原电池和电解池知识点总结

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原电池和电解池知识点汇总

原电池和电解池知识点汇总
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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。
总反应式:Fe+2C02+2H20=Fe(HC03)2+H2↑
Fe(HC03)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe20J0
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。
(2) 析氢腐蚀:金属在酸性较强的溶液中发生电化学腐蚀时放出氢气的反应。
(剖 析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较
电化学腐蚀类型
吸氧腐蚀
(3
(一)Zn(s)IZn2+(c)IICu2+(c)ICu(s)(+)
理论上,任何自发的、任何氧化还原反应都可以设计成原电池,例如反应:
C2I+2-1=2c-1+L
其电极反应方程式为:负极:2-1=L+2-e

(氧化反应)正极:c1i+2-e
=
(还原反应)
第二节两类原电池
1.吸氧腐蚀
(I)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学腐,蚀叫 吸氧腐蚀。
(3)电化学保护法

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。
第三节
1.
常用原电池方程式
正极:2H++2-e
=H2↑
负极:Zn-2e-=Zn2+

原电池和电解池知识点归纳

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- 、H2O 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+SO42--2e-=PbSO4⑵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-O2C作电极电解液为KOH:负极:CH4+10OH-8 e-=C032-+7H2O2.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,如2H++2e=H2 CuSO4电解质: Cu2++2e= Cu⑵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O2反正还原反应①当电解液为中性或者碱性时,H2O参加反应,且产物必为OH-,如氢氧燃料电池KOH电解质O2+2H2O+4e=4OH-②当电解液为酸性时,H+参加反应,产物为H2O如氢氧燃料电池KOH电解质 O2+4O2+4e=2H2O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-== ZnOH2氧化反应正极:Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH-还原反应化学方程式Zn + Ag2O + H2O== ZnOH2 + 2Ag2.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===4AlOH3铂网增大与氧气的接触面——海洋灯标电池3.镁---铝电池负极--Al、正极--Mg 电解液KOH负极Al:2Al + 8 OH–- 6e- =2AlO2–+4H2O 氧化反应正极Mg:6H2O + 6e- =3H2↑+6OH–还原反应化学方程式: 2Al + 2OH – + 2H 2O = 2AlO 2–+ 3H 24.碱性锌锰干电池:负极—Zn 、正极—C 、 电解液KOH 、MnO 2的糊状物 负极: Zn + 2OH – 2e -== ZnOH 2 氧化反应正极:2MnO 2 + 2H 2O + 2e -==2MnOOH +2 OH -还原反应 化学方程式 Zn +2MnO 2 +2H 2O == ZnOH 2 + MnOOH 5.铅蓄电池:负极—Pb 正极—PbO 2 电解液— 浓硫酸放电时 负极: Pb -2e -+SO 42-=PbSO 4 氧化反应正极: PbO 2+2e -+4H ++SO 42-=PbSO 4+2H 2O 还原反应充电时 阴极: PbSO 4 + 2H + + 2e -== Pb+H 2SO 4 还原反应阳极: PbSO 4 + 2H 2O - 2e -== PbO 2 + H 2SO 4 + 2H + 氧化反应总化学方程式 Pb +PbO 2 + 2H 2SO 4充电放电2PbSO 4+2H 2O6.镍--镉电池负极--Cd 、正极—NiOOH 、电解质溶液为KOH 溶液放电时 负极: Cd -2e —+ 2 OH – == CdOH 2 氧化反应 正极: 2NiOOH + 2e — + 2H 2O == 2NiOH 2+ 2OH – 还原反应充电时 阴极: CdOH 2 + 2e —== Cd + 2 OH – 还原反应阳极:2 NiOH 2 -2e —+ 2 OH – == 2NiOOH + 2H 2O 氧化反应总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O 放电CdOH 2 + 2NiOH 27.氢氧燃料电池①电解质是KOH 溶液碱性或中性电解质负极:H 2 – 2e - + 2OH — === 2H 2O 氧化反应 正极:O 2 + H 2O + 4e - === 4OH —还原反应 总反应方程式 2H 2 + O 2 === 2H 2O②电解质是H 2SO 4溶液酸性电解质 负极:H 2 –2e - === 2H + 氧化反应正极:O 2 + 4H + + 4e - === 2H 2O 还原反应 总反应方程式 2H 2 + O 2 === 2H 2O 注意1.碱性溶液反应物、生成物中均无H +2.酸性溶液反应物、生成物中均无OH -8.甲醇燃料电池铂为两极、电解液KOH 溶液正极:3O 2 + 12e - + 6H 20=== 12OH - 还原反应负极:2CH 3OH – 12e - + 16OH — === 2CO 32- +12H 2O 氧化反应总反应方程式 2CH 3OH + 3O 2 + 4KOH === 2K 2CO 3 + 6H 2O 燃料电池 铂为两极、Li 2CO 3和Na 2CO 3的熔融盐作电解质,CO 为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气正极: O 2 + 4e - + 2CO 2 = 2CO 32-- 还原反应 负极: 2CO +2CO 32- – 4e - ==4CO 2 氧化反应 总反应方程式均为: 2CO + O 2 = 2CO 2 10.