原电池和电解池
1．原电池和电解池的比较：
装置 实例
原电池 电解池
使氧化还原反应中电子作定向移动，从而形成
原理
电流。这种把化学能转变为电能的装置叫做原 电池。
使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。
形成条件
①电极：两种不同的导体相连；
①电源；
②电极（惰性或非惰性） ；
②电解质溶液：能与电极反应。 自发的氧化还原反应
③电解质（水溶液或熔化态） 。 非自发的氧化还原反应
反应类型
由电极本身性质决定：
电极名称
正极：材料性质较不活泼的电极； 负极：材料性质较活泼的电极。
电极反应
负极： Zn-2e=Zn
+
--2+
由外电源决定：
阳极：连电源的正极；
阴极：连电源的负极；
2+
-
（氧化反应）
-
-
阴极： Cu +2e = Cu （还原反应）
正极： 2H+2e=H2↑（还原反应） 负极→正极 正极→负极 化学能→电能 ②实用电池。
阳极： 2Cl-2e =Cl2↑
（氧化反应）
电子流向 电流方向 能量转化
电源负极→阴极；阳极→电源正极电源正极→阳极；阴极→电源负极电能→化学能
应用
①抗金属的电化腐蚀；
①电解食盐水（氯碱工业） ；②电镀（镀铜） ；③电冶（冶炼 Na、 Mg、Al）；④精炼（精铜） 。
2．化学腐蚀和电化腐蚀的区别
化学腐蚀
一般条件 反应过程 有无电流 反应速率
结果
3．吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别 电化腐蚀类型
条件 正极反应 负极反应 腐蚀作用
电化腐蚀
不纯金属，表面潮湿 因原电池反应而腐蚀
金属直接和强氧化剂接触 氧化还原反应，不形成原电池。
无电流产生
有电流产生
电化腐蚀＞化学腐蚀
使金属腐蚀
吸氧腐蚀
水膜酸性很弱或呈中性
-
-
使较活泼的金属腐蚀
析氢腐蚀
水膜酸性较强
O2 + 4e + 2H2O == 4OH
Fe － 2e-==Fe2+
2H+ + 2e ==H2↑ Fe － 2e- ==Fe2+
发生在某些局部区域内
-
是主要的腐蚀类型，具有广泛性
4．电解、电离和电镀的区别
电解
受直流电作用
条件 实质
电离
电镀
受直流电作用
用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金
受热或水分子作用 阴阳离子自由移动， 无明 显的化学变化
2+
阴阳离子定向移动，在 两极发生氧化还原反应
电解
实例 关系
阳极 Cu － 2e- = Cu2+ 阴极 Cu2++2e- = Cu
CuCl2 ==== Cu＋Cl2
CuCl2==Cu +2Clˉ
先电离后电解，电镀是电解的应用
5．电镀铜、精炼铜比较
电镀铜
精炼铜
CuSO4溶液形成条件
镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀 粗铜金属作阳极，精铜作阴极， 作
液必须含有镀层金属的离子
电解液
阳极= Cu-
2+
2+
2+
电极反应
Cu －2e
阳极： Zn - 2e-
= ZnCu - 2e-
= Cu 等
阴极 Cu2++2e- = Cu
阴极： Cu2+
+ 2e-
= Cu 溶液变化
电镀液的浓度不变
溶液中溶质浓度减小
6．电解方程式的实例
（用惰性电极电解） ：
电解质溶液
阳极反应式
阴极反应式总反应方程式
溶液酸碱性变化
（条件：电解）
CuCl2 2Cl--2e-=Cl2 ↑ Cu2+ +2e-= Cu CuCl2= Cu +Cl2↑ —— HCl 2Cl--2e-=Cl2H++2e-=H2HCl=H2↑+Cl2↑ Na-
-
2 ↑
2 ↑
酸性减弱 2SO4 4OH -4e =2H
↑2H +2e =H+ -
2H
2O+O2 2 ↑ 2O=2H2↑ +O2↑
不变
H2SO4 4OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2 ↑
2H2O=2H2↑ +O2↑
消耗水，酸性增强 NaOH 4OH--4e-=2H2O+O2↑
2H++2e-=H2 ↑
2H2O=2H2↑ +O2↑
消耗水，碱性增强
-
-
+
-
2NaCl+2H2O=H2↑ +Cl2↑
+
NaCl
2Cl -2e =Cl2 ↑
2H +2e =H2 ↑ H 放电，碱性增强
+2NaOH
CuSO2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2↑ 4
