Question

原电池与电解池原理(联系与区别）

Answer 1

电解池与原电池有什么区别？（正负极、阴阳极；氧化反应、还原反应；电荷移动规律）`（1）能量转化形式： （2）电极材料名称：（3） 电极反应：（4） 反应的异同点：氧化还原反应（自发与非自发） 板书 酸碱盐溶液的电解规律 酸碱盐 电极反应式 电解反应式 PH变化 （A）硫酸溶液 阳：阴： 减小 （B）盐酸 阳：阴： 增大 （C）氢氧化钠 阳：阴： 增大 （D）硫酸钠 阳：阴： 不变 （E）氯化钠 阳：阴： 增大 （F）硫酸铜 阳：阴： 减小 （G）氯化铜 阳：阴： ----- 从以上表可以看出，用惰性电极电解酸、碱、盐的水溶液时，其基本规律是：1． 电解无氧酸或无氧酸的中等或不活泼金属盐溶液时，相当与溶质本身被分解。如（B）、（F）、（G）。2． 电解强碱、含氧酸或含氧酸的强碱盐溶液，相当与电解水。如（A）、（C）、（D）。3． 电解不活泼金属或中等活泼金属的含氧酸盐溶液，生成金属、含氧酸和氧气。如：（F）。4． 电解活泼金属的无氧酸盐溶液，生成氢气、碱和金属单质。如（E）。 PH值的变化：（1） 析氢吸氧（2） 电解：（一）阴极出氢气，阳极不出氧气（二）阴极不出氢气，阳极出氧气（三）阴极出氢气，阳极出氧气，电解水。 板书 二．电解原理的应用（一） 电解饱和食盐水 (-) (+) 阴极（Fe） 阳极（C）NaCl === Na+ + Cl-H2O=== H+ + OH-阳极：Cl- 、OH-阴极：Na+、H+放电能力：Cl->OH-;H+>Na+阳极：2Cl- -2e === Cl2(氧化反应)阴极：2H+ + 2e == H2(还原反应)现象：两极均产生气体，阳极气体有刺激性气味，能使淀粉碘化钾试纸变蓝，两极滴加酚酞，发现阴极区酚酞变红。 解释 阴极：由于氢气的产生而破坏了阴极区水的电离平衡，使氢氧根离子浓度增大，生成氢氧化钠，所以滴加酚酞显红色。 板书 总反应方程式：2NaCl + 2H2O === 2NaOH + H2 + Cl2 (阴极区)（阴极）（阳极） 简介 设备：立式隔膜电解槽 阳极：金属钛或石墨 阴极：铁丝网（附在一层石棉绒）阳极室 阴极室隔膜作用：氢氯混合易爆炸、氯气与碱发生反应。氢氧化钠、氯化钠的分离：加热蒸发，析出氯化钠晶体（重结晶）流程：溶盐、精制、电解、提纯。 板书 （二）铝的冶炼 介绍 铝是地壳含量最多的金属元素，又是用途很广的金属，但是由于他是较活泼的金属，自然界没有单质铝存在，很难制取他。用钠还原氧化铝，成本很高，不能大量生产，1886年，青年科学家霍尔发明了用电解法制铝以后，才大量生产铝。 板书 基本原料：铝土矿（Al2O3）纯氧化铝 熔点： 2045 难熔化助熔剂：Na3AlF6电解槽：长方形，外面是钢壳。内村耐火砖 碳作槽池（阴极）、两个碳快作阳极。阴极：4Al3+ + 12e === 4Al阳极：6O2- - 12e ==== 3O2总反应方程式：2Al2O3=== 4Al + 3O2C + O2 === CO2液态铝的密度大于熔融冰晶石-氧化铝的密度，沉于槽底，定期取出。 板书 （三）电镀：应用电解的原理在某些金属表面镀上一层其他金属或合金的过程。 目的：使金属增强抗腐蚀的能力，增加美观和表面硬度。 实验 （-） （+） 阳极：Zn -2e === Zn2+ Fe Zn阴极: Zn2+ + 2e === Zn ZnCl2 ZnCl2 电镀的结果：阳极的锌不断溶解，阴极的锌不断析出，且减少和增加锌的质量相等。电解质溶液氯化锌的浓度不变。阴极：待镀物件阳极：镀层金属电解质：镀层金属盐特点：阳极本身也参加了电极反应（失电子溶解） 介绍 铜的精炼。 练习 用石墨作电极电解硫酸铜溶液（体积为1L、1mol/L）当电路通过0.5mol电子时，溶液中铜离子浓度为 ，氢离子浓度为 ；然后将电源反接，又通过1mol电子，溶液中铜离子浓度为 、硫酸根离子浓度为 、氢离子浓度为 。

