化学自习室移动版

1、正负极的多角度理解

负极：较活泼的金属；发生氧化反应的一极；电子丰富的一极；电子流出的一极；电流流入的一极；被腐蚀的一极。

正极：较不活泼的金属；发生还原反应的一极；电子贫乏的一极；电子流入的一极；电流流出的一极；被保护的一极。

例1：国外新近研制的溴—锌蓄电池的基本构造是用碳棒作两极，溴化锌溶液作电解液，现有四个电极反应：

① Zn－2e^-＝Zn₂＋② Zn^2＋＋2e^-＝Zn

③ Br₂＋2e^-＝2Br^－ ④ 2Br^－－2e^-＝Br₂

那么充电时的阳极和放电时的负极的反应分别是 (A)

A. ④① B. ②③ C. ③① D. ②④

解析：电解池的阳极和原电池的负极都是氧化极，即发生失电子的氧化反应，故应选A。

例2：下列关于铜电极的叙述正确的是(MCe₉₈·10) ( AC )

A. 铜锌原电池中铜是正极 B. 用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极

C. 在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极 D. 电解稀硫酸制H₂、O₂时铜作阳极

解析：电解精炼铜是纯铜作阴极，粗铜作阳极；电解稀硫酸时用惰性电极时才能是电解水得到H₂、O₂，若用铜作阳极，则铜电极会反应的。

例3：某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl₂被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是 (上海02.16) (B)

A. a为正极，b为负极；NaClO和NaCl

B. a为负极，b为正极；NaClO和NaCl

C. a为阳极，b为阴极；HClO和NaCl

D. a为阴极，b为阳极；HClO和NaCl

解析：电解氯化钠溶液产生氢气和氯气，以及氢氧化钠溶液，由于氯气与氢氧化钠溶液反应了，只有氢气放出；而氢气是在阴极区产生的，故a极所连接的电极应是阴极，a就为负极。由于氯气与氢氧化钠反应生成NaClO和NaCl，故应选B。

2、电解保浓

规律：(1) 电镀本身是保浓的，不需外加物质。

(2) 电解消耗什么就加什么，如果是两种物质，则将两种物质合起来。

例4：用铂作电极电解一定浓度的下列物质的水溶液。电解结束后，向剩余电解液中加适量水，能使溶液和电解前相同的是(MCe₈₈·15) ( CD )

A. NaCl B. AgNO₃ C. H₂SO₄ D. NaOH

解析：电解后加水才能保浓，则这种电解类型为电解水，H₂SO₄和NaOH溶液的电解属于这种类型。而NaCl溶液和AgNO₃溶液的电解是混合电解。

例5：用铂电极电解一份硝酸银溶液一段时间后，为恢复该溶液的成分、浓度及酸碱性，应加入适量的 (A)

A. 氧化银 B. 氢氧化银 C. 硝酸银 D. 氨水

解析：使用惰性电极时，硝酸银溶液的电解是混合电解，电解的化学方程式如下：4AgNO₃＋2H₂O4Ag＋4HNO₃＋Ｏ_2，而4Ag＋Ｏ2＝2Ag₂O

故应选A。

3、金属被腐蚀或被保护的比较

规律：(1) 电解池的阳极腐蚀最快，其次是原电池的负极，再次为自然腐蚀。

(2) 电解池的阴极保护是好，其次是原电池的正极，再次为一般保护。

例6：下列各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是 (A)

A. 4＞2＞1＞3 B. 2＞1＞3＞4 C. 4＞2＞3＞1 D. 3＞2＞4＞1

解析：4中Fe为电解池的阳极，腐蚀最快；3中Fe为原电池的正极，被保护得最好；3中Fe为原电池的负极，被腐蚀得较快。

4、腐蚀的电极和被保护的电极

常温下，惰性电极不参加反应。原电池中的负极材料被腐蚀，正极材料被保护。电解池中的阳极材料被腐蚀，阴极材料被保护。

例如，外加电流的阴极保护法，是把要保护的钢铁设备作为阴极，另外用不溶性电极作为辅助阳极；两者都放在电解质溶液里，接上外加直流电源。又如牺牲阳极的阴极保护法，在要保护的钢铁设备(如钢闸门)上联结一种更易失去电子的金属或合金。前者的原理是电解原理，后者的原理是原电池原理。

