电解池和原电池知识点.docx

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1、原电池：一：基本知识1.原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应，从能量转化角度看，原电池是将化学能转化为电能的装置。2.原电池的构成条件有三个：（1）电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料（非金属或某些氧化物等）组成。  （2）两电极必须浸泡在电解质溶液中。    （3）两电极之间有导线连接，形成闭合回路。    还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说，化学电源必须是原电池，但原电池不一定都能做化学电池。3.电极的构成：a.活泼性不同的金属—锌铜原电池，锌作负极，铜作正极；b.金属和非金属（非金

2、属必须能导电）—锌锰干电池，锌作负极，石墨作正极；c.金属与化合物—铅蓄电池，铅板作负极，二氧化铅作正极；d.惰性电极—氢氧燃料电池，电极均为铂。电解液的选择：电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。4.原电池正负极判断：负极发生氧化反应，失去电子；正极发生还原反应，得到电子。    电子由负极流向正极，电流由正极流向负极。 溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极 5.电极反应方程式的书写   负极：活泼金属失电子，看阳离子能否在电解液中大量存在。如果金属阳离子不能与电解液中的离子共存，则进行进一步的反应。例：甲烷燃料

3、电池中，电解液为KOH，负极甲烷失8个电子生成CO2和H2O，但CO2不能与OH-共存，要进一步反应生成碳酸根。    正极：①当负极材料能与电解液直接反应时，溶液中的阳离子得电子。例：锌铜原电池中，电解液为HCl，正极H+得电子生成H2。②当负极材料不能与电解液反应时，溶解在电解液中的O2得电子。如果电解液呈酸性，O2+4e-+4H+==2H2O；如果电解液呈中性或碱性，O2+4e-+2H2O==4OH-。    特殊情况:Mg-Al-NaOH，Al作负极。负极：Al-3e-+4OH-==AlO2-+2H2O；正极：2H2O

4、+2e-==H2↑+2OH-    Cu-Al-HNO3，Cu作负极。    注意：Fe作负极时，氧化产物是Fe2+而不可能是Fe3+；肼（N2H4）和NH3的电池反应产物是H2O和N2    无论是总反应，还是电极反应，都必须满足电子守恒、电荷守恒、质量守恒。6.pH变化规律 电极周围：消耗OH-(H+)，则电极周围溶液的pH减小（增大）；反应生成OH-(H+)，则电极周围溶液的pH增大（减小）。    溶液：若总反应的结果是消耗OH-(H+)，则溶液的pH减小（增大）；若总反应的结果是生成OH-(H+)，则溶液的pH增大（

5、减小）；若总反应消耗和生成OH-(H+)的物质的量相等，则溶液的pH由溶液的酸碱性决定，溶液呈碱性则pH增大，溶液呈酸性则pH减小，溶液呈中性则pH不变。二：两类原电池1.吸氧腐蚀 金属在酸性很弱或中性溶液里，空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化腐蚀，叫吸氧腐蚀．   例如钢铁在接近中性的潮湿的空气中腐蚀属于吸氧腐蚀，其电极反应如下：    负极（Fe）：2Fe - 4e = 2Fe2+   正极（C）：2H2O + O2 + 4e = 4OH-    钢铁等金属的电化腐蚀主要是吸氧腐蚀．    吸氧腐蚀的必要条件  

6、  以氧的还原反应为阴极过程的腐蚀，称为氧还原腐蚀或吸氧腐蚀。发生吸氧腐蚀的必要条件是金属的电位比氧还原反应的电位低：    氧的阴极还原过程及其过电位 2.析氢腐蚀   在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氢气，这种腐蚀叫做析氢腐蚀。在钢铁制品中一般都含有碳。在潮湿空气中，钢铁表面会吸附水汽而形成一层薄薄的水膜。水膜中溶有二氧化碳后就变成一种电解质溶液，使水里的H+增多。是就构成无数个以铁为负极、碳为正极、酸性水膜为电解质溶液的微小原电池。这些原电池里发生的氧化还原反应是：负极（铁）：铁被氧化Fe-2e=Fe2+；正极（碳）

7、：溶液中的H+被还原2H++2e=H2↑    这样就形成无数的微小原电池。最后氢气在碳的表面放出，铁被腐蚀，所以叫析氢腐蚀。    析氢腐蚀定义金属在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氢气，这种腐蚀叫做析氢腐蚀。三．常见方程式常用原电池方程式 1．Cu─H2SO4─Zn原电池    正极： 2H+ + 2e- → H2↑    负极： Zn - 2e- → Zn2+    总反应式： Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑ 2．Cu─FeCl3─C原电池    正极： 2Fe3+ + 2e- → 2Fe2+    负极

8、： Cu - 2e- → Cu2+     总反应式： 2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+   1．钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀    正极：O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-    负极：2Fe - 4e- → 2Fe2+    总反应式：2F