电解电极反应方程式总结
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原电池与电解池比较(1)原电池与电解池的区别
原电池电解池
本质化学能转化为电能电能转化为化学能装置
判断
无外加电源有外加电源
电极判断负极:还原性较强的极或电子流出的
极正极:还原性较弱的极或电子流入的极阳极:与直流电源正极相连的极阴极:与直流电源负极相连的极
电极上的反应(1)负极本身或还原剂失去电子发生
氧化反应
(2)正极:溶液中某些阳离子或氧化
剂得到电子
(1)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
(2)阴极本身不反应,溶液中的阳离
子得到电子发生还原反应
电子流向负极→外电路→正极电源负极→由导线→阴极→由溶液→
阳极→电源正极
电流
方向
正极→外电路→负极
应用铅蓄电池电镀、精炼、冶金
(1)同一原电池的正负极的电极反应得失电子数相等。(2)同一电解池的阳极、阴极电极反应中
得失电子数相等。(3)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。
(2)可逆原电池的充电过程:可逆原电池的充电过程就是电解。
(3)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。
①原电池。
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(除氢外)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(不要把负极称为阴极;正极称为阳极)。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。
②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(对电镀而言)在该极失去电子被氧化。
B.电解池(或电镀池)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溶液,析出Cu的一极必为阴极;放出的一极必为阳极。
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,使或相对过剩。一般是自水溶液中析氢气时,消耗,使水的电离平衡向生成的方向移动,使浓度加大,pH上升。若是析出氧气时,则因而消耗了,使水电离平衡向生成方向移动,而使浓度加大,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”。
用惰性电极电解电解质溶液时的总结
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-→M n+(氧化反应)
分类:化学腐蚀(金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀)、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):Fe-2e-=Fe2+;
正极(C):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)3Fe2O3 +3H2O
负极(Fe):Fe-2e-=Fe2+;
析氢腐蚀:正极(C):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:①、改变金属的内部组织结构;
保护方法:②、在金属表面覆盖保护层;
③、电化学保护法(牺牲阳极的阴极保护法)
金
属
的
腐
蚀
与
防
护
1.电解CuCl2溶液
阳极:2Cl- - 2e- == Cl2↑阴极:Cu2+ + 2e- == Cu
总反应式:2Cl- + Cu2+Cl2↑ + Cu
2.电解精炼铜
阳极(粗铜):Cu - 2e- == Cu2+阴极(纯铜) :Cu2+ + 2e- == Cu
总反应式:无
3.电镀铜
阳极(纯铜):Cu - 2e- == Cu2+阴极(待镀金属,如Fe):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- +2H2O H2↑+Cl2↑ +2OH-
5.电解HCl溶液
阳极:2Cl- - 2e- == Cl2↑阴极:2H+ + 2e- == H2↑
总反应式:2Cl- + 2H+Cl2↑ + H2↑
6.电解NaOH溶液
阳极:4OH- - 4e- == O2↑ + 2H2O 阴极:4H2O + 4e- == 2H2↑ + 4OH-
总反应式:2H2O 2H2↑ + O2↑
7.电解H2SO4溶液
阳极:2H2O - 4e- == O2↑ + 4H+阴极:4H+ +4e- == 2H2↑
总反应式:2H2O 2H2↑ + O2↑
8.电解KNO3溶液
阳极:2H2O - 4e- == O2↑ + 4H+阴极:4H2O + 4e- == 2H2↑ + 4OH-
总反应式:2H2O 2H2↑ + O2↑
9.电解CuSO4溶液
阳极:2H2O - 4e- == O2↑ + 4H+阴极:2Cu2+ + 4e- == 2Cu↓
总反应式:2Cu2+ + 2H2O 2Cu↓ + O2↑ + 4H+
10.电解AgNO3溶液
阳极:2H2O - 4e- == O2↑ + 4H+阴极:4Ag+ + 4e- == 4Ag↓
总反应式:4Ag+ + 2H2O 4Ag↓ + O2↑ + 4H+