文档介绍:原电池电解池
一、复习策略 (一)复习要点阐述
1、本专题知识内在联系
2、要点复习的策略及技巧
(1)原电池
采用如图所示的装置。在甲杯中放入ZnSO4溶液并插入锌片,在乙杯中放入CuSO4 溶液并放入铜片,把两个烧杯中。
惰性材料(如石墨、钳、金等)作阳极时,溶液中阴离子放电顺序为:S2 >r>Br>Cl
无论是活性材料,还是惰性材料作阴极,都不参与电极反应。溶液中阳离子放电 顺序为:
Au3+>Ag+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
(5)用惰性电极电解时溶液中变化情况简析
类型
电极反应特点
实例
电解
对象
电解质
浓度
pH值
电解质
溶液复原
电解
水型
阴极:4H++4e =2H2
阳极:4OH -4e =2H2O + O2
NaOH
水
增大
增大
加水
h2so4
水
增大
减小
加水
Na2SO4
水
增大
不变
加水
分解电
解质型
电解质电离出的阴阳离子分 别在两极放电
HC1
电解质
减小
增大
加氯化钠
CuCl2
电解质
减小
加氯化铜
放出
瓦生
碱型
阴极:足0分解放出压生成 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
加氯化氢
放。2
生酸型
阴极:电解质阳离子放电
阳极:压0分解放。2生成酸
CuSO4
电解质
和水
生成新
电解质
减小
加氧化铜
3、综合复习应明确的几个问题
(1)原电池的两个电极是否必须有一个与电解质溶液自发发生氧化还原反应?
答:不一定。原电池的电极材料是否参与反应有如下3种情况:
仅有一个电极参与反应。例如钢铁的电化腐蚀。
负极:2Fe—4e「=2FW'
正极:2H2O + C)2+4e「=4OH-
铝一空气海水电池
负极(A1) : 4A1—12e「=4AF
正极:6H2O + 3O2+12e~=12OH
两个电极均参与反应。铅蓄电池
负极(Pb) : Pb-2e + S0?- =PbSO4
正极(PbOD : PbO2+ SC^~+4H1 +2e =PbSO4+2H2O
总反应方程式:Pb+PbO2+2H2SO4' 2PbSO4+2H2O
两个电极均不参与反应
例如阿波罗宇宙飞船用的氢氧燃料电池正负极材料均为多孔碳电极(负极填充钳粉 钮粉正极填充Co、Au、Ag等氧化物)
负极(多孔碳电极):2H2-4e +4OH =4H2O
正极(多孔碳电极):2H2O+O2+4e =4OH-
(2)怎样书写燃料电池的电极反应方程式?
:2H2O+O2+4e-=4OH-,这是解题的切入点, 然后由总反应方程式减正极反应方程,得负极电极反应方程式。
氢氧燃料电池
负极:2H2+4OH -4e =4H2O
正极:2压0 +。2+4。=40H
总反应:2压+。2=2压0
CH,燃料电池CH』KOH(aq)Q
负极:CH’ + 10OH — 8e = CQ^ + 7H2O
正极:2CH4+4C)2 + 8e-=2CC)2+4H2O
总反应方程式:CH4+2O疔CO2+2HQ
丁烷燃料电池C4H10|K2CO3|O2
负ft: 2C4H10+36CO3 -52e =34CO2+10H2O
正极:26CQ+13O2 + 52e =2此国-
总反应方程式:2。4日()+902=8(202+10压0
燃料电池电子流向:
负极_!~>正极一阴离子在正极得e-
阴离子在负极失e-一负极
。2在燃料电池中总是作正极,若电解质为水溶液则。2转化为OHL若电解质为熔 融盐则02转化为02 »
原电池的正、负极能否叫作阴、阳极?
1)电极名称:
(a)外电路:电子定向移动的路线1 正■:电子心的统
宏观判断:较活泼的金属是负极,较不活泼的电极材料(金属或合金、非金属)是正 极。
正、负极划分依据:电子的流向
(b)内电路:电解质溶液中离子定向移动的路线。
阳极:阴离子趋向的极。
阴极:阳离子趋向的极。
划分依据:离子定向移动。
在用惰性电极电解电解质溶液时涉及到有关于水的电极反应能否将其概括为 H+在阴极放电,0H「在阳极放电?
答:不能这样概括。这是因为用惰性电极电解某些实质上是电解水的电解质溶液时 要考虑溶液中离子的浓度对放电顺序的影响。
例如:用惰性电极电解1 mol-L 'NaOH溶液时,写出阴、阳两极上发生反应的电极反应 方程式。
阳极:4OH-4e =2H2O+O2T
阴极:4H++4e =2H2