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第四章 电化学根底
第一节 原电池
原电池:
1、概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池。
2、组成条件:①两个活泼性不同的电极② 电解质溶液③ 电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路
3、电子流向:外电路: 电极,假设阳极材料为活性电极〔、)等金属,那么阳极反响为电极材料失去电子,变成离子进入溶液;假设为惰性材料,那么根据阴阳离子的放电顺序,依据阳氧阴还的规律来书写电极反响式。
电解质水溶液点解产物的规律[来源:学|科|网]
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类型
电极反响特点
实例
电解对象
电解质浓度
电解质溶液复原
分解电解质型
电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电
电解质
减小
增大
2
——
2
放H2生成碱型
阴极:水放H2生碱
阳极:电解质阴离子放电
电解质与水
生成新电解质
增大
放氧生酸型
阴极:电解质阳离子放电
阳极:水放O2生酸
4
电解质与水
生成新电解质
减小
氧化铜
电解水型
阴极:44 2H2 ↑
阳极:44 O2↑+ 2H2O
水
增大
增大
水
H24
减小
24
不变
上述四种类型电解质分类:
〔1〕电解水型:含氧酸,强碱,活泼金属含氧酸盐
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〔2〕电解电解质型:无氧酸,不活泼金属的无氧酸盐〔氟化物除外〕
〔3〕放氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐
〔4〕放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐
二、电解原理的应用
1、电解饱与食盐水以制造烧碱、氯气与氢气
〔1〕、电镀应用电解原理在某些金属外表镀上一薄层其他金属或合金的方法
〔2〕、电极、电解质溶液的选择:
阳极:镀层金属,失去电子,成为离子进入溶液 M— - M
阴极:待镀金属〔镀件〕:溶液中的金属离子得到电子,成为金属原子,附着在金属外表
M + - M
电解质溶液:含有镀层金属离子的溶液做电镀液
镀铜反响原理
阳极(纯铜):22+,阴极(镀件):22,
电解液:可溶性铜盐溶液,如4溶液
〔3〕、电镀应用之一:铜的精炼
阳极:粗铜;阴极: 纯铜电解质溶液: 硫酸铜
3、电冶金
〔1〕、电冶金:使矿石中的 金属阳离子 获得电子,从它们的化合物中复原出来用于冶炼活泼金属,如钠、镁、钙、铝
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〔2〕、电解氯化钠:
通电前,氯化钠高温下熔融: + +
通直流电后:阳极:2 + 2 2
阴极:2— 2 2↑
☆规律总结:原电池、电解池、电镀池的判断规律
〔1〕假设无外接电源,又具备组成原电池的三个条件。①有活泼性不同的两个电极;②两极用导线互相连接成直接插入连通的电解质溶液里;③较活泼金属及电解质溶液能发生氧化复原反响〔有时是及水电离产生的作用〕,只要同时具备这三个条件即为原电池。
〔2〕假设有外接电源,两极插入电解质溶液中,那么可能是电解池或电镀池;当阴极为金属,阳极亦为金属且及电解质溶液中的金属离子属同种元素时,那么为电镀池。
〔3〕假设多个单池相互串联,又有外接电源时,那么及电源相连接的装置为电解池成电镀池。假设无外接电源时,先选较活泼金属电极为原电池的负极〔电子输出极〕,有关装置为原电池,其余为电镀池或电解池。
原电池,电解池,电镀池的比拟
性质 类别
原电池
电解池
电镀池
定义
〔装置特点〕
将化学能转变成电能的装置
将电能转变成化学能的装置
应用电解原理在某些金属外表镀上一侧层其他金属
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反响特征
自发反响
非自发反响
非自发反响
装置特征
无电源,两级材料不同
有电源,两级材料可同可不同
有电源
形成条件
活动性不同的两极
电解质溶液
形成闭合回路
两电极连接直流电源
两电极插入电解质溶液
形成闭合回路[来源:学科网]
1镀层金属接电源正极,待镀金属接负极;2电镀液必须含有镀层金属的离子
电极名称
负极:较活泼金属
正极:较不活泼金属〔能导电非金属〕
阳极:及电源正极相连
阴极:及电源负极相连
名称同电解,但有限制条件
阳极:必须是镀层金属
阴极:镀件
电极反响
负极:氧化反响,金属失去电子
正极:复原反响,溶液中的阳离子的电子或者氧气得电子〔吸氧腐蚀〕
阳极:氧化反响,溶液中的阴离子失去电子,或电极金属失电子
阴极:复原反响,溶液中的阳离子得到电子
阳极:金属电极失去电子
阴极:电镀液中阳离子得到电子
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电子