高中化学《电解池》知识点总结》

原电池 1、概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池 2、组成条件：①两个活泼性不同的电极② 电解质溶液③ 电极⽤导线相连并插⼊电解液构 成闭合回路 3、电⼦流向：外电路： 负 极——导线—— 正 极 内电路：盐桥中 阴 离⼦移向负极的电解质溶液，盐桥中 阳 离⼦移向正极的电解 质溶液。 4、电�极反应：以锌铜原电池为例： 负极： 氧化 反应： Zn－2e＝Zn2＋ （较活泼⾦属） 正极： 还原 反应： 2H＋＋2e＝H2↑ （较不活泼⾦属） 总反应式： Zn+2H+=Zn2++H2↑ 5、正、负�极的判断： （1）从电极材�料：⼀般较活泼⾦属为负极；或⾦属为负极，⾮⾦属为正极。 （2）从电⼦的流动⽅向 负�极 流⼊ 正极 （3）从电流⽅向 正极 流⼊ 负极 （4）根据电解质溶液内离⼦的移动⽅向 阳离⼦流向正极，阴离⼦流向负极 （5）根据实验现象①__溶解的⼀极为负极__② 增重或有⽓泡⼀极为正极 例1：关于如图所⽰装置的叙述中，正确的是（ ） � A．铜是阳极，铜⽚上有⽓泡产⽣     B．铜⽚质量逐渐减少 C．铜离⼦在铜⽚ 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf ⾯被还原        D．电流从锌⽚经导线流向铜⽚ 例2：控制适合的条件，将反应2Fe3++2I- 2Fe2++I2设计成如图所⽰的原电池。下列判断 不正确的是（ ） �  A. 反应开始时，⼄中⽯墨电极上发⽣氧化反应 B. 反应开始时，甲中⽯墨电极上Fe3+被还原  C. 电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态  D. 电流计读数为零后，在甲中溶⼊FeCl2固定，⼄中⽯墨电极为负极 6、化学电池的分类： ⼀次电池 、 ⼆次电池 、 燃料电池 � ⼀、⼀次电池 1、常见⼀次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等 ⼆、⼆次电池 ! 1 1、⼆次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再⽣，可以多次重复使⽤，又叫充电电 池或蓄电池。 2、电极反应：铅蓄电池 放电：负极（铅）： Pb＋－2e− ＝PbSO4↓ 正极（氧化铅）： PbO2＋4H+＋＋2e− ＝PbSO4↓＋2H2O 充电：阴极： PbSO4＋2H2O－2e− ＝PbO2＋4H+＋ 阳极： PbSO4＋2e− ＝Pb＋ 两式可以写成⼀个可逆反应： PbO2＋Pb＋2H2SO4 2PbSO4↓＋2H2O 3、⽬前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离⼦电池 三、燃料电池 1、燃料电池：是使燃料与氧化剂反应直接产⽣电流的⼀种原电池 2、电极反应：⼀般燃料电池发⽣的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同，可根据燃烧 反应写出总的电池反应，但不注明反应的条件。，负极发⽣氧化反应，正极发⽣还原反应， 不过要注意⼀般电解质溶液要参与电极反应。以氢氧燃料电池为例，铂为正、负极，介质 分为酸性、碱性和中性。 呈酸性时： 负极： 2H2－4e− =4H+ 正极：Ｏ2＋4 e− 4H+ =2H2O 呈碱性时： 负极： 2H2＋4OH−－4e−＝4H2O 正极：Ｏ2＋2H2O＋4 e−＝4OH− 呈中性时： 负极：2H2 – 4e－ === 4H+ 正极：O2 + 2H2O + 4e－ === 4OH— 另⼀种燃料电池：（甲烷燃料电池） 是⽤⾦属铂⽚插⼊KOH溶液作电极，又在两极上分别通甲烷（燃料）和氧⽓（氧化剂） 电极反应式为：负极：CH4＋10 OH－－8e- ＝ CO32-＋7H2O； 正极：4H2O＋2O2＋8e- ＝8OH_。 电池总反应式为：CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O 3、燃料电池的优点：能量转换率⾼、废弃物少、运�⾏噪⾳低 四. 废弃电池的处理：回收利⽤ 练习： 1.下⾯甲、⼄两装置都是铜-锌原电池。 �    � (1)甲、⼄两装置中，正负极上的电极反应        ，反应现象       。    A．相同   B．不同 (2)其中，      装置能更彻底的将反应所释放的能量转化为电能。 2.某原电池构造如右图所⽰。下列有关叙述正确的是 � A．在外电路中，电⼦由银电极流向铜电极 B．取出盐桥后，电流计的指针仍发⽣偏转 ! 