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    我最近看到一篇文章:关于阳极到底是氯离子放电还是亚铁离子放电的纠结问题 (奖励点数:0点)
    主贴  发贴人:gyl1230  2013/6/24 15:05:01  回复  编辑
我最近看到一篇文章:关于阳极到底是氯离子放电还是亚铁离子放电的纠结问题

《高中化学“化学实验基础”教学研究》后感与反思
        在学习《高中化学“化学实验基础”教学研究》后,作为一线从事教学的我深刻感受到:化学教学不仅仅需要热情,需要勤做实验,更需要不断充电与理论学习。
        在学习上述课程的同时,我和我的学生在电解氯化亚铁实验时遇到了一个关于阳极到底是氯离子放电还是亚铁离子放电的纠结问题。实验现象如下:阳极(材料:石墨)溶液由浅绿色逐渐变为黄色,再出现红褐色胶状物质,随着时间的延长逐渐开始沉淀,没有出现气泡,湿润的淀粉KI试纸未出现蓝色。
        学生甲认为:电解池阳极发生的是氧化反应,当阳极为惰性电极时,溶液中的Fe2+离子的氧化性比Cl-离子强,理论上应该Fe2+离子先失电子生成三价Fe3+离子。
        学生乙认为:当阳极是惰性电极时,阴离子(Cl-、OH-)向阳极定向移动,阳离子(Cu2+、H+、Fe2+)向阴极定向移动,所以阳极就是Cl-离子放电。
       接着我对四种不同浓度氯化亚铁溶液进行惰性电极电解,结果几乎与上述相同,只是浓度不同时,出现明显现象的时间有所差异。
“这一现象能否说明甲的解释是正确的呢?”我有所顾虑,请教了同组的老师和各县市区的教研员,他们也没有十分的把握解释这一现象,然后,我又请教了大学老师,他们只能说没有产生氯气现象,可能是氯气产生后溶于水或者与亚铁离子反应,但也只是个人解释。因为我们的教材中电解是用“优先放电理论”解释的,且并未提及当惰性电极放电时,阳极就一定要阴离子放电、阴极就一定是阳离子放电。此时,我正在学习《高中化学“化学实验基础”教学研究》,既然实验需要一定的知识才能开展研究,我更应该去查找理论支持。
通过翻阅大量资料我了解到,最新的电解理论不是“优先放电理论”,而是“曹天叙电解理论”,它明确定义“电解质溶于水或溶化时,在直流电源的作用下,电解质的阳离子在阴极发生还原,电解质的阴离子在阳极发生氧化的过程叫电解”。
1、电解任何一种电解质的水溶液和熔化液,都是电解质的阳离子在阴极发生还原,电解质的阴离子在阳级发生氧化,不因电解质离子的电极电势大小而改变,否定水的分子、离子在两极放电。
2、电解任何一种电解质的水溶液和熔化液,都是电解质的阳离子在阴极发生还原,电解质的阴离子在阳极发生氧化,电解过程活性阳电极的溶解,而是电解质的阴离子在阳极放电后与活性阳电极反应生成金属盐而溶解的,不是活性阳电极本身放电溶解。
3、电解电解质溶液时,如果有能在常温下与水反应的金属离子,在阴极放电后便会与水反应产生氢,例如K、Na、Li、Ca等。在常温下不与水反应的金属离子在阴极放电后沉积金属单质。例如Cu、Zn、Cr、Ni、Cd、Fe等。
4.电解任何一种电解质的水溶液,都是电解质的阳离子在阴极发生还原,电解质阴离子在阳极发生氧化,不因过电位高低而改变。
5.电解任何一种电解质的水溶液,都是电解质的阳离子在阴极发生还原,电解质的阴离子在阳极发生氧化,不因电解质的离子浓度和电流高低而改变。
6.如果加入的电解质是强酸与弱碱组成的盐,水解后生成弱碱与强酸,电解时强酸的阳离子在阴极发生还原,强酸的阴离子在阳极发生氧化。如果加入的电解质是强碱与弱酸组成的盐,水解后产生弱酸与强碱,电解时强碱阳离子在阴极发生还原,强碱阴离子在阳极发生氧化。