4OH--4e-
=2H2O+O2↑
Cu2+ +2e-
= Cu
+2H
OHˉ放电 ,酸性增强
2SO4
考点解说
1
．电化腐蚀：发生原电池反应，有电流产生 （
1）吸氧腐蚀 -
2+
负极： Fe－ 2e ==Fe
正极： O2+4e-+2H2O==4OH- 总式： 2Fe+O2 +2H2O==2Fe(OH)2
4Fe(OH)2+O2 +2H2 O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)
3==Fe2O3+3H2O （ 2）析氢腐蚀： CO2+H2O H2CO3 负
H++HCO3-
-2+
极： Fe － 2e==Fe
+ 正极： 2H + 2e-==H2↑
总式： Fe + 2CO + 2H O = Fe(HCO)
2
2
3 2 + H2↑
Fe(HCO3)2 水解、空气氧化、风吹日晒得 Fe2O3。
2．金属的防护
⑴改变金属的内部组织结构。合金钢中含有合金元素，使组织结构发生变化，耐腐蚀。如：不锈钢。⑵在金属 表面覆盖保护层。常见方式有：涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等；使表面生成致密氧化膜；在表面镀一层有自我 保护作用的另一种金属。⑶电化学保护法
①外加电源的阴极保护法 : 接上外加直流电源构成电解池，
被保护的金属作阴极。 ②牺牲阳极的阴极保护法：
加负极材料，构成原电池，被保护的金属作正极 3。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 MnO 2 的石墨、溶有
NH4Cl 的糊状物。
②电极反应负极： Zn-2e-=Zn2+
正极： 2NH4++2e-=2NH3+H2
2＋
、 MnO2 吸收： MnO 2+H2=MnO+H2 O,Zn2＋ NH3 和 H2 被 Zn ＋ 4NH3=Zn(NH3)4 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
H2 SO4。
外
② A.放电反应
负极： Pb-2e + SO4 = PbSO4
正极： PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O 阴极： PbSO4 +2e- = Pb+ SO4
-
- 2-
B.充电反应
2-
2-
阳极： PbSO4 -2e + 2H2 O = PbO2 +4H+ + SO4
2PbSO4 + 2H2O
放电
总式： Pb + PbO2 + 2H2SO4 ===
充电
注意：放电和充电是完全相反的过程，放电作原电池，充电作电解池。电极名称看电子得失，电极反应式的书
写要求与离子方程式一样，且加起来应与总反应式相同。
⑶锂电池
① 结构：锂、石墨、固态碘作电解质。 ②电极反应
负极： 2Li-2e- = 2Li+
正极： I2 +2e- = 2I- 总式： 2Li + I2 = 2LiI
⑷ A.氢氧燃料电池 ②电极反应
① 结构：石墨、石墨、
KOH溶液。
-负极： H2- 2e+ 2OH- = 2H2O
--正极： O2 + 4e + 2H2O = 4OH总式： 2H2+O2=2H2O
不是放出光和热， 而是产生电流） 注意： 还原剂在负极上反应， 氧化剂在正极上反应。
KCl的琼 书写电极反应式时必须考虑介质参加反应（先常规后深入） 。若相互反应的物质是溶液，则需要盐桥（内装 脂，形成闭合回路） 。
+
（反应过程中没有火焰，
B．铝、空气燃料电池 眼的闪光，其能量比干电池高 电极反应：铝是负极
石墨是正极
以铝 —空气 —海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功。这种灯以取之不尽的海 20～ 50 倍。
2+
水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而源源不断产生电流。只要把灯放入海水中，数分钟后就会发出耀
2+
2+
2+
2+
4Al-12e-== 4Al3+；
——放电顺序
3O2 +6H2O+12e-==12OH-
4．电解反应中反应物的判断
B.阳离子得电子顺序
2+
⑴阴极 A.阴极材料 (金属或石墨 )总是受到保护。
— 金属活动顺序表的反表：
2+
3+
2+
