(完整版)高中化学原电池和电解池

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；

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

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，正极H+得电子生成H2。②当负极材料不能与电解液反应时，溶解在电解液中的O 2得电子。如果电解液呈酸性，O2+4e-+4H+==2H2O；如果电解液呈中性或碱性，O2+4e-+2H2O==4OH-。

特殊情况:Mg-Al-NaOH，Al作负极。负极：Al-3e-+4OH-== AlO2-+2H2O；正极：2H2O+2e-==H2↑+2OH-

Cu-Al-HNO3，Cu作负极。

注意：Fe作负极时，氧化产物是Fe2+而不可能是Fe3+；肼（N2H4）和NH3的电池反应产物是H2O和N2

无论是总反应，还是电极反应，都必须满足电子守恒、电荷守恒、质量守恒。

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+)，则电极周围溶液的pH增大（减小）。

溶液：若总反应的结果是消耗OH-(H+)，则溶液的pH减小（增大）；若总反应的结果是生成OH-(H+)，则溶液的pH增大（减小）；若总反应消耗和生成OH-(H+)的物质的量相等，则溶液的pH由溶液的酸碱性决定，溶液呈碱性则pH增大，溶液呈酸性则pH减小，溶液呈中性则pH不变。

原电池表示方法

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Zn2+离子溶液）写在电池符号表示式的左边，正极（如Cu棒与Cu2+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)∣Zn2+ (C)‖Cu2+ (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: Cl2+ 2I- ═ 2Cl- +I2

此反应可分解为两个半电池反应：

负极：2I- ═ I2+ 2e- （氧化反应）

正极：C2+2e-═ 2Cl-（还原反应）

该原电池的符号为：

（-）Pt∣I2(s)∣I- (C)‖Cl- (C)∣C2(PCL2) ∣Pt（+）

二两类原电池

吸氧腐蚀

吸氧腐蚀金属在酸性很弱或中性溶液里，空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化腐蚀，叫吸氧腐蚀．

例如钢铁在接近中性的潮湿的空气中腐蚀属于吸氧腐蚀，其电极反应如下：

负极（Fe）：2Fe - 4e = 2Fe2+

正极（C）：2H2O + O2 + 4e = 4OH-

钢铁等金属的电化腐蚀主要是吸氧腐蚀．

吸氧腐蚀的必要条件

以氧的还原反应为阴极过程的腐蚀，称为氧还原腐蚀或吸氧腐蚀。发生吸氧腐蚀的必要条件是金属的电位比氧还原反应的电位低：

氧的阴极还原过程及其过电位

吸氧腐蚀的阴极去极化剂是溶液中溶解的氧。随着腐蚀的进行，氧不断消耗，只有来自空气中的氧进行补充。因此，氧从空气中进入溶液并迁移到阴极表面发生还原反应，这一过程包括一系列步骤。

（1）氧穿过空气／溶液界面进入溶液；

（2）在溶液对流作用下，氧迁移到阴极表面附近；

（3）在扩散层范围内，氧在浓度梯度作用下扩散到阴极表面；

（4）在阴极表面氧分子发生还原反应，也叫氧的离子化反应。

吸氧腐蚀的控制过程及特点

金属发生氧去极化腐蚀时，多数情况下阳极过程发生金属活性溶解，腐蚀过程处于阴极控制之下。氧去极化腐蚀速度主要取决于溶解氧向电极表面的传递速度和氧在电极表面上的放电速度。因此，可粗略地将氧去极化腐蚀分为三种情况。

（1）如果腐蚀金属在溶液中的电位较高，腐蚀过程中氧的传递速度又很大，则金属腐蚀速度主要由氧在电极上的放电速度决定。

（2）如果腐蚀金属在溶液中的电位非常低，不论氧的传输速度大小，阴极过程将由氧去极化和氢离子去极化两个反应共同组成。

（3）如果腐蚀金属在溶液中的电位较低，处于活性溶解状态，而氧的传输速度又有限，则金属腐蚀速度由氧的极限扩散电流密度决定。

扩散控制的腐蚀过程中，由于腐蚀速度只决定于氧的扩散速度，因而在一定范围内，腐蚀电流将不受阳极极化曲线的斜率和起始电位的影响。

扩散控制的腐蚀过程中，金属中不同的阴极性杂质或微阴极数量的增加，对腐蚀速度的增加只起很小的作用。

[解题过程]

影响吸氧腐蚀的因素

1. 溶解氧浓度的影响

2．温度的影响

3．盐浓度的影响4．溶液搅拌和流速的影响

阴极控制原因主要是活化极化：

=2.3RT lgiC/i°/αnF

主要是浓差极化：

=2.3RT/nFlg(1-iC/iL)

阴极反应产物以氢气泡逸出，电极表面溶液得到

附加搅拌产物OH只能靠扩散或迁移离开，无气泡逸出，得不到附加搅拌

析氢腐蚀

在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氢气，这种腐蚀叫做析氢腐蚀。在钢铁制品中一般都含有碳。在潮湿空气中，钢铁表面会吸附水汽而形成一层薄薄的水膜。水膜中溶有二氧化碳后就变成一种电解质溶液，使水里的H+增多。是就构成无数个以铁为负极、碳为正极、酸性水膜为电解质溶液的微小原电池。这些原电池里发生的氧化还原反应是：负极（铁）：铁被氧化Fe-2e =Fe2+；正极（碳）：溶液中的H+被还原2H++2e=H2↑ 这样就形成无数的微小原电池。最后氢气在碳的表面放出，铁被腐蚀，所以叫析氢腐蚀。

析氢腐蚀定义金属在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氢气，这种腐蚀叫做析氢腐蚀。

析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较

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)2 4．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 == 2H2O

