原電池部分 一、構(gòu)成原電池的條件:(1)電極材料。
兩種金屬活動性不同的金屬或金屬和其它導(dǎo)電性(非金屬或某些氧化物等);(2)兩電極必須浸沒在電解質(zhì)溶液中;(3)兩電極之間要用導(dǎo)線連接,形成閉合回路。說明:①一般來說,能與電解質(zhì)溶液中的某種成分發(fā)生氧化反應(yīng)的是原電池的負極。
②很活潑的金屬單質(zhì)一般不作做原電池的負極,如K、Na、Ca等。二、銅鋅原電池示意圖:三、原電池正負極的判斷:(1)由組成原電池的兩極材料判斷:一般來說,較活潑的或能和電解質(zhì)溶液反應(yīng)的金屬為負極,較不活潑的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。
但具體情況還要看電解質(zhì)溶液,如鎂、鋁電極在稀硫酸在中構(gòu)成原電池,鎂為負極,鋁為正極;但鎂、鋁電極在氫氧化鈉溶液中形成原電池時,由于是鋁和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng),失去電子,因此鋁為負極,鎂為正極。(2)根據(jù)外電路電流的方向或電子的流向判斷:在原電池的外電路,電流由正極流向負極,電子由負極流向正極。
(3)根據(jù)內(nèi)電路離子的移動方向判斷:在原電池電解質(zhì)溶液中,陽離子移向正極,陰離子移向負極。(4)根據(jù)原電池兩極發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)判斷:原電池中,負極總是發(fā)生氧化反應(yīng),正極總是發(fā)生還原反應(yīng)。
因此可以根據(jù)總化學(xué)方程式中化合價的升降來判斷。(5)根據(jù)電極質(zhì)量的變化判斷:原電池工作后,若某一極質(zhì)量增加,說明溶液中的陽離子在該電極得電子,該電極為正極,活潑性較弱;如果某一電極質(zhì)量減輕,說明該電極溶解,電極為負極,活潑性較強。
(6)根據(jù)電極上產(chǎn)生的氣體判斷:原電池工作后,如果一電極上產(chǎn)生氣體,通常是因為該電極發(fā)生了析出氫的反應(yīng),說明該電極為正極,活動性較弱。(7)根據(jù)某電極附近pH的變化判斷:析氫或吸氧的電極反應(yīng)發(fā)生后,均能使該電極附近電解質(zhì)溶液的pH增大,因而原電池工作后,該電極附近的pH增大了,說明該電極為正極,金屬活動性較弱。
四、電極反應(yīng)式的書寫:(1)寫總式。(2)劃價、找極。
化合價升高、失電子、被氧化-負極;價降、得電子、被還原-正極。(3)看介質(zhì)、寫主體。
(4)調(diào)整系數(shù)保證三大守恒(轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目守恒、電荷守恒、質(zhì)量守恒)。 另外:在酸溶液中,電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)OH-;在堿溶液中,電極反應(yīng)式中不 能出現(xiàn)H+;CH4、CH3OH等燃料電池,在堿溶液中碳(C)元素以CO32-離子形式存在,而不是放出CO2氣體。
五、原電池的設(shè)計:從理論上講,任何一個自發(fā)的氧化還原反應(yīng)均可設(shè)計成原電池,而兩個電極反應(yīng)相加即得總反應(yīng)方程式。所以只要知道總反應(yīng)方程式和其中一個電極反應(yīng),便可以寫出另一個電極反應(yīng)方程式。
還原劑做負極發(fā)生氧化反應(yīng);氧化劑不一定做正極,但一定發(fā)生還原反應(yīng)。例如請根據(jù)反應(yīng) 2Fe3+ + Fe = 3 Fe 2+設(shè)計原電池,你有哪些可行方案?六、原電池原理的應(yīng)用:原電池原理在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活、科學(xué)研究中具有廣泛的應(yīng)用。
1. 化學(xué)電源:人們利用原電池原理,將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能,制作了多種電池。如干電池、蓄電池、充電電池以及高能燃料電池,以滿足不同的需要。