肼燃料电池铂为两极、电解液KOH 溶液正极: O 2 + 2H 2O + 4e - == 4OH — 还原反应 负极: N 2H 4 + 4OH — -- 4e - == N 2 + 4H 2O 氧化反应 总反应方程式 N 2H 4 + O 2=== N 2 + 2H 2O 11.甲烷燃料电池铂为两极、电解液KOH 溶液正极: 2O 2 + 2H 2O + 8e - == 8 OH — 还原反应 负极: CH 4 + 10OH —-- 8e - == CO 32- + 7H 2O 氧化反应总反应方程式 CH 4 + 2KOH+ 2O 2 === K 2CO 3 + 3H 2O12.丙烷燃料电池铂为两极、正极通入O 2和CO 2、负极通入丙烷、电解液有三种 ①电解质是熔融碳酸盐K 2CO 3或Na 2CO 3正极 : 5O 2 + 20e - + 10CO 2 == 10CO 32- 还原反应负极 : C 3H 8 -- 20e -+ 10CO 32- == 3CO 2 + 4H 2O 氧化反应 总反应方程式 C 3H 8 + 5O 2 === 3CO 2 + 4H 2O ②碱性电解质铂为两极、电解液KOH 溶液 正极 : 5O 2 + 20e - + 10H 2O == 20OH — 还原反应负极 : C 3H 8 -- 20e -+ 26 OH — == 3CO 32- + 17H 2O 氧化反应 总反应方程式 C 3H 8 + 5O 2 +6KOH === 3 K 2CO 3 + 7H 2O 五.化学腐蚀和电化腐蚀的区别六.吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别NiOH 2+CdOH 2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金属腐蚀的快慢的判断在同一电解质溶液中,电解原理引起的腐蚀>原电池原理>化学腐蚀>有效防腐措施的腐蚀;七.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防腐措施:外接电源的阴极保护法>牺牲阳极的阴极保护法>一般防护>无防护八.电解池的阴阳极判断:⑴由外电源决定:阳极:连电源的正极;阴极:连电源的负极;⑵根据电极反应: 氧化反应→阳极;还原反应→阴极⑶根据阴阳离子移动方向:阴离子移向→阳极;阳离子移向→阴极,⑷根据电子几点流方向:电子流向: 电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方向: 电源正极→阳极;阴极→电源负极九.电解时电极产物判断:⑴阳极:如果电极为活泼电极,Ag以前的,则电极失电子,被氧化被溶解,Zn-2e-=Zn2+如果电极为惰性电极,C、Pt、Au、Ti等,则溶液中阴离子失电子,4OH-- 4e-= 2H2O+ O2 阴离子放电顺序S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-⑵阴极:.阴极材料金属或石墨总是受到保护根据电解质中阳离子活动顺序判断,阳离子得电子顺序—金属活动顺序表的反表金属活泼性越强,则对应阳离子的放电能力越弱,既得电子能力越弱:H+水 < Zn2+ < Fe2+ < H+酸< Cu2+ < Fe3+ < Ag+——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↑+2NaOHH+放电,碱性增强CuSO44OH--4e-=2H2O+O2↑Cu2+ +2e-= Cu2CuSO4+2H2O=2Cu+O2↑+2H2SO4OHˉ 放电,酸性增强十.以惰性电极电解电解质溶液的规律:⑴电解水型:电解含氧酸,强碱,活泼金属的含氧酸盐稀H2SO4、NaOH、Na2SO4阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极:2H++2e-=H2↑总反应:2H2O错误! 2H2↑ + O2↑,——溶质不变,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;⑵电解电解质:无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐,如CuCl2 、HCl阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:Cu2+ +2e-= Cu总反应:CuCl2错误! Cu +Cl2↑⑶放氢生成碱型:活泼金属的无氧酸盐如NaCl阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:2H++2e-=H2↑总反应: 2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOH公式:电解质+H2O→碱+ H2↑+非金属⑷放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐,如CuSO4阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极:Cu2+ +2e-= Cu总反应:2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2↑+2H2SO4公式:电解质+H2O→酸+ O2↑+金属十一.电解原理的应用①电解饱和食盐水氯碱工业⑴反应原理阳极: 2Cl- - 2e-== Cl2↑阴极: 2H+ + 2e-== H2↑总反应:2NaCl+2H2O错误!H2↑+Cl2↑+2NaOH——阳离子交换膜的作用:它只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过;图20-1①食盐水的精制:粗盐含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等→加入NaOH溶液→加入BaCl2溶液→加入Na2CO3溶液→过滤→加入盐酸→加入离子交换剂NaR②电解生产主要过程见图20-1:NaCl从阳极区加入,H2O从阴极区加入;阴极H+ 放电,破坏了水的电离平衡,使OH-浓度增大,OH-和Na+形成NaOH溶液;②电解冶炼铝,以及活泼金属Na、Mg⑴原料:A、冰晶石:Na3AlF6=3Na++AlF63-B、氧化铝:铝土矿错误! NaAlO2错误! AlOH3错误! Al2O3⑵ 原理阳极 2O2-- 4e- =O2↑阴极 Al3++3e- =Al总反应:4Al3++6O2ˉ错误!4Al+3O2↑③电镀:用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金的过程;⑴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;电镀锌原理:阳极 Zn-2eˉ = Zn2+阴极 Zn2++2eˉ=Zn⑵电镀液的浓度在电镀过程中不发生变化;④电解精炼铜粗铜作阳极,精铜作阴极,电解液含有Cu2+;阳极:Zn - 2e- = Zn2+ Cu - 2e- = Cu2+等阴极:Cu2+ + 2e- = Cu——溶液中溶质浓度减小,铜前金属先反应但不析出,铜后金属不反应,形成“阳极泥”;十二.电解、电离和电镀的区别。