5．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 == 2H2O

6．氢氧燃料电池（碱性介质）

正极：O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-

负极：2H2 - 4e- + 4OH- → 4H2O

总反应式：2H2 + O2 == 2H2O

7．铅蓄电池（放电）

正极(PbO2) ：

PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+ → PbSO4 + 2H2O 负极(Pb) ：Pb- 2e-+ (SO4)2-→ PbSO4

总反应式：

Pb+PbO2+4H++ 2(SO4)2- == 2PbSO4 + 2H2O 8．Al─NaOH─Mg原电池

正极：6H2O + 6e- → 3H2↑ + 6OH-

负极：2Al - 6e- + 8OH- → 2AlO2- + 4H2O

总反应式：2Al+2OH-+2H2O==2AlO2- + 3H2↑

9．CH4燃料电池(碱性介质)

正极：2O2 + 4H2O + 8e- → 8OH-

负极：CH4 -8e- + 10OH- → (CO3)2- + 7H2O

总反应式：CH4 + 2O2 + 2OH- == (CO3)2- + 3H2O

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- → 2(CO3)2- (持续补充CO2气体)

负极：2CO + 2(CO3)2- - 4e- → 4CO2

总反应式：2CO + O2 == 2CO2

11．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

常见的原电池

常用原电池有锌－锰干电池、锌－汞电池、锌－银扣式电池及锂电池等。

1 锌－锰干电池：锌－锰电池具有原材料来源丰富、工艺简单，价格便宜、使用方便等优点，成为人们使用最多、最广泛的电池品种。锌－锰电池以锌为负极，以二氧化锰为正极。按照基本结构，锌－锰电池可制成圆筒形、扣式和扁形，扁形电池不能

单个使用，可组合叠层电池（组）。按照所用电解液的差别将锌－锰电池分为三个类型：

(1)铵型锌－锰电池：电解质以氯化铵为主，含少量氯化锌。

电池符号:(-) Zn│NH4Cl·ZnCl2│MnO2 (+)

总电池反应：Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(O

H)

(2) 锌型锌－锰电池：又称高功率锌－锰电池，电解质为氯化锌，具有防漏性能好，能大功率放电及能量密度较高等优点，是锌－锰电池的第二代产品，20世纪70年代初首先由德国推出。与铵型电池相比锌型电池长时间放电不产生水，因此电池不易漏液。

电池符号：(-) Zn│ZnCl2│MnO2 (+)

总电池反应（长时间放电）：

Zn+2Zn(OH)Cl+6MnO(OH)=ZnCl2·2ZnO·4H2O+2Mn3O4

(3) 碱性锌－锰电池：这是锌－锰电池的第三代产品，具有大功率放电性能好、能量密度高和低温性能好等优点。

电池符号：(-) Zn│KOH│MnO2 (+)

总电池反应：Zn+2H2O+2MnO2=2MnO(OH)+Zn(OH)2

锌－锰电池额定开路电压为1.5V，实际开路电压1.5－1.8V ，其工作电压与放电负荷有关，负荷越重或放电电阻越小，闭路

电压越低。用于手电筒照明时，典型终止电压为0.9V，某些收音机允许电压降至0.75V。

2．锂原电池：又称锂电池，是以金属锂为负极的电池总称。锂的电极电势最负相对分子质量最小，导电性良好，可制成一系列贮存寿命长，工作温度范围宽的高能电池。根据电解液和正极物质的物理状态，锂电池有三种不同的类型，即：固体正极—有机电解质电池、液体正极—液体电解质电池、固体正极—固体电解质电池。Li—(CF)n的开路电压为 3.3V，比能量为480W·h·L-1，工作温度在-55~70℃间，在20℃下可贮存10年之久！它们都是近年来研制的新产品，目前主要用于军事、空间技术等特殊领域，在心脏起搏器等微、小功率场合也有应用。

二电解池

电解原理

1、电解和电解池：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。把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。

CuCl2Cu＋Cl2↑

2、电解池的组成：

①有两个电极插入电解质溶液（或熔融状态的电解质）中。②两极连外接直流电源。3、离子的放电顺序：阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。电解电解质溶液时，在阴阳两极上首先发生放电反应的离子分别是溶液里最容易放电的阳离子和最容易放电的阴离子。

（1）阳极：（还原性强的先放电）

惰性电极（Pt、Au、石墨、钛等）时：

S2－>I－>Br－>Cl－>OH－（水）>NO3－>SO42－>F－

活性电极时：电极本身溶解放电。

（2）阴极：（氧化性强的先放电）

无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是

溶液中的阳离子。阳离子在阴极上的放电顺序是：

Ag+>Hg2+>Cu2+>H+（水）>Pb2+>Fe2+>… >Na+>Ca 2+ > K+

4、电解规律：（惰性电极）

（1）电解电解质：阳离子和阴离子放电能力均强于水电离出H+和OH －。如无氧酸和不活泼金属的无氧酸盐。

①HCl（aq）

阳极（Cl－＞OH－）2Cl――2e－＝Cl2↑

阴极（H＋）2H＋＋2e－＝H2↑

总方程式2HCl电解H2↑＋Cl2↑

②CuCl2（aq）

阳极（Cl－＞OH－）2Cl――2e－＝Cl2↑

阴极（Cu2＋＞H＋）Cu2＋＋2e－＝Cu

总方程式CuCl2电解Cu＋Cl2↑

（2）电解水：阳离子和阴离子放电能力均弱于水电离出H+和OH －。如含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐。