       勤做实验是我的长处,不过学习理论知识才能更好的实验现象,毕竟实验中有些干扰因素受条件的限制我们没有办法排除。


下载点数+2: (admin 2013-8-9 16:42:56)
     1楼  回复人:求资料  2013/7/5 22:00:07  回复  编辑
怎么好像还是没有回答上面的问题呀,到底是那位同学对呢?
     2楼  回复人:薇薇一笑  2013/8/26 9:53:12  回复  编辑
前段时间我也在纠结相同的问题,但是没有得到准确的结论!
     3楼  回复人:牛弘  2013/9/25 16:46:51  回复  编辑

原电池电极反应式



1.原电池正、负极的确定

①由两极的相对活泼性确定:相对活泼性较强(针对电解质溶液而言)的金属为负极(一般地,负极材料与电解质溶液要发生反应),相对活泼性较差的金属或导电的非金属等为正极。如:Mg—Al—HCl溶液构成的原电池中,负极为Mg;但Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池中,负极为Al。

②由电极变化情况确定: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,则此电极为负极;若某一电极上有气体产生、电极的质量不断增加或不变,该电极发生还原反应,则此电极为正极。如:Zn—C—CuSO4溶液构成的原电池中,C电极上会析出紫红色固体物质,则C为此原电池的正极。

③根据实验现象确定:一般可以根据电极附近指示剂(石蕊、酚酞、湿润的KI–淀粉等)的显色情况来分析推断该电极发生的反应情况,是氧化反应还是还原反应,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如两极都是惰性电极(一般用于燃料电池),则可以通过定义和总反应式来分析,发生氧化反应的气体(或对应物质)所对应的一极为负极。如碱性溶液中的甲醇燃料电池,其总反应式为:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,CH3OH被氧化,则通入甲醇的一极为负极,通入氧气的一极为正极。

⑤如果题目给定的是图示装置,可根据电子流动方向或其它提示来分析正、负极。

2.书写电极反应式时还需注意以下几点:

①两极电极反应式中的电子得失数目(一般)保持相等。

②看负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子能否共存,若不能共存,则该电解质溶液中的阴离子也要写入负极的电极反应式中。如Al-Cu-NaHCO3溶液构成的原电池中,因Al失去电子生成的Al3+能与HCO3-反应:Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,故铝件(负极)上发生的反应为:Al-3e-+3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,而不是仅仅写为:Al-3e-=Al3+

③当正极上的反应物质为O2时(吸氧腐蚀),要注意电解质溶液的性质。溶液为碱性时,电极反应式中不能出现H+;溶液为酸性时,电极反应式中不能出现OH- 
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-------牛弘修改于2013-11-19 11:22:22-------

    -------本贴文件链接-------
     4楼  回复人:牛弘  2013/9/25 16:47:58  回复  编辑
不知道对你会不会有帮助,这个网站上有挺多知识点的,分享给大家
     5楼  回复人:吉亚  2013/10/11 14:40:41  回复  编辑
与楼主讨论电解FeCl2的问题。
1、首先,在电场作用下,阳离子往阴极跑,阴离子往阳极跑是没错。但如果不放电(假定不放电),则阳离子只是稍微向阴极偏移,阴离子只是稍微向阳极偏移。想表达的意思是阳极和阴极都既有阴离子又有阳离子,且其正负电荷总数仍然是守恒的。
2、阳极缺电子,更易吸附阴离子而排斥阳离子。但在水溶液中真正的阳离子其实是水合离子,阳离子周围都是富电子的O(H  2O)与其配位,因此富电子的氧接近阳极也是可以理解的。也就是说阳极可以直接吸附Cl  -,也可以通过配位H  2O上的O与水合亚铁离子作用,只是作用没有阴离子强而已。
3、不管阴离子,还是水合阳离子,在电极上放电都需要一定的电势差,需要电势差小的优先放电。水合亚铁离子放电可以通过O为桥,协同传递电子,即O将自己的电子传递到阳极上,同时亚铁离子将电子传递给O,从而实现失电子放电。
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