Answer 2

这个问题可以这样考虑：
电解的实质就是溶液中的阴离子、阳离子分别在电流的作用下向阳极，阴极移动，并接受或失去电子发生氧化还原反应。而我们在学习电解池时，首先学习的是电解饱和食盐水。其中在阴极发生的反应为：2H+ +2e=H2 但显而易见，溶液中其实并不存在氢离子，这样写的原因就在于考虑到电解池反应的原理（阳离向阴极移动，并且是阳离子被还原）因而在写阴极反应时，反应物写氢离子而非水（2H20+2e=H2+2OH-）但是，在写总反应方程式时，反应物却写的是水，说明的正是这一点。
类似的，在电解硫酸铜溶液的电极反应式中，-2价的氧在阳极被氧化，由于按照电解池原理，在阳极被氧化的是阴离子，因此在写电极反应式时，选取的是氢氧根（并非说溶液中含有氢氧根）。同样，在写电极总反应式时，反应物中不再含有氢氧根（反应的实质也的确如你所说生成硫酸）总方程式：2Cu2+ +2h20==2Cu+4H+ +O2 （因为水中的羟基被氧化，自然氢离子就相对多了，溶液也就成酸性）
至于你提问中说到的阳极有较多的氢氧根，可以这么理解：水由于微弱的电离时溶液中含有极少量的氢氧根，在电流的作用下，他们移动到阳极并被氧化。然后根据平衡的原理，水进一步电离出氢氧根，再移向阳极被氧化。因此并不是说溶液中有较多的氢氧根，只是平衡不断移动的结果（这也就是总方程式不写氢氧根的根本原因）。
基本上就是这样，还有什么不清楚的可以继续补充。
我的意思是氢离子的量少到可以忽略不计，少到不能写进反应的总方程式中

以最简单的铜锌原电池为例:
正极:铜棒插在硫酸铜溶液中(形成了Cu2+/Cu氧化还原电对),
负极:锌棒插在硫酸锌溶液中,(形成了Zn2+/Zn氧化还原电对)
两个溶液之间用盐桥(氯化钾饱和溶液)连接,铜棒和锌棒之间用导线连接,这样就构成了原电池.
那么电子就会从负极流向正极,你要问的就是为什么电子要定向流动.不知道你学过标准电极电势的概念没有,这个值是可以通过实验测到的,由于单质锌和锌离子构成的氧化还原电对的标准电极电势比单质铜和铜离子构成的氧化还原电对的标准电极电势小是个负值(规定标准氢电极的电极电势是0),而铜电极是个正值,所以当用导线将两个电极连接起来时,由于两个电极之间电势差的存在,电子会从负极流向负极,而电流的方向是正极流向负极,与电子流动的方向相反,就像我们常说的水往低处流,就是由于高地势与低地势之间存在高度差(地势差),是个自发的过程.
利用标准电极电势还可以知道金属的活泼性,电极电势越小那么金属单质的活泼性越强,我们在化学课上学过,金属有个活动顺序表:钾,钙,钠,镁,铝,锌,铁,锡,铅,氢,铜,汞,银,铂,金;这个表就是根据标准电极电势的值来排列出来的,我们从这个表中可知在氢前的金属单质可以将氢从溶液当中置换出来,刚才说过规定标准氢电极的电极电势是0,所以在氢之前的金属与其阳离子构成的氧化还原电对的标准电极电势是小于0的,而在氢之后的金属其标准电极电势是大于0的.
不知道你明白没有?

Answer 3

原电池可以对外放电，电极发生氧化还原反应，消耗电极材料，化学能转化为电能；电解池是外接电源对体系供电使电极发生氧化还原，电能转化为化学能