2 放电 充电 C．外电路中每通过0.1 mol电⼦，铜的质量理论上减⼩6.4 g D．原电池的总反应式为Cu+2AgNO3＝2Ag+Cu(NO3)2 3. 如图所⽰，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空⼼铜球和空⼼铁球，调节杠杆 并使其在⽔中保持平衡，然后⼩⼼地向⽔槽中滴⼊浓CuSO4溶液，⼀段时间后，下列有关 杠杆的偏向判断正确的是（实验过程中，不考虑两球的浮⼒变化） � A．杠杆为导体或绝缘体时，均为A端⾼B端低 B．杠杆为导体或绝缘体时，均为A端低B端⾼ C．当杠杆为导体时，A端低B端⾼；杠杆为绝缘体时，A端⾼B端低 D．当杠杆为导体时，A端⾼B端低；杠杆为绝缘体时，A端低B端⾼ 电解池 1、电解池： 把电能转化为化学能的装置 也叫电解槽 � 2、电解：电流(外加直流电)通过电解质溶液⽽在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是 ⾃发的)的过程 3、放电：当离⼦到达电极时，失去或获得电⼦，发⽣氧化还原反应的过程 4、电⼦流向： （电源）负极—（电解池）阴极—（离⼦定向运动）电解质溶液—（电解池）阳极—（电 源）正极 5、电极名称及反应： 阳极：与直流电�源的 正极 相连的电极，发⽣ 氧化 反应 � 阴极：与直流电源的 负极 相连的电极，发⽣ 还原 反应 6、电解CuCl2溶液的电极反应： 阳极： 2Cl- -2e-=Cl2 (氧化) 阴极： Cu2++2e-=Cu(还原) 总反应式： CuCl2 =Cu+Cl2 ↑ 7、电解本质：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程 ☆规律总结：电解反应离⼦⽅程式书写： 放电顺序： 阳离⼦放电顺序 Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阴离⼦的放电顺序 是惰性电极时：S2->I->Br->Cl-> O H->NO3->SO42-(等含氧酸根离⼦)>F-(SO32-/MnO4->OH-) 是活性电极时：电极本⾝溶解放电 注意先要看电极材料，是惰性电极还是活性电极，若阳极材料为活性电极（Fe、Cu)等⾦ 属，则 �阳极反应为电极材料失去电⼦，变成离⼦进⼊溶液；若为惰性材料，则根据阴阳离 ⼦的放电顺序，依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。 电�解质⽔溶液点解产物的规律 ! 3 上述四种类型电解质分类： （1）电解⽔型：含氧酸，强碱，活泼⾦属含氧酸盐 （2）电解电解质型：⽆氧酸，不活泼⾦属的⽆氧酸盐（氟化物除外） （3）放氢⽣碱型：活泼⾦属的⽆氧酸盐 （4）放氧⽣酸型：不活泼⾦属的含氧酸盐 ⼆、电解原理的应⽤ 1、电解饱和⾷盐⽔以制造烧碱、氯⽓和氢⽓ （1）、电镀应⽤电解原理在某些⾦属表⾯镀上⼀薄层其他⾦属或合⾦的⽅法 （2）、电极、电解质溶液的选择： 阳极：镀层⾦属，失去电⼦，成为离⼦进⼊溶液 M— ne — == M n+ 阴极：待镀⾦属（镀件）：溶液中的⾦属离⼦得到电⼦，成为⾦属原⼦，附着在⾦属表⾯ M n+ + ne — == M 电解质溶液：含有镀层⾦属离⼦的溶�液做电镀液 镀铜反应原理 阳极(纯铜)：Cu-2e-=Cu2+，阴极(镀件)：Cu2++2e-=Cu， 电解液：可溶性铜盐溶液，如CuSO4溶液 （3）、电镀应⽤之⼀：铜的精炼 阳极：粗铜；阴极： 纯铜电解质溶液： 硫酸铜 3、电冶⾦ （1）、电冶⾦：使矿⽯中的 ⾦属阳离⼦ 获得电⼦，从它们的化合物中还原出来⽤于冶炼 活泼⾦属，如钠、镁、钙、铝 （2）、电解氯化钠： 通电前，氯化钠⾼温下熔融：NaCl == Na + + Cl— 通直流电后：阳极：2Na+ + 2e— == 2Na 阴极：2Cl— — 2e— == Cl2↑ 类型 电极反应特点 实例 电解对象 电解质浓 度 pH 电解质溶 液复原 分解电解 质型   电解质电离出的阴 阳离⼦分别在两极 放电 HCl  电解质  减⼩  增⼤  HCl CuCl2 ---  CuCl2 放H 2⽣成 碱型 阴极：⽔放H2⽣碱 阳极：电解质阴离 ⼦放电 NaCl 电 解 质 和 ⽔ ⽣成新电 解质   增⼤ 放氧⽣酸 型 阴极：电解质阳离 ⼦放电 阳极：⽔放O2⽣酸 CuSO4 电 解 质 和 ⽔ ⽣成新电 解质   减⼩ 氧化铜 电解⽔型 阴极：4H+ + 4e- == 2H2 ↑ 阳极：4OH- - 4e- = O2↑+ 2H2O NaOH   ⽔   增⼤  增⼤ ⽔H2SO4  减⼩ Na2SO4  不变  H � Cl ! 4