在現(xiàn)代生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中,電池發(fā)揮的作用不可代替,大到宇宙火箭、人造衛(wèi)星、飛機、輪船,小到電腦、電話、手機以及心臟起搏器等,都離不開各種各樣的電池。2. 加快反應(yīng)速率:如實驗室用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣,用純鋅生成氫氣的速率較慢,而用粗鋅可大大加快化學(xué)反應(yīng)速率,這是因為在粗鋅中含有雜質(zhì),雜質(zhì)和鋅形成了無數(shù)個微小的原電池,加快了反應(yīng)速率。
3. 比較金屬的活動性強弱:一般來說,負極比正極活潑。4. 防止金屬的腐蝕:①金屬的腐蝕指的是金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使金屬失去電子變?yōu)殛栯x子而消耗的過程。
②在金屬腐蝕中,我們把不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸時形成的原電池反應(yīng)而引起的腐蝕稱為電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕又分為吸氧腐蝕和析氫腐蝕:在潮濕的空氣中,鋼鐵表面吸附一層薄薄的水膜,里面溶解了少量的氧氣、二氧化碳,含有少量的H+和OH-形成電解質(zhì)溶液,它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳形成了無數(shù)個微小的原電池,鐵作負極,碳作正極,發(fā)生吸氧腐蝕:負極:2Fe -2*2e- =2Fe2+ 正極: O2 + 4e-+ 2H2O = 4OH- ③電化學(xué)腐蝕是造成鋼鐵腐蝕的主要原因。
因此可以用更活潑的金屬與被保護的金屬相連接,或者讓金屬與電源的負極相連接均可防止金屬的腐蝕。④防止金屬銹蝕的一般方法:改變金屬結(jié)構(gòu)、涂層、犧牲陽極的陰極保護法。
一、銅、銀、鋅電極的制備 ----------------------------------------------------------------------------- (1)銀電極的制備 將欲鍍之銀電極兩只用細砂紙輕輕打磨至露出新鮮的金屬光澤,再用蒸餾水洗凈。
將欲用 的兩只Pt 電極浸入稀硝酸溶液片刻,取出用蒸餾水洗凈。將洗凈的電極分別插入盛有鍍銀 液(鍍液組成為100mL 水中加1.5g 硝酸銀和1.5g 氰化鈉)的小瓶中,按圖Ⅲ 15 1 接好 線路 ,并將兩個小瓶串聯(lián),控制電流為0.3mA,鍍1h,得白色緊密的鍍銀電極兩只。
(2)銅電極的制備 將銅電極在1∶3 的稀硝酸中浸泡片刻,取出洗凈,作為負極,以另一銅板作正極在鍍銅液 中電鍍(鍍銅液組成為:每升中含125gCuSO45H2O,25gH2SO4,50mL 乙醇)。控制電流為 20mA,電鍍20min 得表面呈紅色的Cu 電極,洗凈后放入0.1000molkg-1CuSO4 中備用。
(3)鋅電極的制備 將鋅電極在稀硫酸溶液中浸泡片刻,取出洗凈,浸入汞或飽和硝酸亞汞溶液中約10s,表面 上即生成一層光亮的汞齊,用水沖洗晾干后,插入0.1000molkg-1ZnSO4 中待用。 二、鹽橋的制備 ------------------------------------------------------------------------------ 1、瓊酯-飽和KCl 鹽橋: 燒杯。
一、銅、銀、鋅電極的制備 ----------------------------------------------------------------------------- (1)銀電極的制備 將欲鍍之銀電極兩只用細砂紙輕輕打磨至露出新鮮的金屬光澤,再用蒸餾水洗凈。將欲用 的兩只Pt 電極浸入稀硝酸溶液片刻,取出用蒸餾水洗凈。
將洗凈的電極分別插入盛有鍍銀 液(鍍液組成為100mL 水中加1.5g 硝酸銀和1.5g 氰化鈉)的小瓶中,按圖Ⅲ 15 1 接好 線路 ,并將兩個小瓶串聯(lián),控制電流為0.3mA,鍍1h,得白色緊密的鍍銀電極兩只。 (2)銅電極的制備 將銅電極在1∶3 的稀硝酸中浸泡片刻,取出洗凈,作為負極,以另一銅板作正極在鍍銅液 中電鍍(鍍銅液組成為:每升中含125gCuSO4??5H2O,25gH2SO4,50mL 乙醇)。
