说起电化学，很多同学比较陌生，一般中学化学中很少涉及电化学知识，就算有涉及到的也是很肤浅的。化学专业的学生肯定对电化学十分了解，因为电化学是化学专业的一门基础课程。今天沪江小编归纳几个关于电化学的常见问题及其解析，供大家学习。

　　1、什么时候是阴阳极，什么时候用正负极?

　　很多人觉得已经了解了，其实不然。因为目前已经约定俗成电解池和金属腐蚀的时候用阴、阳极;而原电池用正、负极。但是难道原电池不能用阴、阳极来表示吗?

　　不是的。阴、阳极是从电极反应的角度，按电极上的得失电子情况进行定义的;而正负极则是物理上从电流的角度对两个电极进行定义的。这两种称谓只是角度不同。因此，常见的练习中，有题目判断电极情况的时候，要求原电池一定写“正极”、“负极”，而不能用”阴极“、”阳极“的做法其实是不准确的。

　　所以，下文中不管原电池、还是电解池，都将使用”阴极“、”阳极“进行称谓。

　　2、一个电极反应的微观动力学过程是如何的呢?

　　电极反应一定是发生在”电极/溶液“界面上的。一个电极反应的过程主要包括以下几个步骤：

　　(1)反应物从(本体)溶液中向电极表面传质(比如扩散);

　　(2)电极反应物吸附在电极表面，或通过化学反应(非氧化还原)转化为其他的微粒而吸附在电极表面，称为前置的表面转化;

　　(3)电子转移过程，电化学步骤;

　　(4)生成物从电极表面脱附，或通过化学反应(非氧化还原)转变为其他微粒从电极表面脱附，称为随后的表面转化;

　　(5)从电极附近向(本体)溶液传质，或生成新的相(如固体沉淀、气体等)。

　　步骤(1)、(3)、(5)是每个电化学反应都必须的步骤，步骤(2)、(4)则有的电化学反应可能会涉及到。

　　3、电极反应的微观过程，会有哪些阻碍因素?

　　上述的电极过程是连续的，其中比较慢的一个步骤成为控制整个反应速率的关键步骤，即速控步。不同的情况下，速控步可能会不一样。

　　如果反应物从(本体)溶液向电极表面的传质比较慢，步骤(1)成为速控步，则称为扩散控制。一定条件下，严重阻碍电化学反应发生的现象，称为浓差极化。

　　如果反应物在电极表面的电子转移过程比较慢，步骤(3)成为速控步，则称为反应控制。一定条件下，严重影响到电化学反应的发生的情况，成为电化学极化。

　　浓差极化和电化学极化是比较常见的。有的时候，生成物很难从电极表面脱附，并影响到其他步骤的发生，此时的情况称为电阻极化。

　　4、一个电极上如果有多个可能发生的反应，是否有先后顺序?

　　根据优先放电理论，溶液中氧化性强的物质先发生阴极反应;还原性强的物质先发生阳极反应。可见，是有先后顺序的。(这里需要注意一个没有获得学界认可的“曹天叙电解理论”。这个理论在许多电化学实验中不能得到支持。不少循环伏安等电化学实验方法，可以探究电极反应的机理，有兴趣可以检索各大数据库进行阅读。千万不要被这个不科学的“曹天叙电解理论”蒙蔽了。)

　　虽然优先放电理论中提到电极反应有先后顺序，但是在实际电化学反应中需要注意非常重要的一点“阴阳极的反应等当进行”(得失电子守恒)。阴极和阳极的反应在不同的区域发生，其速率会互相影响。如果一个阴极反应和一个阳极反应速率相等，则其他的阴极反应或阳极反应，均要排队等候。但优先的阴极反应和阳极反应不能等当的时候，就会同时出现副反应。

　　举一个简单的例子，往铁片上滴一滴稀盐酸。那么铁上会有几个电极反应呢?即使是纯铁(腐蚀速率很慢)，表面也一定同时有铁失去电子和氧化剂得电子(反应必须发生在铁与溶液的界面上)，这两种得失电子相反的电极耦合。因此，此时的纯铁是一个二重电极，阴极反应和阳极反应，都在同一个表面发生。当然阴极和阳极的反应是等当进行的。

　　但是，其中的阴极反应有两种可能性：可以是氢离子得电子，也可以是氧气得电子。一般情况下，氧气的氧化性(或者说电极电势)大于氢离子。所以这里就会出现一个理解上的问题：既然氧气氧化性强，却为何在酸性较强的情况下，铁主要发生析氢腐蚀呢?

　　这要从电极反应的动力学进行简单分析。

　　氧气在水中溶解度很小(即使这样，氧气的电极电势仍大于通常情况下的氢离子)，在发生电化学反应的时候，电极附近的氧气被消耗完毕后，需要等待其他氧气分子继续溶解并向电极表面扩散，因此容易发生浓差极化。而一般情况下活泼金属的失去电子的速率比较快。金属能较快地提供大量电子，氧气却不能及时获取这些电子，则会由另一种氧化剂来协助，即氢离子同时参加反应。若溶液的酸性较强(pH<3)，氢离子一般是不容易发生浓差极化的，其反应速率也是比较快的。因而酸性较强的时候，我们会观察到氢离子的得电子速率大大超过氧气的得电子速率，即明显观察到析氢腐蚀现象。(值得注意的是，此时氧气也参与反应，只是其速率相对慢了许多，而不在主要现象中)。

　　若溶液的酸性较强(pH>3)，氢离子可能会发生浓差极化的，其反应速率就相对慢了。若氧气的反应速率相对较快(比如水膜很薄，氧气能快速溶解并传质到电极表面、或往溶液中鼓入氧气等情况)时，我们会观察到氧气的得电子速率超过氢离子的得电子速率，即明显观察到吸氧腐蚀现象。(值得注意的是，此时氢离子也可能参与反应，除非氢离子不能氧化该金属)。

　　这就是为何书本中说，铁在强酸性下主要发生析氢腐蚀，而弱酸性、中性、碱性下，主要发生吸氧腐蚀。这是一个电极上同时发生两种阴极反应的例子。这里两个阴极反应就不是先后顺序，而是主次关系了。

　　另外，在电解池中这种先后顺序和主从关系的例子就更多了。比如以下问题。

　　5、电解氯化亚铁溶液，两个电极上分别是什么反应?

　　在中学的不少师生眼里，离子在电场中的移动似乎非常重要。确实离子移动起到了导电的作用，但是另外需要注意的是，在电极过程的步骤(1)中，扩散传质其实有三种方式：①扩散;②对流;③电迁移。扩散，其实是指溶液中如果存在浓度梯度，则溶质会从浓度高向浓度低区域转移;对流，指局部浓度不均、温度不同、密度不同等时候，自发地相互对流，或搅拌(外加的搅拌或产生气泡的搅拌作用);电迁移，指阴阳离子在电场下定向移动。所有的原电池或电解池中，这三种传质方式都会同时存在，但根据不同情况，最主要的方式不一样。需要指出的是，当电解质浓度不太稀的时候，电迁移是可以忽略的。换一句话来说，溶液的浓度不是很稀的话，电迁移不会造成浓差极化的——阳极附近不会缺少阳离子，阴极附近也不会缺少阴离子的。

　　关于电化学知识的进一步学习，小编给大家推荐一本好的参考书《电化学反应原理》，这本教材对于电化学有一个十分详细的介绍。