2022年高中化学原电池和电解池全面总结超全版.docx

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1、精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1. 原电池与电解池的比较:原电池与电解池可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_装置原电池电解池实例可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_原理形成条件使氧化仍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.电极 :两种不同的导体相连 ;电解质溶液 :能与电极反应.使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化仍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.电源 ; 电极 惰性或非惰性 ;电解质 水溶液或熔化态 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由电极本身

2、性质打算 :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.;由外电源打算 :阳极 :连电源的正极阴极 :连电源的负极;负极:Zn-2e-=Zn2+氧化反应阴极 :Cu2+ +2e- = Cu仍原反应 正极:2H+2e-=H2 仍原反应阳极 :2Cl-2e-=Cl2氧化反应 反应类型自发的氧化仍原反应非自发的氧化仍原反应电极名称电极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可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_抗金属的电化腐蚀 ;应用有用电池.电解食盐水 氯碱工业 ;电镀 镀铜 ;电冶 冶炼 Na、

3、Mg 、Al;精炼 精铜 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2. 化学腐蚀与电化腐蚀的区分化学腐蚀电化腐蚀一般条件金属直接与强氧化剂接触不纯金属 ,表面潮湿反应过程氧化仍原反应 ,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. 吸氧腐蚀与析氢腐蚀的区分电化腐蚀类型条件吸氧腐蚀水膜酸性很弱或呈中性析氢腐蚀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+腐蚀作用就是主要的腐蚀类型 ,具有广泛性发生在某些局部区域内4

4、. 电解、电离与电镀的区分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可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_阴阳离子定向移动, 在实质两极发生氧化仍原反应2 =2实例CuCl电解CuCl阴阳离子自由移动,无明显的化学变化CuCl2=Cu2+2Cl用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金阳极 Cu 2e- = Cu2+阴极 Cu2+2e- = Cu可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_关系先电离后电解 ,电镀就是电解的应用5.电镀铜、精炼铜比较可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_电镀铜精炼铜可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_形成条件镀层金

5、属作阳极 ,镀件作阴极 ,电镀液必需含有镀层金属的离子阳极 Cu 2e- = Cu2+粗铜金属作阳极 ,精铜作阴极 ,CuSO4溶液作电解液阳极:Zn - 2e- = Zn2+Cu - 2e- = Cu2+ 等可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_电极反应阴极 Cu2+2e- = Cu阴极:Cu2+ + 2e- = Cu可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_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 :可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_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 溶液酸碱性变化可编辑资料 - - -

6、 欢迎下载精品_精品资料_CuCl22Cl-2e-=Cl2 Cu2+ +2e-= CuCuCl2= Cu +C2l HCl2Cl-2e-=Cl2 2H+2e-=H2 2HCl=H2+Cl2酸性减弱Na2SO44OH-4e-=2H2O+O22H+2e-=H2 2H2O=2H2 +O2不变H2SO44OH-4e-=2H2O+O22H+2e-=H2 2H2O=2H2 +O2消耗水 ,酸性增强NaOH4OH-4e-=2H2O+O22H+2e-=H2 2H2O=2H2 +O2消耗水 ,碱性增强可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_NaCl2Cl-2e-=Cl +-2NaCl+2H2O=H2 +

7、Cl2+放电 ,碱性增强可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_22H+2e =H2 H+2NaOH可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_-2+-2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_CuSO44OH -4e =2H2O+O2Cu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=2FeOH2+2e = Cu+2H2SO4OH放电 ,酸性增强可编辑资料 - - - 欢迎下载精品

8、_精品资料_34FeOH2+O2 +2H2 O=4FeOH32FeOH3=Fe2O3+3H2O 2析氢腐蚀 : CO2+H2OH2CO3H+HCO -负极 :Fe 2e-=Fe2+ 正极 :2H+ + 2e-=H2 总式 :Fe + 2CO2 + 2H2O = FeHCO32 + H2FeHCO32 水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3. 2.金属的防护转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.在金属表面掩盖爱护层.常见方式有:涂油脂、油漆或掩盖搪瓷、塑料等; 使表面生成致密氧化膜 ;在表面镀一层有自我爱护作用的另一种金属.电化学爱护法 外加电源

9、的阴极爱护法:接上外加直流电源构成电解池,被爱护的金属作阴极. 牺牲阳极的阴极爱护法:外加负极材料 ,构成原电池 ,被爱护的金属作正极3.常见有用电池的种类与特点干电池 属于一次电池 结构 :锌筒、填满 MnO 2 的石墨、溶有 NH4Cl 的糊状物.电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+正极:2NH4 +2e-=2NH3+H22 、MnO2 4NH2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_NH3 与 H2 被 Zn2 吸取 :MnO 2+H2=MnO+H2O,Zn3 =ZnNH34可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_铅蓄电池 属于二次电池、可充电电池 结构 :铅板、填满 P

10、bO2 的铅板、稀 H2SO4. A、放电反应负极 : Pb-2e-+ SO4 2- = PbSO44正极 : PbO2 +2e-+4H+ + SO 2- = PbSO4 + 2H2O4-2-B、充电反应阴极 :PbSO +2e = Pb+ SO4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_阳极 :PbSO4 -2e- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO4 2-可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_=总式 :Pb + PbO2 + 2H2SO4放电充电2PbSO4 + 2H2O可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_留意 :放电与充电就是完全相反的过程,放电作