控制電流為 20mA,電鍍20min 得表面呈紅色的Cu 電極,洗凈后放入0.1000mol??kg-1CuSO4 中備用。 (3)鋅電極的制備 將鋅電極在稀硫酸溶液中浸泡片刻,取出洗凈,浸入汞或飽和硝酸亞汞溶液中約10s,表面 上即生成一層光亮的汞齊,用水沖洗晾干后,插入0.1000mol??kg-1ZnSO4 中待用。
二、鹽橋的制備 ------------------------------------------------------------------------------ 1、瓊酯-飽和KCl 鹽橋: 燒杯中加入瓊酯3 克和97ml 蒸餾水,在水浴上加熱至完全溶解。 然后加入30 克KCl 充分攪拌,KCl 完全溶解后趁熱用滴管或虹吸將此溶液加入已事先彎好 的玻璃管中,靜置待瓊酯凝結(jié)后便可使用。
瓊酯-飽和KCl 鹽橋不能用于含Ag+、Hg2 2+等 與Cl-作用的例子或含有ClO4-等與K+作用的物質(zhì)的溶液。 2、3%瓊酯-1mol??dm-3 K2SO4鹽橋:適用于與作用的溶液,在該溶液中可使用Hg―Hg2SO4― 飽和K2SO4 電極。
3、3%瓊酯-1mol??dm-3 NaCl 或LiCl 鹽橋:適用于含高濃度的ClO4-的溶液,在該溶液 中可使用汞-甘汞-飽和NaCl 或LiCl 電極。 4、NH4NO3 鹽橋和KNO3 鹽橋在許多溶液中都能使用,但它與通 常的各種電極無共同離子, 因而在共同使用時會改變參考電極的濃度和引入外來離子,從而可能改變參考電極的電勢 。
另外在含有高濃度的酸、氨的溶液中不能使用瓊酯鹽橋。 5、(1)簡易法 用滴管將飽和KNO3(或NH4NO3)溶液注入U型管中,加滿后用捻緊的濾紙塞緊U型管兩端 即 可,管中不能存有氣泡。
(2) 凝膠法 稱取瓊脂1g 放入50mL 飽和KNO3 溶液中,浸泡片刻,再緩慢加熱至沸騰,待瓊脂全部溶 解后 稍冷,將洗凈之鹽橋管插入瓊脂溶液中,從管的上口將溶液吸滿(管中不能有氣泡), 保持 此充滿狀態(tài)冷卻到室溫,即凝固成凍膠固定在管內(nèi)。取出擦凈備用。
三、電鍍常識 ------------------------------------------------------------------------------- 電鍍常識 表面處理的基本過程大致分為三個階段:前處理,中間處理和后處理。 1 前處理 零件在處理之前,程度不同地存在著毛刺和油污,有的嚴重腐蝕,給中間處理帶來很大困 難,給化學(xué)或電化學(xué)過程增加額外阻力,有時甚至使零件局部或整個表面不能獲得鍍層或 膜層,還會污染電解液,影響表面處理層的質(zhì)量。
包括除油、浸蝕,磨光、拋光、滾光、吹砂、局部保護、裝掛、加輔助電極等。 2 中間處理 是賦予零件各種預(yù)期性能的主要階段,是表面處理的核心,表面處理質(zhì)量的好壞主要取決 于這一階段的處理。
3 后處理 是對膜層和鍍層的輔助處理。 電鍍過程中的基本術(shù)語 ------------------------------------------------------------------ 1 分散能力 在特定條件下,一定溶液使電極(通常是陰極)鍍層分布比初次電流分布所獲得的結(jié)果更 為均勻的能力。
亦稱均鍍能力。 2 覆蓋能力 鍍液在特定條件下凹槽或深孔處沉積金屬的能力。
亦稱深鍍能力。 3 陽 極 能夠接受反應(yīng)物所給出電子的電極,即發(fā)生氧化反應(yīng)的電極。
4 不溶性陽極 在電流通過時,不發(fā)生陽極溶解反應(yīng)的電極。 5 陰 極 反應(yīng)于其上獲得電子的電極,即發(fā)生還原反應(yīng)的電極。
6 電流密度 單位面積電極上通過的電流強度,通常以 A/dm2 表示。 7 電流密度范圍 能獲得合格鍍層的電流密度區(qū)間。
8 電流效率 電極上通過單位電量時,其一反應(yīng)形成之產(chǎn)。
電化學(xué)知識歸納與整理 二、考點歸納:內(nèi)容 原電池 電解池 電鍍池 Zn 裝 置 圖 CuSO4溶液 Pt Pt 鹽酸溶液 Cu Fe CuCl2溶液 定義 將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置 將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置 應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其他金屬或合金的裝置 形成 條件 ①活動性不同的兩電極(連接);②電解質(zhì)溶液(電極插入其中并與電極自發(fā)反應(yīng));③形成閉合回路。
