSO 44OH--4e-=2H 2 O+O 2 ↑Cu2+ +2e-= Cu 2CuSO 4 +2H 2 O=2Cu+ O 2 ↑+2H 2 SO 4 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:O 2+4e-+2H 2 O==4OH- 总式:2Fe+O 2+2H 2 O==2Fe(OH) 2 4Fe(OH) 2+O 2 +2H 2 O==4Fe(OH) 3 2Fe(OH) 3 ==Fe 2 O 3 +3H 2 O (2)析氢腐蚀: CO 2+H 2 O H 2 CO 3 H++HCO 3 - 负极:Fe -2e-==Fe2+ 正极:2H+ + 2e-==H 2 ↑ 总式:Fe + 2CO 2 + 2H 2 O = Fe(HCO 3 ) 2 + H 2 ↑ Fe(HCO 3) 2 水解、空气氧化、风吹日晒得Fe 2 O 3 。 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

(推荐)电解池知识点总结

三.电解池 1、定义:借助外加电流引起的氧化还原反应,把电能转化为化学能的装置。 装置原电池电解池 实例 原理 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(惰性或活性电极); 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) 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)。 ⑴阴极A.阴极材料(金属或石墨)总是受到保护。 B.阳离子得电子顺序—金属活动顺序表的反表:K+

①分析电解质溶液中存在的离子; ②看阳极电极材料,确定阳极参加反应的物质。若阳极材料为活性电极,则电极材料本身放电。若阳极材料为惰性电极,则阳极是溶液中的阴离子按照放电顺序进行放电③确定电极、写出电极反应式; ④写出电解方程式。 如:(阳极材料为惰性电极材料) ⑴电解NaCl溶液(放氢生碱型): 2NaCl+2H2O 电解 ====H2↑+Cl2↑+2NaOH,溶质、溶剂均发生电解反应,PH增大。 ⑵电解CuSO4溶液(放氧生酸型): 2CuSO4 + 2H2O 电解 ====2Cu + O2↑+ 2H2SO4溶质、溶剂均发生电解反应, PH减小。 ⑶电解CuCl2溶液(电解电解质本身): CuCl2电解 ==== Cu+Cl2↑ 电解盐酸: 2HCl 电解 ==== H2↑+Cl2↑溶剂不变,实际上是电解溶质,PH增大。 ⑷电解稀H2SO4、NaOH溶液、Na2SO4溶液(电解水型): 2H2O 电解 ==== 2H2↑ + O2↑,溶质不变,实际上是电解水,PH分别减小、增大、不变。酸、碱、盐的加入增加了溶液导电性,从而加快电解速率(不是起催化作用)。 ⑸电解熔融NaOH: 4NaOH 电解 ====4Na + O2↑ + H2O↑若阳极材料为活性电极如 用铜电极电解Na2SO4溶液: Cu +2H2O 电解 ==== Cu(OH)2 + H2↑ (注意:不是电解水。) 5、电镀(电解精炼铜) 1、定义:利用电解原理在某些金属表面镀上已薄层其他金属或合金的方法。其实质是一种特殊情况下的电解。 2、构成: 阴极:待镀金属制品阳极:镀层金属电镀液:含镀层金属离子的电解质溶液 如:在铁制品表面电镀铜: 阳极:Cu — 2e—== Cu2+ 阴极:Cu2+ + 2e—== Cu

原电池和电解池知识点

原电池和电解池知识点 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)。 (2014·浙江理综化学卷,T11)镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主 要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是:Ni(OH)2 + M = NiOOH + MH。已知:6NiOOH + NH3 + H2O + OH-=6 Ni(OH)2 + NO2- 下列说法正确的是 A.NiMH 电池放电过程中,正极的电极反应式为:NiOOH + H2O + e-= Ni(OH)2 + OH- B.充电过程中OH-离子从阳极向阴极迁移 C.充电过程中阴极的电极反应式:H2O + M + e-= MH + OH-,H2O中的H被M还原 D.NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液 【答案】A 【解析】NiMH 电池放电过程中,NiOOH 和H2O得到电子,故正极的电极反应式为:NiOOH + H2O + e-= Ni(OH)2 + OH-,A正确;充电过程中阴离子向阳极移动,OH-离子从阴极向阳极迁移, B错误;充电过程中阴极的电极反应式:H2O + M + e-= MH + OH-,H2O中的一个H原子得到电子

高三化学二轮复习教案:原电池和电解池(原创)

