电化学原理及其应用

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1、电化学原理及其应用一、原电池工作原理1•原电池原理把能转化为—能，负极发生反应，正极发生反应。2.组成原电池的条件（1）有两种作电极。（2）电极材料均插入中，两种不同的电解质溶液可通过进行连接。正极：，电极反应（3）两极相连形成o3•电极反应式的书写和电荷移动的方向（1）电极反应式的书写负极：，电极反应式：式：O电池反应：（2）电荷移动方向电子由释放，经沿导线流入,电解质溶液中的移向正极，在其表面得电子被，形成一个闭合回路。二、常见化学电源1、锌银电池——一次电池负极反应：Zn+2OH-2e=ZnO+H2O;正极反应：Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH;总反应：o2、铅蓄电池——二

2、次电池负极反应：o正极反应：PbO2+4H++SO42+2e=PbSO4+2H2O;总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O3•氢氧燃料电池（酸性介质中）负极反应：；正极反应：；总反应：O4•氢氧燃料电池（碱性介质中）负极反应:；正极反应:；总反应：o三、电解原理1•电解原理使电流通过（或熔融的电解质），在阴、阳两极发生反应。阳极发生反应，阴极发生反应。2•电解原理的应用（1）电解饱和食盐水电极反应：阳极：；阴极：；总反应方程式：O（2）电镀铜或电解精炼铜①两极材料：待镀金属或精铜做，镀层金属或粗铜做O②电极反应：阳极：；阴极：O（3）电解冶炼Na、Al等活泼金属冶

3、炼Na的化学反应方程式：；冶炼A1的化学反应方程式：o四、金属的腐蚀与防护1•金属的腐蚀（1）概念：金属表面与周围的或发生而遭到破坏。（2）实质：金属原子（M）失去电子而被氧化：M-ne=Mn+（3）分类：_般分为和o1•电化学腐蚀⑴概念：两种金属相接触且又同时暴露在潮湿空气里或与电解质溶液接触时，由于形成而发生的腐蚀。（2）分类（以钢铁为例）①吸氧腐蚀：在金属表面的水膜不强或呈,溶解一定的，金属生成含氧化合物。负极：O正极：O电池总反应：O②析氢腐蚀：在金属表面的水膜较高时，H+被还原而析出H2。负极：；正极：0电池总反应：O五、金属的防护方法1.牺牲阳极的阴极保护一原电池原理在被

4、保护的钢铁设备上装上若干较活泼金属如锌块，让被保护的金属作原电池的O2•外加电流的阴极保护法——电解池原理用被保护的钢铁设备作，惰性电极作,外接直流电源。等方法。3•其他方法改变金属内部结构，如；加涂防护层如考点一原电池及原电池工作原理【例1】根据反应：2Ag++Cu=Cu2++2Ag,设计如右图所示原电池，下列说法错误的是（）A.X可以是银或石墨B.Y是硫酸铜溶液C.电子从铜电极经外电路流向X电极D.X极上的电极反应式为：Ag++e=Ag考点二电极反应式的书写【例2］据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车将在北京奥运会期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液，

5、下列有关该电池的叙述不正确的是A・正极反应式为O2+2H2O+4®=4OHB・工作一段时间后，电解液中的KOH的物质的量不变C.该燃料电池的总反应方程式为2H2+O2=2H2OD・用该电池电解C11CI2溶液，产生2.24LCl2（标准状况）时，有0.1mol电子转移1•燃料电池的电极反应式和总反应方程式的书写步骤：（1）写出燃烧反应正确的化学方程式;（2）根据电解质溶液的酸碱性改写燃料电池总反应;（3）写出正极的电极反应式（一般较简单）；（4）由燃料电池总反应方程式减去正极的电极反应式得到负极的电极反应式。2•原电池电极反应式的书写除注意正确判断正、负极外，还应充分考虑介质的影响。一

6、般而言，中性溶液中反应物不可出现H+和OH1酸性溶液中反应物、生成物不会有OH］碱性溶液中反应物、生成物不会有Hl水溶液中不会出现Oh特别要注意的是介质还能影响正、负极的改变，如Mg-Al—NaOH原电池中，Mg为正极，A1为负极。【即时巩固1］（2009-广东，14）可用于电动汽车的铝一空气燃料电池通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是（）A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为O2+2H2O+4M=4OHB・以NaOH溶液为电解液时，负极反应为A1+3OH—3e=A1（OH）3IC・以NaOH溶液为电解液时,电池在工

7、作过程中电解液的pH保持不变D・电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极考点三电解原理及其应用玄流电源【例3】（2009-安徽理综,12）Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的一制取Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应为2Cu+H2O=Cu2O+H2to下列说法正确的是（）A・石墨电极上产生氢气B.铜电极发生还原反应C・铜电极接直流电源的负极D.当有0.1mol电子转移时，有0.1molCu2O生成1•电解时电极产物的判断（1）阳极