①兩電極接直流電源;②兩電極插入電解質(zhì)溶液;③形成閉合回路。①鍍層金屬接電源正極作陽極,鍍件接電源負極作陰極;②電鍍液必須含有鍍層金屬的陽離子 ③形成閉合回路。
兩電極規(guī)定及 反應(yīng) 負極:較活潑金屬;釋放電子;發(fā)氧化化反應(yīng) 正極:較不活潑金屬(或能導(dǎo)電的非金屬);電子流入一極;發(fā)生還原反應(yīng)。陰極:與電源負極相連的 極;發(fā)生還原反應(yīng)。
陽極:與電源正極相連的 極;發(fā)生氧化反應(yīng)。陰極:待鍍金屬;還原反應(yīng)。
陽極:鍍層金屬;氧化反應(yīng)。電子 流向 e-沿導(dǎo)線 負極 正極 負極→陰極→陽離子 正極←陽極←陰離子 負極→陰極→陽離子 正極←陽極 電解液變 化1. 理解掌握原電池和電解池(電鍍池)的構(gòu)成條件和工作原理:2. 掌握電解反應(yīng)產(chǎn)物及電解時溶液pH值的變化規(guī)律及有關(guān)電化學(xué)的計算:⑴要判斷電解產(chǎn)物是什么,必須理解溶液中離子放電順序:陰極放電的總是溶液中的陽離子,與電極材料無關(guān)。
放電順序是:K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+(H+)、Cu2+、Hg2+、Ag+、Au3+ 放電由難到易 陽極:若是惰性電極作陽極,溶液中的陰離子放電,放電順序是:S2-、I-、Br-、Cl-、OH-、含氧酸根離子(NO3-、SO42-、CO32-)、F- 失電子由易到難 若是非惰性電極作陽極,則是電極本身失電子。要明確溶液中陰陽離子的放電順序,有時還需兼顧到溶液的離子濃度。
如果離子濃度相差十分懸殊的情況下,離子濃度大的有可能先放電。如理論上H+的放電能力大于Fe2+、Zn2+,但在電解濃度大的硫酸亞鐵或硫酸鋅溶液時,由于溶液[Fe2+]或[Zn2+]>>[H+],則先在陰極上放電的是Fe2+或Zn2+,因此,陰極上的主要產(chǎn)物則為Fe和Zn。
但在水溶液中,Al3+、Mg2+、Na+等是不會在陰極上放電的。⑵電解時溶液pH值的變化規(guī)律:電解質(zhì)溶液在電解過程中,有時溶液pH值會發(fā)生變化。
判斷電解質(zhì)溶液的pH值變化,有時可以從電解產(chǎn)物上去看。①若電解時陰極上產(chǎn)生H2,陽極上無O2產(chǎn)生,電解后溶液pH值增大;②若陰極上無H2,陽極上產(chǎn)生O2,則電解后溶液pH值減??;③若陰極上有H2,陽極上有O2,且V(H2)==2V(O2),則有三種情況:a 如果原溶液為中性溶液,則電解后pH值不變;b 如果原溶液是酸溶液,則pH值變?。籧 如果原溶液為堿溶液,則pH值變大;④若陰極上無H2,陽極上無O2產(chǎn)生,電解后溶液的pH可能也會發(fā)生變化。
如電解CuCl2溶液(CuCl2溶液由于Cu2+水解顯酸性),一旦CuCl2全部電解完,pH值會變大,成中性溶液。⑶進行有關(guān)電化學(xué)計算,如計算電極析出產(chǎn)物的質(zhì)量或質(zhì)量比,溶液pH值或推斷金屬原子量等時,一定要緊緊抓住陰陽極或正負極等電極反應(yīng)中得失電子數(shù)相等這一規(guī)律。
(4)S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F- Ⅰ Ⅱ Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+ Ⅲ Ⅳ 電解質(zhì)溶液電解規(guī)律 Ⅰ與Ⅲ區(qū):電解電解質(zhì)型 Ⅰ與Ⅳ區(qū):放氫生堿型 Ⅱ與Ⅲ區(qū):放氧生酸型 Ⅱ與Ⅳ區(qū):電解水型3. 理解金屬腐蝕的本質(zhì)及不同情況,了解用電化學(xué)原理在實際生活生產(chǎn)中的應(yīng)用:⑴金屬的腐蝕和防護:①金屬腐蝕的實質(zhì)是鐵等金屬原子失去電子而被氧化成金屬陽離子的過程,可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。金屬與氧化劑(一般非電解質(zhì))接觸,直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的腐蝕叫化學(xué)腐蝕,如鐵與氯氣接觸發(fā)生的腐蝕為化學(xué)腐蝕。
