原电池和电解池精要.doc

原电池 1. 概念：将 能转化为 能的装置称为原电池。 2. 组成条件 （1）活性不同的两个电极，较活泼的金属作负极，失去电子，发生氧化反应；较不活泼的金属或非金属（如石墨等）作正极，得到电子，发生还原反应，此电极本身不变； （2）具有电解质溶液； （3）形成闭合回路； （4）有能自发进行的氧化还原反应（有明显电流产生时需具备此条件）。 3. 电子、电流流向 外电路：电子由负极流向正极，与电流方向相反。 内电路：阴离子移向负极，阳离子移向正极，电流由负极流向正极（有时用盐桥组成闭合回路，此时盐桥中的阴离子移向负极，阳离子移向正极）。 4. 电极反应 以锌铜原电池为例： 负极： 反应： （较活泼金属） 正极： 反应： （较不活泼金属） 总反应式： 注：并不是所有的活泼金属一定作负极，如镁、铝作为电极，氢氧化钠做电解质溶液时，铝作负极，镁做正极，负极电极反应为：Al - 3e- +4OH- = AlO2- + 2H2O； 正极电极反应为：2H2O + 2e- = H2 ↑+ 2OH- 5. 原电池正负极的判断 （1）由组成原电池的两极材料判断。一般是活泼的金属为负极，活性性较弱的金属或能导电的非金属为正极； （2）根据电流方向或电子流动方向判断。电流是由正极流向负极；电子流动方向是由负极流向正极。 （3）根据原电池的电解质溶液内离子的定向流动方向判断。在原电池的电解质溶液内，阳离子移向的极是正极，阴离子移向的极是负极。 （4）根据原电池两极发生的变化来判断。原电池的负极总是失电子，发生氧化反应，其正极总是得电子，发生还原反应。 （5）X极增重或减轻。原电池开始工作后，X极质量增加，说明溶液中的阳离子在X极析出，X及活性较弱，为正极；若X极质量减少，说明其金属溶解，活性较强，为负极。 （6）X极有气泡冒出。若有气泡冒出，是因为发生了生成氢气的电极反应，说明为正极。 6. 燃料电池 1. 概念：使燃料与氧化剂反应，直接产生电流的一种原电池。 2. 电极反应：一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同，可根据燃烧反应写出总的电池反应，但不注明反应的条件。负极发生氧化反应，正极发生还原反应，不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。 以氢氧燃料电池为例，铂电极为正负极，介质分别为酸性、碱性和中性来说明其电极方程式的书写 不同介质的总反应都是 2H2 + O2 = 2H2O （1）电解质使稀硫酸溶液 负极：2H2 – 4e- = 4H+ 正极：O2 + 4H+ +4e- = 2H2O （2）电解质是稀的KOH溶液 负极：2H2 + 4OH —4e- = 4H2O 正极：O2 + 2H2O +4e- = 4OH （3）电解质是NaCl溶液 负极：2H2 – 4e- = 4H+ 正极：O2 + 2H2O +4e- = 4OH 注：中性溶液反应物中无H+和OH-；酸性溶液反应物、生成物中均无OH-；碱性溶液反应物、生成物中均无H+；水溶液中不能出现O2-；电极反应中若有气体生成，需加“↑”。 变式练习： 1. 写出电解质是KOH溶液的甲烷燃料电池的电极反应及总反应方程式。 正极： 负极： 总反应： 2. 写出电解质是KOH溶液的甲醇燃料电池的电极反应及总反应方程式。 正极： 负极： 总反应： 练习题： 1.（2011年北京） 结合右图判断，下列叙述正确的是 （ ） A.I和II中正极均被保护 B. I和II中负极反应均是Fe-2e-=Fe2＋ C. I和II中正极反应均是O2+2H2O+4e-=4OH― D. I和II中分别加入少量K3[Fe(CN)6]溶液，均有蓝色沉淀 2. （2012年北京）人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料，下图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图，下列说法不正确的是 （ ） A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程 B.催化剂a表面发生氧化反应，有O2产生 C.催化剂a附近酸性减弱，催化剂b附近酸性增强 D.催化剂b表面的反应是CO2 +2H++2e一=HCOOH 3. 据报道，我国拥有完全自主产权的氢氧燃料电池车已在北京奥运会期间为运动员提供服务。某种氢氧燃料电池的电解液为KOH溶液，下列有关该电池的叙述不正确的是 （ ） A. 正极反应式为：O2 + 2H2O +4e- = 4OH B. 工作一段时间后，电解液中KOH的物质的量不变 C. 该燃料电池的总反应方程式为：2H2 + O2 = 2H2O D. 用该电池电解CuCl2溶液，产生2.24LCl2（标况下）时，