侯晨鹞 河南省汝阳县第一高级中学 邮编471200
联系电话:13083629602电子信箱:hcy278589@sohu.com
一、原电池正、负极的确定方法
方法一:根据原电池电极材料的性质确定。通常是:
(1)对于金属—金属电极,较活泼金属是负极,较不活泼金属是正极;
(2)对于金属—非金属电极,金属是负极,非金属是正极,如干电池等;
(3)对于金属—化合物电极,金属是负极,化合物是正极,如Ag2O|KOH|Zn电池(银锌纽扣电池)等。
方法二:根据电极反应的本质确定。原电池中,负极向外电路提供电子,所以负极上一定发生失电子的氧化反应,正极上一定发生得电子的还原反应。所以,失电子的反应
氧化反应
负极;得电子的反应
还原反应
正极。
方法三:根据电极现象确定:通常情况下,在原电池中某一电极若不断溶解或质量不断减少,该电极发生氧化反应,此为原电池的负极;若原电池中某一电极上有气体生成,电极的质量不断增加或电极质量不变,该电极发生还原反应,此为原电池的正极。
注意特例:例如镁和铝在氢氧化钠溶液中构成的原电池,镁是正极,铝是负极;铜和铁在浓硝酸中构成的原电池,铁是正极,铜是负极;铅蓄电池放电时,负极由Pb变为PbSO4质量增加。
二、电解池中阴、阳极的判断
方法一:根据外接电源判断。与外接电源正极相连的一定是阳极,与外接电源负极相连接的一定是阴极。
方法二:根据电极现象确定:通常情况下:
①阴极质量增加或不变,阳极质量不变或减小;
②阴极析出还原性气体(H2),阳极析出氧化性气体(O2、Cl2等)
③若中性溶液中滴加酚酞,先变红的一极为阴极;滴加石蕊,先变红的一极为阳极。
方法三:根据溶液中阴、阳离子的移动方向或电子流向来判断
①阴离子阳极移动,阳离子向阴极移动;
②电子流入的一极为阴极,电子流出的一极为阳极。
方法四:根据反应的实质判断。阴极上发生还原反应,阳极上发生氧化反应。
注意特例:铅蓄电池充电时,阴极由PbSO4变为Pb质量减小。
三、电极反应式的书写的基本方法
(一)原电池中电极反应式的书写方法
(1)先确定原电池的正负极,列出正负极上的反应物质,并标出相同数目电子的得失。
(2)注意负极(正极)反应生成的阳(阴)离子与电解质溶液中的阴(阳)离子是否共存。若不共存,则该电解质溶液中的阴(阳)离子应写入负极反应式;若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,则水必须写入正极反应式中,且O2与水生成OH-,若电解质溶液为酸性,则H+必须写入正极反应式中,O2与H+生成水。
(3)正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式,可先写出较易书写的电极反应式,然后在电子守恒的基础上,总反应式减去较易写出的电极反应式,即得到较难写出的电极反应式。
(二)电解池中电极反应式的书写方法
(1)首先看阳极材料,如果阳极是活泼电极(金属活动顺序表Ag以前),则应是阳极失电子,阳极不断溶解,溶液中的阴离子不能失电子。
(2)如果阳极是惰性电极(Pt、Au、石墨),则应是电解质溶液中的离子放电,应根据离子的放电顺序进行书写电极反应式。
总的来说,不管是原电池还是电解池,电极方程式书写的一般为步骤均为:
①列物质,标得失;②选离子,配电荷;③巧用水,定系数;④两式加,验总式。
四、用惰性电极电解不同溶液时各种变化情况规律方法(假设温度不变)
类型
|
电极反应特点
|
实例
|
电解
对象
|
电解质浓度
|
pH
|
电解质溶液复原
|
电解
水型
|
阴极:2H++2e-==H2↑
阳极:4OH--4e-==2H2O+O2↑
|
NaOH
|
水
|
增大
|
增大
|
水
|
H2SO4
|
水
|
增大
|
减小
|
水
|
Na2SO4
|
水
|
增大
|
不变
|
水
|
分解电解质型
|
电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电
|
HCl
|
电解质
|
减小
|
增大
|
氯化氢
|
CuCl2
|
电解质
|
减小
|
增大
|
氯化铜
|
放H2生碱型
|
阴极:H2O放电,放H2生碱
阳极:电解质阴离子放电
|
NaCl
|
电解质
和水
|
生成新电解质
|
增大
|
氯化氢
|
放O2生酸型
|
阴极:电解质阳离子放电
阳极:H2O放电,放O2生酸
|
CuSO4
|
电解质
和水
|
生成新电解质
|
减小
|
氧化铜
|
五、电化学计算的基本方法
原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、根据电荷量求产物的量与根据产物的量求电荷量等的计算。不论哪类计算,均可概括为下列三种方法:
①根据电子守恒法计算:用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电荷量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。
②根据总反应式计算:先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式列比例式计算。
③根据关系式计算:借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁,建立计算所需的关系式。