①H2SO4（aq）

阳极（SO42－＜OH－＝4OH――4e－＝2H2O＋O2↑

阴极（H＋）2H＋＋2e－＝H2↑

总方程式2H2O电解2H2↑＋O2↑

②NaOH（aq）

阳极（OH－）4OH――4e－＝2H2O＋O2↑

阴极：（Na＋＜H＋＝2H＋＋2e－＝H2↑

总方程式2H2O电解2H2↑＋O2↑

③Na2SO4（aq）

阳极（SO42－＜OH－＝4OH――4e－＝2H2O＋O2↑

阴极：（Na＋＜H＋＝2H＋＋2e－＝H2↑

总方程式2H2O电解2H2↑＋O2↑

（3）电解水和电解质：阳离子放电能力强于水电离出H+，阴离子放电能力弱于水电离出OH－，如活泼金属的无氧酸盐；阳离子放电能力弱于水电离出H+，阴离子放电能力强于水电离出OH －，如不活泼金属的含氧酸盐。

①NaCl（aq）

阳极（Cl－＞OH－）2Cl――2e－＝Cl2↑

阴极：（Na＋＜H＋＝2H＋＋2e－＝H2↑

总方程式2NaCl＋2H2O电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

②CuSO4（aq）

阳极（SO42－＜OH－＝4OH――4e－＝2H2O＋O2↑

阴极（Cu2＋＞H＋）Cu2＋＋2e－＝Cu

总方程式2CuSO4＋2H2O电解2Cu＋2H2SO4＋O2↑

【归纳总结】

（1）电解的四种类型（惰性电极）：

（2）电解质溶液浓度复原：加入物质与电解产物的反应必须符合电解方程式生成物的化学计量数。

（3）电解时pH的变化：

电极区域：阴极H+放电产生H2，破坏水的电离平衡云集OH－，阴极区域pH变大；阳极OH－放电产生O2，破坏水的电离平衡云集H+，阳极区域pH变小。

电解质溶液：电解过程中，既产生H2，又产生O2，则原溶液呈酸性的pH变小，原溶液呈碱性的pH变大，原溶液呈中性的pH不变（浓度变大）；电解过程中，无H2和O2产生，pH几乎不变。如电解CuCl2溶液（CuCl2溶液由于Cu2+水解显酸性），一旦CuCl2全部电解完，pH值会变大，成中性溶液。电解过程中，只产生H2，pH变大。电解过程中，只产生O2，pH变小。

（4）电极方程式的书写：①先看电极；②再将溶液中的离子放电顺序排队，依次放电；③注意要遵循电荷守恒，电子得失的数目要相等。

（二）电解原理的应用

1、铜的电解精炼

2、

阳极（粗铜棒）：Cu－2e－＝Cu2＋

阴极（精铜棒）：Cu2＋＋2e－＝Cu

电解质溶液：含铜离子的可溶性电解质

分析：因为粗铜中含有金、银、锌、铁、镍等杂质，电解时，比铜活泼的锌、铁、镍会在阳极放电形成阳离子进入溶液中，Zn－2e－= Zn2+ 、Fe－2e－= Fe2+ 、Ni－2e－=Ni2+，Fe2+、Zn2+、Ni2+不会在阴极析出，最终留存溶液中，所以电解质溶液的浓度、质量、pH均会改变。还原性比铜差的银、金等不能失去电子，它们以单质的形式沉积在电解槽溶液中，成为阳极泥。阳极泥可再用于提炼金、银等贵重金属。

2、电镀

阳极（镀层金属）：Cu－2e－＝Cu2＋

阴极（镀件）：Cu2＋＋2e－＝Cu

电镀液：含镀层金属的电解质

分析：因为由得失电子数目守恒可知，阳极放电形成的Cu2＋离子和阴极Cu2＋离子放电的量相等，所以电解质溶液的浓度、质量、pH均不会改变。

（1）电镀是电解的应用。电镀是以镀层金属为阳极，待镀金属制品为阴极，含镀层金属离子为电镀液。

（2）电镀过程的特点：牺牲阳极；电镀液的浓度（严格说是镀层金属离子的浓度）保持不变；在电镀的条件下，水电离产生的H+、OH—一般不放电。

电解饱和食盐水——氯碱工业

氯碱工业所得的NaOH、Cl 2、H2都是重要的化工生产原料，进一步加工可得多种化工产品，涉及多种化工行业，如：有机合成、医药、农药、造纸、纺织等，与人们的生活息息相关。

阳极：石墨或金属钛

2Cl――2e＝Cl2↑

阴极：铁网2H＋＋2e＝H2↑

电解质溶液：饱和食盐水

总方程式：2NaCl＋2H2O电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

分析：在饱和食盐水中接通直流电源后，溶液中带负电的OH—和Cl—向阳极移动，由于Cl—比OH—容易失去电子，在阳极被氧化成氯原子，氯原子结合成氯分子放出；溶液中带正电的Na+和H+向阴极移动，由于H+比Na+容易失去电子，在阴极被还原成氢原子，氢原子结合成氢分子放出；在阴极上得到NaOH。

