原電池和電解池知識點總結

原電池和電解池知識點總結

1.原電池和電解池的比較:

裝置原電池電解池

,：5nCCttQj

H

實例

CuC12溶液

J_=_=_J

使氧化還原反應中電子作定向移動，從而使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起

形成電流。這種把化學能轉變?yōu)殡娔艿难b氧化還原反應的過程叫做電解。這種把電能

原理

置叫做原電池。轉變?yōu)榛瘜W能的裝置叫做電解池。

①電極：兩種不同的導體相連；

形成條②電解質(zhì)溶液：能與電極反應。①電源；②電極（惰性或非惰性）；

件③能自發(fā)的發(fā)生氧化還原反應③電解質(zhì)（水溶液或熔化態(tài)）。

④形成閉合回路

反應類

自發(fā)的氧化還原反應非自發(fā)的氧化還原反應

型

由電極本身性質(zhì)決定：由外電源決定：

電極名

正極：材料性質(zhì)較不活潑的電極；陽極：連電源的正極；

稱

負極：材料性質(zhì)較活潑的電極。陰極：連電源的負極；

電極反負極：Zn-2e=Zn2+（氧化反應）陰極:Cu"+2e=Cu（還原反應）

應正極：2H'+2e「=H2t（還原反應）陽極：2cl-2e=Cbt（氧化反應）

電子流

負極一正極電源負極一陰極；陽極一電源正極

向

電流方

正極一負極電源正極-＞陽極；陰極一電源負極

向

能量轉

化學能一電能電能一化學能

化

①①抗金屬的電化腐蝕；①電解食鹽水（氯堿工業(yè)）；②電鍍（鍍銅）；

應用

②實用電池。③電冶（冶煉Na、Mg、Al）；④精煉（精銅）。

2原電池正負極的判斷：

⑴根據(jù)電極材料判斷：活潑性較強的金屬為負極，活潑性較弱的或者非金屬為正

極。

⑵根據(jù)電子或者電流的流動方向：電子流向：負極一正極。電流方向：正極一負

極。

⑶根據(jù)電極變化判斷：氧化反應一負極；還原反應一正極。

⑷根據(jù)現(xiàn)象判斷：電極溶解一負極；電極重量增加或者有氣泡生成f正極。

⑸根據(jù)電解液內(nèi)離子移動的方向判斷：陰離子一移向負極；氧離子一移向正極。

3電極反應式的書寫：

負極：⑴負極材料本身被氧化：

①如果負極金屬生成的陽離子與電解液成分不反應，則為最簡單的：M-ne=Mn

如：Zn-2e'=Zn'"

②如果陽離子與電解液成分反應，則參與反應的部分要寫入電極反應式

中：

如鉛蓄電池，Pb+SO,2-2e=PbSO,

⑵負極材料本身不反應：要將失電子的部分和電解液都寫入電極反應式，

2

如燃料電池CH「（）2（C作電極）電解液為KOH：負極：CH.+100H-8e=C03-+7H20

正極：⑴當負極材料能自發(fā)的與電解液反應時，正極則是電解質(zhì)溶液中的微粒的

反應，

H2s04電解質(zhì)，如2H*+2e=H?CuSO」電解質(zhì)：Cu2+2e=Cu

⑵當負極材料不與電解質(zhì)溶液自發(fā)反應時，正極則是電解質(zhì)中的0?反正還

原反應

①當電解液為中性或者堿性時，比0比參加反應，且產(chǎn)物必為0H,

如氫氧燃料電池（KOH電解質(zhì)）02+2H20+4e=40H^

②當電解液為酸性時，印比參加反應，產(chǎn)物為H202+402+4e=2H20

4.化學腐蝕和電化腐蝕的區(qū)別

化學腐蝕電化腐蝕

一般條件金屬直接和強氧化劑接觸不純金屬，表面潮濕

反應過程氧化還原反應，不形成原電池。因原電池反應而腐蝕

有無電流無電流產(chǎn)生有電流產(chǎn)生

反應速率電化腐蝕〉化學腐蝕

結果使金屬腐蝕使較活潑的金屬腐蝕

5.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

正極反應02+4e+2H20==40H2H++2e==H21

負極反應Fe-2e==Fe21Fe—2e==Fe"