原电池和电解池的所有知识点

原电池和电解池的所有知识点

原电池和电解池的所有知识点
1、原电池:原电池是一种可以将化学能转换为电能的装置,也称作“原子能电池”,是利用化学反应产生电流来发电的。

它通常包括一个正极和一个负极,并通过一个电导体(通常是电解液)将两者连接起来,从而形成电路。

原电池具有高效、结构简单、体积小等优点,是很多电子设备中应用最多的电源。

2、电解池:电解池是一种可以释放出电能的装置,通过将氢离子和氧离子在电解质中进行电解来释放出电能。

它由一个正极和一个负极组成,由一个电解液将两者连接起来,从而形成电路。

电解池具有体积小、重量轻、使用寿命长等优点,因此被广泛应用于各种电子设备中。

高考化学原电池与电解池知识点总结

高考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ZnSO4溶液中。

右池:铜片插在1mol·dm-3的CuSO4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-====Mn+(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。

(完整版)原电池和电解池知识点总结

(完整版)原电池和电解池知识点总结

i nt he i rb ei n ga re go od fo rs 原电池和电解池1.原电池和电解池的比较: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→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。

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 n+ 如:Zn-2 e -=Zn 2+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 4⑵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 -=C032-+7H 2O 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,如2H ++2e=H 2 CuSO 4电解质: Cu 2++2e= Cu⑵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 2O 比参加反应,且产物必为OH -,如氢氧燃料电池(KOH 电解质)O 2+2H 2O+4e=4OH -②当电解液为酸性时,H +比参加反应,产物为H 2O O 2+4O 2+4e=2H 2O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。