（1）饱和食盐水的精制：

原因：除去NaCl中的MｇCl2、Na2SO4等杂质，防止生成氢氧化镁沉淀影响

溶液的导电性，防止氯化钠中混有硫酸钠影响烧碱的质量。

试剂加入的顺序：先加过量的BaCl2和过量的NaOH（顺序可换），再加入过量的Na2CO3，过滤，加盐酸调节pH为7。

（2）隔膜的作用：防止氢气和氯气混合发生爆炸；防止氯气和氢氧化钠反应影响烧碱的质量。

4、电解法冶炼活泼金属：

（1）电解熔融的氯化钠制金属钠：

2NaCl（熔融）电解2Na＋Cl2↑

（2）电解熔融的氯化镁制金属镁：

MgCl2（熔融）电解Mg＋Cl2↑

（3）电解熔融的氧化铝制金属铝：

2Al2O3（熔融）电解4Al＋3O2↑

分析：在金属活动顺序表中K、Ca、Na、Mg、Al等金属的还原性很强，这些金属都很容易失电子，因此不能用一般的方法和还原剂

使其从化合物中还原出来，只能用电解其化合物熔融状态方法来冶炼。

注意：电解熔融NaCl和饱和NaCl溶液的区别；不能用MgO替代MgCl2的原因；不能用AlCl3替代Al2O3的原因。

三原电池、电解池和电镀池的比较

典型例题分析

例1、下图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是（）

a极板b极板x电极Z溶液

A 锌石墨负极CuSO4

B 石墨石墨负极NaOH

C 银铁正极AgNO3

D 铜石墨负极CuCl2

极板上放电，发生还原反应析出了金属单质，因此可确定a极板是电解池的阴极，与它相连接的直流电源的x极是负极。选项C中x极为正极，故C不正确。A中电解液为CuSO4溶液，阴极a板上析出Cu而增重，阳极b 板上由于OH－离子放电而放出无色无臭的O2，故A正确。B 中电解液为NaOH溶液，通电后阴极a上应放出H2，a极板不会增重，故B不正确。D中电解液为CuCl2溶液，阴极a板上因析出Cu而增重，但阳板b板上因Cl－离子放电，放出黄绿色有刺激性气味的Cl2，故D不正确。答案为A。

例2、高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为

3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH

下列叙述不正确的是

A、放电时负极反应为：Zn－2e—+2OH—= Zn（OH）2

B、充电时阳极反应为：Fe（OH）3－3e—+ 5 OH—= FeO 24+ 4H2O

C、放电时每转移3 mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化

D、放电时正极附近溶液的碱性增强

分析：A是关于负极反应式的判断，判断的要点是：抓住总方程式中“放电”是原电池、“充电”是电解池的规律，再分析清楚价态的变化趋势，从而快速准确的判断，A是正确的。B是充电时的阳极方程式，首先判断应该从右向左，再判断阳极应该是失去电子，就应该是元素化合价升高的元素所在的化合物参加反应，然后注重电子、电荷以及元素三个守恒，B正确；C主要是分析原总方程式即可，应该是1mol K2FeO4被还原，而不是氧化。D选项中关于放电时正极附近的溶液状况，主要是分析正极参加反应的物质以及其电极反应式即可，本答案是正确的。答案选C。

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原电池和电解池 1．原电池和电解池的比较： 装置原电池 实例 使氧化还原反应中电子作定向移动，从而形成 原理电流。这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。 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。 反应类型自发的氧化还原反应 由电极本身性质决定： 电极名称正极：材料性质较不活泼的电极； 负极：材料性质较活泼的电极。 电极反应负极： Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）正极： 2H++2e-=H2↑（还原反应） 电子流向负极→正极 电流方向正极→负极 能量转化化学能→电能 ①抗金属的电化腐蚀； 应用 ②实用电池。 2．化学腐蚀和电化腐蚀的区别 电解池 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。 ①电源；②电极（惰性或非惰性）； ③电解质（水溶液或熔化态）。 非自发的氧化还原反应 由外电源决定： 阳极：连电源的正极； 阴极：连电源的负极； 2+- 阴极： Cu +2e = Cu（还原反应） -- 阳极： 2Cl-2e =Cl2↑（氧化反应） 电源负极→阴极；阳极→电源正极 电源正极→阳极；阴极→电源负极 电能→化学能 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 3．吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别 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 == 4OH2H+ + 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4．电解、电离和电镀的区别 条件实质实例关系 电解 受直流电作用 阴阳离子定向移动，在 两极发生氧化还原反应 电解 CuCl2 ==== Cu＋Cl2 电离电镀 受热或水分子作用受直流电作用 阴阳离子自由移动，无明用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金 显的化学变化 2+ 阳极 Cu － 2e- = Cu2+ CuCl2==Cu +2Clˉ阴极 Cu2++2e- = Cu 先电离后电解，电镀是电解的应用

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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+

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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

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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）。 2．化学腐蚀和电化腐蚀的区别 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4．电解、电离和电镀的区别 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

原电池与电解池的区别

原电池与电解池的区别 电解池与原电池有什么区别？（正负极、阴阳极；氧化反应、还原反应；电荷移动规律）` （1）能量转化形式： （2）电极材料名称： （3）电极反应： （4）反应的异同点：氧化还原反应（自发与非自发） 板书酸碱盐溶液的电解规律酸碱盐电极反应式电解反应式PH变化 （A）硫酸溶液阳：阴：减小 （B）盐酸阳：阴：增大 （C）氢氧化钠阳：阴：增大 （D）硫酸钠阳：阴：不变 （E）氯化钠阳：阴：增大 （F）硫酸铜阳：阴：减小 （G）氯化铜阳：阴：----- 从以上表可以看出，用惰性电极电解酸、碱、盐的水溶液时，其基本规律是： 1．电解无氧酸或无氧酸的中等或不活泼金属盐溶液时，相当与溶质本身被分解。如（B）、（F）、（G）。 2．电解强碱、含氧酸或含氧酸的强碱盐溶液，相当与电解水。

