当有多个单元槽，电解池和原电池怎么判定？

1、原电池、电解池、电镀池的判定规律

（1）若无外接电源，可能是原电池，然后依据原电池的形成条件分析判断，主要思路是“三看”一看电极（两极为导体且活泼性不同），二看溶液（电极插入电解质溶液中），三看回路（形成闭合回路或两极接触）。

（2）若有外接电源，则可能是电解池或电镀池，当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同则为电镀池，其余为电解池。

2、电解规律：

（1）看阳极电极，如果是活泼电极（金属活动性顺序表Ag以前）则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中阴离子不失电子。若是惰性电极（Pt、Au、石墨等），则要看溶液中的离子的失电子能力。

（2）判断阴离子放电（失电子）顺序：S2- ＞ I-＞ Br - ＞ Cl- ＞ OH-＞ 含氧酸根离子

（3）判断阳离子放电（得电子）顺序：

Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+

（特别注意的是以下阳离子的放电顺序：Fe3+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+）

1、原电池正负极判断

一是由电极材料或电极反应现象等确定原电池的正负极。

方法一：根据原电池电极材料确定

（1）对于金属——金属电极，通常较活泼的金属是负极，较不活泼的金属是正极。（具体还要看金属在电解质溶液中表现出的活泼性）如原电池：

Fe——Cu——稀硫酸中，Fe作负极，Cu作正极；

Al——Mg——KOH溶液中，Al作负极，Mg作正极。

（2）对于金属——非金属电极，金属作负极，非金属作正极。

（3）对于金属——化合物电极，金属作负极，化合物作正极。

方法二、根据电极反应的本质确定

原电池中，负极向外电路提供电子，所以负极上一定发生失电子的氧化反应，正极上一定发生得电子的还原反应。

方法三、根据电极现象确定

某一电极若不断溶解或质量不断减少，该电极发生氧化反应，通常为原电池的负极，若原电池中某一电极上有气体生成、电极质量不断增加或电极质量不变，该电极发生还原反应，通常为原电池的正极。

2、常见原电池正负极产物判断及电极反应式的书写

对于原电池的电极反应，负极是金属，电极反应为M – ne- = Mn+；正极本身或电解质溶液中具有氧化性的粒子（如H+、金属离子、溶解在溶液中的O2等）在正极上得到电子被还原。注意：在正极反应中究竟什么物质得电子,要根据物质的氧化性的强弱、浓度等情况综合考虑。一般地：

酸性溶液：2H+ + 2e- = H2↑

中性或弱酸性溶液：2H2O + O2 + 4e- = 4OH-

不活泼金属盐溶液：Mn+ + ne-= M

以下对原电池正负极产物进行分类解析

（1）负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子能共存。（一般电解质溶液为酸性）

这类原电池负极反应生成的阳离子与溶液中的阴离子不反应，且电解质溶液中的阳离子得电子能力大于溶解在溶液中的氧气得电子能力，所以电解质溶液中的阳离子得电子，从而在原电池的正极析出。

如：Zn——Cu——H2SO4电池

负极：Zn – 2e- = Zn2+ 正极：2H+ +2e- = H2↑

Zn——C——CuSO4 电池

负极：Zn – 2e- = Zn2+ 正极：Cu2+ +2e- = Cu

(2)负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子不共存。则溶液中的阴离子应写入负极反应式如：铅蓄电池，铅蓄电池两极分别为Pb 、PbO2 、电解质溶液为H2SO4 ，Pb为负极,Pb – 2e- = Pb2+ ,溶液中的SO42-与Pb2+结合生成难溶于水的PbSO4 则电极反应式为

负极：Pb + SO42- - 2e- = PbSO4

正极：PbO2 + 4H+ + SO42- +2e- = PbSO4 + 2H2O

电池的总反应：2PbSO4 + 2H2O PbO2 + Pb + 2H2SO4 （放电为原电池）

（3）若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则H2O 必须写入正极反应式中，且O2生成OH- 如：