腐蝕作用是主要的腐蝕類型，具有廣發(fā)生在某些局部區(qū)域內(nèi)

泛性

考點解說

6.金屬的防護

⑴改變金屬的內(nèi)部組織結構。合金鋼中含有合金元素，使組織結構發(fā)生變化，耐腐蝕。如：

不銹鋼。⑵在金屬表面覆蓋保護層。常見方式有：涂油脂、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等；使表

面生成致密氧化膜；在表面鍍一層有自我保護作用的另一種金屬。⑶電化學保護法

①外加電源的陰極保護法:接上外加直流電源構成電解池，被保護的金屬作陰極。②犧牲陽

極的陰極保護法：外加負極材料，構成原電池，被保護的金屬作正極

70常見實用電池的種類和特點

⑴干電池（屬于一次電池）

①結構：鋅筒、填滿MnO?的石墨、溶有NHC1的糊狀物。酸性電解質(zhì)：

②電極反?負極：Zn-2e三Zn，

正極:2NH；+2e-=2NH3+H2

2+2+

NH:i和H2被Zn>MnO2吸收：Mn02+H2=Mn0+H20,Zn+4NH:!=Zn（NH；i）產(chǎn)

堿性電解質(zhì)：（KOH電解質(zhì)）

電極反耳負極：Zn+2OH-2e=Zn（OH）2

正極：2MnO?+2HQ+2e.=2Mn00H+Zn（0H）2

Zn+MnO2+2H2O=2Mn00H+Zn（0H）2

⑵鉛蓄電池（屬于二次電池、可充電電池）

①結構：鉛板、填滿PbO?的鉛板、稀H2s0”。

2

②A.放電反弓負極：Pb-2e+S04-=PbSO.,原電池正極：

PbO,+2e+4H'+SO產(chǎn)=PbSO4+2H20

B.充電反個陰極：Pb｛Q,+2e=Pb+SO/電解池

2

陽極:PbSO4-2e+2H20=Pb02+4H++SO.,

總式：Pb+PbO2+2H2soi餐窗2PbS04+2H20

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，電極反應式的書寫要求與離子方程式一樣，且加起來應與總反應式相同。

⑶鋰電池

①結構：鋰、石墨、固態(tài)碘作電解質(zhì)。

②A電極反可負極：2Li-2e=2Li+

正極：I2+2e=21

總式：2Li+I2=2LiI

BMnOz做正極時：

｛負極：2Li-2e=2Li+

-

正極:Mn02+e=MnO2

總Li+MnO2=LiMnO2

鋰電池優(yōu)點：體積小，無電解液滲漏，電壓隨放電時間緩慢下降，應用：心臟起搏器，手機

電池，電腦電池。

⑷A.氫氧燃料電池

①結構：石墨、石墨、KOH溶液。

②電極反應｛負極：H2-2e+20H-=2HQ

正極：+4e+2H2O=40H總式：2H2+02=2H20

（反應過程中沒有火焰，不是放出光和熱，而是產(chǎn)生電流）注意：還原劑在負極上反應，氧

化劑在正極上反應。書寫電極反應式時必須考慮介質(zhì)參加反應（先常規(guī)后深入）。若相互反

應的物質(zhì)是溶液，則需要鹽橋（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，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而源源不斷產(chǎn)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20?50倍。

電極反應：鋁是負極4Al-12e==4A1”；

石墨是正極3O2+6HzO+12e==120H

8.電解池的陰陽極判斷：

⑴由外電源決定：陽極：連電源的正極；陰極：連電源的負極；

⑵根據(jù)電極反應：氧化反應陽極；還原反應一陰極

⑶根據(jù)陰陽離子移動方向：陰離子移向一陽極；陽離子移向一陰極，

⑷根據(jù)電子幾點流方向：電子流向：電源負極一陰極；陽極~電源正極

電流方向：電源正極一陽極；陰極一電源負極

9.電解時電極產(chǎn)物判斷：

⑴陽極：如果電極為活潑電極，Ag以前的，則電極失電子，被氧化被溶解，Zn-2e=Zrr

如果電極為惰性電極，C、Pt、Au、Ti等，則溶液中陰離子失電子，40H-4e=

2H2O+02

陰離子放電順序S2>I>Br>C1>OH>含氧酸根汗

⑵陰極：（.陰極材料（金屬或石墨）總是受到保護）根據(jù)電解質(zhì)中陽離子活動順序判斷，陽離

子得電子順序一金屬活動順序表的反表金屬活潑性越強，則對應陽離子的放電能力越弱，

既得電子能力越弱。

K+<Ca24<Na+<Mg2+<A13X（H+）<Zn2+<Fe2+<Sn24<Pb2+<Cu2+<Hg2+<Ag'