如（A）、（C）、（D）。 3．电解不活泼金属或中等活泼金属的含氧酸盐溶液，生成金属、含氧酸和氧气。如：（F）。 4．电解活泼金属的无氧酸盐溶液，生成氢气、碱和金属单质。 如（E）。PH值的变化： （1）析氢吸氧 （2）电解： （一）阴极出氢气，阳极不出氧气 （二）阴极不出氢气，阳极出氧气 （三）阴极出氢气，阳极出氧气，电解水。 板书 二．电解原理的应用 （一）电解饱和食盐水(-) (+) 阴极（Fe）阳极（C） NaCl === Na+ + Cl-H2O=== H+ + OH- 阳极：Cl- 、OH- 阴极：Na+、H+ 放电能力：Cl->OH-;H+>Na+ 阳极：2Cl- -2e === Cl2(氧化反应) 阴极：2H+ + 2e == H2(还原反应) 现象：两极均产生气体，阳极气体有刺激性气味，能使淀粉碘化钾试纸变蓝，两极滴加酚酞，发现阴极区酚酞变红。

原电池和电解池知识点归纳

原电池和电解池知识点一．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 4 2--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 2 SO 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 四．常见的原电池 1.银锌电池：(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH ) 负极：Zn+2OH––2e-== Zn(OH)2 (氧化反应) 正极：Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH－(还原反应) 化学方程式Zn + Ag2O + H2O== Zn(OH)2 + 2Ag 2.铝–空气–海水（负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水） 负极：4Al－12e－==4Al3+ (氧化反应) 正极：3O2+6H2O+12e－==12OH－（还原反应) 总反应式为：4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3（铂网增大与氧气的接触面） ——海洋灯标电池 电解池

原电池与电解池比较及综合应用讲义

原电池与电解池比较及综合应用讲义 学情分析学生，男，高二下，成绩65/100，对化学有一定的兴趣，但学习方法不得当，偏重记忆，疏于理解，解题能力不是很强 应对措施本次课是原电池的专题复习课程。主要从书本上经典原电池入手，让该学生能够吃透基本原电池的反应原理，熟悉正负极反应。然后通过适当拓展习题训练，达到熟练和思维延伸以及理解吃透，让学生在习题见识中强调理解，注重细节，最后达到举一反三的目的。 教学方法原理细解（强调理解）----练习---归纳—巩固拓展 【开心哈哈】 生活中铁为什么暴露在潮湿空气中会快速生锈，船体表面为什么会镀锌，电镀，精炼金属等等这些生活现象和小常识是基于什么原理？大家知道吗？这就涉及到电化学中原电池和电解池的知识，好，下面让我们一起进入电化学的课堂吧。 【制胜装备】 1. 了解构成原电池和电解池的原理 2. 理解原电池和电解池的反应机理 3. 正确书写电极反应，掌握电化学应用 【战前动员】 原电池和电解池这个知识点对理解有一定要求，但理解透彻了就能遇神杀神，遇佛杀佛。理解透彻首先要理解书本上经典原电池和电解池，然后配套适量的试题训练，就能无往不胜。这个章节整体上讲不需要太多的其他知识关联，所以我们可以以一个新的学习姿态去面对，一定可以学习得非常之好，应付高考是没有问题的，让我们一起努力吧！ 【战况分析】 复习重点：原电池，电解池的原理 复习难点： 电极反应及有关计算 【扫清障碍】 电解与原电池

电解：在电解槽中，直流电通过电极和电解质，在两者接触的界面上发生电化学反应，以制备所需产品的过程。（电化学是有关电与化学变化关系的一个化学分支）（电能转化为化学能）。 原电池：直接将化学能转化为电能的装置。（是利用两个电极之间金属性的不同,产生电势差,从而使电子的流动,产生电流.又称非蓄电池，是电化电池的一种，其电化反应不能逆转，即是只能将化学能转换为电能，简单说就即是不能重新储存电力，与蓄电池相对。） Eg：充电电池：充电电解反应，供电原电池 电解发生的条件：电源，电极（惰性电极，氧化，还原性弱的）电解质（水溶液，熔融状态状态）注：纯水是无法电解的，必须加入电解质（不参与电解反应）。 在水溶液中电解氯钠2NaCl+2H2o==2Na(OH)+CL2+H2（电解） 电解熔融状态下的氯化钠2NaCl=====2Na+ CL2（电解） 电解的作用:使一些在普通的氧化还原反应中很难得到或者失去电子离子比较容易得到电子或失去电子，促进氧化还原反应进行进而得到一些在普通的化学反应中无法或者很难得到的物质。 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）。 化学腐蚀和电化腐蚀的区别

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原电池和电解池 2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T正极。电流方向：正极T负极。 ⑶根据电极变化判断：氧化反应T负极；还原反应T正极。 ⑷根据现象判断：电极溶解T负极；电极重量增加或者有气泡生成T正极。 ⑸根据电解液内离子移动的方向判断：阴离子T移向负极；氧离子T移向正极。 3电极反应式的书写：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+女口：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+SO42--2e-=PbSO4 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CH4-O2（C作电极）电解液为KOH :负极：CH4+10OH-8 e-=C032-+7H2O 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， H2SO4电解质，女口2H +2e=H2 CuSO4 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Q反正还原反应 ① 当电解液为中性或者碱性时，H2O比参加反应，且产物必为OH,