11、原电池 ,充电作电解池. 电极名称瞧电子得失 ,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.锂电池 结构 :锂、石墨、固态碘作电解质.电极反应负极: 2Li-2e-= 2Li+正极: I2 +2e- = 2I-总式:2Li + I2 = 2LiI A、氢氧燃料电池 结构 :石墨、石墨、 KOH溶液.电极反应负极 : H2 - 2e-+ 2OH- = 2H2 O正极: O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-总式:2H 2+O2=2H2O反应过程中没有火焰 ,不就是放出光与热,而就是产生电流 留意:仍原剂在负极上反应 ,氧化剂在正极上反应.书写电极反应式时必需考虑介质参

12、与反应先常规后深化 .如相互反应的物质就是溶液,就需要盐桥 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胜利.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,数分钟后就会发出刺眼的闪光 ,其能量比干电池高20 50 倍.电极反应 :铝就是负极4Al-12e -= 4Al3+;石墨就是正极3O2+6H2O+12e-=12OH-4. 电解反应中反应物的判定放电次序阴极 A、阴极材料 金属或石墨 总就是受到爱护.B、阳离子得电子次序 金属活动次序表的反表:K+ Ca2+ Na+ M

13、g2+ Al3+ H+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ Cu2+ Hg2+ Ag+阳极 A、阳极材料就是惰性电极C、Pt、Au、Ti 等时:阴离子失电子 :S2- I- Br- Cl- OH- NO3 - 等含氧酸根离子 F-B、阳极就是活泼电极时:电极本身被氧化 ,溶液中的离子不放电.5. 电解反应方程式的书写步骤: 分析电解质溶液中存在的离子;分析离子的放电次序;确定电极、写出电极电解可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_反应式 ;写出电解方程式.如:解 NaCl 溶液 :2NaCl+2H2O大=H2 +Cl2 +2NaOH,溶质、溶剂均发生电解反应,PH 增可编辑资料

14、- - - 欢迎下载精品_精品资料_电解电解 CuSO4 溶液:2CuSO4 + 2H2O=2Cu + O2 + 2H2SO4 溶质、溶剂均发生电解反应, PH 减小.电解电解 CuCl2 溶液 :CuCl2= Cu Cl2 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_电解盐酸 : 2HCl电解= H2 Cl2溶剂不变 ,实际上就是电解溶质 ,PH 增大.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_电解电解稀 H2SO4、NaOH 溶液、 Na2SO4 溶液:2H2 O= 2H2 + O2 ,溶质不变 ,实际上就是电解水,PH 分别减小、增大、不变.酸、碱、盐的加入增加了溶液导电性,从

15、而加快电解速率不就是起催化作用 .电解可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_电解熔融 NaOH: 4NaOH=4Na + O2 + H2O可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_电解用铜电极电解 Na2SO4 溶液 :Cu +2H2O= CuOH2 + H2 留意 :不就是电解水. 6. 电解液的 PH 变化 :依据电解产物判定. 口诀 :“有氢生成碱 ,有氧生成酸 ;都有浓度大 ,都无浓度小” .“浓度大”、“浓度小”就是指溶质的浓度7. 使电解后的溶液复原原状的方法:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_先让析出的产物 气体或沉淀 恰好完全反应 ,再将其化合物投

16、入电解后的溶液中即可.如 : NaCl 溶液 :通 HCl 气体不能加盐酸 ; AgNO3 溶液:加 Ag2O 固体 不能加 AgOH;CuCl2 溶液 :加 CuCl2 固体;KNO3 溶液 : 加 H2 O; CuSO4溶液 :CuO不能加 Cu2O、 CuOH2、Cu2OH2CO3等.A、电解饱与食盐水氯碱工业 反应原理阳极 : 2Cl- - 2e- =Cl2阴极 : 2H+ + 2e-= H2电解总反应 :2NaCl+2H2O=H2+Cl2 +2NaOH设备 阳离子交换膜电解槽 组成 :阳极 Ti、阴极 Fe阳离子交换膜的作用:它只答应阳离子通过而阻挡阴离子与气体通过.制烧碱生产过程离

17、子交换膜法 图 20-1食盐水的精制 :粗盐 含泥沙、 Ca2+、Mg 2+、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电解生产主要过程 见图 20-1:NaCl 从阳极区加入浓度增大 ,OH-与 Na+形成 NaOH 溶液.B、电解冶炼铝原料 :A、冰晶石 :Na3AlF6=3Na+AlF63-,H2O 从阴极区加入.阴极H+ 放电 ,破坏了水的电离平稳 ,使 OH-B、氧化铝 : 铝土矿 NaOHCO2过滤NaAlO2 过滤AlOH3Al2O3 原理阳极阴极2O2 4e- =O 2Al3 +3e- =Al总反应 :

18、4Al3+6O2=4Al+3O2电解阳极Zn 2e =Zn2+阴极Zn2+2e =Zn8. 电解原理的应用 设备 :电解槽 阳极 C、阴极 Fe 由于阳极材料不断的与生成的氧气反应: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.镀层金属作阳极,镀件作阴极 ,电镀液必需含有镀层金属的离子.电镀锌原理:电镀液的浓度在电镀过程中不发生变化.在电镀掌握的条件下,水电离出来的H+与 OH一般不起反应.电镀液中加氨水或NaCN 的缘由 :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 ”.可编辑资料 - - - 欢迎下载