原電池和電解池知識點總結
原電池和電解池
1．原電池和電解池的比較： 2原電池正負極的判斷：
⑴根據電極材料判斷：活潑性較強的金屬為負極，活潑性較弱的或者非金屬為正極。 ⑵根據電子或者電流的流動方向：電子流向：負極→正極。電流方向：正極→負極。 ⑶根據電極變化判斷：氧化反應→負極； 還原反應→正極。
⑷根據現象判斷：電極溶解→負極； 電極重量增加或者有氣泡生成→正極。 ⑸根據電解液內離子移動的方向判斷：陰離子→移向負極；氧離子→移向正極。 3電極反應式的書寫：
負極：⑴負極材料本身被氧化：
n+2+
①如果負極金屬生成的陽離子與電解液成分不反應，則為最簡單的：M-n e-=M 如：Zn-2 e-=Zn ②如果陽離子與電解液成分反應，則參與反應的部分要寫入電極反應式中： 如鉛蓄電池，Pb+SO42--2e-=PbSO4
⑵負極材料本身不反應：要將失電子的部分和電解液都寫入電極反應式，
如燃料電池CH4-O2(C作電極)電解液為KOH：負極：CH4+10OH-8 e-=C032-+7H2O 正極：⑴當負極材料能自發的與電解液反應時，正極則是電解質溶液中的微粒的反應，
+
H2SO4電解質，如2H+2e=H2 CuSO4電解質： Cu2++2e= Cu
⑵當負極材料不與電解質溶液自發反應時，正極則是電解質中的O2反正還原反應
-① 當電解液為中性或者鹼性時，H2O比參加反應，且產物必為OH,
如氫氧燃料電池（KOH電解質）O2+2H2O+4e=4OH
+
②當電解液為酸性時，H比參加反應，產物為H2OO2+4O2+4e=2H2O
4．化學腐蝕和電化腐蝕的區別
-
6．金屬的防護 ⑴改變金屬的內部組織結構。合金鋼中含有合金元素，使組織結構發生變化，耐腐蝕。如：不鏽鋼。⑵在金屬表面覆蓋保護層。常見方式有：塗油脂、油漆或覆蓋搪瓷、塑膠等；使表面生成緻密氧化膜；在表面鍍一層有自我保護作用的另一種金屬。⑶電化學保護法 ①外加電源的陰極保護法:接上外加直流電源構成電解池，被保護的金屬作陰極。②犧牲陽極的陰極保護法：外加負極材料，構成原電池，被保護的金屬作正極 7。常見實用電池的種類和特點 ⑴乾電池（屬於一次電池） ①結構：鋅筒、填滿MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊狀物。酸性電解質： ②電極反應
Zn-2e-=Zn2+
2NH4++2e-=2NH3+H2
＋＋＋
NH3和H2被Zn2、MnO2吸收： MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2＋4NH3=Zn(NH3)42 鹼性電解質：（KOH電解質）
-電極反應Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2
2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+ Zn(OH)2 Zn+ MnO2+2H2O-=2MnOOH+ Zn(OH)2
⑵鉛蓄電池（屬於二次電池、可充電電池） ①結構：鉛板、填滿PbO2的鉛板、稀H2SO4。 ②A.放電反應 負極： Pb-2e-+ SO42- = PbSO4原電池正極： PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO42O
B.充電反應 陰極：PbSO4-= Pb+ SO42-電解池陽極：PbSO4- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42- 總式：Pb + PbO2 + 2H2SO4
===
放電充電
2PbSO4 + 2H2O
注意：放電和充電是完全相反的過程，放電作原電池，充電作電解池。電極名稱看電子得失，電極反應式的書寫要求與離子方程式一樣，且加起來應與總反應式相同。 ⑶鋰電池
①結構：鋰、石墨、固態碘作電解質。 ②A電極反應2Li-2e- = 2Li+
正極： I2 +2e- = 2I-總式：2Li + I2 = 2LiI
B MnO2 做正極時：
2Li-2e- = 2Li+
正極：MnO2+e- = MnO2 - 總Li +MnO2= Li MnO2
鋰電池優點：體積小，無電解液滲漏，電壓隨放電時間緩慢下降，應用:心臟起搏器，手機電池，電腦電池。 ⑷A.氫氧燃料電池 ① 結構：石墨、石墨、KOH溶液。 ②電極反應 H2- 2e-+ 2OH- = 2H2O
正極： O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-總式：2H2+O2=2H2O
（反應過程中沒有火焰，不是放出光和熱，而是產生電流）注意：還原劑在負極上反應，氧化劑在正極上反應。書寫電極反應式時必須考慮介質參加反應（先常規後深入）。若相互反應的物質是溶液，則需要鹽橋（內裝KCl的瓊脂，形成閉合迴路）。
B．鋁、空氣燃料電池 以鋁—空氣—海水電池為能源的新型海水標誌燈已研製成功。這種燈以取之不盡的海水為電解質溶液，靠空氣中的.氧氣使鋁不斷氧化而源源不斷產生電流。只要把燈放入海水中，數分鐘後就會發出耀眼的閃光，其能量比干電池高20～50倍。 電極反應：鋁是負極 4Al-12e-== 4Al3+；
