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电化学基础知识点电化学基础知识点 原电池与电解池比较 原电池与电解池的区别 原电池 电解池 电能转化为化学能 有外加电源 本质 化学能转化为电能 装置判断 电极负极：还原性较强的极或电子流出的无外加电源 阳极：与直流电源正极相连的极 判断极正极： 还原性较弱的极或电子流入的极 阴极：与直流电源负极相连的极 电极上的负极本身或还原剂失去电子发生氧化反应 剂得到电子 电子流向 电流方向 应用 铅蓄电池 电镀、精炼、冶金 正极外电路负极 负极外电路正极 阳极发生氧化反应即阳极金属或溶液中阴离子失去电子的反应 阴极本身不反应，溶液中的阳离子得到电子发生还原反应 电源负极由导线阴极由溶液阳极电源正极 反应 正极：溶液中某些阳离子或氧化同一原电池的正负极的电极反应得失电子数相等。同一电解池的阳极、阴极电极反应中得失电子数相等。串联电路中的各个电极反应得失电子数相等。上述三种情况下，在写电极反应式时得失电子数相等；在计算电解产物的量时，应按得失电子数相等计算。 可逆原电池的充电过程：可逆原电池的充电过程就是电解。 电极名称：不管是原电池还是电解池，只要发生氧化反应的电极就是阳极，只要发生还原反应的就是阴极。 原电池。 1 A.根据组成原电池两极的材料来判断电极。 两极材料为活泼性不同的金属时，则活泼性相对较强的一极为负极，另一极为正极。 由一种金属和另一种非金属作电极时，金属为负极，非金属为正极。 B.根据原电池内两极上发生的反应类型或现象来判定电极。 原电池的负极一般为金属，并且负极总是发生氧化反应： ，故负极表现为渐渐溶解，质量减小。由此可判定，凡在原电池工作过程中发生氧化反应或质量减少的一极为负极；凡发生还原反应或有物质析出的一极为正极。 注意：原电池的电极有两套称谓：负极又可称为阳极，正极又可称为阴极。其中正负极一套称谓是对外电路而言，在物理中常用，阴阳极一套称谓是对内电路而言。原电池也是作为电源向用电器提供电能的，所以一般都用外电路的电极名称，称为正负极而不称为阴阳极。 电解池。 A.电解池是在外电源作用下工作的装置。电解池中与电源负极相连的一极为阴极，阳离子在该极接受电子被还原；与电源正极相连的一极为阳极，阴离子或电极本身在该极失去电子被氧化。 B.电解池中，根据反应现象可推断出电极名称。凡发生氧化的一极必为阳极，凡发生还原的一极必为阴极。例如用碳棒做两极电解必为阴极；放出的一极必为阳极溶液，析出Cu的一极。 注意：电解池中，与外电源正极相连的为阳极，与负极相连的为阴极，这一点与原电池的负对阳，正对阴恰恰相反。 ·电解池的电极常称阴阳极，不称正负极。 ·电镀池是一种特殊的电解池，电极名称的判定同电解池。 4电解过程中水溶液的pH变化 用铂或石墨等惰性电极电解某些物质的水溶液时，溶液的pH往往发生变化，其原因主要有两个方面。其一为电解时溶液的浓度发生变化，如果溶质是酸或碱，则它们浓度的改变使其pH也发生变化。其二为析出电解产物时，可能引起水的电离平衡移动，使相对过剩。一般是自水溶液中析氢气时，方向移动，使耗了或的而消消耗，使水的电离平衡向生成浓度加大，pH上升。若是析出氧气时，则因方向移动，而使，使水电离平衡向生成浓度加大，pH下降。这就是电解水溶液时所说的“析氢常伴碱，析氧常伴酸”。 2 用惰性电极电解电解质溶液时的总结 类型 电极反应 特点 电解质 溶液类别 实例 电解 对象 水 水 水 阴极： 强碱 +水型 4H+4=2H2 含氧酸 阳极：4OH-4e- 活泼金属的含=O2+2H2O 氧酸盐 分解电解质电离出的无氧酸(除 HF电解阴阳离子分别在外)、 质型 两极放电 不活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外) 放氢阴：水放H2生碱 活泼金属的无生碱 阳：电解质阴离氧酸盐(氟化物型 子放电 除外) 电解NaOH H2SO4 Na2SO4 HCl 电解PH 电解质质浓溶液复度 原 增大 增大 加水 增大 减小 增大 不变 加水 加水 电解质 减小 增大 加氯化氢 CuCl2 电解质 减小 减小 加氯化铜 NaCl 电解质和水 生成增大 加氯化新电氢 解质 生成减小 加氧化新电铜 解质 阴：电解质阳离生酸子放电 型 阳：水放O2生酸 放氧 不活泼金属的含氧酸盐 CuSO4 电解质和水 金属的腐蚀与防护 腐蚀概念：金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。 