内容正文:
2018年全国卷高考化学复习专题突破《原电池与电解池》
一、原电池与电解池的工作原理
1.原电池和电解池的比较
原电池
电解池
工作原理
自发的氧化还原反应:将化学能转化为电能
电能转化为化学能
工作装置
电极以及电极反应类型
正极:还原反应
负极:氧化反应
电解池阳极(电源正极):氧化反应
电解池阴极(电源负极):还原反应
应用
(1)电化学腐蚀
(2)金属防护
(3)新型电池
(1)电镀、电解精炼铜
(2)电解饱和氯化钠溶液(简称氯碱工业)
(3)电解制金属铝、制活泼金属
2.原电池正、负极的判断方法
3.电解池阴、阳极的判断方法
二、电极反应式书写及电极产物分析
1.原电池电极反应式的书写
补充:复杂电极反应式的书写
如CH4碱性燃料电池负极反应式的书写:
CH4+2O2+2OH-===CO+3H2O……总反应式
2O2+4H2O+8e-===8OH-……正极反应式
CH4+10OH--8e-===7H2O+CO……负极反应式
2.电解池电极反应式的书写步骤
提示:
(1)Fe作阳极时,电极反应式为:Fe-2e-===Fe2+
(2)Fe3+在阴极放电时,电极反应式为:Fe3++e-===Fe2+
3.有关电解池的分析思路
方法技巧:
(1)电化学计算的基本方法
原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液的pH计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数的计算、产物的量与电量关系的计算等,通常有下列几种方法:
常见微粒间的计量关系式为4e-~4H+~4OH-~4Cl-~4Ag+~2Cu2+~2H2~O2~2Cl2~4Ag~2Cu.
(2)两种“串联”装置图比较
图1 图2
图1中无外接电源,其中必有一个装置是原电池装置(相当于发电装置),为电解池装置提供电能,其中两个电极活泼性差异大者为原电池装置,如图1中左边为原电池装置,右边为电解池装置.图2中有外接电源,两烧杯均作电解池,且串联电解,通过两池的电子数目相等.
4.燃料电池电极反应式的书写方法
(1)找位置、写式子:负极反应式应符合“还原剂-ne-→氧化产物”的形式;正极反应式符合“氧化剂+ne-→还原产物”的形式.燃料中的碳、氢元素及助燃剂氧气在不同介质中放电后的具体存在形式不同.①酸性介质:碳、氢元素分别转化为CO2、H+;O2转化为