高考化學原電池知識點歸納
原電池是可以通過氧化還原反應而產(chǎn)生電流的裝置，也可以說是把化學能轉變成電能的裝置。這次小編在這里給大家整理了高考化學原電池知識點歸納，供大家閱讀參考。
一、原電池的原理
1.構成原電池的四個條件(以銅鋅原電池為例)
①活撥性不同的兩個電極 ②電解質溶液 ③自發(fā)的氧化還原反應 ④形成閉合回路
2.原電池正負極的確定
①活撥性較強的金屬作負極，活撥性弱的金屬或非金屬作正極。
②負極發(fā)生失電子的氧化反應，正極發(fā)生得電子的還原反應
③外電路由金屬等導電。在外電路中電子由負極流入正極
④內電路由電解液導電。在內電路中陽離子移向正極，陰離子會移向負極區(qū)。
Cu-Zn原電池：負極: Zn-2e=Zn2+ 正極：2H+ +2e=H2↑ 總反應：Zn +2H+=Zn2+ +H2↑
氫氧燃料電池，分別以OH和H2SO4作電解質的電極反應如下：
堿作電解質：負極：H2—2e-+2OH-=2 H2O 正極：O2+4e-+2 H2O=4OH-
酸作電解質：負極：H2—2e-=2H+ 正極：O2+4e-+4H+=2 H2O
總反應都是：2H2+ O2=2 H2O
二、電解池的原理
1.構成電解池的四個條件(以NaCl的電解為例)
①構成閉合回路 ②電解質溶液 ③兩個電極 ④直流電源
2.電解池陰陽極的確定
①與電源負極相連的一極為陰極，與電源正極相連的一極為陽極
②電子由電源負極→ 導線→ 電解池的陰極→ 電解液中的(被還原)，電解池中陰離子(被氧化)→ 電解池的陽極→導線→電源正極
③陽離子向負極移動;陰離子向陽極移動
④陰極上發(fā)生陽離子得電子的還原反應，陽極上發(fā)生陰離子失電子的氧化反應。
注意：在惰性電極上，各種離子的放電順序
三.原電池與電解池的比較
原電池電解池
(1)定義化學能轉變成電能的裝置電能轉變成化學能的裝置
(2)形成條件合適的電極、合適的電解質溶液、形成回路電極、電解質溶液(或熔融的電解質)、外接電源、形成回路
(3)電極名稱負極正極陽極陰極
(4)反應類型氧化還原氧化還原
(5)外電路電子流向負極流出、正極流入陽極流出、陰極流入
四、在惰性電極上，各種離子的放電順序：
1、放電順序：
如果陽極是惰性電極(Pt、Au、石墨)，則應是電解質溶液中的離子放電，應根據(jù)離子的放電順序進行書寫書寫電極反應式。
陰極發(fā)生還原反應，陽離子得到電子被還原的順序為：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>(酸電離出的H+)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(水電離出的H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>+。
陽極(惰性電極)發(fā)生氧化反應，陰離子失去電子被氧化的順序為：S2->SO32->I->Br ->Cl->OH->水電離的OH->含氧酸根離子>F-。
(注：在水溶液中Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、+這些活潑金屬陽離子不被還原，這些活潑金屬的冶煉往往采用電解無水熔融態(tài)鹽或氧化物而制得)。
2、電解時溶液pH值的變化規(guī)律
電解質溶液在電解過程中，有時溶液pH值會發(fā)生變化。判斷電解質溶液的pH值變化，有時可以從電解產(chǎn)物上去看。
①若電解時陰極上產(chǎn)生H2，陽極上無O2產(chǎn)生，電解后溶液pH值增大;
②若陰極上無H2，陽極上產(chǎn)生O2，則電解后溶液pH值減小;
③若陰極上有，陽極上有，且V O2=2 V H2，則有三種情況：a 如果原溶液為中性溶液，則電解后pH值不變;b 如果原溶液是酸溶液，則pH值變小;c 如果原溶液為堿溶液，則pH值變大;
④若陰極上無H2，陽極上無O2產(chǎn)生，電解后溶液的pH可能也會發(fā)生變化。如電解CuCl2溶 液(CuCl2溶液由于Cu2+水解顯酸性)，一旦CuCl2全部電解完，pH值會變大，成中性溶液。
3、進行有關電化學計算，如計算電極析出產(chǎn)物的質量或質量比，溶液pH值或推斷金屬原子量等時，一定要緊緊抓住陰陽極或正負極等電極反應中得失電子數(shù)相等這一規(guī)律。