概述： 腐蚀的本质：M-ne-Mn+(氧化反应) 分类： 化学腐蚀、电化腐蚀 定义：因发生原电池反应，而使金属腐蚀的形式。 负极：Fe-2e-=Fe2+； 正极：O2+2H2O+4e-=4OH- 电化 吸氧腐蚀： 总反应：2Fe+O2+2H2O=Fe(OH)2 腐蚀 后继反应：4Fe(OH)2 +O2 +2H2O =4Fe(OH)3 钢铁的腐蚀： 2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O 负极：Fe-2e-=Fe2+； 析氢腐蚀： 正极：2H+2e-=H2 总反应：Fe+2H+=Fe2+H2 影响腐蚀的因素：金属本性、介质。 金属的防护： 、改变金属的内部组织结构； 保护方法：、在金属表面覆盖保护层； 、电化学保护法 3 常见的电解电极反应方程式总结 1电解CuCl2溶液 阳极：2Cl- - 2e- = Cl2 阴极：Cu2+ + 2e- = Cu 总反应式：2Cl- + Cu2+ 2电解精炼铜 阳极：Cu - 2e- = Cu2+ 阴极 (纯铜) ：Cu2+ + 2e- = Cu 总反应式：无 3电镀铜 阳极：Cu - 2e- = Cu2+ 阴极：Cu2+ + 2e- = Cu 总反应式：无 4电解饱和食盐水 阳极：2Cl- - 2e- = Cl2 阴极：2H2O + 2e- = H2 + 2OH- 总反应式：2Cl- +2H2O5电解HCl溶液 阳极：2Cl- - 2e- = Cl2 阴极：2H+ + 2e- = H2 总反应式：2Cl- + 2H+6电解NaOH溶液 阳极：4OH- - 4e- = O2 + 2H2O 阴极：4H2O + 4e- = 2H2 + 4OH- 总反应式：2H2O 7电解H2SO4溶液 阳极：2H2O - 4e- = O2 + 4H+ 阴极：4H+ +4e- = 2H2 总反应式：2H2O 8电解KNO3溶液 阳极：2H2O - 4e- = O2 + 4H+ 阴极：4H2O + 4e- = 2H2 + 4OH- 总反应式：2H2O 9电解CuSO4溶液 阳极：2H2O - 4e- = O2 + 4H+ 阴极：2Cu2+ + 4e- = 2Cu 总反应式：2Cu2+ + 2H2O 10电解AgNO3溶液 阳极：2H2O - 4e- = O2 + 4H+ 阴极：4Ag+ + 4e- = 4Ag 总反应式：4Ag+ + 2H2O 4 Cl2 + Cu H2+Cl2 +2OH- Cl2 + H2 2H2 + O2 2H2 + O2 2H2 + O2 2Cu + O2 + 4H+ 4Ag + O2 + 4H+ 电化学，好学习，理解原理和定义，两极相加得总式，弄清电子的转移。 原电池，发电机，电子流出是负极，负极反应被氧化，两极溶液回路闭。 电解池，用电器，电流流进是阳极，惰性电极阴离子，放电顺序要牢记。 电镀池，是特例，镀层离子溶液里，溶液浓度终不变，镀层金属作阳极。 蓄电池，真神奇，充电放电可互逆，哪里流入哪里出，若是停电好应急。 氢氧电池污染低，用于航天之领域，神舟六号饮用水，电池提供正适宜。 四类电解水第一，二类生碱把氢析，三类放氢生成酸，电解质走水不离。 钢铁虽硬有天敌，害怕遇到氧化剂，酸性溶液置换氢，中性碱性把氧吸。 金属防腐没问题，外加电源保阴极，改变成分保护层，牺牲阳极不可惜。 溶液导电两微粒，化学反应伴一起，金属导电靠电子，发生变化属物理。 5