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装置特点:化学能转化为电能。
①、两个活泼性不同的电极;
形成条件:②、电解质溶液(一般与活泼性强的电极发生氧化还原反应);
原③、形成闭合回路(或在溶液中接触)
电负极:用还原性较强的物质作负极,负极向外电路提供电子;发生氧化反应。
池基本概念:正极:用氧化性较强的物质正极,正极从外电路得到电子,发生还原反应。
原电极反应方程式:电极反应、总反应。
失e-,沿导线传递,有电流产生
理
氧化反应负极铜锌原电池正极还原反应
反应原理:移向
阳离子
溶解
不断
Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=2H2↑
电解质溶液
电极反应:负极(锌筒)Zn-2e-=Zn2+
正极(石墨)2NH4++2e-=2NH3+H2↑
①、普通锌——锰干电池总反应:Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2↑
干电池:电解质溶液:糊状的NH4Cl
特点:电量小,放电过程易发生气涨和溶液
②、碱性锌——锰干电池电极:负极由锌改锌粉(反应面积增大,放电电流增加);
电解液:由中性变为碱性(离子导电性好)。
正极(PbO2)PbO2+SO42-+4H++2e-=PbSO4+2H2O
放电
负极(Pb)Pb+SO42--2e-=PbSO4
充电
铅蓄电池:总反应:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O
电解液:~
化学电源简介
蓄电池特点:电压稳定。
放电
放电`
Ⅰ、镍——镉(Ni——Cd)可充电电池;
其它蓄电池Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2
Ⅱ、银锌蓄电池
锂电池
①、燃料电池与普通电池的区别
不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是工作时不断从外界输入,同时
燃料电极反应产物不断排出电池。
电池②、原料:除氢气和氧气外,也可以是CH4、煤气、燃料、空气、氯气等氧化剂。
负极:2H2+2OH--4e-=4H2O;正极:O2+2H2O+4e-=4OH-
③、氢氧燃料电池:总反应:O2+2H2=2H2O
特点:转化率高,持续使用,无污染。
废旧电池的危害:旧电池中含有重金属(Hg2+)酸碱等物质;回收金属,防止污染。
腐蚀概念:金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。
概述:腐蚀危害:
腐蚀的本质:M-ne-→Mn+(氧化反应)
分类:化学腐蚀(金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀)、电化腐蚀
定义:因发生原电池反应,而使金属腐蚀的形式。
金属的腐蚀与防护
负极(Fe):Fe-2e-=Fe2+;正极(C):O2+2H2O+4e-=4OH-
电化吸氧腐蚀:总反应:2Fe+O2+2H2O=Fe(OH)2
△
腐蚀后继反应:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
钢铁的腐蚀:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
负极(Fe):Fe-2e-=Fe2+;
析氢腐蚀:正极(C):2H++2e-=H2↑
总反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑
影响腐蚀的因素:金属本性、介质。
金属的防护:①、改变金属的内部组织结构;
保护方法:②、在金属表面覆盖保护层;
③、电化学保护法(牺牲阳极的阴极保护法)
定义: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。
装置特点:电能转化为化学能。
①、与电源本连的两个电极;
形成条件②、电解质溶液(或熔化的电解质)
③、形成闭合回路。
电解池原理
电极阳极:与直流电源正极相连的叫阳极。
概念阴极:与直流电源负极相连的叫阴极。
电极反应:
原理:谁还原性或氧化性强谁先放电(发生氧化还原反应)
离子放电顺序:阳极:阴离子还原性S2->I->Br->Cl->OH->SO42-(含氧酸根)>F-
阴极:阳离子氧化性Ag+>Fe3+>Cu2+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+
电子流向e-e-
移向
阳离子
氧化反应阳极阴极还原反应
移向
阴离子
反应原理:4OH--4e-=2H2O+O2Cu2++2e-=Cu
电解质溶液
电解
电解结果:在两极上有新物质生成。
总反应:2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑
粗铜板作阳极,与直流电源正极相连;
①、装置纯铜作阴极,与直流电源负极相连;
用CuSO4(加一定量H2SO4)作电解液。
阴极:Cu2++2e-=Cu
电解精炼铜阳极:Cu-2e-=Cu2+、Zn-2e-=Zn2+
②、原理:Ni-2e-=Ni2+
阳极泥:含Ag、Au等贵重金属;
电解液:溶液中CuSO4浓度基本不变
③、电解铜的特点:纯度高、导电性好。
①、概念:利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。
将待镀金属与电源负极相连作阴极;
②、方法:镀层金属与电源正极相连作阳极;
电镀:用含镀层金属离子的电解质溶液配成电镀液。
电解的应用
③、原理:阳极Cu-2e-=Cu2+;Cu2++2e-=Cu
④、装置:
⑤、电镀工业:镀件预处理→电镀液添加剂→
装置:(如图)
现象①、阴极上有气泡;②、阳极有刺激性气体产,能使湿润的淀粉KI变蓝;
电解食盐水③、阴极区附近溶液变红,有碱生成
原理:通电前:NaCl=Na++Cl-H2OH++OH-
原理阴极(Fe):Na+,H+移向阴极;2H++2e-=H2↑(还原反应)
电解
通电后:阳极(C):Cl-、OH-移向阳极;2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)
总反应:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
氯碱
工业
阳极、阴极、离子交换膜、电解槽、导电铜棒等
①、组成:阳极:金属钛网(涂有钌氧化物);阴极:碳钢网(涂有Ni涂层)
阳离子交换膜:只允许阳离子通过,阻止阴离子和空气通过;
②、装置:
离子交换膜
法制烧碱: