原电池和电解池知识点总结 本文关键词：电解池，知识点，原电池
原电池和电解池知识点总结 本文简介：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
原电池和电解池知识点总结 本文内容：
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。
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-=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
①①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-=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-=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，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=4OH-
②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
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
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
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MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。酸性电解质：
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＋
碱性电解质：（KOH电解质）
电极反应
负极：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2
正极：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+
Zn(OH)2
总反应：Zn+
MnO2+2H2O-=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PbO2的铅板、稀H2SO4。
②A.放电反应
负极：
Pb-2e-+
SO42-
=
PbSO4
原电池
正极：
PbO2
+2e-+4H+
+
SO42-
=
PbSO4
+
2H2O
B.充电反应
阴极：PbSO4
+2e-=
Pb+
SO42-
电解池
阳极：PbSO4
-2e-
+
2H2O
=
PbO2
+4H+
+
SO42-
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+
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。
⑷A.氢氧燃料电池
①
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-
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+
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。
K+
< 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 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 Cu＋Cl2 CuCl2==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 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 12．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 CuCl2 2Cl--2e-=Cl2↑ Cu2+ +2e-= Cu CuCl2= Cu +Cl2↑ —— HCl 2Cl--2e-=Cl2↑ 2H++2e-=H2↑ 2HCl=H2↑+Cl2↑ 酸性减弱 Na2SO4 4OH--4e-=2H2O+O2↑ 2H++2e-=H2↑ 2H2O=2H2↑+O2↑ 不变 H2SO4 4OH--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 CuSO4 4OH--4e-=2H2O+O2↑ Cu2+ +2e-= Cu 2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2↑+2H2SO4 OHˉ 放电,酸性增强 13，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，如稀H2SO4、NaOH溶液、Na2SO4溶液： 阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑ 阴极：2H++2e-=H2↑ 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 阳极：2Cl--2e-=Cl2↑ 阴极：Cu2+ +2e-= Cu 总反应：CuCl2= Cu +Cl2↑ 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↑ 总反应：2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOH 公式：电解质+H2O→碱+ H2↑+非金属 ⑷放氧省酸型：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 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 图20-1 A、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+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH ⑵设备 （阳离子交换膜电解槽） ①组成：阳极—Ti、阴极—Fe ②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。 ⑶制烧碱生产过程 （离子交换膜法） ①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(NaR) ②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。 B、电解冶炼铝 ⑴原料：（A）、冰晶石：Na3AlF6=3Na++AlF63- （B）、氧化铝： 铝土矿 NaAlO2 Al(OH)3 Al2O3 ⑵ 原理 阳极 2O2－ － 4e- =O2↑ 阴极 Al3＋+3e- =Al 总反应：4Al3++6O2ˉ4Al+3O2↑ ⑶ 设备：电解槽（阳极C、阴极Fe） 因为阳极材料不断地与生成的氧气反应：C+O2 → CO+CO2，故需定时补充。 C、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=Zn ⑵电镀液的浓度在电镀过程中不发生变化。 ⑶在电镀控制的条件下，水电离出来的H+和OHˉ一般不起反应。 ⑷电镀液中加氨水或 NaCN的原因：使Zn2+离子浓度很小，镀速慢，镀层才能致密、光亮。 D、电解冶炼活泼金属Na、Mg、Al等。 E、电解精炼铜：粗铜作阳极，精铜作阴极，电解液含有Cu2+。铜前金属先反应但不析出，铜后金属不反应，形成 “阳极泥”。