如氢氧燃料电池（KOH 电解质）Q+2H Z O+49=4OH ②当电解液为酸性时， H 比参加反应，产物为 H 2O O 2+4Q+4e=2HaO 4 ?化学腐蚀和电化腐蚀的区别 考点解说 6 .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 7。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 MnO 2的石墨、溶有 NH 4CI 的糊状物。酸性电解质： ② 电极反应|负极：Zn-2e -=zn 2+ 1 正极：2NH 4++2e -=2NH 3+H 2 NH 3和 H 2被 Zn"、MnO 2吸收： MnO 2+H 2=MnO+H 2O,Zn" + 4NH 3=zn （NH 3）4" 碱性电解质：（KOH 电解质） 电极反应 J 负极：Zn+2OH-2e -=Zn(0H” ，正极：2MnO 2+2H 2O+2e -=2MnOOH+ Zn (OH )2 Zn+ MnO 2+2H 2O -=2MnOOH+ Zn （OH ）2 ⑵铅蓄电池（属于二次电池、可充电电池） ①结构：铅板、填满 PbO 2的铅板、稀H 2SO 4。 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 ②A.放电反应 SO 42- = PbSO 4 负极：Pb-2e -+ SO 42- = PbSO 4 + 2H 2O B.充电反应:阴极: i 阳极: PbSO 4 f+2e "= Pb+ SO 42- PbSQ 〔-2e - + 2H 2O = PbO 2 +4H+ + SO 42- 原电池正极： PbO 2 +2e -+4H + + 电解池 总式: Pb + PbO 2 + 2H 2SO 4 —==电—2PbSO 4 + 2H 2O

原电池和电解池全面总结(热点)

电化学总结 【知识概括】 一个反应：氧化还原反应 一个计算：得失电子守恒法解决电化学的 相关计算 两个转化：化学能和电能的相互转化 两个应用: 原电池原理应用、电解池原理应用 三个条件：原电池、电解池的形成条件 三个池子：原电池、电解池、电镀池 【知识细节】 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 3．吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别 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 4．电解、电离和电镀的区别 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

原电池与电解池的对比应用

课题：原电池与电解池的对比应用 【典例分析】设计实验1 铁与铁的化合物应用广泛，其中FeCl3可用作印刷电路铜板腐蚀剂，请写出其腐蚀印刷电路铜板的离子方程式并将其设计成原电池，要求画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式 ⑴离子方程式为⑵设计的装置图为 该电池的正极反应式为负极反应式为 设计实验2 试设计装置完成 2Ag + 2HCl = 2AgCl + H2↑ 【针对练习】 1、某同学设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。下列叙述正确的是 A、电流从滤纸经电极b 流入电源 B、铅笔端作阳极，发生还原反应 C、铅笔端的电极反应式为2Cl ˉ+ 2e ˉ= Cl2↑ D、a点是负极，b点是正极 2、(1)右图的装置会出现什么现象？ 并完成电极反应式和总反应式。 (2) 左边烧杯为_____装置， 右边烧杯为_____装置。 当Zn减轻0.65g时，左边烧杯的碳棒增重____ g，

右边烧杯的左边碳棒为__极，产生的气体为___ mol， 右边烧杯的右边碳棒为__极，在标况下产生的气体为___ mL。 3、(1)第一步：将开关K1接通后，水槽中附近先变红（填“阴极或阳极”）。 碳棒上的电极反应式为 (2)将开关K1断开，向水槽中滴入HCl溶液至红色恰好褪去，再接通开关K2，发现电流 表指针偏转。写出碳棒上的电极反应式 4、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合溶液的玻璃皿中（如下图所示的平面图），经过一段时间后，首先观察到溶液变红的区域是( ) A、Ⅰ和Ⅱ附近 B、Ⅰ和Ⅳ附近 C、Ⅱ和Ⅲ附近 D、Ⅱ和Ⅳ附近 5、为节省药品和时间，甲、乙、丙三位同学用铜片、锌片、稀硫酸、硫酸铜溶液、直流电源、石墨电极、导线、烧杯、试管等中学化学常见的药品和仪器（用品），以巧妙的构思，“接力”的方式，设计了比较铜与锌金属活动性相对强弱的系列实验。 试填写下列空白 ⑴甲同学分别将一小片铜片、锌片置于烧杯底部（铜与锌不接触），小心地向烧杯中加入稀硫酸，观察到的现象是甲同学的设计思路 ⑵乙同学接着甲的实验，向烧杯中滴加溶液，进而观察到的现象是 乙同学作出锌、铜金属活动性相对强弱所依据的原理是 ⑶丙同学使用直流电源、石墨电极组装好电解装置，向乙同学实验后的溶液中补充了必要的试剂（作为电解液）。反应在调控下随即开始，实验中有关的化学方程式为 获得的明显实验现象是 【课堂总结】【课后作业】 【板书设计】 原电池与电解池的对比应用 原电池原理分析： 负极（Zn）Zn －2e- = Zn2+ 电子流出氧化反应 正极（Cu）Cu2+ + 2e- = Cu 电子流入还原反应 电解池原理分析 阳极（与电源正极相连）2Cl- －2e- = Cl2↑氧化反应 阴极（与电源负极相连）Cu2+ + 2e- = Cu 还原反应

原电池和电解池原理及应用考点归纳从高考试题看,考查的

原电池和电解池原理及应用考点归纳：从高考试题看，考查的知识点主要是：①原电池、电解池、电镀池的电极名称、电子流向及电极反应式；②根据原电池、电解池的电极变化判断金属活泼性强弱；③根据电解时电极变化判断电极材料或电解质种类；④新型电池的电极反应及应用；⑤有关电解产物的判断和计算。从题型看主要是选择题和填空题，其题型包括五判断、二写、一比较和三解释。⑴五判断是判断工作原理题型、判断电极、判断电子流向、判断电极上析出的产物、判断电极附近或整个溶液的酸碱性；⑵二写是书写电极反应式和总反应方程式； ⑶一比较是利用电化学知识比较金属的活动性；⑷三解释是利用电化学知识解释电化学腐蚀、电化学防护和某些反应速率加快的原因。高考中对于电化学知识的几个考题类型： 1、比较金属活动性强弱 2、分析比较金属腐蚀的快慢 3、电极判断及产物的计算 4、溶液pH变化，浓度变化及其计算 5、实验设计 6、综合应用 考点三、金属的腐蚀与防护 1.金属的腐蚀 ⑴化学腐蚀：金属或合金跟接触到的物质直接发生氧化还原反应而消耗的过程。 ⑵电化学腐蚀：不纯金属或合金与电解质溶液接触发生原电池反应而消耗的过程。 2．金属的防护 3．金属腐蚀快慢的判断： 电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防腐蚀措施的腐蚀；