高中化学原电池和电解池全部知识点

高中化学原电池和电解池全部知识点

高中化学原电池和电解池全部知识点
1. 定义:原电池是将两种不同的金属通过电解质连接起来,利用金属内部化学反应来产生电能的装置。

2. 构成:原电池由阳极、阴极和电解质三部分组成。

3. 电子流动方向:电子从阳极流向阴极,离子从阴极流向阳极。

4. 电位、电动势和电化学势:原电池产生的电动势取决于电极材料、电解质及其浓度等因素。

电动势表示成“标准电动势”,单位是伏(V)。

电动势越大,产生的电化学反应越强,电池反应速度越快。

5. 活性序列:金属的活性大小可以通过活性序列进行比较。

活性序列越靠前的金属,越容易氧化,即容易成为阳极;而活性序列靠后的金属越容易被还原,成为阴极。

电解池:
1. 定义:电解池是将电能转化为化学能的装置,可以将电能作用于电解质溶液中的离子,促使化学反应发生。

2. 构成:电解池由阳极、阴极和电解质三部分组成。

3. 电子流动方向:电子从外部电源流向阴极,离子从电解质中向阳极移动。

4. 电解质:电解质是指能在水溶液中分解成离子的化合物。

5. 电解反应:电解池中发生的反应取决于电解质种类和电压。

电解质中的阳离子被还原在阴极上,而阴离子则被氧化在阳极上。

6. 法拉第电解定律:电解过程中的物质电量与通过电解质的电量成正比,电量称为电容量,单位是库仑(C)。

原电池与电解池知识点总结

原电池与电解池知识点总结
原电池和电解池是化学电池的两种类型,它们在化学能转化为电能的过程中起着重要作用。

以下是对原电池和电解池的知识点总结:
原电池:
1. 原电池是一种将化学能直接转化为电能的装置,它由阳极、阴极和电解质组成。

2. 在原电池中,化学反应产生电子流,从而产生电能。

3. 原电池是可逆的,可以通过外部电源进行充电,使化学反应逆转,恢复原始状态。

4. 常见的原电池包括干电池和碱性电池,它们在日常生活中被广泛应用。

电解池:
1. 电解池是一种利用外加电源将电能转化为化学能的装置,它由阳极、阴极和电解质组成。

2. 在电解池中,外加电源提供电子流,驱动非自发性的化学反应发生。

3. 电解池是不可逆的,只能通过外部电源进行电解,无法自行充电。

4. 电解池在电镀、电解制氢、电解制氧等工业过程中有重要应用,也在实验室中用于制备化学品和分析物质。

总结:
原电池和电解池都是化学电池,它们在化学能和电能之间进行转化,但是作用方式相反。

原电池是将化学能转化为电能的装置,而电解池则是将电能转化为化学能的装置。

它们在日常生活和工业生产中都有着重要的应用,是化学和能源领域的重要研究对象。

对于理解化学能和电能转化的原理以及应用具有重要意义。

原电池和电解池的所有知识点

原电池和电解池的所有知识点原电池和电解池是电化学中的两个基本概念,它们都涉及到化学能与电能之间的转换。

原电池是将化学能转化为电能的装置,而电解池则是将电能转化为化学能的装置。

1. 原电池的工作原理原电池通过氧化还原反应产生电流。

在原电池中,一个电极发生氧化反应,另一个电极发生还原反应。

氧化反应是物质失去电子的过程,而还原反应是物质获得电子的过程。

2. 原电池的组成原电池由两个电极(阳极和阴极)、电解质溶液以及连接电极的导线组成。

阳极是发生氧化反应的电极,阴极是发生还原反应的电极。

3. 原电池的类型原电池可以根据电极材料、电解质类型等不同因素分为多种类型,如丹尼尔电池、伏打电池等。

4. 原电池的电势原电池的电势由电极电势和电解质的浓度决定。

电极电势是电极在标准状态下的电势,而电解质的浓度会影响电势的大小。

5. 电解池的工作原理电解池是将电能转化为化学能的装置。

在电解池中,电流通过电解质溶液,使得溶液中的离子在电极上发生氧化还原反应。

6. 电解池的组成电解池由两个电极(阳极和阴极)、电解质溶液以及电源组成。

阳极是电流进入溶液的电极,阴极是电流离开溶液的电极。

7. 电解池的类型电解池可以根据电解过程的不同分为电镀池、电解精炼池、电解合成池等。

8. 电解池的效率电解池的效率受到多种因素的影响,包括电极材料、电解质类型、电流密度、温度等。

9. 原电池和电解池的应用原电池和电解池在工业和日常生活中有着广泛的应用,如电池、电镀、金属精炼、水的电解等。

10. 原电池和电解池的比较原电池和电解池虽然在能量转换方向上相反,但它们在原理上有许多相似之处,如都涉及氧化还原反应、都需要电解质等。

不过,电解池通常需要外加电源,而原电池则不需要。

以上总结了原电池和电解池的基本概念、工作原理、组成、类型、电势、效率以及应用等方面的知识点。

原电池和电解池知识点

原电池和电解池知识点一、原电池1.原理:原电池利用化学反应的放电过程产生电能。

化学反应中,发生氧化反应的电极称为阳极,发生还原反应的电极称为阴极。

阳极和阴极之间通过导电介质(如电解质溶液)连接起来,形成一个闭合的电路。

在化学反应过程中,氧化反应释放出的电子从阳极流出,经过外部电路进入阴极,参与还原反应。

同时,电解质中的阳离子在阴极处得到电子而还原,而阴离子则在阳极处失去电子而氧化,完成整个电池的放电过程。

2.构造:原电池一般由两个不同的电金属和一个电解质溶液组成。

电金属通常选择容易氧化(失去电子)而不容易被还原(得到电子)的金属。