K+ ⑵阳极 A.阳极材料是惰性电极 (C、 Pt、Au、 Ti 等 )时： 阴离子失电子： S2- ＞ 5．电解反应方程式的书写步骤： I- ＞ Br- ＞ Cl- ＞ OH- ＞ NO3- 等含氧酸根离子 ＞ F- B.阳极是活泼电极时：电极本身被氧化，溶液中的离子不放电。 ①分析电解质溶液中存在的离子；②分析离子的放电顺序；③确定电极、写出电 电解 极反应式；④写出电解方程式。如： 解 NaCl 溶液： 2NaCl+2H2O ====H2↑ +Cl2↑ +2NaOH，溶质、溶剂均发生电解反应， 电解 PH 增大 ⑵电解 CuSO4 溶液： 2CuSO4 + 2H2O====2Cu + O2↑ + 2H2SO4 溶质、溶剂均发生电解反应， 电解 PH 减小。 ⑶电解 CuCl2 溶液： CuCl2==== Cu＋ Cl2 ↑ 电解 电解盐酸： 2HCl ==== H2↑＋ Cl2↑溶剂不变，实际上是电解溶质， 电解 PH 增大。 ⑷电解稀 H2SO4、NaOH 溶液、 Na2 SO4 溶液： 2H2O==== 2H2 ↑ + O2↑，溶质不变，实际上是电解水， ,从而加快电解速率（不是起催化作用） 。 PH分别 减 小、增大、不变。酸、碱、盐的加入增加了溶液导电性 电解 ⑸电解熔融 NaOH: 4NaOH ====4Na + O2↑ + H2O↑ 电解 ⑹用铜电极电解 Na2SO4 溶液 : Cu +2H2O==== Cu(OH)2 + H2↑ （注意：不是电解水。 ） 6．电解液的 PH 变化 :根据电解产物判断。 口诀：“有氢生成碱， 有氧生成酸； 都有浓度大 ,都无浓度小” 。（“浓度大”、“浓度小”是指溶质的浓度） 7．使电解后的溶液恢复原状的方法： 先让析出的产物（气体或沉淀）恰好完全反应，再将其化合物投入电解后的溶液中即可。如：① NaCl 溶液：通 HCl 气体（不能加盐酸） ；② AgNO3 溶液：加 Ag2O 固体（不能加 AgOH）；③ CuCl2 溶液：加 CuCl2 固体；④ KNO3 溶液： 加 H2O；⑤ CuSO4 溶液： CuO（不能加 Cu2O、 Cu(OH)2、 Cu2(OH)2CO3）等。 8．电解原理的应用 A、电解饱和食盐水（氯碱工业） ⑴反应原理 阳极： 2Cl- - 2e-== Cl2↑ 阴极： 2H+ + 2e-== H2↑ 电解 总反应： 2NaCl+2H2O====H2↑+Cl2↑ +2NaOH ⑵设备 （阳离子交换膜电解槽）①组成：阳极 —Ti、阴极 —Fe ②阳离子交换膜的作用：它只允许阳离子通过而阻止阴离子 ⑶制烧碱生产过程 （离子交换膜法） 2+ 2+ 、 和气体通过。 、 ①食盐水的精制： 粗盐（含泥沙、 Ca Mg 3+ 2- 、 图 20-1 Fe SO4 等）→加入 NaOH 溶液→加入 BaCl2 溶液→加入 Na2CO3 溶液→过滤→加入盐酸→加入离子交换剂 (NaR) ②电解生产主要过程（见图 20-1）： NaCl 从阳极区加入，平衡，使 OH-浓度增大， OH-和 Na+形成 NaOH 溶液。 H2O 从阴极区加入。阴极 H+ 放电，破坏了水的电离 B、电解冶炼铝 ⑴原料：（ A）、冰晶石： Na3 AlF6=3Na++AlF63- NaOH （B）、氧化铝： 铝土矿 —— → NaAlO2 过滤 —— → 过滤 CO2 Al(OH)3 —→ Al2O3 △ ⑵ 原理 阳极 阴极 2O2 － 4e- =O2↑ － Al3 +3e- =Al ＋ 电解 总反应： 4Al3++6O2ˉ====4Al+3O2 ↑ ⑶ 设备：电解槽（阳极 C、阴极 Fe） 因为阳极材料不断地与生成的氧气反应： 充。 C+O2 → CO+CO2，故需定时补 C、电镀：用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金的过程。 ⑴镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀液必须含有镀层金属的离子。电镀锌原理： 阳极 阴极 Zn－ 2eˉ =Zn2+ Zn2+ +2eˉ =Zn ⑵电镀液的浓度在电镀过程中不发生变化。⑶在电镀控制的条件下，水电离出来的 电镀液中加氨水或 NaCN 的原因：使 Zn2+离子浓度很小，镀速慢，镀层才能致密、光亮。 H+和 OHˉ一般不起反应。⑷ D、电解冶炼活泼金属 Na、 Mg 、 Al 等。 E、电解精炼铜：粗铜作阳极，精铜作阴极，电解液含有 “阳极泥 ”。 Cu2+。铜前金属先反应但不析出，铜后金属不反应， 形成
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