五、電解原理的應用
(1)制取物質：例如用電解飽和食鹽水溶液可制取氫氣、氯氣和燒堿。
(2)電鍍：應用電解原理，在某些金屬表面鍍上一薄層其它金屬或合金的過程。電鍍時，鍍件作陰極，鍍層金屬作陽極，選擇含有鍍層金屬陽離子的鹽溶液為電解質溶液。電鍍過程中該金屬陽離子濃度不變。
(3)精煉銅：以精銅作陰極，粗銅作陽極，以硫酸銅為電解質溶液，陽極粗銅溶解，陰極析出銅，溶液中Cu2+濃度減小
(4)電冶活潑金屬：電解熔融狀態(tài)的Al2O3、MgCl2、NaCl可得到金屬單質。
六、電解舉例
(1)電解質本身：陽離子和陰離子放電能力均強于水電離出H+和OH -。如無氧酸和不活潑金屬的無氧酸鹽。
①HCl(aq)：陽極(Cl->OH-)2Cl――2e-=Cl2↑ 陰極(H+) 2H++2e-=H2↑
總方程式 2HCl H2↑+Cl2↑
②CuCl2(aq)：陽極(Cl->OH-)2Cl――2e-=Cl2↑ 陰極(Cu2+>H+) Cu2++2e-=Cu
總方程式 CuCl2 Cu+Cl2↑
(2)電解水：陽離子和陰離子放電能力均弱于水電離出H+和OH -。如含氧酸、強堿、活潑金屬的含氧酸鹽。
①H2SO4(aq)：陽極(SO42-
總方程式 2H2O 2H2↑+O2↑
②NaOH(aq)：陽極(OH-)4OH――4e-=2H2O+O2↑ 陰極：(Na+
總方程式 2H2O 2H2↑+O2↑
③Na2SO4(aq)：陽極(SO42-
總方程式 2H2O 2H2↑+O2↑
(3)電解水和電解質：陽離子放電能力強于水電離出H+，陰離子放電能力弱于水電離出OH-，如活潑金屬的無氧酸鹽;陽離子放電能力弱于水電離出H+，陰離子放電能力強于水電離出OH -，如不活潑金屬的含氧酸鹽。
①NaCl(aq)：陽極(Cl->OH-)2Cl――2e-=Cl2↑ 陰極：(Na+總方程式 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
②CuSO4(aq)：陽極(SO42-H+) Cu2++2e-=Cu
總方程式 2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑
原電池正負極的判斷方法
1.一般兩極為活潑性不同電極材料時，往往活潑性強的作負極，活潑性弱的作正極，但是除了一些特例如：Mg-Al-NaOH構成的原電池中，雖然鎂比鋁活潑，但是鎂不與電解質溶液氫氧化鈉反應，而鋁可以與氫氧化鈉反應，故根據(jù)原電池的條件可知，原電池要為能自發(fā)進行的氧化還原反應，所以此時，鋁為負極，鎂為正極;
2.根據(jù)電極反應，負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應;
3.根據(jù)題目中的物質進出工作原理圖，看物質進出之后物質元素中化合價的升降，若化合價升高則為發(fā)生氧化反應，故為負極，反之為正極;
4.根據(jù)電子流向，電子流出極為負極，流入極為正極;
5.根據(jù)電流方向，電流流出極為正極，流入極為負極;
6.根據(jù)電解質溶液中陰陽離子的移動方向判斷，陽離子向正極移動，陰離子向負極移動;
7.根據(jù)現(xiàn)象判斷，金屬溶解極為負極，有氣泡產(chǎn)生極為正極;
8.根據(jù)原電池裝置中電流表的指針方向判斷，指針指向的那一極為正極。
原電池反應屬于放熱的反應，一般是氧化還原反應，但區(qū)別于一般的氧化還原反應的是，電子轉移不是通過氧化劑和還原劑之間的有效碰撞完成的，而是還原劑在負極上失電子發(fā)生氧化反應，電子通過外電路輸送到正極上，氧化劑在正極上得電子發(fā)生還原反應，從而完成還原劑和氧化劑之間電子的轉移。兩極之間溶液中離子的定向移動和外部導線中電子的定向移動構成了閉合回路，使兩個電極反應不斷進行，發(fā)生有序的電子轉移過程，產(chǎn)生電流，實現(xiàn)化學能向電能的轉化。
但是，需要注意，非氧化還原反應一樣可以設計成原電池。從能量轉化角度看，原電池是將化學能轉化為電能的裝置;從化學反應角度看，原電池的原理是氧化還原反應中的還原劑失去的電子經(jīng)外接導線傳遞給氧化劑，使氧化還原反應分別在兩個電極上進行。
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