常用的原电池有干电池(如锌-碳电池,锌-锰电池)、铅蓄电池、锂电池等。

阳极和阴极通常以导电材料(如金属箔)制成,再涂覆上催化剂,以促进氧化和还原反应的发生。

电解质的选择取决于所使用的金属和化学反应的特点。

3.应用:原电池广泛应用于我们的日常生活和工业生产中。

干电池被用于给家电产品、手动工具等提供电源。

铅蓄电池被用于汽车、UPS电源等领域。

锂电池被广泛应用于便携式设备(如手机、笔记本电脑)和电动车等。

二、电解池1.原理:电解池是一种将电能转化为化学能的装置。

它利用外部电源的电能驱动化学反应,使一种物质在阳极发生氧化反应,而在阴极发生还原反应。

与原电池类似,电解池的阳极和阴极通过电解质连接起来,形成一个闭合的电路。

2.构造:电解池一般由电解槽(容器)、两个电极和电解质组成。

电解槽通常由耐腐蚀的材料(如玻璃或塑料)制成,以容纳电解质溶液。

两个电极一般由导电性能良好的材料制成,如铂或金属箔。

电解质的选择取决于所需的化学反应。

3.应用:电解池在生产和实验室中有广泛的应用。

它可以用来电镀、电解制取金属、电解水制氢氧化钠等。

工业上最常见的应用是电解铜、电解钯、电解腐蚀金属表面等。

总结:原电池和电解池是两种常见的电化学装置。

原电池将化学能转化为电能,而电解池将电能转化为化学能。

原电池利用化学反应的放电过程产生电能,结构上由两个不同的电金属和一个电解质溶液组成。

化学原电池和电解池知识点

化学原电池和电解池知识点
1.化学原电池的构成:化学原电池由两个电极(即阳极和阴极)以及
一个电解质溶液组成。

2.化学原电池的原理:化学原电池的工作原理基于氧化还原反应。


阳极处,氧化反应发生,导致电子从金属离子中脱离,形成电子流向阴极。

而在阴极处,还原反应发生,接受来自电子流的电子,并被还原物质接受。

3.化学原电池的电势差:化学原电池的电势差是反应物的化学能转化
为电能的度量。

它可以通过电动势计进行测量。

电动势是指单位正电荷在
电池终端之间移动时所产生的深度影响。

4.化学原电池的电极电势:电极电势是指测量单个电极与相同参考电
极(例如标准氢电极)之间的电势差。

它是一个反应物的电化学测量,并
用于计算整个电池的电动势。

电解池:
1.电解池的构成:电解池由两个电极(即阳极和阴极)以及一个电解
质溶液组成。

与化学原电池不同的是,电解池外加电源,以提供所需的电能。

2.电解池的原理:电流通过电解质溶液,引发氧化反应在阳极发生,
同时还原反应在阴极发生。

该过程被称为电解,其中物质被分解成更简单
的物质。

3.电解程度:电解程度是指溶液中电解质的一部分被氧化或还原的程度。

这取决于电流的强度和时间。

4.法拉第定律:法拉第定律是描述物质电解程度与通过电解质溶液的电荷数量之间的关系。

法拉第定律表明,当通过溶液的电荷数等于物质的摩尔数时,反应会停止。

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⑶放氢生成碱型:活泼金属的无氧酸盐(F 化物除外)如 NaCl
阳极:2Cl--2e-=Cl2↑
阴极:2H++2e-=H2↑
公式:电解质+H2O→碱+ H2↑+非金属
总反应:2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOH
⑷放氧省酸型:不活泼金属的含氧酸盐,如 CuSO4
阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑
正极: I2 +2e- = 2I总式:2Li + I2 = 2LiI
B MnO2 做正极时: 负极: 2Li-2e- = 2Li+ 正极:MnO2+e- = MnO2 总 Li +MnO2= Li MnO2
锂电池优点:体积小,无电解液渗漏,电压随放电时间缓慢下降,应用:心脏起搏器,手机电池,电脑电 池。
K+ <Ca2+ < Na+ < Mg2+ < Al3+< (H+) < Zn2+ < Fe2+ < Sn2+ < Pb2+ < Cu2+ < Hg2+ < Ag+ 10.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
阴阳离子定向移动,在 阴阳离子自由移动,无 实质 两极发生氧化还原反应 明显的化学变化
CuSO4
4OH--4e-=2H2O+O2↑ Cu2+ +2e-= Cu
13,以惰性电极电解电解质溶液的规律:
2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2↑+2H2SO4
OHˉ 放电,酸性增强
⑴电解水型:电解含氧酸,强碱,活泼金属的含氧酸盐,如稀 H2SO4、NaOH 溶液、Na2SO4 溶液:
阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑ 阴极:2H++2e-=H2↑
原电池正极: PbO2 +2e-+4H+ 电解池
总式:Pb + PbO2 + 2H2SO4 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。 ②A 电极反应 负极: 2Li-2e- = 2Li+
⑷A.氢氧燃料电池

结构:石墨、石墨、KOH 溶液。