铝——空气(O2)——海水电池

负极：4Al – 12e- = 4Al3+

正极：6H2O + 3O2 + 12e- = 12OH-

铁——石墨——NaCl 溶液

负极：2Fe – 4e- =2 Fe2+

正极：2H2O + O2 + 4e- = 4OH-

镁——铝——NaOH 溶液

负极：4Al + 16OH- -12e- = 4AlO2- +8H2O

正极：6H2O +3 O2 + 12e- = 12OH-

（4）燃料电池（惰性电极）

①若电解质溶液为中性或碱性，则H2O应写入正极反应式如

氢氧燃料电池（30%的KOH溶液）负极：2H2 + 4OH- - 4e- = 2H2O

正极：2H2O + O2 + 4e- = 4OH-

电池的总反应：2H2 + O2 = 2H2O

甲烷——空气(O2)——KOH溶液 负极：CH4 + 10OH- - 8e- = CO32- + 7H2O

正极：4H2O + 2O2 + 8e- = 8OH-

电池的总反应：CH4 + 2O2 + 2KOH = K2CO3 + 3H2O

丁烷——空气——K2CO3 溶液（CO2 为助燃剂，以具有催化作用和导电性能的稀土金属为电极）

负极：2C4H10 + 26CO32- - 52e- = 34CO2 + 10H2O

正极：26CO2 + 13O2 +52e- = 26CO32-

电池的总反应：2C4H10 + 13O2 = 8CO2 +10H2O

②若电解质溶液为酸性，则H+ 必须写入正极反应式如

氢氧燃料电池（H2SO4）负极：2H2 – 4e- = 4H+

正极：O2 + 4H+ + 4e -= 2H2O

电池的总反应：2H2 + O2 = 2H2O

③若电解质为熔融状态下的液体，则传导的是O2- 如

丁烷——空气——掺杂氧化铱（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体

负极：2C4H10 -52e- + 26O2- = 8CO2 + 10H2O

正极：13O2 +52e- = 26O2-

电池的总反应：2C4H10 + 13O2 = 8CO2 + 10H2O

（5）电极反应式的书写方法

在原电池正、负极以及电池总反应方程式的书写时，正、负极电极反应式相加得电池反应式，若已知总反应方程式可以减去较容易写出的电极反应式，从而得到较难写出的反应式。3、常见的原电池

（1）干电池：（锌——锰干电池）

负极（锌筒）：Zn – 2e- = Zn2+

正极（石墨）：2MnO2 + 2NH4+ +2e- = Mn2O3 + 2NH3 + H2O

电池的总反应：Zn+ 2MnO2 + 2NH4+ = Zn2+ +Mn2O3 + 2NH3 + H2O

（2）锂电池（电解质溶液：亚硫酰氯SOCl2）

负极（锂）：8Li – 8e- =8 Li+

正极（石墨）：3SOCl2 + 8e- = SO32- + 2S ↓+6Cl-

电池的总反应：8Li + 3SOCl2 = 6LiCl + Li2SO3 +2S↓

（3）铅蓄电池（见电极产物判断）

4、原电池原理应用

（1）制作干电池、蓄电池、高能电池；

（2）比较金属腐蚀的快慢（负极金属先被腐蚀）；

（3）防护金属腐蚀（被保护的金属作正极）；

（4）比较反应速率（如粗锌与稀硫酸反应比纯锌快）；

（5）比较金属活动性强弱（被溶解的负极金属较活泼）；

（6）判断溶液pH变化（如发生吸氧腐蚀时，因有正极反应O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-，使溶液pH值升高，正极附近溶液能使酚酞变红）。

(7) 根据电池反应判断新的化学电源的变化，(方法是先分析电池反应中有关物质化合价变化，确定原电池正极和负极，然后根据两极变化分析判断其它指定性质的变化)。

5、金属的腐蚀和防护

（1）金属的腐蚀，金属的腐蚀是指金属原子失去电子被氧化而消耗的过程。通常包括化学腐蚀和电化腐蚀，

①化学腐蚀是金属和非金属与其它物质接触而直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀。其腐蚀过程没有电流产生。

②电化腐蚀是不纯金属或合金在电解质溶液中发生原电池反应。电化腐蚀过程有电流形成。

如：析氢腐蚀 在酸性条件下，正极发生2H+ + 2e- =H2↑的反应

吸氧腐蚀 在弱酸性或中性条件下，正极发生2H2O + O2 + 4e- = 4OH-的反应

（2）金属防护方法

① 改变金属内部组织结构，如不锈钢；

② 金属表面覆盖保护层；

③ 电化学保护法。

6、电解池电极产物的判断

根据电解规律分析推断，以电解饱和CuSO4 溶液为例（惰性电极）

通电前：第一步，列出电解质溶液中存在的阴、阳离子（包括电解质和水的电离）

Cu2+ SO42- H+ OH-

通电后：第二步，确定离子移动方向

阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动。即Cu2+ 、H+ 向阴极移动，SO42- 、OH- 向阳极移动。

