高中化学原电池和电解池全面总结超全版
原电池和电解池
1.原电池和电解池的比较: 装置 原电池 电解池 实例 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极使氧化还原反应中电子作定向移动, 引起氧化还原反应的过程叫做电解。这从而形成电流。这种把化学能转变为种把电能转变为化学能的装置叫做电解电能的装置叫做原电池。 池。 原理 形成条件 反应类①电极:两种不同的导体相连; ②电解质溶液:能及电极反应。 ①电源; ②电极(惰性或非惰性); ③电解质(水溶液或熔化态)。 自发的氧化还原反应 型 由电极本身性质决定: 电极名正极:材料性质较不活泼的电极; 称 负极:材料性质较活泼的电极。 电极反应 电子流负极→正极 向 电流方正极→负极 向 能量转化学能→电能 负极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应) 正极:2H++2e-=H2↑(还原反应) 非自发的氧化还原反应 由外电源决定: 阳极:连电源的正极; 阴极:连电源的负极; 阴极:Cu2+ +2e- = Cu (还原反应) 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑ (氧化反应) 电源负极→阴极;阳极→电源正极 电源正极→阳极;阴极→电源负极 电能→化学能 高中化学原电池和电解池全面总结超全版 化 ①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀①抗金属的电化腐蚀; 应用 ②实用电池。 炼(精铜)。 2.化学腐蚀和电化腐蚀的区别
铜);③电冶(冶炼Na、Mg、Al);④精化学腐蚀 金属直接和强氧化剂接触 氧化还原反应,不形成原电电化腐蚀 不纯金属,表面潮湿 一般条件 反应过程 池。 有无电流 反应速率 结果 使金属腐蚀 无电流产生 因原电池反应而腐蚀 有电流产生 电化腐蚀>化学腐蚀 使较活泼的金属腐蚀 3.吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别 电化腐蚀类型 条件 正极反应 负极反应 腐蚀作用 水膜酸性很弱或呈中性 O2 + 4e- + 2H2O == 4OH- Fe -2e-==Fe2+ 是主要的腐蚀类型,具有广泛性 4.电解、电离和电镀的区别
吸氧腐蚀 析氢腐蚀 水膜酸性较强 2H+ + 2e-==H2↑ Fe -2e-==Fe2+ 发生在某些局部区域内 电解 受直流电作用 电离 受热或水分子作用 电镀 受直流电作用 条高中化学原电池和电解池全面总结超全版 件 阴阳离子定向移阴阳离子自由移动,用电解的方法在金属表面镀上一层金实动,在两极发生氧无明显的化学变化 质 化还原反应 实例 关系 5.电镀铜、精炼铜比较
属或合金 电解CuCl2 ==== Cu+Cl2 阳极 Cu -2e- = Cu2+ CuCl2==Cu2++2Clˉ 阴极 Cu2++2e- = Cu 先电离后电解,电镀是电解的应用 电镀铜 精炼铜 形成条件 镀层金属作阳极,镀件作阴极,粗铜金属作阳极,精铜作阴极,CuSO4电镀液必须含有镀层金属的离溶液作电解液 子 阳极:Zn - 2e- = Zn2+ Cu - 2e- = 阳极 Cu -2e- = Cu2+ 电极反应 阴极 Cu2++2e- = Cu Cu2+ 等 阴极:Cu2+ + 2e- = Cu 溶液变化 电镀液的浓度不变 溶液中溶质浓度减小 6.电解方程式的实例(用惰性电极电解):
总反应方程式 电解质溶液 阳极反应式 阴极反应式 (条件:电解) CuCl2 HCl Na2SO4 2Cl--2e-=Cl2↑ 2Cl--2e-=Cl2↑ Cu2+ +2e-= Cu CuCl2= Cu +Cl2↑ 2H++2e-=H2↑ 2HCl=H2↑+Cl2↑ 2H2O=2H2↑+O2↑ 化 —— 酸性减弱 不变 溶液酸碱性变4OH--4e-=2H2O+O2↑ 2H++2e-=H2↑