高中化学电化学知识复习：四极、四个池子、电解、电极反应四原则

正负极是根据物理学上的电位高低而规定的，多用于原电池。正极电位高，是流入电子(外电路)的电极；负极电位低，是流出电子(外电路)的电极。

阴阳极是化学上的规定，多用于电解池或电镀池。阳极是指发生氧化反应的电极，阴极是发生还原反应的电极。

1．原电池：化学能转化为电能的装置，除燃烧电池外，一般有活泼金属组成的负极。
2．电解池：电能转化为化学能的装置。
3．电镀池：应用电解原理在某些金属表面镀上一层新的金属的装置，镀层金属接电源正极，待镀金属的物件接电源负极，电镀液含有镀层金属离子。
4．电解精炼池：应用电解原理提纯某些金属的装置，待提纯的金属接电源正极，该金属的纯净固体接电源负极，电解液含有待提纯金属的阳离子。

1．根据构成原电池的电极材料判断：活泼金属作负极，较不活泼金属或导电的非金属及金属氧化物作正极。
2．根据电子流向或电流流向判断：电子流出或电流流入的电极为负极，反之为正极。
3．根据原电池的反应进行判断：发生氧化反应的为负极，发生还原反应的为正极。可依据电极附近指示剂(石蕊、酚酞、湿润的KI淀粉等)的显色情况，推断该电极是H⁺还是OH^- 或I^-等放电，从而确定正、负极。如用酚酞作指示剂，则溶液变红色的那一极附近溶液的性质为碱性，是H⁺放电导致c(OH^-)＞c(H⁺)，H⁺放电是还原反应，故这一极为正极。

4．根据两极现象判断：溶解或质量减少的一极为负极，质量增加或有气泡产生的一极为正极。

1．只有溶质发生化学变化
如用惰性电极电解CuCl2溶液、HCl溶液：
CuCl2Cu+Cl2↑；

2HCl 2H2↑+Cl2↑

2．只有水发生化学变化
如惰性电极电解H2SO4、NaOH、Na2SO4溶液的电极反应均为：
2H2O 2H2↑+O2↑

3．溶质、水均发生化学变化
如惰性电极电解CuSO4溶液：

2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑
惰性电极电解NaCl溶液：

2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑

4．溶质和水均未发生化学变化
如铁器上镀铜，

阳极铜棒：Cu-2e^-=Cu²⁺

阴极铁器：Cu²⁺+2e^-=Cu

五、书写电极反应的四原则

1．加和性原则：根据得失电子守恒，总反应式为两个反应式之和，若已知一个电极反应式，可用总反应式减去已知的反应式，得另一电极反应式。

2．能否共存原则：因为物质得失电子后在不同的介质环境中所存在的形式不同，所以电极反应式必须考虑介质环境。碱性溶液中CO2不可能存在，也不可能有H⁺参加反应；当电解质溶液成酸性时，不可能有OH^-参加反应。如甲烷燃料电池以KOH为电解质溶液时：

负极反应式：CH4+10OH^--8e^-=CO3^2-+7H2O

正极反应式：2O2+4H2O+8e^-=8OH^-

3．加氧失氧原则：加氧时，就在反应物中加H2O(电解质为酸性时)或OH^-(电解质溶液为碱性或中性时)；失氧时，就在反应物加H2O(电解质为碱性或中性时)或H⁺(电解质为酸性时)。如“钮扣”电池以KOH为电解质溶液，其总反应式为：

Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn(OH)2，

负极Zn→Zn(OH)2，

根据加氧原则，负极反应式为：

Zn+2OH^--2e^-=Zn(OH)2；

正极Ag2O→Ag，

根据失氧原则，正极反应式为：

Ag2O+H2O+2e^-=2Ag+2OH^-。

4．中性吸氧反应成碱原则：在中性电解质溶液环境中，通过金属吸氧所建立起来的原电池反应，其反应的最后产物是碱。如银锌电池、铁的吸氧腐蚀、以铝、空气、海水为材料组成的海水电池等。

六、电解原理的四种用途

1．电解饱和食盐水制氯气、氢氧化钠(氯碱工业)。
2．电解法冶炼活泼金属(Na、Al、Mg)等。
3．电镀。
4．电解精炼铜。