考点四、电解池原理 1.电解质溶液电解的类型(惰性电极) （1）电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐的电解 （2）电解电解质型：无氧酸（除HF外）、不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）溶液的电解 （3）放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）溶液的电解 （4）放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐溶液的电解 2.电极产物的判断 ⑴阳离子得到电子或阴离子失去电子而使离子所带电荷数目降低的过程又叫做放电。 ⑵阳极产物的判断： ①用铁、锌、铜、银等还原性较强的材料制做的电极又叫做活性电极，它们做电解池的阳极时，先于其他物质发生氧化反应。 ②用石墨、金、铂等还原性很弱的材料制做的电极叫做惰性电极，因为它们在一般的通电条件下不发生化学反应。阴离子失电子。 ③水溶液中含有多种阴离子时，它们的惰性阳极上放电的先后顺序是：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞（NO3－、SO42－等） ⑶阴极产物判断： 电极叫做阴极。 ⑶电解质溶液或熔融态电解质。 3．电解结果：在两极上有新物质生成。 4．电解质导电的实质 对电解质溶液（或熔融态电解质）通电时，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，电解质的阳离子移向阴极得电子发生还原反应；电解质的阴离子移向阳极失去电子（有的是组成阳极的金属原子失去电子）发生氧化反应，电子从电解池的阳极流出，并沿导线流回电源的正极。这样，电流就依靠电解质溶液（或

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：

（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 + NH 3 + H 2O + OH － =6 Ni(OH)2 + NO 2－ 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 + H 2O + 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：H 2O + M + e －= MH + OH －，H 2O 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 H 2O 得到电子，故 正极的电极反应式为：NiOOH + H 2O + 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：H 2O + M + e －= MH + OH -,H 2O 中的一个H 原子得到电子被M 还原，C 错误；根据已知NiMH 可以和氨水反应，故不能用于氨水作为电解质溶液，D 错误。

（2014·天津理综化学卷，T6）已知： 锂离子电池的总反应为Li x C＋Li1－x CoO2 C＋LiCoO2 锂硫电池的总反应2Li＋S Li2S 有关上述两种电池说法正确的是() A．锂离子电池放电时，Li＋向负极迁移 B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应 C．理论上两种电池的比能量相同 D．下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电 【答案】B 【解析】A、电池工作时，阳离子(Li＋)向正极迁移，A项错误；B、锂硫电池充电时，锂电极上发生Li＋得电子生成Li的还原反应，B项正确；C、两种电池负极材料不同，故理论上两种电池的比能量不相同，C项错误；D、根据电池总反应知，生成碳的反应是氧化反应，因此碳电极作电池的负极，而锂硫电池中单质锂作电池的负极，给电池充电时，电池负极应接电源负极，即锂硫电池的锂电极应与锂离子电池的碳电极相连，D项错误。 （2014·全国大纲版理综化学卷，T9）右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH－Ni电池)。下列有关说法不正确的是A．放电时正极反应为：NiOOH＋H2O＋e－→Ni(OH)2＋OH－ B．电池的电解液可为KOH溶液 C．充电时负极反应为：MH＋OH－→M＋H2O＋e－ D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高 【答案】C

