原电池与电解池电化学知识点全复习

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原电池与电解池电化学知识点全复习

集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]

原电池与电解池

一、原电池

1. 构成原电池的条件:

A.活泼性不同的两个电极

①活动性不同的金属(或一种金属和一种非金属导体石墨),活泼金属为负极。

②两惰性电极——石墨或Pt等(燃料电池电极)。;

B.电解质溶液;

C.形成闭合电路;

D.自发氧化还原反应。

2. 原电池的反应原理

电子从负极流出,沿导线流回正极

①活动性不同的金属(或一种金属和一种非金属导体石墨)

负极:较活泼金属,失电子,化合价升高,发生氧化反应

溶液中的阴离子向负极移动,电极质量减小。

正极:不活泼金属(或石墨等),得电子,化合价降低,发生还原反应。

①当负极材料能与电解液直接反应时,溶液中的阳离子得电子。例:溶液中如果有阳离子,应由金属阳离子先得电子,变成金属单质,锌铜原电池中,电解液为HCl,正极H+得电子生成H2。

②当负极材料不能与电解液反应时,溶解在电解液中的O2得电子。如果电解液呈酸性,O2+4e-+4H+==2H2O;如果电解液呈中性或碱性,O2+4e-+2H2O==4OH-

判断正负极的依据:金属活动顺序表

②两惰性电极——石墨或Pt等(燃料电池电极)

负极:可燃烧的气体

正极:氧气

3. 各种电池

① 碱性干电池

Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnOOH

② 铅蓄电池

Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O, 请写出电极反应式。注意:PbSO4是难溶物。

③ 燃料电池

二、电解池

1. 电解: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。

2. 电解池的组成条件:

①直流电源 ②两个电极 ③电解质溶液或熔融电解质 ④形成闭合回路

判断电解池两极的常用依据

①看电源(与电池正极相连的是阳极,与负极相连的是阴极)

②看电子方向、两极产物(阳离子移向阴极,发生还原反应

阴离子移向阳极,发生氧化反应)

3. 电解反应方程式:

阴极:溶液中的阳离子向阴极移动,得电子,发生还原反应。阴极受保护。(电镀原理)

阳离子的放电顺序:金属活动顺序表的逆序

Zn2+< Fe2+ < Pb2+ < H+ < Cu2+ < Fe3+ < Hg2+ < Ag+

注意: Ag+ > Fe3+ > Cu2+ ; Fe2+ > H2O > Al3+

电镀时:H+浓度较小:H+< Zn2+< Fe2+< Pb2+ < Cu2+

阳极:溶液中的阴离子向阴极移动,失电子,发生氧化反应。

放电顺序:① 活性电极(Ag以前),电极失电子 A - ne-==A n+

② 惰性电极(Pt、Au、石墨),阴离子放电 S2->I->Br->Cl-

>OH-

电解硫酸铜溶液的电极反应式和总反应式

阴极:2Cu 2+ + 4e- = 2Cu

阳极:4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑

4H2O==4H++4OH-

写出以碳棒作电极电解饱和氯化钠溶液的电极反应式

阳极 (C): 2Cl -- 2e-=Cl2↑ 阴极 (C):2H+ +2e-= H2 ↑

写出以铜棒作电极电解氯化铜溶液的电极反应式

阳极 (Cu): Cu - 2e-=Cu2+ 阴极 (Cu): Cu2+ +2e-= Cu

4. 电解原理的应用

a. 铜的电解精炼

⑴粗铜含的杂质: Zn、Fe、Ni、Ag、Au等

⑵粗铜的精炼

粗铜做阳极,纯铜做阴极,CuSO4溶液做电解液

(3)电极反应式

(4) 阳极上比铜不活泼的金属,沉积于阳极底部,成为阳极泥,可以提炼金、银等贵重金属

b. 电镀

⑴概念:应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属或合金的过程。

⑵电镀池形成条件

①镀件作阴极

②镀层金属作阳极

③含镀层金属阳离子的盐溶液作电解液

⑶电镀的特点

电镀液的组成及酸碱性基本保持不变 通电 2Cu2+ + 2H2O 2Cu + 4H+ + O2↑