第三步判断阴、阳两极离子的放电能力

阳极：阴离子失电子能力OH-＞SO42- 所以OH- 失电子

阴极：阳离子得电子能力Cu2+＞H+ 所以Cu2+ 得电子

第四步写出电极反应式

阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑

阴极：2Cu2+ + 4e- = 2Cu

第五步电解结果分析（包括两极现象、水的电离平衡、离子浓度、溶液的酸碱性、p H变化等）

阴极上有红色铜析出，阳极上有气体产生，且生成的气体能使带火星的木条复燃。

由于阳极 O2的放出，使溶液中OH-浓度减小，促进水的电离平衡正向移动，溶液中的H+浓度增大，故pH值减小。

7、用惰性电极电解溶液时各种变化情况分析

（1）电解水型：水、含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐（如H2O 、H2SO4 、NaOH、K2SO4 等 ）的电解。

阴极：4H+ + 4e- = 2H2↑

阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑

总反应：2H2O 2H2 ↑+ O2↑

（2）电解电解质型：无氧酸（HF除外）、不活泼的无氧酸盐（氟化物除外）（如HCl 、CuCl2 等）溶液的电解。

阴极：2H+ +2e- = H2↑

阳极：2Cl- - 2e- = Cl2 ↑

总反应：2HCl H2 ↑+ Cl2↑

（3）电解水和电解质型：

①活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）（如NaCl）溶液的电解。

阴极：2H+ +2e- = H2↑

阳极：2Cl- -2e- = Cl2↑

总反应：2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 ↑+Cl2↑

②不活泼金属的含氧酸盐（如CuSO4 、AgNO3 等）溶液的电解。

阴极：4Ag+ + 4e- = 4Ag

阳极：4OH- - 4e- = 2H2O + O2↑

总反应：4AgNO3 + 2H2O 4Ag + O2 ↑+ 4HNO3

（4）电解离子化合物（熔融的NaCl 、Al2O3 等）

阴极：2Na + + 2e- = Na

阳极：2Cl- - 2e- = Cl2↑

总反应：NaCl Na + Cl2 ↑

8、电解原理的应用

（1）电镀：应用电解原理，在某些金属（或非金属）表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。电镀时，镀件作阴极，待镀金属作阳极，电镀液一般是镀层金属的盐溶液。电镀过程中，电解液浓度不变。

阳极：M – ne- Mn+

阴极：Mn+ + ne- M

（2）精炼铜：以精铜作阴极，粗铜作阳极，电解硫酸铜水溶液，阳极粗铜溶解，阴极析出铜。

（3）制取物质：例如用电解饱和食盐水可制取氯气、氢气和烧碱等。

（4）冶炼活泼金属：例如电解法冶炼钠、镁、铝等活泼金属。

9、有关电解计算的方法规律

有关电解的计算通常是求电解后某产物质量、某气体的体积、某元素的化合价以及溶液的pH值、物质的量浓度等，解答此类题的方法一般有两种：一是根据电解方程式或电极反应式列比例式求解；二是利用各电极线路中转移的电子数目守恒列等式求解。

在原电池和电解池复习过程中，只有熟练掌握原电池、电解池的工作原理和本质区别，才能对原电池及电解过程进行“由静到动”的描述，从而提高分析问题、解决问题的能力。

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原电池 电解池

定义 将化学能转变成 将电能转变成化学

电能的装置 能的装置

硅能蓄电池和硅 胶蓄电池有什么不同

分类及命名方法

(1)种类:常用的蓄电池有铅酸蓄电池、镉镍蓄电池、铁镍蓄电池、金属氧化物蓄电池、锌银蓄电池、锌镍蓄电池、氢镍蓄电池、锂离子蓄电池等。

①铅酸蓄电池负极为铅,正极为二氧化铅,电解质为硫酸,主要有起动型、固定型、牵引型、动力型和便携型,多数为开口或防酸式,少量为胶体电解质蓄电池。近年来,密封铅酸和其他类型蓄电池产品在许多领域取代原来使用的铅酸蓄电池。铅酸蓄电池具有价格低廉,适于低温高倍率放电,被广泛应用。但由于铅酸 蓄电池比能量低,生产过程有毒、污染环境,影响其使用范围。

②镉镍蓄电池负极为镉,正极为氧化镍,电解质为氢氧化钾水溶液。常见外形是方形,扣式和圆柱形,有开口、密封和全密封三种结构。按极板制造方式又分有极板盒式、烧结式、压成式和拉浆式。镉镍蓄电池具有放电倍率高、低温性能好,循环寿命长等特点。

③金属氢化物镍蓄电池是八十年代新开发出来的新产品,负极为吸氢稀土合金,正极为氧化镍,电解质为氢氧化钾、氢氧化锂水溶液,比镉镍蓄电池大1.5-2倍的容量,具有可快速充电,优良的高倍率放电性能和低温放电性能,价格便宜,无污染,称为绿色环保电池。

