逍遥学能 2018-09-14 16:06
原电池基本知识点总结
1、原电池的基本情况
(1)构成：两极、一液(电解质溶液)、一回路(闭合回路)、一反应(自发进行的氧化还原反应)。
(2)能量转化形式：化学能转化为电能。
(3)电极与电极反应：较活泼的一极是负极，发生氧化反应;较不活泼的一极是正极，发生还原反应。
(4)溶液中阴、阳离子的移动方向：阳离子移向正极;阴离子移向负极。
(5)电子流向：负极(通过导线)→正极;在电解质溶液中，靠阴、阳离子发生定向移动而导电。
2、原电池电极反应规律
(1)负极反应(与电极材料有关)
①若为活泼电极：金属失去电子生成金属离子(注意：Fe→Fe2+);
②若为惰性电极(石墨、铂)：通到正极上的H2、CH4等燃料发生氧化反应;
②正极反应(与电极材料无关)：阳离子放电(常见阳离子的放电顺序为： H+< Cu2+< Fe3+< Ag +)或通到正极上的O2、Cl2等氧化剂发生还原反应。
3、重要原电池的的电极反应式和电池总式
(1)铜—锌—稀硫酸电池
负极：Zn - 2e- == Zn2+ 正极：2H+ +2e- == H2↑
总反应式：Zn+ 2H+ == Zn2+ + H2↑ Zn+ H2SO4 == ZnSO4+ H2↑
(2)铜—锌—硫酸铜溶液电池
负极：Zn - 2e- == Zn2+ 正极：Cu2+ + 2e- == Cu
总反应式：Zn+ Cu2+ == Zn2+ + Cu Zn+ CuSO4 == ZnSO4+ Cu
(3) 铜—石墨—FeCl3溶液电池
负极：Cu - 2e- == Cu2+ 正极：2Fe3++ 2e- == 2Fe2+
总反应式：2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+ 2FeCl3 + Cu == 2FeCl2 + CuCl2
*(4)铅蓄电池
负极：Pb+SO42--2e- == PbSO4 正极：PbO2+4H++SO42- +2e- == PbSO4+2H2O
电池总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
(5)氢氧燃料电池
①电解质溶液为KOH溶液
负极：2H2+4OH--4e- =4H2O 正极：O2+2H2O+4e-=4OH-
②电解质溶液为稀硫酸
负极：2H2-4e- =4H+ 正极：O2+4H++4e-=2H2O
电池总反应：2H2+ O2=2H2O
(6)钢铁的电化学腐蚀
①吸氧腐蚀
负极：2Fe - 4e- == 2Fe2+ 正极：O2+2H2O+4e-=4OH-
总反应式：2Fe + O2+2H2O=2Fe(OH)2
②析氢腐蚀
负极：Fe - 2e- == Fe2+ 正极：2H+ +2e- == H2↑
总反应式：Fe+ 2H+ == Fe2+ + H2↑
4、金属腐蚀
(1)金属腐蚀的类型：化学腐蚀和电化学腐蚀。
(2)电化学腐蚀的类型：吸氧腐蚀和析氢腐蚀。
当水膜的酸性较强时，发生析氢腐蚀;当水膜的酸性较弱或呈中性时，发生吸氧腐蚀。自然界中较为普遍发生的是吸氧腐蚀。
5、金属的防护方法
(1)改变金属的内部结构：如制成不锈钢。
(2)覆盖保护层：涂漆、电镀、搪瓷、涂沥青、塑料、沥青等。
(3)电化学保护法：
①牺牲阳极保护法：如轮船的船底四周镶嵌锌块。
②外加电流阴极保护法(又叫阴极电保护法)：将被保护的金属制品(如水库闸门、合成氨塔等)与直流电源的负极相连接，做电解池的阴极，受到保护。
6、可充电电池问题
(1)放电时是原电池，充电时是电解池。
(2)充电时，外接直流电源的负极连接蓄电池的负极，正极连接正极。
(3)解题关键：是明确化合价变化和氧化、还原反应，兼顾电解质溶液对电极反应的影响。