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电化学知识点原电池和电解池.doc

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文档介绍

文档介绍:第 1 页
电化学知识点——---原电池与电解池
一.原电池与电解池的相关知识点
原电池与电解池装置比拟:
将化学能转化为电能的装置叫做原电池 把电能转化为化学能的装置叫电解池
2.原电池与电解池的比拟表:
装置
原电空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。
2、原电池的应用:
①加快化学反响速率,如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。
②比拟金属活动性强弱。可以利用原电池比拟金属的活动性顺序〔负极活泼〕。将两种不同金属在电解质溶液里构成原电池后,根据电极的活泼性、电极上的反响现象、电流方向、电子流向、离子移动方向等进展判断。
第 6 页
③设计原电池。
④利用原电池原理可以分析金属的腐蚀与防护问题
金属的腐蚀分为化学腐蚀与电化学腐蚀两种,但主要是电化学腐蚀。根据电解质溶液的酸碱性,可把电化学腐蚀分为:吸氧腐蚀与析氢腐蚀两种。
以钢铁腐蚀为例,吸氧腐蚀发生的条件是钢铁外表吸附的水膜中溶有O2,并呈极弱酸性或中性,反响中O2得电子被复原;其电极反响式分别为:负极(Fe):2Fe—4e-==2Fe2+,正极(C):O2+2H2O+4e-==4OH-。
析氢腐蚀发生的条件是钢铁外表吸附的水膜酸性较强,反响时有H2析出;其电极反响式分别为:负极(Fe):Fe—2e-== Fe2+,正极(C):2H++2e-==H2↑。
金属防腐方法:① 改变金属内部构造;② 外表覆盖保护层〔如钢铁外表涂矿物油、油漆、加电镀层、形成稳定的氧化膜等;③ 电化学保护法〔接上一块活泼金属使被保护金属成为正极受保护、将被保护金属接到电源负极〕。
通常金属的腐蚀德快慢类型:电解池的阳极>原电池的负极>自然的腐蚀>原电池的正极〔保护〕>电解池的负极〔保护〕。
3。实用电池的种类与特点
⑴干电池〔属于一次电池〕
①构造:锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。
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②电极反响 负极:Zn-2e-=Zn2+
正极:2NH4++2e-=2NH3+H2
NH3与H2被Zn2+、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〕
构造:铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。
② 负极: Pb-2e-+ SO42- = PbSO4
正极: PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O
阴极:PbSO4 +2e-= Pb+ SO42-
阳极:PbSO4 -2e- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42-
总式:Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O
注意:放电与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,电极反响式的书写要求及离子方程式一样,且加起来应及总反响式一样。
⑶锂电池
构造:锂、石墨、固态碘作电解质。
②电极反响 负极: 2Li-2e- = 2Li+
正极: I2 +2e- = 2I- 总式:2Li + I2 = 2LiI

构造:石墨、石墨、KOH溶液。
②电极反响 负极: H2- 2e-+ 2OH- = 2H2O
正极: O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-
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总式:2H2+O2=2H2O
〔反响过程中没有火焰,不是放出光与热,而是产生电流〕
注意:复原剂在负极上反响,氧化剂在正极上反响。书写电极反响式时必须考虑介质参加反响〔先常规后深入〕。假设相互反响的物质是溶液,那么需要盐桥〔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。
电极反响:铝是负极 4Al-12e-== 4Al3+;
石墨是正极 3O2+6H2O+12e-==12OH-
4.电解反响方程式的书写步骤:
分析电解质溶液中存在的离子;
分析离子的放电顺序;
确定电极、写出电极反响式;
写出电解方程式。如:
解NaCl溶液:2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH,溶质、溶剂均发生电解反响,PH增大
⑵电解CuSO4溶液:2CuSO4 + 2H2O2Cu + O2↑+ 2H2SO4
溶质、溶剂均发生电解反响, PH减小。
⑶电解CuCl2溶液:CuCl2 Cu+Cl2 ↑
电解盐酸: 2HCl H2↑+Cl2↑