④铁镍蓄电池负极为铁粉,正极为氧化镍,电解质为氢氧化钾或氢氧化钠水溶液。具有结构坚固、耐用、寿命长等特点,比能量较低,多用于矿井运输车动力电源。

⑤锌银蓄电池负极为锌,正极为氧化银,电解质为氢氧化钾水溶液,具有高的比能量,优良的高倍率放电性能,但价格高,多用于军事工业及武器系统。

⑥锌镍蓄电池负极为锌,正极为氧化镍,电解质为氢氧化钾水溶液,具有高比能量,价格较低,但寿命较短,近年来锌镍蓄电池的循环寿命有了较大提高,随着循环寿命的提高将获得更广泛应用。

⑦锂离子蓄电池负极是碳(石墨),正极是氧化钴锂,采用有机电解质,具有电压高,比能量高,优良的循环寿命,安全无污染,称之为绿色电源。

(2)命名方法:

①铅酸蓄电池产品是依据其主要用途来确定。例如:起动用(型),牵引用(型),固定用(型)等。产品型号采用汉语拼音的大写字母及阿拉伯数字表示,共分为三段,每段之间以短线分开,其内容及排列为:串联的单体蓄电池数-蓄电池类型-蓄电池特征-额定容量。对于特殊使用环境的产品,应在产品或包装箱固定位置及有关文件上作出明显标志。

②碱性蓄电池型号命名原则上采用汉语拼音字母与阿拉伯数字相结合的方法表示。由单体蓄电池的型号和数量,系列代号,额定容量数字组成,必要时,附加以蓄电池形状,放电倍率的字母代号,系列代号如C所示:

额定容量:以阿拉伯数字表示,单位为安时(A.h)或毫安时(mA.h)。

形状代号:开口蓄电池形状不标注。密封蓄电池形状代号:圆柱形为Y,扁形为B,方形为F。

放电倍率代号及倍率范围:低倍率代号为D,倍率范围低于0.5倍率;中倍率代号为Z,倍率范围0.5-3.5倍率;高倍率代号为G,倍率范围为3.5-7倍率；超高倍率代号为C,倍率范围高于7倍率。例如:GNYG3表示圆柱形密封高倍率3安时镉镍蓄电池。15XYG45表示15只高倍率45安时锌银蓄电池。

检验项目和检验方法

(1)蓄电池根据型号和规格规定技术要求进行检验。不同型号和规格的蓄电池技术要求也不一样,通常进行检验的技术指标是额定容量或贮备容量,不同倍率放电性能,低温放电性能,充电接受能力,耐过放电能力,荷电保存能力,电解液保存能力,过充耐久能力,安全性能,密封性能,循环寿命等。

(2)蓄电池产品质量检验分交收(批检)试验,(出厂检验)和型式(例行)试验,常用检验标准如下:

①国家标准:GB5006—8,2,3-93；GB7403.1-96,GB7403.2-87；GB7404-87；GB13281-91；GB13337-1,2-91；GB9368-88；GB9369-88；GB7168-96；GB/T11013-96；GB/T15100-94等。

②其它标准:ANSI,DIN,JIS,BS,AS,SBA,SJ/T,ΓΟСТ及IEC标准等。

(3)进出口蓄电池产品按外贸合同规定的技术条款检验,通常检验项目有以下几个:

包装、数量、规格型号、最大外形尺寸、外观质量、额定容量、起动能力(起动用型)、干荷电性能、气密性、极性等。

（4）我国生产蓄电池实行分等规定,分为合格品、一等品和优等品、出口产品必须达到一等品。

主要生产厂及输往国家、地区

硅能蓄电池是由国内著名电能学者冯月生先生发明的一种新型环保蓄电池，采用全新机理的复合硅盐做电解质,克服了目前国内外仍占统治地位的铅酸蓄电池的主要缺点,其比能量特性、大电流放电特性、低温特性、使用寿命、环保性能等均优于目前国内外普遍使用的各种铅酸蓄电池,综合性价比也优于国内外同级产品,是传统铅酸电池的换代产品。

硅胶电池”全称是“稀土纳米硅胶电池”，它是“天能”建立的“国家级博士后工作站”研发的新产品，属于铅酸电池的升级产品，这种全密封、免维护的稀土硅胶电池，具备绿色环保、高容、智能等多项国家专利技术，该电池充一次电，汽车连续里程可达120公里以上，最高时速达到120公里，还具有使用寿命长、重量轻、容量大、价格低、安全性高等优点。