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=H2↑ (较不活泼金属)
总反应式: Zn+2H+=Zn2++H2↑ 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
第二节 化学电池
1、电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池 2、化学电池:借助于化学能直接转变为电能的装置
3、化学电池的分类: 一次电池 、 二次电池 、 燃料电池 一、一次电池
1、常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等 二、二次电池
1、二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池。 2、电极反应:铅蓄电池
?
放电:负极(铅): Pb+SO2--2e=PbSO4↓ 4? 正极(氧化铅): PbO2+4H++SO2-4+2e=PbSO4↓+2H2O
充电:阴极: PbSO4+2H2O-2e? =PbO2+4H++SO2-4 阳极: PbSO4+2e? =Pb+SO2-4
放电
两式可以写成一个可逆反应: PbO2++ Pb 充电 2H 2SO4 2PbSO4↓+2H2O
3、目前已开发出新型蓄电池:银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池 三、燃料电池
1、燃料电池: 是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,铂为正、负极,介质分为酸性、碱性和中性。 当电解质溶液呈酸性时:
负极:2H2-4e? =4H+ 正极:O2+4 e? 4H+ =2H2O 当电解质溶液呈碱性时:
负极: 2H2+4OH?-4e?=4H2O 正极:O2+2H2O+4 e?=4OH? 另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极,又在两极上分别通甲烷燃料和氧气氧化剂。电极反应式为: 负极:CH4+10OH--8e = +7H2O; 正极:4H2O+2O2+8e =8OH。
电池总反应式为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O 3、燃料电池的优点:能量转换率高、废弃物少、运行噪音低 四、废弃电池的处理:回收利用 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CuCl2溶液的电极反应: 阳极: 2Cl- -2e-=Cl2 (氧化) 阴极: Cu2++2e-=Cu(还原) 总反应式: CuCl2 =Cu+Cl2 ↑ 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->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)
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。
电解质水溶液点解产物的规律 类型 电极反应特点 实例 电解对象 电解质浓pH 电解质度 溶液复原 分解电 电解质电离出HCl 解质型 的阴阳离子分别CuCl2 在两极放电 放H2生阴极:水放H2生成碱型 碱 阳极:电解质阴离子放电 放氧生阴极:电解质阳 酸型 离子放电 阳极:水放O2生酸 NaOH 电解水阴极:4H+ + 4e- 型 == 2H2 ↑ 增大 减小 CuSO4 NaCl HCl 电解质 减小 增大 HCl --- CuCl2 电解质和生成新电增大 水 解质 电解质和生成新电 水 解质 减小 氧化铜 H2SO4 阳极:4OH- - 4e- Na2SO4 水 = O2↑+ 2H2O
上述四种类型电解质分类:
增大 不变 水
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