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一、電化學四極 正負極是根據物理學上的電位高低而規(guī)定的，多用于原電池。正極電位高，是流入電子(外電路)的電極；負極電位低，是流出電子(外電路)的電極。 陰陽極是化學上的規(guī)定，多用于電解池或電鍍池。陽極是指發(fā)生氧化反應的電極，陰極是發(fā)生還原反應的電極。 二、電化學中四個池子 1．原電池：化學能轉化為電能的裝置，除燃燒電池外，一般有活潑金屬組成的負極。 2．電解池：電能轉化為化學能的裝置。 3．電鍍池：應用電解原理在某些金屬表面鍍上一層新的金屬的裝置，鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬的物件接電源負極，電鍍液含有鍍層金屬離子。 4．電解精煉池：應用電解原理提純某些金屬的裝置，待提純的金屬接電源正極，該金屬的純凈固體接電源負極，電解液含有待提純金屬的陽離子。 三、原電池電極的四種判斷方法 1．根據構成原電池的電極材料判斷：活潑金屬作負極，較不活潑金屬或導電的非金屬及金屬氧化物作正極。 2．根據電子流向或電流流向判斷：電子流出或電流流入的電極為負極，反之為正極。 3．根據原電池的反應進行判斷：發(fā)生氧化反應的為負極，發(fā)生還原反應的為正極?？梢罁姌O附近指示劑(石蕊、酚酞、濕潤的KI淀粉等)的顯色情況，推斷該電極是H+還是OH－或I－等放電，從而確定正、負極。如用酚酞作指示劑，則溶液變紅色的那一極附近溶液的性質為堿性，是H+放電導致c(OH－)＞c(H+)，H+放電是還原反應，故這一極為正極。 4．根據兩極現象判斷：溶解或質量減少的一極為負極，質量增加或有氣泡產生的一極為正極。 四、電解的四種類型 1．只有溶質發(fā)生化學變化 如用惰性電極電解CuCl2溶液、HCl溶液： CuCl2 Cu+Cl2↑；2HCl 2H2↑+Cl2↑ 2．只有水發(fā)生化學變化 如惰性電極電解H2SO4、NaOH、Na2SO4溶液的電極反應均為： 2H2O 2H2↑+O2↑ 3．溶質、水均發(fā)生化學變化 如惰性電極電解CuSO4溶液：2CuSO4+2H2O 2H2SO4+2Cu+O2↑ 惰性電極電解NaCl溶液：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑ 4．溶質和水均未發(fā)生化學變化 如鐵器上鍍銅，陽極銅棒：Cu—2e－=Cu2+，陰極鐵器：Cu2++2e－=Cu 五、書寫電極反應的四原則 1．加和性原則：根據得失電子守恒，總反應式為兩個反應式之和，若已知一個電極反應式，可用總反應式減去已知的反應式，得另一電極反應式。 2．能否共存原則：因為物質得失電子后在不同的介質環(huán)境中所存在的形式不同，所以電極反應式必須考慮介質環(huán)境。堿性溶液中CO2不可能存在，也不可能有H+參加反應；當電解質溶液成酸性時，不可能有OH—參加反應。如甲烷燃料電池以KOH為電解質溶液時：負極反應式：CH4+10OH－—8e－=CO32－+7H2O；正極反應式：2O2+4H2O+8e－=8OH－。 3．加氧失氧原則：加氧時，就在反應物中加H2O(電解質為酸性時)或OH—(電解質溶液為堿性或中性時)；失氧時，就在反應物加H2O(電解質為堿性或中性時)或H+(電解質為酸性時)。如“鈕扣”電池以KOH為電解質溶液，其總反應式為：Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)2，負極Zn→Zn(OH)2，根據加氧原則，負極反應式為：Zn+2OH－—2e－=Zn(OH)2；正極Ag2O→Ag，根據失氧原則，正極反應式為：Ag2O+H2O+2e－=2Ag+2OH－。 4．中性吸氧反應成堿原則：在中性電解質溶液環(huán)境中，通過金屬吸氧所建立起來的原電池反應，其反應的最后產物是堿。如銀鋅電池、鐵的吸氧腐蝕、以鋁、空氣、海水為材料組成的海水電池等。 六、電解原理的四種用途 1．電解飽和食鹽水制氯氣、氫氧化鈉(氯堿工業(yè))。 2．電解法冶煉活潑金屬(Na、Al、Mg)等。 3．電鍍。 4．電解精煉銅。 |
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