原电池原理 1.通过进行化学能转化为电能的探究活动,了解原电池工作原理. 2.能正确书写原电池的正、负极的电极反应式及电池反应方程式。 1:组成原电池的条件。 ①有两种活性不同的金属(或一种是非金属导体)。 ②电极材料均插入电解质溶液中。 ③两电极相连形成闭合电路。 2.原电池的原理 负极----较活泼的金属--- 电子------发生反应 较不活泼的金属---- 电子----发生反应 【例1】下列叙述中正确的是 A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属。 B.由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极。 C.马口铁(镀锡铁)破损时与电解质溶液接触锡先被腐蚀。 D.铜锌原电池工作时,若有13克锌被溶解,电路中就有0.4mol电子通过。 解析:两种活动性不同的金属与电解质溶液能够组成原电池,但不能因此说构成原电池电极的材料一定都是金属,例如锌和石墨电极也能跟电解质溶液组成原电池。在原电池中,活动金属中的电子流向不活动的电极,因此活动金属是负极。镀锡铁表皮破损后与电解质溶液组成原电池,铁较锡活泼,铁先失电子被腐蚀。铜锌原电池工作时,锌负极失电子,电极反应为Zn –2e==Zn2+,1molZn失去2mol电子,0.2mol锌(质量为13克)被溶解电路中有0.4mol 电子通过。故选D。 答案:D 【例2】把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中,用导线两两相连可以组成各种原电池。若A、B相连时,A为负极;C、D相连,D上有气泡逸出;A、C相连时A极减轻;B、D相连,B为正极。则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为 A.A>B>C>D B.A>C>B>D C.A>C>D>B D.B>D>C>A 解析:金属组成原电池,相对活泼金属失去电子作负极,相对不活泼金属作正极。负极被氧化质量减轻,正极上发生还原反应,有物质析出,由题意得活泼性A>B、A>C、C>D 、D>B,故正确答案为B。 答案:B 【例3】电子计算机所用钮扣电池的两极材料为锌和氧化银,电解质溶液为KOH溶液,其电极反应是:Zn + 2 OH- -2e=ZnO + H2O Ag2O +H2O + 2e=2Ag +2 OH- 下列判断正确的是 A.锌为正极,Ag2O为负极。B.锌为负极,Ag2O为正极。 C.原电池工作时,负极区溶液PH减小。D.原电池工作时,负极区溶液PH增大。 解析:本题考查原电池和PH的概念。 原电池中失去电子的极为负极,所以锌为负极,Ag2O为正极。B是正确答案。因为Zn + 2 OH- -2e=ZnO + H2O ,负极区域溶液中[OH-] 不断减少,故PH减小,所以C也正确。

原电池和电解池知识点归纳

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一.原电池和电解池的比较: 二.原电池正负极的判断: ⑴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。 ⑵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。 ⑶根据电极变化判断:氧化反应→负极;还原反应→正极。 ⑷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。 ⑸根据电解液内离子移动的方向判断:阴离子→移向负极;氧离子→移向正极。 三.电极反应式的书写: *注意点: 1.弱电解质、气体、难溶物不拆分,其余以离子符号表示; 2.注意电解质溶液对正负极的影响; 3.遵守电荷守恒、原子守恒,通过添加H+ 、OH- 、H 2 O 来配平 1.负极:⑴负极材料本身被氧化: ①如果负极金属生成的阳离子与电解液成分不反应,则为最简单 的:M-n e-=M n+如:Zn-2 e-=Zn2+ ②如果阳离子与电解液成分反应,则参与反应的部分要写入电极反应式中: 如铅蓄电池,Pb+SO 42--2e-=PbSO 4 ⑵负极材料本身不反应:要将失电子的部分和电解液都写入电极反应式, 如燃料电池CH 4-O 2 (C作电极)电解液为KOH:负极:CH 4 +10OH-8 e-=C0 3 2- +7H 2 O 2.正极:⑴当负极材料能自发的与电解液反应时,正极则是电解质溶液中的微粒的反应, H 2SO 4 电解质,如2H++2e=H 2 CuSO 4 电解质: Cu2++2e= Cu ⑵当负极材料不与电解质溶液自发反应时,正极则是电解质中的O 2 反正还原反应 ①当电解液为中性或者碱性时,H 2 O参加反应,且产物必为OH-, 如氢氧燃料电池(KOH电解质)O 2+2H 2 O+4e=4OH- ②当电解液为酸性时,H+参加反应,产物为H 2 O 如氢氧燃料电池(KOH电解质) O 2+4O 2 +4e=2H 2 O 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。 ③能自发的发生氧化还原反应 ④形成闭合回路 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-=H 2 ↑(还原反应) 阴极:Cu2+ +2e- = Cu (还原反 应) 阳极:2Cl--2e-=Cl 2 ↑ (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—牺牲阳极 的阴极保护法; 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)。 原电池和电解池知识点

高三化学原电池电解池练习题(附答案)

高三化学原电池电解池练习题 一、单选题 1.某模拟“人工树叶”电化学实验装置如下图所示,该装置能将2H O 和2CO 转化为2O 和燃料(38C H O )。下列说法正确的是( ) A.该装置将化学能转化为光能和电能 B.该装置工作时,+H 从b 极区向a 极区迁移 C.每生成1mol 2O ,有44g 2CO 被还原 D.a 电极的反应为:+-23823CO +18H -18e =C H O+5H O 2.锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过,下列有关叙述正确的是( ) A.铜电极上发生氧化反应 B.电池工作一段时间后,甲池的24(SO )c 减小 C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加 D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡 3.如图是一电池,下列有关说法正确的是( )

A.该电池负极反应为:Fe 2+-e -=Fe 3+ B.当有6.02×1023 个电子转移时,Fe 电极减少56g C.石墨电极上发生氧化反应 D.盐桥中K + 移向FeCl 3溶液 4.一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是( ) A.反应42CH +H O 23H +CO ,每消耗1mol 4CH 转移12mol 电子 B.电极A 上2H 参与的电极反应为:--22H +2OH -2e =2H O C.电池工作时,2- 3CO 向电极B 移动 D.电极B 上发生的电极反应为:-2-223O +2CO +4e =2CO 5.某粗铜产品中含有Zn 、Ag 、Au 等杂质,如图所示,用CH 3OH-碱性燃料电池电解硫酸铜溶液。闭合电键K 进行电解。下列说法中不正确的是( ) A . 左池负极反应式为CH 3OH -6e -+8OH -= 23CO + 6H 2O B . 通电一段时间后,Ag 、Au 杂质金属沉积在电解槽底部 C . 若粗铜电极质量减少6.4g ,则纯铜电极增重大于6.4g D . 电解过程中右池纯铜和粗铜分别为阴极和阳极 6.如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图,下列有关说法中不正确的是( )

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