而更普遍存在的,危害也更為嚴重的是電化學(xué)腐蝕,即不純的金屬或合金與電解質(zhì)溶液發(fā)生原電池反應(yīng)引起的腐蝕。如鋼鐵在水膜酸性較強條件下發(fā)生析氫腐蝕Fe-2e-=Fe2+,2H++2e-==H2↑;在水膜酸性很弱或中性條件下,則發(fā)生吸氧腐蝕:2Fe-4e-=2Fe2+,2H2O+O2+4e-==4OH-。
②金屬的防護方法:a、改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu);b、覆蓋保護層;c、使用電化學(xué)保護法 ⑵原電池原理的應(yīng)用:①制作多種化學(xué)電源,如干電池、蓄電池、高能電池、燃料電池;②加快化學(xué)反應(yīng)速率。如純鋅與鹽酸反應(yīng)制H2反應(yīng)速率較慢,若滴入幾滴CuCl2溶液,使置換出來的銅緊密附在鋅表面,形成許多微小的原電池,可大大加快化學(xué)反應(yīng);③金屬的電化學(xué)保護,犧牲陽極的陰極保護法;④金屬活動性的判斷。
⑶電解原理的應(yīng)用:①制取物質(zhì):例如用電解飽和食鹽水溶液可制取氫氣、氯氣和燒堿。②電鍍:應(yīng)用電解原理,在某些金屬或非金屬表面鍍上一薄層其它金屬或合金的過程。
電鍍時,鍍件作陰極,鍍層金屬作陽極,選擇含有鍍層金屬陽離子的鹽溶液為電解質(zhì)溶液。電鍍過程中該金屬陽離子濃度不變。
③精煉銅:以精銅作陰極,粗銅作陽極,以硫酸銅為電解質(zhì)溶液,陽極粗銅溶解,陰極 析出銅,溶液中Cu2+濃度減小 ④電冶活潑金屬:電解熔融狀態(tài)的Al2O3、MgCl2、NaCl可得到金屬單質(zhì)。
負極失電子 正極得電子 酸性溶液中不能出現(xiàn)氫氧根 堿性溶液中不能出現(xiàn)氫離子 氧離子不存在 對于金屬——金屬電極,通常較活潑的金屬是負極,較不活潑的金屬是正極。(具體還要看金屬在電解質(zhì)溶液中表現(xiàn)出的活潑性)如原電池: Fe——Cu——稀硫酸中,F(xiàn)e作負極,Cu作正極; 在原電池內(nèi)電解質(zhì)溶液中,陰離子流向負極,陽離子流向正極.鹽橋只是用來形成閉合回路使電子流過.原電池是由于得失電子所形成的電流.氫氧化鈉為電解質(zhì),兩極為銅和銀,銅會失去電子,所以可以發(fā)生反應(yīng)同理鐵和銅 原電池條件下,水中的氫離子和氫氧根,即使很少也能作為反應(yīng)物了,這個觀點是錯誤的.要看電解質(zhì)中是否有比氫離子先析出的離子.判斷離子的活潑性.我給你個表吧Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ (特別注意的是以下陽離子的放電順序:Fe3+>Cu2+>Fe2+>Zn2+>H+) (特別注意的是以下陽離子的放電順序:Fe3+>Cu2+>Fe2+>Zn2+>H+) 意思就是有銅離子的存在就先析出銅 氫氧根一般都是它反應(yīng),也給你個表陰離子放電(失電子)順序:S2- >I->Br - >Cl- >OH->含氧酸根離子 下面是一個教學(xué)視頻 我覺得還可以 我只能解釋到這里了,書本沒帶回來,看不懂不要怪我
參考資料:
1.掌握基礎(chǔ),理解實質(zhì)
原電池與電解池反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng),原電池是能夠自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng),是放熱的氧化還原反應(yīng)才能設(shè)計成原電池反應(yīng);一般的電解池是不能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng),需外界提供能量(如電能)才能完成的氧化還原反應(yīng)。
2、解電化學(xué)習(xí)題之前要“三看”
(1)一看有無外加電源,區(qū)分原電池與電解池
在解有關(guān)電化學(xué)習(xí)題中,部分同學(xué)審題不明,往往不看習(xí)題中介紹的是原電池還是電解池,上來就做,往往解題的出發(fā)點就錯了。原電池與電解池關(guān)鍵的區(qū)別是看是否有外加電源。尤其是電解池與原電池串聯(lián)的裝置,要分清原電池與電解池。