石墨是正極 3O2+6H2O+12e-==12OH-
8．電解池的陰陽極判斷：
⑴由外電源決定：陽極：連電源的正極； 陰極：連電源的負極； ⑵根據電極反應: 氧化反應→陽極 ；還原反應→陰極
⑶根據陰陽離子移動方向：陰離子移向→陽極；陽離子移向→陰極， ⑷根據電子幾點流方向：電子流向: 電源負極→陰極；陽極→電源正極 電流方向: 電源正極→陽極；陰極→電源負極 9.電解時電極產物判斷：
⑴陽極：如果電極為活潑電極，Ag以前的，則電極失電子，被氧化被溶解，Zn-2e-=Zn2+
如果電極為惰性電極，C、Pt、Au、Ti等，則溶液中陰離子失電子，4OH-- 4e-= 2H2O+ O2 陰離子放電順序S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-
⑵陰極：（.陰極材料(金屬或石墨)總是受到保護）根據電解質中陽離子活動順序判斷，陽離子得電子順序 — 金屬活動順序表的反表金屬活潑性越強，則對應陽離子的放電能力越弱，既得電子能力越弱。 K+<Ca2+ < Na+ < Mg2+ < Al3+< (H+) < Zn2+ < Fe2+ < Sn2+ < Pb2+ < Cu2+ < Hg2+ < Ag+
10．電解、電離和電鍍的區別
⑴電解水型：電解含氧酸，強鹼，活潑金屬的含氧酸鹽，如稀H2SO4、NaOH溶液、Na2SO4溶液： 陽極：4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極：2H++2e-=H2↑ 總反應：2H2O==== 2H2↑ + O2↑，
溶質不變，PH分別減小、增大、不變。酸、鹼、鹽的加入增加了溶液導電性,從而加快電解速率（不是起催化作用）。
⑵電解電解質：無氧酸（HF除外）、不活潑金屬的無氧酸鹽，如CuCl2
陽極：2Cl--2e-=Cl2↑ 陰極：Cu2+ +2e-= Cu 總反應：CuCl2= Cu +Cl2↑ ⑶放氫生成鹼型：活潑金屬的無氧酸鹽（F化物除外）如NaCl
陽極：2Cl--2e-=Cl2↑陰極：2H++2e-=H2↑ 總反應：2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOH 公式：電解質+H2O→鹼+ H2↑+非金屬
⑷放氧省酸型：不活潑金屬的含氧酸鹽，如CuSO4
陽極：4OH--4e-=2H2O+O2↑ 陰極：Cu2+ +2e-= Cu 總反應：2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2↑+2H2SO4 公式：電解質+H2O→酸+ O2↑+金屬
解NaCl溶液：2NaCl+2H2O ====H2↑+Cl2↑+2NaOH，溶質、溶劑均發生電解反應，PH增大
8．電解原理的應用
電解
電解
A、電解飽和食鹽水（氯鹼工業） ⑴反應原理
陽極：
2Cl
- - 2e-== Cl2↑
陰極： 2H+ + 2e-== H2↑總反應：2NaCl+2H2O====
H2↑+Cl2↑+2NaOH ⑵裝置 （陽離子交換膜電解槽）
①組成：陽極—Ti、陰極—Fe ②陽離子交換膜的作用：它只允許陽離子透過而阻止陰
離子和氣體透過。
⑶制燒鹼生產過程 （離子交換膜法） ①食鹽水的精製：粗鹽（含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42- 等）→加入NaOH溶液→加入BaCl2溶液→加入Na2CO3溶液→過濾→加入鹽酸→加入離子交換劑(NaR) ②電解生產主要過程（見圖20-1）：NaCl從陽極區加入，H2O從陰極區加入。陰極H+ 放電，破壞了水的電離平衡，使OH-濃度增大，OH-和Na+形成NaOH溶液。
B、電解冶煉鋁 ⑴原料：（A）、冰晶石：Na3AlF6=3Na++AlF63- （B）、氧化鋁： 鋁土礦 ——→ NaAlO2 ——→ Al(OH)3 —→ Al2O3
過濾
－
電解
NaOH
CO2△
過濾
⑵ 原理 陽極2O2 － 4e- =O2↑
＋
陰極Al3+3e- =Al 總反應：4Al3++6O2ˉ====4Al+3O2↑
⑶ 裝置：電解槽（陽極C、陰極Fe） 因為陽極材料不斷地與生成的氧氣反應：C+O2 → CO+CO2，故需定時補充。
C、電鍍：用電解的方法在金屬表面鍍上一層金屬或合金的過程。 ⑴鍍層金屬作陽極，鍍件作陰極，電鍍液必須含有鍍層金屬的離子。電鍍鋅原理： 陽極 Zn－2eˉ = Zn2+ 陰極 Zn2++2eˉ=Zn
⑵電鍍液的濃度在電鍍過程中不發生變化。⑶在電鍍控制的條件下，水電離出來的H+和OHˉ一般不起反應。⑷電鍍液中加氨水或 NaCN的原因：使Zn2+離子濃度很小，鍍速慢，鍍層才能緻密、光亮。
D、電解冶煉活潑金屬Na、Mg、Al等。
E、電解精煉銅：粗銅作陽極，精銅作陰極，電解液含有Cu2+。銅前金屬先反應但不析出，銅後金屬不反應，形成 “陽極泥”。
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