5．比较金属的活泼性或还原性

规律：(1) 原电池中，作为负极材料的金属的活泼性大于作为正极材料的金属。

(2) 电解池中，在阳极上先被溶解的金属活泼，在阴极上最先析出的金属最不活泼。

例7：有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来，浸入电解质溶液中，B不易腐蚀。将A、D分别投入等浓度的盐酸中，D比A反应剧烈。用石墨电极电解同浓度B、C硝酸盐的混合溶液时，C比B先在阴极析出。则四种金属的活动性顺序由强到弱的是 (A)

A. D ＞ A ＞ B ＞ C     B. A ＞ B ＞ C ＞ D

C. C ＞ B ＞ A＞ D            D. C ＞ D ＞ A＞ B

解析：A与B构成的原电池中，A为负极，B为正极，说明A比B活泼；A、D与盐酸的反应中显示D比A活泼；用石墨电极电解B、C硝酸盐的混合溶液时的现象说明B比C活泼。

6．电池、电解池的特点

原电池：一边下，一边上，电子就在中间转。

一类原电池：正极材料不参与反应。

二类原电池：大多发生正极上的吸氧腐蚀反应。

可逆电池：两极材料皆要发生变化。

一般电解：阳极放电：无氯有氧；阴极放电：前氢后金。(氢前析氢，氢后析金。)

三类：电解电解质(自杀)；电解水(死里逃生)；混合电解(全军覆没)。

特殊电解：两极分化严重，阳极越来越瘦，阴极越来越胖。

两类：电镀(包子)；电解精炼(镘头)。

电镀池：电解保浓。一边下，一边上，电解质浓度不变样。

电解精炼池：一边下，一边上，电解质浓度要变样。

例8：从H^＋、Na^＋、Ba^2＋、Cu^2＋、Cl^－、SO₄^2－中选出两种离子组成电解质，按下列要求进行电解，将电解质的化学式填空：(使用惰性电极)

(1) 电解过程中溶液颜色变浅且水量不变_______________________；

(2) 电解过程中电解质含量不变，水量减少_______________________；

(3) 电解过程中溶液的pH值减小_______________________；

(4) 电解过程中，两极析出气体的体积比为1∶1_______________________；

解析：(1) 水量不变，说明是电解质被电解，而颜色变浅则说明是CuCl₂被电解。

(2) 此为电解水，应该是含氧酸或活泼金属的含氧酸盐溶液才行。

(3) 此应为电解后产生酸，如CuSO₄；另外，含氧酸溶液中水被电解，酸浓度增大，pH值也减小；特殊的是CuCl₂溶液电解产生的Cl₂溶于水而使溶液酸性增强。

(4) 电解产生H₂和Cl₂。

答案：(1)CuCl₂ (2) Na₂SO₄、H₂SO₄ (3) H₂SO₄、CuSO₄、CuCl₂ (4) HCl、NaCl、BaCl₂

例9：按右图装置实验，A、b两烧杯分别盛放200 g 10％NaOH溶液和足量CuSO₄溶液。通电一段时间后，C极上有Cu析出。又测得a杯溶液中NaOH的质量分数为10.23％，试回答：

(1) 电源P为________极；

(2) b极产生气体的体积为_______L(标准状况)；

(3) C极上析出沉淀的质量为__________G；

(4) D极上所发生的电极反应式：______________。

解析：B池中C极上有金属析出，说明它为阴极。

由此可知， d、b为阳极，a为阴极。按照“正接阳，负接阴”的规律，电源P为负极。

NaOH溶液电解为电解水，a极产生H₂，b极产生O₂；CuSO₄溶液的电解为混合电解，D极产生O₂，其电极反应式为：4OH^－－4e^-＝2H₂O＋O₂↑。

m(NaOH)＝200 g×10％＝20 g

电解后溶液的质量为：＝195.5 g

被电解的水为：200 g－195.5 g＝4.5 g，为0.125 mol。

由此可知，b极产生的O₂为0.125 mol，即2.8 L。

根据总价数相等关系，O₂的总价数等于Cu的总价数，可得：

0.125 mol×4n(Cu)×2n(Cu)＝0.25 mol，即16 g。

答案：(1) 负 (2) 2.8 (3) 16 (4) 4OH^－－4e^-＝2H₂O＋O₂↑