(2)二看電解池陽極材料,確定陽極的氧化反應(yīng)
電解池中若陽極材料是活性電極,則金屬電極被氧化溶解,而非電解液中的陰離子在陽極氧化。若為惰性電極則后看溶液中的陰離子,且陰離子放電有先后順序。
(3)三看電解液中的陰陽離子的種類,確定發(fā)生反應(yīng)的離子
若為惰性電極則后看溶液中的陰離子,且陰離子放電有先后順序。而陰極與電極無關(guān),只與溶液中陽離子有關(guān),且陽離子得電子也有先后關(guān)系。
上也很全面
電解池的電極反應(yīng)符合異性相吸的原理,陽極連著電源的正極帶正電性,所以能吸引溶液中的陰離子到電極上反應(yīng),而陰極連著電源的負極帶負電性,能吸引溶液中的陽離子到電極上反應(yīng)。
參加電極反應(yīng)的離子有一定的順序:陽離子一般以金屬活動性順序表為基準,排在H+后面的金屬陽離子先得電子,如果是活潑金屬的陽離子則輪到水電離出來的H+先得電子;陰離子看組成,如果是簡單陰離子如 Cl-、Br-、S2-等,那么就是它們先失電子,如果酸根陰離子是硫酸根離子、碳酸根離子、硝酸根離子這些復(fù)雜原子團時,那么就輪到水電離出來的OH-先失電子了如: 電解NaCl溶液:陽離子是H+在陰極得電子,陰離子就是Cl-在陽極失電子;電解Na2SO4溶液:陽離子是H+在陰極得電子,陰離子就是OH-在陽極失電子;電解CuSO4溶液:陽離子是Cu2+在陰極得電子,陰離子就是OH-在陽極失電子;電解CuCl2溶液:陽離子是Cu2+在陰極得電子,陰離子就是Cl-在陽極失電子;。
1、原電池、電解池、電鍍池判定規(guī)律
若無外接電源,可能是原電池,然后依據(jù)原電池的形成條件分析判定,主要思路是“三看”。先看電極:兩極為導(dǎo)體且活潑性不同;再看溶液:兩極插入電解質(zhì)溶液中;后看回路:形成閉合回路或兩極接觸。
若有外接電源,兩極插入電解質(zhì)溶液中,則可能是電解池或電鍍池。當(dāng)陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬陽離子相同則為電鍍池,其余情況為電解池。
2、酸、堿、鹽溶液電解規(guī)律(惰性電極)
3、關(guān)計算的方法規(guī)律
有關(guān)電解的計算通常是求電解后某產(chǎn)物質(zhì)量、氣體的體積、某元素的化合價以及溶液的pH、物質(zhì)的量濃度等。解答此類題的方法有兩種:一是根據(jù)電解方程式或電極反應(yīng)式列比例式求解;二是利用各電極、線路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目守恒等式求解。以電子守恒較為簡便,注意運用。
3、電化學(xué)基礎(chǔ)知識的應(yīng)用
(1)析氫腐蝕與吸氧腐蝕(以鋼鐵為例):
(2)的防護,主要有下面幾種情況:
改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu),例如把Ni、Cr等加入普通鋼里制成不銹鋼;覆蓋保護層,例如涂油層、油漆、搪瓷、熟料等,另外還有電鍍耐腐蝕的金屬(Zn、Sn、Cr、Ni等);電化學(xué)保護法,多采用犧牲陽極保護法,如在船只的螺旋槳附近的船體上鑲嵌活潑金屬鋅塊,另外可采用與電源負極相連接的保護方法,例如大型水壩船閘的保護就是讓鐵閘門和電源負極相連。
(3)電解原理的應(yīng)用
氯堿工業(yè)(電解飽和食鹽水):2NaCl + 2H2O ==(電解) 2NaOH + H2↑ + Cl2↑;活潑金屬Na、Mg、Al的制取,例如,電解熔融的NaOH制金屬Na,4NaOH ==(電解) 4Na +2H2O + O2↑(其中Na為陰極區(qū)產(chǎn)物而 H2O和 O2則為陽極區(qū)產(chǎn)物);金屬的精煉,例如銅的精煉,以粗銅為陽極,精銅為陰極,含銅離子的溶液作電解質(zhì)溶液;電鍍,待鍍金屬制品作陰極,鍍層金屬作陽極,含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液,陽極反應(yīng):M – ne-== Mn+(進入溶液),陰極反應(yīng)Mn++ ne-== M(在鍍件上沉積)。
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