金属、电化学放电顺序
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电化学知识点概述张银发电化学知识是高中化学中一个重要的知识点,也是高考中一个重要考点,现将电化学常见知识点归纳如下。
1. 金属的电化学腐蚀由原电池反应可知,在电化学腐蚀中较活泼金属被氧化腐蚀掉。
钢铁的电化学腐蚀有2种:1)析氢腐蚀在酸性溶液中发生负极(Fe):正极(C):2)吸氧腐蚀在中性或酸性极弱的溶液中发生负极(Fe):正极(C):结合生成铁锈的成分为。
钢铁的腐蚀以吸氧腐蚀为主。
为防止金属的腐蚀常采用以下措施:(1)改变金属的结构,如铁中加入Cr或Ni制成不锈钢;(2)涂保护层,如搪瓷、喷漆、刷铝粉、镀锌制成白铁皮、镀锡制成马口铁等;(3)连接活泼金属法,即牺牲阳极的阴极保护法,如闸门、轮船连上锌块或锌皮等。
2. 电极产物的判断原电池:正极发生还原反应,负极发生氧化反应电解池:阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应1)在原电池中如果负极为活泼金属,则活泼金属被氧化腐蚀掉,如果是惰性电极如Pt或石墨,则看电解质溶液与正、负极上所填充的物质。
例1 电子表和电子计算器的电池是微型银-锌电池。
其电极分别用组成,电解质溶液是KOH溶液,总的反应式为。
试回答:(1)电池工作时负极上的反应方程式是_____________________,负极附近溶液的pH_____________(填“上升、下降、不变”)。
(2)正极上发生的电极反应是___________。
答案:(1)(2)2)对于电解池中电极产物的判断,首先要看溶液中的离子种类及电极材料。
(1)阳极产物判断首先看电极,如果是活性电极(金属活动顺序表Ag以前),则电极材料失电子,电极被溶解,溶液中的阴离子不失电子。
如果是惰性电极(Pt、Au、石墨),则要再看溶液中的离子的失电子能力,此时根据阴离子放电先后顺序加以判断。
阴离子放电先后顺序为。
(2)阴极产物的判断直接根据阳离子放电顺序进行判断,阳离子放电先后顺序为、例如用石墨棒作电极电解溶液,电池反应式为,若改为铜棒作电极电解溶液,其电池反应式为(3)注意原电池与电解池的区发与联系在书写有关电池反应式时,首先要分清原电池与电解池,二者最关键的区别是看电池有无外加电源:有,为电解池;无,则为原电池。
电解池离子放电顺序
电解池阴离子放电顺序S2-,I-,Br-,Cl-,OH-,含氧酸根,F-,阳离子放电强弱顺序与金属活动顺序表相反,即由强到弱的顺序为:
Ag+>Fe3+>Hg2+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na +>Ca2+>K+。
阴离子放电,指阴离子失去电子,即阴离子的还原性顺序.所以非金属性越强,单质的得电子能力越强,其阴离子的失电子能力越弱,其阴离子的还原性越弱.但是要注意一个含氧酸根离子,SO3^2-,它的还原性较强,强于I^-,所以它的放电顺序在
S^2-和I^-之间.所以其中的含氧酸根应该指的是最高价含氧酸根离子.而阳离子的放电顺序,即阳离子的得电子顺序,即氧化性顺序.金属性越强,金属的失电子能力越强,其阳离子的氧化性越弱。
但要注意一个,Fe^3+,有较强的氧化性,在Ag^+和Hg^2+之间。
离子放电顺序及其电解规律The document was finally revised on 20214.离子的放电顺序阴极:(阳离子在阴极上的放电顺序(得e-))Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阳极(1)是惰性电极时:阴离子在阳极上的放电顺序(失e-)S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)(2) 是活性电极时:电极本身溶解放电5.电解规律:(1)电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐,实质上是电解水,电解水型。
问:初中电解水时加硫酸或氢氧化钠增强导电性,影响水的电解吗?电解硫酸和氢氧化钠时为何H2和O2之比大于2?氧气溶解度大于氢气又为何硫酸一定大于2,而氢氧化钠可能等于2?硫酸根可能放电。
(2)电解不活泼金属的含氧酸盐,阳极产生氧气,阴极析出不活泼金属,放氧生酸型。
练习:电解硫酸铜方程式。
加入下列哪些物质可以恢复到硫酸铜原来的溶液:氧化铜、氢氧化铜、铜、碳酸铜。
(3)电解不活泼金属无氧酸盐,实际上是电解电解质本身,分解电解质型。
(4)电解活泼金属(K/Ca/Na)的无氧酸盐,阴极产生氢气,阳极析出非金属,放氢生碱型。
6.电解中电极附近溶液pH值的变化。
(1)电极区域 A.阴极H+放电产生H2,阴极区域pH变大。
B.阳极OH-放电产生O2,阳极区域pH变小。
(2)电解质溶液中 A.电解过程中,既产生H2,又产生O2,则原溶液呈酸性的pH变小,原溶液呈碱性的pH变大,原溶液呈中性的pH不变(浓度变大)。
B.电解过程中, 无H2和O2产生, pH几乎不变。
但象CuCl2变大C.电解过程中,只产生H2, pH变大。
金属活动顺序表的涵义
1.排在金属活动顺序表中氢前的金属可与非氧化性酸(如稀盐酸和稀硫酸等)发生置换反应,产生氢气。
2.排在金属活动顺序表中前面的金属能把排在后面的金属从相应的盐溶液中置换出来。
3.排在金属活动顺序表中前面的金属能把排在后面的金属从相应的盐和金属氧化物的熔融液中置换出来。
如铝热反应。
4.电解池阳极金属的放电顺序是金属活动顺序,阴极上金属阳离子的放电顺序是金属活动顺序的反顺序。
即越活泼的金属所形成的金属阳离子越难于得到电子,越不容易放电。
5.浓、稀硝酸、浓硫酸与任何金属反应皆不产生氢气。
6.常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化。
7.铂、金不溶于一般的氧化性酸或非氧化性酸,但要溶于王水。
8.常温下,很活泼的金属,如钾、钙、钠等能从水中置换出氢。
9.在原电池中,在负极上金属的放电顺序(即被腐蚀的顺序)是按金属活动顺序进行的;在正极上,也是溶液中阳离子的得电子顺序。
还原性增强(作阳极材料时金属的溶解顺序—电化学)
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
K+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+(H) Cu2+Hg2+Ag+
氧化性增强(阴极上阳离子的放电顺序—电化学)
注意:活动顺序表中Fe的阳离子是Fe2+,这是置换反应的结果。
Fe3+具有较强的氧化性,如:Cl2>Fe3+>I2。