高中化学60原电池与电解质基础知识要点

电解质问题电解质问题 强电解质：强电解质： 1、强酸：HCl ,H2SO4, HNO3 ,HBr 氢溴酸 HI 氢碘酸 HClO4 高氯酸 2、强碱：NaOH ,KOH Ba(OH)2, Ca(OH)2 3、绝大多数盐：高中见到的盐全部是强的电解质 4、金属化合物：a、 氧化物:CaO,Na2O,MgO,Al2O3 b、金属碳化物：碳化钙 CaC2 弱电解质弱电解质： 1、弱酸：H2CO3 ,H2SO3 ,CH3COOH ,H2S ,HF ,H2SiO3 ,H3SiO4所 有的有机酸 2、弱碱：一水合氨 NH3.H2O,所有的除强碱的氢氧化金属 3、水 H2O 也是弱电解质 非电解质非电解质： 1、 非金属氧化物： 二氧化碳 二氧化硫 一氧化碳三氧化硫 二 氧化氮 一氧化氮 2、大多数有机物：甲烷 乙醇蔗糖（有机酸和有机盐除外） 3、非金属化合物：氨气 关于离子共存问题关于离子共存问题 1．弱碱阳离子只存在于酸性较强的溶液中.如 Fe3+、Al3+、Zn2+、 Cu2+、NH4+、Ag+等均与 OH-不能大量共存. 第 1 页 共 5 页 2． 弱酸阴离子只存在于碱性溶液中。 如 CH3COO-、 F-、 CO32-、 SO32-、 S2-、PO43-、 AlO2-均与 H+不能大量共存. 3．弱酸的酸式阴离子在酸性较强或碱性较强的溶液中均不能大量 共存.它们遇强酸（H+）会生成弱酸分子；遇强碱（ OH-）生成正盐和 水. 如：HSO 3 3-、HCO3-、HS-、H 2PO 4-、HPO 4 2-等 4．若阴、阳离子能相互结合生成难溶或微溶性的盐，则不能大量 共存.如：Ba2+、Ca2+与 CO 3 2-、SO 3 2-、 PO 4 3-、SO 4 2-等；Ag+与 Cl-、Br-、 I- 等；Ca2+与 F-，C 2O4 2-等 5. 双水解反应 常见使溶液呈酸性的离子：Al3+,Fe3+.NH4+ 常见使溶液呈碱性的离子：S2-,AlO 2 -,CO 3 2-,HCO 3 -, 6．若阴、阳离子能发生氧化一还原反应则不能大量共存.如：Fe 3+ 与 I-、S 2 -；MnO 4 -（H+）与 I-、Br-、Cl-、S2-、SO 3 2-、Fe2+等；NO3-（H+） 与上述阴离子； 7．因络合反应或其它反应而不能大量共存 如：Fe3+与 F-、CN-、SCN-等； 关于溶液导电性问题 第 2 页 共 5 页 ①物质导电有条件，导电的不一定是电解质，电解质不一定导 电；②导电必须是电解质本身产生离子， 不能是与水发生反应后的生 成物；③电解质或非电解质是在化合物中的分类，单质、溶液既不是 电解质，也不是非电解质④导电能力与电解质的强弱、溶解性无关 关于原电池的问题关于原电池的问题 形成条件：形成条件：（1）电极材料由两种金属活动性不同的金属或由 金属与其他导电的材料（非金属或某些氧化物等）组成。 （2）两电极必须浸泡在电解质溶液中。 （3）两电极之间有导线连接，形成闭合回路。 两类原电池：两类原电池： 吸氧腐蚀 负极（Fe）：2Fe - 4e-= 2Fe2+ 正极（C）：2H2O + O2+ 4e = 4OH- 析氢腐蚀 负极（铁）：铁被氧化 Fe-2e=Fe2+； 正极（碳）：溶液中的H+被还原： 2H++2e=H2↑ 几种常见的原电池反应：几种常见的原电池反应： 钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀 总反应式： 2Fe + O2 + 2H2O == 2Fe（OH)2 正极：O2 + 2H2O + 4e-→ 4OH-负极：2Fe - 4 e-→ 2Fe2+ 氢氧燃料电池（中性介质） 总反应式： 2H2 + O2 == 2H2O 第 3 页 共 5 页 正极：O2 + 2H2O + 4e-→ 4OH-负极：2H2 - 4e-→ 4H+ 酸性介质） 总反应式： 2H2+ O2== 2H2O 正极：O2+ 4H++ 4e-→ 2H2O 负极：2H2- 4e-→ 4H+ 碱性介质） 总反应式： 2H2+ O2== 2H2O 正极：O2+ 2H2O + 4e-→ 4OH- 负极：2H2- 4e-+ 4OH-→ 4H2O 铅蓄电池（放电）： 总反应式： Pb+PbO 2+4H ++ 2(SO 4)2- == 2PbSO 4 + 2H2O 正极 (PbO2) PbO 2 + 2e-+ SO42-+ 4H+→ PbSO 4 + 2H2O 负极 (Pb) ：Pb- 2e-+ (SO 4)2-→ PbSO4 Al─NaOH─Mg 原电池 总反应式： 2Al+2OH-+2H 2O==2AlO2- + 3H2↑ 正极：6H2O + 6e-→ 3H2↑ + 6OH- 负极：2Al - 6e-+ 8OH-→ 2AlO 2- + 4H2O CH4 燃料电池 (碱性介质 ) 总反应式： CH4+ 2O2+ 2OH-== (CO 3)2- + 3H2O 正极：2O2+ 4H2O + 8e-→ 8OH- 负极：CH4-8e-+ 10OH-→ (CO 3)2- + 7H2O 第 4 页 共 5 页 关于电解池的问题：关于电解池的问题： 阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放 电，即电解过程 电解规律： （惰性电极） 阳极（阳离子放电）：无氧酸根OH-含氧酸根，如惰性电 极 （（PtPt、、 AuAu、、 石墨、石墨、 钛等）钛等） 时： S2－I－Br－Cl－OH－（水） NO3－SO42 －F－。活性电极时：电极本身溶解放电。 阴极 （阴离子放电） ：不活泼金属阳离子 H+活泼金属阳离子。 如：无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应， 发生反应的是 溶液中的阳离子。 阳离子在阴极上的放电顺序是： Ag+Hg2+Cu2+H+ （水）Pb2+Fe2+… Na+Ca2+ K+ 电解的四种类型（惰性电极） ： 第 5 页 共 5 页