原电池与电解池专题解析.docxVIP

电化学 原电池与电解池的判断 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。 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。 若多个单池相互串联： ①有外接电源时，则与电源相连接的装置为电解池成电镀池。 ②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。 2、原电池正负电极的判断 ⑴根据电极材料判断：活泼性较强的金属为负极，活泼性较弱的或者非金属为正极。 ⑵根据电子或者电流的流动方向：电子流向：负极→正极。电流方向：正极→负极。电流计指针偏转的方向是电流流入的方向，即正极 ⑶根据电极变化判断：发生氧化反应→负极； 发生还原反应→正极。 ⑷根据现象判断：电极溶解→负极； 电极重量增加或者有气泡生成→正极。 ⑸根据电解液内离子移动的方向判断：阴离子→移向负极；阳离子离子→移向正极。 例题：1、（2014.福建）某同学组装了图4所示的电化学装置，电极ⅠAl，其它均为Cu，则（ ） A、 电流方向：电极Ⅳ→A→电极ⅠB、 电极Ⅰ发生还原反应C、 电极Ⅱ逐渐溶解D、 电极Ⅲ的电极反应：Cu2+ + 2e-?=?Cu? 2、（6分）（2015?天津）锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（　　） 　A．铜电极上发生氧化反应　B．电池工作一段时间后，甲池的c（SO42﹣）减小　C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加　D．阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡3、原电池电极反应式的书写： 负极： ⑴负极材料本身被氧化： ①如果负极金属生成的阳离子与电解液成分不反应，则为最简单的：M-n e-=Mn+ 如：Zn-2 e-=Zn2+ ②如果阳离子与电解液成分反应，则参与反应的部分要写入电极反应式中：如铅蓄电池，Pb+SO42--2e-=PbSO4 ⑵负极材料本身不反应：要将失电子的部分和电解液都写入电极反应式， 如燃料电池CH4-O2(C作电极)电解液为KOH：负极：CH4+10OH-8 e-=C032- 正极： ⑴当负极材料能自发的与电解液反应时，正极则是电解质溶液中的微粒放电， H2SO4电解质，如2H++2e=H2 CuSO4电解质： Cu2++2e= Cu ⑵当负极材料不与电解质溶液自发反应时，正极则是电解质中的O2反正还原反应 当电解液为中性或者碱性时，H2O参加反应，且产物必为OH-, 如氢氧燃料电池（KOH电解质）O2+2H2O+4e=4OH- ②当电解液为酸性时，H+参加反应，产物为H2O O2+4O2+4e=2H2O 例题：1、(2013安徽理综,10,6分)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为:PbSO4+2LiCl+Ca CaCl2+Li2SO4+Pb。 下列有关说法正确的是(　　) A.正极反应式:Ca+2Cl--2e- CaCl2 B.放电过程中,Li+向负极移动 C.每转移0.1 mol电子,理论上生成20.7 g Pb D.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转 4、常见实用电池的种类和特点 ⑴干电池（属于一次电池） ①结构：锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。 酸性电解质： ②电极反应 负极：Zn-2e-=Zn2+ 正极：2NH4++2e-=2NH3+H2 NH3和H2被Zn2＋、MnO2吸收： MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2＋＋4NH3=Zn(NH3)42＋ 碱性电解质：（KOH电解质） ③电极反应 负极：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2 正极：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+ Zn(OH)2 总反应：Zn+ MnO2+2H2O-=2MnOOH+ Zn(OH)2 ⑵铅蓄电池（属于二次电池、可充电电池） ①结构：铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。 ②A.放电反应 负极： Pb-2e-+ SO42- = PbSO4 正极： PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O B.充电反应 阴极：PbSO4 +2e-=