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電解池和原電池有何區(qū)別
  • 發(fā)布日期:2017-11-06      瀏覽次數(shù):1569
    •  一.關(guān)于原電池和電解池兩極的名稱
        1.(1)原電池原電池的兩極習(xí)慣上稱為正負(fù)極,這實(shí)際上是物理名稱,本質(zhì)上是根據(jù)電子或電流的流向定義的。學(xué)生如果容易混淆,可日常生活中的電池記憶,是一個(gè)比較好的方法。但須注意的是,在金屬防護(hù)中有一個(gè)“犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法”,不要記錯(cuò)。理解原電池的正負(fù)極如下幾點(diǎn):
        ①可以是兩種活潑性不同的金屬電極
        ②可以是金屬與非金屬(如石墨),如化學(xué)電源中
        ③也可以都是惰性電極(如燃料電池)
        ④還可以是金屬和金屬氧化物(如鉛蓄電池),而電解質(zhì)則既可以是某電解質(zhì)的水溶液,也可能是熔融鹽。
        (2)對(duì)于正、負(fù)極的判斷 :
        負(fù)極:①電子流出的一極(本質(zhì))②電流流入的一極③金屬性相對(duì)較活潑的一極(注意Al電極)④發(fā)生氧化反應(yīng)的一極⑤陰離子移向的一極⑥被腐蝕的一極⑦質(zhì)量減小的一極⑧燃料氣體在其上面失電子的一極⑨根據(jù)電極反應(yīng)現(xiàn)象等。
        正極:①電子流入的一極(本質(zhì))②電流流出的一極③金屬性相對(duì)較不活潑的一極④發(fā)生還原反應(yīng)的一極⑤陽(yáng)離子移向的一極⑥被保護(hù)的一極⑦產(chǎn)生氣體獲析出金屬的一極⑧助燃?xì)怏w在其上面得電子的一極⑨根據(jù)電極反應(yīng)現(xiàn)象等。
        2.判斷電解池的電極名稱與電極反應(yīng)的關(guān)系
        電解池的兩極習(xí)慣上稱作陰、陽(yáng)極,這實(shí)際上是化學(xué)名稱,本質(zhì)上根據(jù)外接電源或電解質(zhì)溶液中陰、陽(yáng)離子的移動(dòng)方向確定的名稱,即所謂的“陰陽(yáng)結(jié)合”---陰離子向陽(yáng)極移動(dòng),陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)。可以用四個(gè)字概括:陽(yáng)----氧,陰----還;實(shí)際上只須記“陽(yáng)氧”兩個(gè)字就可以了,其它的可以推理。
        二.關(guān)于電極反應(yīng)式的書寫
        在電化學(xué)的學(xué)習(xí)中要緊緊抓住原電池和電解池的不同本質(zhì)(自發(fā)和非自發(fā))。
        1.對(duì)于原電池,電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式的書寫方法一般是:
        *步:判斷正負(fù)極;第二步:根據(jù)負(fù)極及溶液中離子參加反應(yīng)情況確定電極反應(yīng);第三步:將電極反應(yīng)相加得總反應(yīng)式。原電池的“加和法”必須掌握,有了這一法寶,對(duì)于任何一個(gè)原電池反應(yīng),只要先寫出易寫的一極反應(yīng)式,用總反應(yīng)式減去其中一極的反應(yīng)式,就可得另一極的反應(yīng)式(注意電荷守恒)。
        2.對(duì)于電解池,電極反應(yīng)和總反應(yīng)式的書寫方法一般是: *步:確定電極的材料及陰陽(yáng)極;第二步:根據(jù)電極材料和溶液介質(zhì)情況分析判斷電極反應(yīng);第三步:將電極反應(yīng)相加得總反應(yīng)式(注意有水被電解時(shí)的情況)。
        三.電解規(guī)律
        1.(1)惰性電極電解酸、堿、鹽溶液,就可以分為電解水型(例NaOH)、分解電解質(zhì)型(例CuCl2)、放H2生堿型(例NaCl)、放O2生酸型(例CuSO4)等。如果上述方法不容易記憶容易混淆,不妨干脆就重點(diǎn)記住常見陰陽(yáng)離子的放電按順序(借助氧化還原知識(shí)更容易記),用到時(shí)現(xiàn)推導(dǎo)即可。
        (2)陰陽(yáng)離子的放電按順序:
        陽(yáng)極:金屬陽(yáng)極(Au、Pt除外)>S2->I-> Br->Cl->OH->含氧酸根離子和F-。
        陰極:Ag+>Hg+>Fe3+>Cu2+>Pb2+>H+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
        上述放電順序分成四組,即“陰前離子和陰后離子,氫前離子和氫后離子”,然后兩兩組合成可溶于水的電解質(zhì),分析電解時(shí)的陰陽(yáng)極放電情況,就不難總結(jié)出電解規(guī)律。
        (3)規(guī)律:
        ①位于前邊的還原性強(qiáng)的微粒優(yōu)先失去電子。只要有水,含氧酸根離子和F-就不能失去電子。若陽(yáng)極是活潑或較活潑金屬時(shí),一般是電極的金屬失去電子,而不是電解液中陰離子放電。
        ②陽(yáng)離子放電,其順序大體可參照金屬活動(dòng)順序來(lái)推斷。位于金屬活動(dòng)順序表后面的金屬,其對(duì)應(yīng)的陽(yáng)離子越易得到電子: 即位于前邊的氧化性強(qiáng)的微粒優(yōu)先得到電子。只要有水,一般H+后面的離子不能得到電子。
        ③一般電解規(guī)律(惰性電極)可以概括為:
        陽(yáng)極:無(wú)鹵(I2、Br2、Cl2)有氧
        陰極:前氫后金(氫前析氫,氫后析金)
        需要特別注意的是電解一定要看好陽(yáng)極材料,若是活潑金屬則是該金屬放電。
        2.電解后電解質(zhì)溶液的復(fù)原
        到底加入何物質(zhì)能夠復(fù)原?例如電解CuSO4溶液,為什么要加CuO而不是Cu(OH)2?要從一個(gè)個(gè)的個(gè)例中總結(jié)出規(guī)律———加入適量陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物的化合物。總的來(lái)講,就是既要考慮“質(zhì)”又要考慮“量”。這樣,就不難理解電解CuSO4溶液,為什么要加CuO而不是Cu(OH)2了。那就是“消耗什么加什么,消耗多少加多少”,加顯然多加了氫。
        3.電解的計(jì)算是一個(gè)重點(diǎn)應(yīng)用問(wèn)題
        其常用的解題方法可以歸結(jié)為兩種:一是根據(jù)電解方程式或電極反應(yīng)式列比例求解;二是利用各電極、線路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目守恒列等式求解(此法較為簡(jiǎn)便)。
        關(guān)鍵是電子守恒,特別要注意:①電極和電極名稱要區(qū)分清楚②電極產(chǎn)物要判斷準(zhǔn)確③找準(zhǔn)各產(chǎn)物間量的關(guān)系。
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