10.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

陰陽離子定向移動，陰陽離子自由移動，無用電解的方法在金屬表面鍍上一

實質(zhì)在兩極發(fā)生氧化還明顯的化學變化層金屬或合金

原反應

陽極Cu-2e-=Cu2+

CuCL更解Cu+Cl2+

實例2CUC12==CU+2C1~

陰極Cu2++2e-=Cu

關系先電離后電解，電鍍是電解的應用

11.電鍍銅、精煉銅比較

電鍍銅精煉銅

形成條件鍍層金屬作陽極，鍍件作陰極，粗銅金屬作陽極，精銅作陰極，CuS04

電鍍液必須含有鍍層金屬的離子溶液作電解液

陽極：Zn-2e=Zn2+Cu-2e=

陽極Cu-2e=Cu"

電極反應Cu2+等

陰極Cu2++2e=Cu

陰極：Cu21+2e=Cu

溶液變化電鍍液的濃度不變?nèi)芤褐腥苜|(zhì)濃度減小

12.電解方程式的實例（用惰性電極電解）:

總反應方程式溶液酸堿性變

電解質(zhì)溶液陽極反應式陰極反應式

（條件：電解）化

Cu2++2e=Cu—

CuCl22Cl-2e=Cl2fCuCl2=Cu+C12f

+

HCl2Cl-2e=C12t2H+2e=H2t2HC1=H，t+C12t酸性減弱

+

Na2SO440H-4e^2H20+02t2H+2e=H212H,0=2H2f+02t不變

40H-4e=2H0+0t2H++2e=H12HO=2Hf+01

H2SO4222222消耗水，酸性增

強

NaOH40H-4e=2H20+0,t2H'+2e=H,t2H20=2H21+021消耗水，堿性增

強

2NaCl+2H20=H21+C12用放電，堿性增

+

NaCl2Cl-2e=Cl2t2H+2e=H2t

t+2NaOH強

2CUSO4+2H2O=2CU+OHi放電，酸性

Cu2++2e=Cu

CuSO440H-4e=2H20+02t

021+2H2soi增強

13,以惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律：

⑴電解水型：電解含氧酸，強堿，活潑金屬的含氧酸鹽，如稀FLSOi、NaOH溶液、N&SO,溶

液：

陽極：40H-4e=2H20+021陰極：2H*+2e=H2f總反應:2H2。里解2H2t+021,

溶質(zhì)不變，PH分別減小、增大、不變。酸、堿、鹽的加入增加了溶液導電性，從而加快電

解速率（不是起催化作用）。

⑵電解電解質(zhì)：無氧酸（HF除外）、不活潑金屬的無氧酸鹽，如CuCk

陽極:2Cr-2e-=Cl21陰極:Cu"+2e=Cu總反應：CuCl2=Cu+C121

⑶放氫生成堿型：活潑金屬的無氧酸鹽（F化物除外）如NaCl

陽極：2cl-2e=C12t陰極：2H'+2e=H2t總反應：

2NaCl+2H20=H21+C12f+2NaOH

公式：電解質(zhì)+H20f堿+H2t+非金屬

⑷放氧省酸型：不活潑金屬的含氧酸鹽，如CuSO」

2+

陽極：40H-4e=2H20+02t陰極：Cu+2e=Cu總反應：2CuS01+2HzO=2Cu+

02t+2H2S0,

公式：電解質(zhì)+H20f酸+02t+金屬

解NaCl溶液：2NaCl+2H0更解H2t+C1t+2NaOH,

22溶質(zhì)、溶劑均發(fā)生電解反應，PH

增大

8.電解原理的應用

A、電解飽和食鹽水（氯堿工業(yè)）

t

⑴反應原理

粗鹽稀食鹽水

.陽極:2Cr-2e==Cl,t—?NaOH溶液

陰極：2H++2e==H21總反應:

精制飽和_<—電。（含少量

NaCl溶液OH-

2N