一、原电池与电解池对比研究:
二、电池符号详解
如图所示,为Cu - Zn电池。
左侧池:锌片浸于1mol·dm-3的ZnSO4溶液中。右侧池:铜片浸于1 mol·dm-3的CuSO4溶液中。两池间设有的倒置U形管称为盐桥,其由饱和KCl溶液和琼脂装入U形成。检流计显示电子从锌片流向铜片,左侧标示负极,右侧标示正极。
此Cu - Zn电池的表示方式如下:
(-) Zn | Zn2+(1mol·dm-3) ‖ Cu2+(1mol·dm-3) | Cu(+)
负极反应: Zn - 2e- → Zn2+
正极反应: Cu2+ + 2e- → Cu
总反应: Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu
书写电池符号时的注意事项:
⑴ 正负极标记:左负(-)右正(+)。
⑵ 界面“|”的使用:单质与“极棒”写在一起,置于“|”外侧。
⑶ 离子浓度标注:注明离子浓度(c),气态时用分压(p),标明物质状态:固态(s)、液态(l)等。
⑷ 盐桥表示:以“||”表示盐桥。
三、金属腐蚀与防护策略
1. 金属腐蚀概述:金属(或合金)因与周围气体(或液体)反应而发生损耗的过程。
本质:金属原子失去电子被氧化。
M – ne- → Mn+
分类:
⑴ 化学腐蚀:金属与其他物质直接发生氧化反应而被氧化(非电解质溶液,无电生)。
⑵ 电化腐蚀:不纯金属或合金发生原电池反应,活泼金属部分被氧化(电解质溶液中,有电生)。
2. 金属防护方法
⑴ 原因分析:金属自身的组成和结构决定其易锈蚀,而外界条件如温度、湿度、接触物质则是促使锈蚀的客观因素。
⑵ 防护措施:
① 改变金属内部结构,增强其耐腐蚀性,如不锈钢。
② 在金属表面形成保护层,如油脂、油漆、搪瓷、塑料等,或通过电镀、氧化成致密氧化膜。
③ 电化学保,包括牺牲阳极阴极保和外加电流阴极保。
四、电解过程及其应用
1. 电解原理:使电解质在溶解或熔化状态下,通过电流引起阴阳两极上的氧化还原反应。
电解质电离出自由离子,通电时,离子定向移动,阳离子移向阴极,发生还原反应;阴离子移向阳极,发生氧化反应。这就是电解过程。
2. 电解反应离子放电顺序
放电过程即是阳离子得电子,阴离子失电子的过程。其顺序大致与金属活动顺序相一致。
3. 电镀技术
电镀是利用电解原理在金属表面镀上一层金属或合金的过程。镀件作为阴极,待镀金属作为阳极,电镀液含有镀层金属离子。
五、新型原电池介绍
1. 铅蓄电池(充电/放电)