Question

高一电解池与原电池知识点

Answer 1

一．关于原电池和电解池两极的名称
1.（1）原电池原电池的两极习惯上称为正负极，这实际上是物理名称，本质上是根据电子或电流的流向定义的。学生如果容易混淆，可联系日常生活中的电池记忆，是一个比较好的方法。但须注意的是，在金属防护中有一个“牺牲阳极的阴极保护法”，不要记错。理解原电池的正负极如下几点：
①可以是两种活泼性不同的金属电极
②可以是金属与非金属（如石墨），如化学电源中
③也可以都是惰性电极（如燃料电池）
④还可以是金属和金属氧化物（如铅蓄电池），而电解质则既可以是某电解质的水溶液，也可能是熔融盐。
（2）对于正、负极的判断 ：
负极：①电子流出的一极（本质）②电流流入的一极③金属性相对较活泼的一极（注意Al电极）④发生氧化反应的一极⑤阴离子移向的一极⑥被腐蚀的一极⑦质量减小的一极⑧燃料气体在其上面失电子的一极⑨根据电极反应现象等。
正极：①电子流入的一极（本质）②电流流出的一极③金属性相对较不活泼的一极④发生还原反应的一极⑤阳离子移向的一极⑥被保护的一极⑦产生气体获析出金属的一极⑧助燃气体在其上面得电子的一极⑨根据电极反应现象等。
2.判断电解池的电极名称与电极反应的关系
电解池的两极习惯上称作阴、阳极，这实际上是化学名称，本质上根据外接电源或电解质溶液中阴、阳离子的移动方向确定的名称，即所谓的“阴阳结合”---阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动。可以用四个字概括：阳----氧，阴----还；实际上只须记“阳氧”两个字就可以了，其它的可以推理。
二．关于电极反应式的书写
在电化学的学习中要紧紧抓住原电池和电解池的不同本质（自发和非自发）。
1.对于原电池，电极反应式和总反应式的书写方法一般是：
第一步：判断正负极；第二步：根据负极及溶液中离子参加反应情况确定电极反应；第三步：将电极反应相加得总反应式。原电池的“加和法”必须掌握，有了这一法宝，对于任何一个原电池反应，只要先写出易写的一极反应式，用总反应式减去其中一极的反应式，就可得另一极的反应式（注意电荷守恒）。
2.对于电解池，电极反应和总反应式的书写方法一般是： 第一步：确定电极的材料及阴阳极；第二步：根据电极材料和溶液介质情况分析判断电极反应；第三步：将电极反应相加得总反应式（注意有水被电解时的情况）。
三．电解规律
1.（1）惰性电极电解酸、碱、盐溶液，就可以分为电解水型(例NaOH)、分解电解质型(例CuCl2)、放H2生碱型(例NaCl)、放O2生酸型(例CuSO4)等。如果上述方法不容易记忆容易混淆，不妨干脆就重点记住常见阴阳离子的放电按顺序（借助氧化还原知识更容易记），用到时现推导即可。
（2）阴阳离子的放电按顺序：
阳极:金属阳极(Au、Pt除外)＞S2－＞I－＞ Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子和F－。
阴极：Ag＋＞Hg＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞Pb2＋＞H＋＞Sn2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞（H＋）＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋。
上述放电顺序分成四组，即“阴前离子和阴后离子，氢前离子和氢后离子”，然后两两组合成可溶于水的电解质，分析电解时的阴阳极放电情况，就不难总结出电解规律。
（3）规律：
①位于前边的还原性强的微粒优先失去电子。只要有水，含氧酸根离子和F-就不能失去电子。若阳极是活泼或较活泼金属时，一般是电极的金属失去电子，而不是电解液中阴离子放电。
②阳离子放电，其顺序大体可参照金属活动顺序来推断。位于金属活动顺序表后面的金属，其对应的阳离子越易得到电子： 即位于前边的氧化性强的微粒优先得到电子。只要有水，一般H+后面的离子不能得到电子。
③一般电解规律（惰性电极）可以概括为：
阳极：无卤（I2、Br2、Cl2）有氧
阴极：前氢后金（氢前析氢，氢后析金）
需要特别注意的是电解一定要看好阳极材料，若是活泼金属则是该金属放电。
2．电解后电解质溶液的复原
到底加入何物质能够复原？例如电解CuSO4溶液，为什么要加CuO而不是Cu(OH)2?要从一个个的个例中总结出规律———加入适量阴阳两极产物的化合物。总的来讲，就是既要考虑“质”又要考虑“量”。这样，就不难理解电解CuSO4溶液，为什么要加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”，加显然多加了氢。
3．电解的计算是一个重点应用问题
其常用的解题方法可以归结为两种：一是根据电解方程式或电极反应式列比例求解；二是利用各电极、线路中转移的电子数目守恒列等式求解（此法较为简便）。
关键是电子守恒，特别要注意：①电极和电极名称要区分清楚②电极产物要判断准确③找准各产物间量的关系。
四．金属的腐蚀与防护
金属的腐蚀与防护也多与电化学有关，要注意结合电化学的相关原理及图像加以分析应用，尽量多发掘生活中常见的例子加以巩固理解。
例：如图各容器中盛有海水，铁在其中腐蚀时由快到慢的顺序是

A．④>②>①>③ B．②>①>③>④
C．④>②>③>① D．③>②>④>①
答案为C。
总结金属腐蚀的快慢判断方法：
电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐蚀措施的腐蚀；
同一种金属腐蚀：强电解质>弱电解质>非电解质溶液。相反地，金属腐蚀的防护措施优劣顺序：外加电源的阴极保护法>牺牲阳极的阴极保护法>化学防护>无防腐蚀措施。

Answer 2

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Answer 3

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