电解池与原电池有什么区别

电解池与原电池有什么区别？（正负极、阴阳极；氧化反应、还原反应；电荷移动规律）`（1）能量转化形式：（2）电极材料名称：（3）电极反应：（4）反应的异同点：氧化还原反应（自发与非自发）酸碱盐溶液的电解规律酸碱盐电极反应式电解反应式 PH变化（A）硫酸溶液阳：阴：减小（B）盐酸阳：阴：增大（C）氢氧化钠阳：阴：增大（D）硫酸钠阳：阴：不变（E）氯化钠阳：阴：增大（F）硫酸铜阳：阴：减小（G）氯化铜阳：阴： -----用惰性电极电解酸、碱、盐的水溶液时，其基本规律是：1．电解无氧酸或无氧酸的中等或不活泼金属盐溶液时，相当与溶质本身被分解。2．电解强碱、含氧酸或含氧酸的强碱盐溶液，相当与电解水。3．电解不活泼金属或中等活泼金属的含氧酸盐溶液，生成金属、含氧酸和氧气。4．电解活泼金属的无氧酸盐溶液，生成氢气、碱和金属单质。如（E）。 PH值的变化：（1）析氢吸氧（2）电解：（一）阴极出氢气，阳极不出氧气（二）阴极不出氢气，阳极出氧气（三）阴极出氢气，阳极出氧气，电解水。二．电解原理的应用（一）电解饱和食盐水 (-) (+) 阴极（Fe）阳极（C）NaCl === Na+ + Cl-H2O=== H+ + OH-阳极：Cl- 、OH-阴极：Na+、H+放电能力：Cl->OH-;H+>Na+阳极：2Cl- -2e === Cl2(氧化反应)阴极：2H+ + 2e == H2(还原反应)现象：两极均产生气体，阳极气体有刺激性气味，能使淀粉碘化钾试纸变蓝，两极滴加酚酞，发现阴极区酚酞变红。解释阴极：由于氢气的产生而破坏了阴极区水的电离平衡，使氢氧根离子浓度增大，生成氢氧化钠，所以滴加酚酞显红色。总反应方程式：2NaCl + 2H2O === 2NaOH + H2 + Cl2 (阴极区)（阴极）（阳极）氢氧化钠、氯化钠的分离：加热蒸发，析出氯化钠晶体（重结晶）流程：溶盐、精制、电解、提纯。板书（二）铝的冶炼介绍铝是地壳含量最多的金属元素，又是用途很广的金属，但是由于他是较活泼的金属，自然界没有单质铝存在，很难制取他。用钠还原氧化铝，成本很高，不能大量生产，1886年，青年科学家霍尔发明了用电解法制铝以后，才大量生产铝。板书基本原料：铝土矿（Al2O3）纯氧化铝熔点： 2045 难熔化助熔剂：Na3AlF6电解槽：长方形，外面是钢壳。内村耐火砖碳作槽池（阴极）、两个碳快作阳极。阴极：4Al3+ + 12e === 4Al阳极：6O2- - 12e ==== 3O2总反应方程式：2Al2O3=== 4Al + 3O2C + O2 === CO2液态铝的密度大于熔融冰晶石-氧化铝的密度，沉于槽底，定期取出。板书（三）电镀：应用电解的原理在某些金属表面镀上一层其他金属或合金的过程。目的：使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观和表面硬度。实验（-）（+）阳极：Zn -2e === Zn2+ Fe Zn阴极: Zn2+ + 2e === Zn ZnCl2 ZnCl2 电镀的结果：阳极的锌不断溶解，阴极的锌不断析出，且减少和增加锌的质量相等。电解质溶液氯化锌的浓度不变。阴极：待镀物件阳极：镀层金属电解质：镀层金属盐特点：阳极本身也参加了电极反应（失电子溶解） 三、电解质和非电解质 1．定义：①条件：水溶液或熔融状态；②性质：能否导电；③物质类别：化合物。 2．强电解质：强酸、强碱、大多数盐；弱电解质：弱酸、弱碱、水等。 3．离子方程式的书写： ①写：写出化学方程式 ②拆：将易溶、易电离的物质改写成离子形式，其它以化学式形式出现。 下列情况不拆：难溶物质、难电离物质（弱酸、弱碱、水等）、氧化物、HCO3-等。 ③删：将反应前后没有变化的离子符号删去。 ④查：检查元素是否守恒、电荷是否守恒。 4．离子反应、离子共存问题：下列离子不能共存在同一溶液中： ①生成难溶物质的离子：如Ba2+与SO42-；Ag+与Cl-等 ②生成气体或易挥发物质：如H+与CO32-、HCO3-、SO32-、S2-等；OH-与NH4+等。 ③生成难电离的物质（弱电解质） ④发生氧化还原反应：如：MnO4-与I-；H+、NO3-与Fe2+等

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 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

原电池与电解池

原电池与电解池 （1）原电池与电解池的区别 原电池与电解池的区别 （2）可逆原电池的充电过程。 可逆原电池的充电过程就是电解。 （3）电极名称。 不管是原电池还是电解池，只要发生氧化反应的电极就是阳极，只要发生还原反应的就是阴极。 ①原电池。

A.根据组成原电池两极的材料来判断电极。两极材料为活泼性不同的金属时，则活泼性相对较强的一极为负极，另一极为正极。 由一种金属和另一种非金属（除氢外）作电极时，金属为负极，非金属为正极。 B.根据原电池内两极上发生的反应类型或现象来判定电极。 原电池的负极一般为金属，并且负极总是发生氧化反应： ，故负极表现为渐渐溶解，质量减小。由此可判定，凡在原电池工作过程中发生氧化反应或质量减少的一极为负极；凡发生还原反应或有物质析出的一极为正极。 注意： 原电池的电极有两套称谓：负极又可称为阳极，正极又可称为阴极（不要把负极称为阴极；正极称为阳极）。其中正负极一套称谓是对外电路而言，在物理中常用，阴阳极一套称谓是对内电路而言。原电池也是作为电源向用电器提供电能的，所以一般都用外电路的电极名称，称为正负极而不称为阴阳极。 ②电解池。 A.电解池是在外电源作用下工作的装置。电解池中与电源负极相连的一极为阴极，阳离子在该极接受电子被还原；与电源正极相连的一极为阳极，阴离子或电极本身（对电镀而言）在该极失去电子被氧化。 B.电解池（或电镀池）中，根据反应现象可推断出电极名称。凡发生氧化的一极必为阳极，凡 发生还原的一极必为阴极。例如用碳棒做两极电解溶液，析出Cu的一极必为阴极； 放出的一极必为阳极。 注意： ·电解池中，与外电源正极相连的为阳极，与负极相连的为阴极，这一点与原电池的负对阳，正对阴恰恰相反。 ·电解池的电极常称阴阳极，不称正负极。 ·电镀池是一种特殊的电解池，电极名称的判定同电解池。 4．电解过程中水溶液的pH变化 用铂或石墨等惰性电极电解某些物质的水溶液时，溶液的pH往往发生变化，其原因主要有两个方面。其一为电解时溶液的浓度发生变化，如果溶质是酸或碱，则它们浓度的改变使其pH也发生变化。其二为析出电解产物时，可能引起水的电离平衡移动，使或相对过剩。一般是自水溶液中析氢气时，消耗，使水的电离平衡向生成的方向移动，使浓度加大，pH上升。若是析出氧气时，则因而消耗了，使水电离平衡向生成方向移动，而使浓度加大，pH下降。这就是电解水溶液时所说的“析氢常伴碱，析氧常伴酸”。下面举例说明。