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:将化学能转化成电能的装置
负极:Zn-2e-=Zn2(氧化反应)
正极:2H++2e-=H2(还原反应)
总反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑离子方程式)
(1)有活泼性不同的两个电极
(2)两电极都接触电解质溶液
(3)正极、负极、电解质溶液构成闭合回路
(4)在电极表面上能发生自发进行的氧化还原反应
;阴阳离子流动方向
电子:从电源负极流向电源正极
电流:从电源负极流入正极流出
阳离子:流向正极
阴离子:流向电源负极
钢铁的腐蚀
:在潮湿空气中钢铁表面形成无数微小的原电池。
负极:Fe—2e-=Fe2+
正极:2H20+O2+4e—=4OH—
Fe2++2OH—=Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H20+O2=4Fe(OH)3
2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O
(1)覆盖保护层;
(2)改变金属内部结构;
(3)钢铁表面镶嵌活泼金属,如锌;
(4)钢铁连接电源负极。
酸性:
碱性:
中性:
?
书写步骤:(1)写出燃烧反应,根据电解液改写燃料电池总反应;
(2)写出正极的电极反应式(一般较简单);
(3)由燃料电池总反应减去正极的电极反应式得负极的电极反应式。
正极反应一般为
①酸性介质:O2+4H++4e-=2H2O
②碱性介质:O2+2H2O+4e-=4OH-
例:CH4、O2、NaOH组成的燃料电池
:CH4+2O2→CO2+2H2O
:CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O
3正极:2O2+4H2O+8e-=8OH-
4负极:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
电能转化为化学能
(1)与外接电源相连的两个电极
(2)有电解质溶液
(3)形成闭合回路
与电源负极相连的电极叫阴极,阴极上发生还原反应
与电源正极相连的电极叫阳极,阳极上发生氧化反应
阳极:与电源正极相连,电子流出,发生氧化反应
阴极:与电源负极相连,电子流入,发生还原反应
、离子的流向
电子从阳极通过电源流向阴极
阳离子在电解质溶液中移向阴极
阴离子在电解质溶液中移向阳极
阳极:先看电极后看溶液
(1)活泼金属电极:金属电极失电子(除金和铂)
(2)惰性电极:溶液中阴离子失去电子,
失电子能力为:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-
阴极:溶液中阳离子得电子,得电子能力为:
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>……
1)电解水型:如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液时其电极反应式为:
阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑
阴极:4H++4e-=2H2↑
总反应:2H2O==O2↑+2H2↑(需要加入水恢复)
(2)电解本身:如电解盐酸、CuCl2溶液等
电解盐酸阳极:2Cl--2e-=Cl2↑
阴极:2H++2e-=H2↑
总反应:2HCl==Cl2↑+H2↑(需要加入溶质恢复)
(3)放氧生酸型:如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液等:
电解CuSO4溶液
阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑
阴极:2Cu2++4e-=2Cu
总反应:2CuSO4+2H2O=2Cu+O2↑+2H2SO4
(需要加入金属氧化物恢复)
(4)放氢生碱型:如电解NaCl、KCl、MgCl2溶液等。
阳极(C):2Cl--2e-=Cl2↑
阴极(C):2H++2e-=H2↑
总反应:2NaCl+2H2O==2NaOH+Cl2↑+H2↑
(需要通入HCl气体来恢复体系)
(1)***碱工业——电解饱和食盐水
总反应:2NaCl+2H2O==2NaOH+Cl2↑+H2↑
(2)活泼金属的冶炼
钠的制取:总反应式:2NaCl=2Na+Cl2↑通电
镁的制取:总反应式:MgCl2=Mg+Cl2↑通电
铝的制取:总反应式:2Al2O3=2Al+3O2通电
(3)电镀铜:
电镀池的形成条件:
阴极:待镀金属制品阳极:镀层金属电镀液:含有镀层金属阳离子的可溶性盐溶液