②电极反应 负极: 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
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 MnO2 的石墨、溶有 NH4Cl 的糊状物。酸性电解质:
液必须含有镀层金属的离子
作电解液
电极反应
阳极 Cu -2e- = Cu2+ 阴极 Cu2++2e- = Cu
阳极:Zn - 2e- = Zn2+ 阴极:Cu2+ + 2e- = Cu
Cu - 2e- = Cu2+ 等
溶液变化 电镀液的浓度不变
溶液中溶质浓度减小
12.电解方程式的实例(用惰性电极电解):
H2SO4 电解质,如 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 O2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)O2+2H2O+4e=4OH②当电解液为酸性时,H+比参加反应,产物为 H2O O2+4O2+4e=2H2O 4.化学腐蚀和电化腐蚀的区别
8. 电解池的阴阳极判断:
⑴由外电源决定:阳极:连电源的正极; 阴极:连电源的负极; ⑵根据电极反应: 氧化反应→阳极 ;还原反应→阴极 ⑶根据阴阳离子移动方向:阴离子移向→阳极;阳离子移向→阴极, ⑷根据电子几点流方向:电子流向: 电源负极→阴极;阳极→电源正极
电流方向: 电源正极→阳极;阴极→电源负极 9.电解时电极产物判断: ⑴阳极:如果电极为活泼电极,Ag 以前的,则电极失电子,被氧化被溶解,Zn-2e-=Zn2+
1.原电池和电解池的比较:
装置
原电池
原电池和电解池
实例
电解池
原理
形成条件
反应类型 电极名称
电极反应 电子流向 电流方向 能量转化
应用
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。
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 自发的氧化还原反应 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。
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-ne-=Mn+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+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-=C03 2-+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,
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-
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)4 2+
碱性电解质:(KOH 电解质)
电极反应 负极:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2 极:2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+ Zn(OH)2 Zn+ MnO2+2H2O-=2MnOOH+ Zn(OH)2
阴极:Cu2+ +2e-= Cu
总反应:2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2↑+2H2SO4
公式:电解质+H2O→酸+ O2↑+金属
电解
解 NaCl 溶液:2NaCl+2H2O = = = = H2↑+Cl2↑+2NaOH,溶质、溶剂均发生电解反应,PH 增大
8.电解原理的应用 A、电解饱和食盐水(氯碱工业)
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→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。 3 电极反应式的书写:
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
5.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 负极反应
用电解的方法在金属表面镀上一层金 属或合金
实例 关系
CuCl2 Cu+Cl2
电解
=== =
CuCl2==Cu2++2Clˉ
阳极 Cu -2e- = Cu2+ 阴极 Cu2++2e- = Cu
先电离后电解,电镀是电解的应用
11.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 粗铜金属作阳极,精铜作阴极,CuSO4 溶液
电解
总反应:2H2O = = = = 2H2↑ + O2↑,
溶质不变,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)。
⑵电解电解质:无氧酸(HF 除外)、不活泼金属的无氧酸盐,如 CuCl2
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