高中化学复习电化学基础知识点之原电池电解池.pdf

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第四章 电化学基础
第一节 原电池
原电池：
1、概念：化学能转化为电能的装置叫做原电池
2、组成条件：①两个活泼性不同的电极② 电解质溶液③ 电极用导线相连并插入电解液构
成闭合回路
3、电子流向：外电路：负极——导线——正极
内电路：盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液，盐桥中阳离子移向正极的电
解质溶液。
4、电极反应：以锌铜原电池为例：
负极： 氧化 反应： Zn－2e＝Zn2＋ （较活泼金属）
正极： 还原 反应： 2H＋＋2e＝H ↑ （较不活泼金属）
2
总反应式： Zn+2H+=Zn2++H ↑
2
5、正、负极的判断：
（1）从电极材料：一般较活泼金属为负极；或金属为负极，非金属为正极。
（2）从电子的流动方向负极流入正极
（3）从电流方向正极流入负极
（4）根据电解质溶液内离子的移动方向阳离子流向正极，阴离子流向负极
（5）根据实验现象①溶解的一极为负极②增重或有气泡一极为正极

第三节 电解池
一、电解原理
1、电解池： 把电能转化为化学能的装置 也叫电解槽
2、电解：电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不
是自发的)的过程
3、放电：当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程
4、电子流向：
（电源）负极—（电解池）阴极—（离子定向运动）电解质溶液—（电解池）阳极—（电源）
正极
5、电极名称及反应：
阳极：与直流电源的 正极 相连的电极，发生 氧化 反应
阴极：与直流电源的 负极 相连的电极，发生 还原 反应
6、电解 CuCl 溶液的电极反应：
2
阳极： 2Cl- -2e-=Cl (氧化)
2
阴极： Cu2++2e-=Cu(还原)
总反应式： CuCl =Cu+Cl ↑
2 2
7、电解本质：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程
☆规律总结：电解反应离子方程式书写：
放电顺序：
阳离子放电顺序
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
阴离子的放电顺序
是惰性电极时：S2->I->Br->Cl->OH->NO ->SO 2-(等含氧酸根离子)>F-(SO 2-/MnO ->OH-)
3 4 3 4
: .

是活性电极时：电极本身溶解放电
注意先要看电极材料，是惰性电极还是活性电极，若阳极材料为活性电极（Fe、Cu)等金属，
则阳极反应为电极材料失去电子，变成离子进入溶液；若为惰性材料，则根据阴阳离子的放
电顺序，依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。

电解质水溶液电解产物的规律
类型 电极反应特点 实例 电解对象 电解质浓度 pH 电 解 质 溶
液复原
分解电解质 电解质电离出的阴阳 HCl 电解质 减小 增大 HCl
型 离子分别在两极放电 CuCl2 --- CuCl2
放H2生成碱阴极：水放 H 生碱 NaCl HCl
2
型 阳极：电解质阴离子放 电解质和水 生成新电解 增大
电 质

放氧生酸型 阴极：电解质阳离子放 电解质和水 生成新电解
电 CuSO 质 减小 氧化铜
4
阳极：水放 O2 生酸
电解水型 阴极：4H+ + 4e- == 2H2 NaOH 增大
↑ H2SO4 减小
阳极：4OH- - 4e- = O2 水 增大 水
↑+ 2H2O Na2SO4 不变

上述四种类型电解质分类：
（1）电解水型：含氧酸，强碱，活泼金属含氧酸盐
（2）电解电解质型：无氧酸，不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）
（3）放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐
（4）放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐
二、电镀
（1）、电镀应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法
（2）、电极、电解质溶液的选择：
阳极：镀层金属，失去电子，成为离子进入溶液 M— ne — == M n+
阴极：待镀金属（镀件）：溶液中的金属离子得到电子，成为金属原子，附着在金属表面
M n+ + ne — == M
电解质溶液：含有镀层金属离子的溶液做电镀液
镀铜反应原理
阳极(纯铜)：Cu-2e-=Cu2+，阴极(镀件)：Cu2++2e-=Cu，
电解液：可溶性铜盐溶液，如 CuSO 溶液
4
（3）、电镀应用之一：铜的精炼
阳极：粗铜；阴极： 纯铜电解质溶液： 硫酸铜

3、电冶金
（1）、电冶金：使矿石中的 金属阳离子 获得电子，从它们的化合物中还原出来用于冶炼
活泼金属，如钠、镁、钙、铝
（2）、电解氯化钠：
: .

通电前，氯化钠高温下熔融：NaCl == Na + + Cl—
通直流电后：阳极：2Na+ + 2e— == 2Na
阴极：2Cl— — 2e— == Cl ↑
2
☆规律总结：原电池、电解池、电镀池的判断规律
（1）若无外接电源，又具备组成原电池的三个条件。①有活泼性不同的两个电极；②两
极用导线互相连接成直接插入连通的电解质溶液里；③较活泼金属与电解质溶液能发生氧
化还原反应（有时是与水电离产生的 H+作用），只要同时具备这三个条件即为原电池。
（2）若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池；当阴极为金属，
阳极亦为金属且与电解质溶液中的金属离子属同种元素时，则为电镀池。
（3）若多个单池相互串联，又有外接电源时，则与电源相连接的装置为电解池或电镀池。
若无外接电源时，先选较活泼金属电极为原电池的负极（电子输出极），有关装置为原电
池，其余为电镀池或电解池。
☆ 原电池，电解池，电镀池的比较
性质 类别 原电池 电解池 电镀池
定义 将化学能转变成电 将电能转变成化学能的 应用电解原理在某些金属
（装置特点） 能的装置 装置 表面镀上一侧层其他金属
反应特征 自发反应 非自发反应 非自发反应
装置特征 无电源，两级材料 有电源，两级材料可同 有电源
不同 可不同
形成条件 活动性不同的两极 两电极连接直流电源 1 镀层金属接电源正极，待
电解质溶液 两电极插入电解质溶液 镀金属接负极；2 电镀液必
形成闭合回路 形成闭合回路 须含有镀层金属的离子
电极名称 负极：较活泼金属 阳极：与电源正极相连 名称同电解，但有限制条件
正极：较不活泼金 阳极：必须是镀层金属
属（能导电非金属） 阴极：与电源负极相连 阴极：镀件
电极反应 负极：氧化反应， 阳极：氧化反应，溶液
金属失去电子 中的阴离子失去电子， 阳极：金属电极失去电子
正极：还原反应， 或电极金属失电子
溶液中的阳离子的 阴极：还原反应，溶液 阴极：电镀液中阳离子得到
电子或者氧气得电 中的阳离子得到电子 电子
子（吸氧腐蚀）
电子流向 负极→正极 电源负极→阴极 同电解池
电源正极→阳极
溶液中带电粒子 阳离子向正极移动 阳离子向阴极移动 同电解池
的移动 阴离子向负极移动 阴离子向阳极移动
联系 在两极上都发生氧化反应和还原反应