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一、電化學(xué)四極 正負(fù)極是根據(jù)物理學(xué)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(fù)極電位低，是流出電子(外電路)的電極。 陰陽極是化學(xué)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(yīng)的電極，陰極是發(fā)生還原反應(yīng)的電極。 二、電化學(xué)中四個(gè)池子 1．原電池：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，除燃燒電池外，一般有活潑金屬組成的負(fù)極。 2．電解池：電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。 3．電鍍池：應(yīng)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(fù)極，電鍍液含有鍍層金屬離子。 4．電解精煉池：應(yīng)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(fù)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(jù)構(gòu)成原電池的電極材料判斷：活潑金屬作負(fù)極，較不活潑金屬或?qū)щ姷姆墙饘偌敖饘傺趸镒髡龢O。 2．根據(jù)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(fù)極，反之為正極。 3．根據(jù)原電池的反應(yīng)進(jìn)行判斷：發(fā)生氧化反應(yīng)的為負(fù)極，發(fā)生還原反應(yīng)的為正極。可依據(jù)電極附近指示劑(石蕊、酚酞、濕潤(rùn)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(fù)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(zhì)為堿性，是H+放電導(dǎo)致c(OH－)＞c(H+)，H+放電是還原反應(yīng)，故這一極為正極。 4．根據(jù)兩極現(xiàn)象判斷：溶解或質(zhì)量減少的一極為負(fù)極，質(zhì)量增加或有氣泡產(chǎn)生的一極為正極。 四、電解的四種類型 1．只有溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)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(xué)變化 如惰性電極電解H2SO4、NaOH、Na2SO4溶液的電極反應(yīng)均為： 2H2O 2H2↑+O2↑ 3．溶質(zhì)、水均發(fā)生化學(xué)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(zhì)和水均未發(fā)生化學(xué)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(yīng)的四原則 1．加和性原則：根據(jù)得失電子守恒，總反應(yīng)式為兩個(gè)反應(yīng)式之和，若已知一個(gè)電極反應(yīng)式，可用總反應(yīng)式減去已知的反應(yīng)式，得另一電極反應(yīng)式。 2．能否共存原則：因?yàn)槲镔|(zhì)得失電子后在不同的介質(zhì)環(huán)境中所存在的形式不同，所以電極反應(yīng)式必須考慮介質(zhì)環(huán)境。堿性溶液中CO2不可能存在，也不可能有H+參加反應(yīng)；當(dāng)電解質(zhì)溶液成酸性時(shí)，不可能有OH—參加反應(yīng)。如甲烷燃料電池以KOH為電解質(zhì)溶液時(shí)：負(fù)極反應(yīng)式：CH4+10OH－—8e－=CO32－+7H2O；正極反應(yīng)式：2O2+4H2O+8e－=8OH－。 3．加氧失氧原則：加氧時(shí)，就在反應(yīng)物中加H2O(電解質(zhì)為酸性時(shí))或OH—(電解質(zhì)溶液為堿性或中性時(shí))；失氧時(shí)，就在反應(yīng)物加H2O(電解質(zhì)為堿性或中性時(shí))或H+(電解質(zhì)為酸性時(shí))。如“鈕扣”電池以KOH為電解質(zhì)溶液，其總反應(yīng)式為：Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)2，負(fù)極Zn→Zn(OH)2，根據(jù)加氧原則，負(fù)極反應(yīng)式為：Zn+2OH－—2e－=Zn(OH)2；正極Ag2O→Ag，根據(jù)失氧原則，正極反應(yīng)式為：Ag2O+H2O+2e－=2Ag+2OH－。 4．中性吸氧反應(yīng)成堿原則：在中性電解質(zhì)溶液環(huán)境中，通過金屬吸氧所建立起來的原電池反應(yīng)，其反應(yīng)的最后產(chǎn)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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