专题八 电化学原理
[最新考纲]
1.了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理。
2.理解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害,防止金属腐蚀的措施。
自 查
1.原电池、电解池的判定
(1)根据概念判定原电池:化学能⇒电能电解池:电能⇒化学能
如:二次电池使用过程的分析,其中放电过程是将化学能转变成电能,为原电池反应。充电过程是将电能转变成化学能,为电解池反应。
(2)根据有无外接电源判定:有外接电源的为电解池,无外接电源的为原电池。
2.电极的判定
(1)原电池正、负极的确定
负极较活泼的金属电极(注意:特殊的电解质溶液可能会影响电极)质量减小的电极(适用于金属电极)电子流出的电极发生氧化反应的电极阴离子移向的电极
说明:自己整理正极判断方法
(2)电解池阴、阳极的判定
阴极与电源负极相连的电极电子流入的电极阳离子移向的电极发生还原反应的电极质量增加的电极(适用于金属阳离子放电的电解过程)
说明:自己整理阳极判断方法:
3.金属的腐蚀
(1)干燥的环境下以化学腐蚀为主,一般情况下以电化学腐蚀为主。
(2)金属腐蚀快慢的规律
电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>有防腐措施的腐蚀。
(3)钢铁吸氧腐蚀过程
负极:2Fe-4e-===2Fe2+正极:O2+2H2O+4e-===4OH-―→Fe(OH)2――→+O2+H2O
Fe(OH)3―→Fe2O3•xH2O(铁锈)
自 悟
1.两种活泼性不同的金属组成原电池,活泼性强的金属一定作负极吗?
提示 不一定,还要看电解质溶液,如原电池Mg-Al-NaOH溶液中金属铝作负极,而原电池Mg-Al-HCl溶液中金属铝作正极;原电池Fe-Cu-HCl溶液中Fe作负极,而原电池Fe-Cu-HNO3(浓)中Fe作正极。
2.在原电池外部,电子由负极沿外电路流向正极,而在原电池内部,电子由正极流向负极吗?电解池的情况又是怎样?
提示 原电池中电子由负极沿外电路流向正极,在原电池内部,没有电子的流动,而是离子的移动;在电解池中,电子由电源负极流向阴极,由阳极流向电源正极,在电解池内部,没有电子的流动,而是离子的流动。即“电子走陆路,离子走水路”。
3.电解饱和氯化钠溶液一小段时间后(氯化钠足量),向电解液中加入适量盐酸可以使之复原吗?
提示 根据“出什么,补什么”即加入的物质与析出的物质相同或等价。电解时生成H2和Cl2,相当于析出“HCl”,故应向电解液中通入适量HCl气体可使之复原。
4.电解精炼铜时,电解质溶液的成分是否发生变化?阳极减小的质量是否等于阴极增加的质量?
提示 电解精炼铜时,阳极放电的金属除Cu外,还有比铜活泼的杂质金属,阴极放电的只有Cu2+。
由此可知电解质溶液中Cu2+的量减少,杂质离子的量增加。阳极减小的质量大于阴极增加的质量。
自 建