(完整版)高中化学原电池和电解池全面总结超全版
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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 Zn Z*-~\ Cu TT±[ uzt
.■|三|寻如对容液
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。 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-=H2f（还原反应）
阴极：Cu2+ +2e-= Cu （还原反应） 阳极：2CL2e-=Cl2f
（氧化反应） 电子流向 负极T正极 电源负极T阴极；阳极T电源正极
电流方向 正极T负极 电源正极T阳极；阴极T电源负极 能量转化 化学能T电能 电能T化学能
应用 ① 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•化学腐蚀和电化腐蚀的区别
化学腐蚀 电化腐蚀 一般条件 r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 3.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 。2 + 4e- + 2H2O == 40H
2H+ + 2e-==H
2
f
负极反应 Fe - 2e-==F尹 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 4.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 阴阳离子疋向移动，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 电解 CuC2 ==== Cu+ Cl2
CuC2==Cu2++2Cl -
阳极 Cu - 2e- = Cif+ 阴极 Cu2++2e- = Cu
关系 先电离后电解，电镀是电解的应用 5.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- = ZrF+ 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 6 •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 CuC2 2CI--2e-=C2 f Cu2+ +2e-= Cu CuC2= Cu +C2
f
HCI 2C「-2e-=Cb
f 2H++2e-=H2 f 2HCI=H2 f +CI
2
f
酸性减弱
Na2SO4
4OH--4e-=2H2O+O2 f 2H++2e-=H2 f 2H2O=2H2 f +O
2
f 不变
H2SO4
4OH--4e-=2H2O+O2 f 2H++2e-=H2 f 2H2O=2H2 f +O
2
f 消耗水，酸性增强
NaOH 4OH--4e-=2H2O+O2 f 2H++2e-=H2 f 2H2O=2H2 f +O2
f 消耗水，碱性增强
NaCI 2C「-2e-=C
2
f 2H++2e-=H2
f
2NaCI+2H2O=H2 f +Cb
f
+2NaOH H+放电，碱性增强
CuSO4 4OH--4e-=2H2O+O2 f Cu2+ +2e-= Cu 2CUSO+2H20=2CU+ Q f +2H2SQ OH"放电，酸性增强
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-==F尹
\ 正极：O2+4e-+2H2O==4OH
总式：2Fe+C2+2H2O==2Fe(OH>
4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH3 2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O
(2) 析氢腐蚀： CQ+H20= H2COJ= H++HCO3- -负极：Fe — 2e-==Fe2+ “正极：2H+ + 2e-==H
2
T
总式：Fe + 2CQ + 2H2O = Fe(HCO)2 + H2
f
Fe(HCO)2水解、空气氧化、风吹日晒得 Fe2O3。
2. 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 3。 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 NH4CI的糊状物。 ② 电极反应(负极：Zn-2e-=Zn2+
‘正极：2NH4
++2e-=2NH3+H
2
NH3 和 H2被 Zn"、MnO2 吸收： MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2+ + 4NH3=Zn(NH3)42+
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HzSOio
② A.放电反应j负极：Pb-2e-+ SO2- = PbSO
〔正极： PbO2 +2e-+4H+ + SO2- = PbSO + 2H2O B.充电反应 J 阴极：PbSO +2e-= Pb+ SO2- ［阳极：PbSQ -2e- + 2H2O = PbQ +4H+ + SQ2
总式： Pb + PbQ + 2H2SO4 丁充p 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。 ② 电极反应 |负极：2Li-2e- = 2Li+
正极：I2 +2e- = 2「总式：2Li + 2 = 2Lil
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 以铝一空气一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 4AI-12e-== 4AI3+； 石墨是正极 3O2+6H2O+12e-==12OH-
4. 电解反应中反应物的判断——放电顺序
⑴阴极A•阴极材料（金属或石墨）总是受到保护。 B•阳离子得电子顺序 一金属活动顺序表的反表：
K+
⑵阳极A.阳极材料是惰性电极（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： ①分析电解质溶液中存在的离子；②分析离子的放电顺序；③确定电极、写出电
极反应式；④写出电解方程式。如：
⑷电解稀H2SQ、NaOH溶液、Na2SQ溶液：2H2O==== 2H2 f + O2f，溶质不变，实际上是电解水， PH分别减 小、增大、不变。酸、碱、盐的加入增加了溶液导电性 ，从而加快电解速率（不是起催化作用） 。 一 申解
⑸电解熔融 NaOH: 4NaOH ====4Na + f + H2O f
电解 ⑹用铜电极电解 Na2SO4溶液： Cu +2H2O==== Cu（OH）2 + H2f （注意：不是电解水。）
6. 电解液的PH变化:根据电解产物判断。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
解NaCI溶液: 2NaCI+2H2O电解=H2 f +C2 f +2NaOH,溶质、溶剂均发生电解反应,
PH增大
⑵电解CuSQ溶液: 电解 2CuSO + 2H2O====2Cu + Q f + 2H2SC4溶质、溶剂均发生电解反应,
PH减小。
电解 ⑶电解 CuC2 溶液：CuC2==== Cu+ Cb f
电解盐酸: 2HCI电解=H2 f + CI2
f
溶剂不变，实际上是电解溶质,
PH增大。
