(完整word)高中化学电解池

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高中化学电解池

高中化学电解池

电解池Array一、电解原理1.概念(1)使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。

(2)把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。

(3)当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程2.电解原理:CuCl2=Cu2++2Cl-与电源负极相连的电极为阴极:Cu2++2e-=Cu(还原反应)与电源正极相连的电极为阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)CuCl2Cu+Cl2↑3.电解池中的电子的移动方向电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子(被还原)电解池中阴离子(被氧化)→电解池阳极→电源正极4. 电极产物的判断离子的放电顺序阴极:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+阳极:M(金属,金铂除外)>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根5.电极反应式的书写:电子守恒、电荷守恒、原子守恒(特别注意电解质及所处环境)。

6.电解规律二、电解原理的应用1.电镀①电镀即是特殊情况下的电解,一般不必把它当做一个新知识处理。

②由于电镀的特殊性(镀层作阳极,失电子,发生氧化反应,镀层阳离子得电子,发生还原反应)使电镀的结果是除了阳极变薄(金属溶解),阴极变厚(镀层金属吸附)之外,无任何其他变化。

其电极方程式一般为:阳极:M-ne-=M n+阴极:M n++ne-=M2.电冶金铜的电解精炼以粗铜为阳极,以纯铜为阴极,以CuSO4溶液为电解液进行电解阳极:Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Ni-2e-=Ni2+Cu-2e-=Cu2+阴极:Cu2++2e-=Cu思考冶炼钠、镁、铝3.氯碱工业—工业上用电解饱和食盐水(NaCl溶液)的方法制取烧碱(NaOH)、氯气(Cl2)、氢气(H2),以及以烧碱(NaOH)、氯气(Cl2)、氢气(H2)为原料生产一系列其他化工产品的化工生产过程统称氯碱工业。

(基础化工之一)氯碱工业的应用:化工、轻工、纺织、冶金、石化及公用事业。

高中化学电解池知识点

高中化学电解池知识点

电解池:一、电解原理1、电解池:把电能转化为化学能的装置,也叫电解槽。

2、电解:电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的,不是自发的)的过程3、放电:当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程4、电子流向:(电源)负极—(电解池)阴极—(离子定向运动,电子不进溶液)电解质溶液—(电解池)阳极—(电源)正极5、电极名称及反应:阳极:与直流电源的正极相连的电极,发生氧化反应阴极:与直流电源的负极相连的电极,发生还原反应6、电解CuCl2溶液的电极反应:阳极:2Cl- -2e-=Cl2 (氧化)阴极:Cu2++2e-=Cu(还原)总反应式:CuCl2 =Cu+Cl2↑7、电解本质:电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的电解过程☆规律总结:电解反应离子方程式书写:放电顺序:阳离子放电顺序Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+> H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+ >H+(指水电离的)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阴离子的放电顺序是惰性电极时:S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子) >F-是活性电极时:电极本身溶解放电☆注意先要看电极材料,是惰性电极还是活性电极,若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属,则阳极反应为电极材料失去电子,变成离子进入溶液;若为惰性材料,则根据阴阳离子的放电顺序,依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。

电解质水溶液点电解产物的规律四种类型电解质分类:(1)电解水型:含氧酸,强碱,活泼金属含氧酸盐(2)电解电解质型:无氧酸,不活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)(3)放氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐(4)放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐二、电解原理的应用1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气(1)、电镀应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法(2)、电极、电解质溶液的选择:阳极:镀层金属,失去电子,成为离子进入溶液M— ne — == M n+阴极:待镀金属(镀件):溶液中的金属离子得到电子,成为金属原子,附着在金属表面M n+ + ne — == M电解质溶液:含有镀层金属离子的溶液做电镀液镀铜反应原理阳极(纯铜):Cu-2e-=Cu2+,阴极(镀件):Cu2++2e-=Cu,电解液:可溶性铜盐溶液,如CuSO4溶液(3)、电镀应用之一:铜的精炼阳极:粗铜;阴极:纯铜电解质溶液:硫酸铜3、电冶金(1)、电冶金:使矿石中的金属阳离子获得电子,从它们的化合物中还原出来用于冶炼活泼金属,如钠、镁、钙、铝(2)、电解氯化钠:通电前,氯化钠高温下熔融:NaCl == Na + + Cl—通直流电后:阳极:2Na+ + 2e— == 2Na 阴极:2Cl—— 2e—== Cl2↑☆规律总结:原电池、电解池、电镀池的判断规律(1)若无外接电源,又具备组成原电池的三个条件。

高中化学电解池全部知识点

高中化学电解池全部知识点

高中化学电解池全部知识点
电解池是化学反应和电化学反应结合的产物,它在电化学工业和日常生活中都有着广泛的应用。

在高中化学学习中,电解池也是一个重要的知识点。

下面是电解池的全部知识点:
1. 电解池的定义:电解池是通过外加电势将化学能转变为电能的装置。

2. 电解池的组成:电解池由两个电极(阳极和阴极)和电解质组成。

3. 电解质的种类:电解质可以是无机盐(如NaCl)、酸(如H2SO4)和碱(如NaOH)等。

4. 电解质的电离:电解质在溶液中会发生电离,形成离子。

5. 电极的种类:电极可以是金属电极和非金属电极。

6. 电极的电位:电极的电位可以通过标准电极电位来确定。

7. 电位差:电解池中的电势差可以通过测量电极电位来确定。

8. 电解池的电路:电解池的电路包括外部电路和内部电路。

9. 电解池的反应:电解池的反应可以分为氧化还原反应和非氧化还原反应。

10. 电解池的电导率:电解质的电离程度和浓度会影响电解池的电导率。

以上就是高中化学电解池的全部知识点,希望能够对大家的学习有所帮助。

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高中化学《电解池》知识点总结》

高中化学《电解池》知识点总结》

(2)电解电解质型:无氧酸,不活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)
(3)放氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐
(4)放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐
二、电解原理的应用
1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气
(1)、电镀应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法
(2)、电极、电解质溶液的选择:
阳极:镀层金属,失去电子,成为离子进入溶液
正极:O2+2H2O+4 e−=4OH−
呈中性时: 负极:2H2 – 4e- === 4H+
正极:O2 + 2H2O + 4e- === 4OH—

另一种燃料电池:(甲烷燃料电池)
是用金属铂片插入KOH溶液作电极,又在两极上分别通甲烷(燃料)和氧气(氧化剂)
电极反应式为:负极:CH4+10 OH--8e- = CO32-+7H2O;
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1、二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电 池或蓄电池。 2、电极反应:铅蓄电池 放电:负极(铅): Pb+-2e− =PbSO4↓
正极(氧化铅): PbO2+4H+++ 2e− =PbSO4↓+2H2O 充电:阴极: PbSO4+2H2O-2e− =PbO2+4H++

解质
放氧生酸 阴极:电解质阳离

子放电
CuSO4
阳极:水放O2生酸
电解质和 生成新电

解质
减小 氧化铜
电解水型 阴极:4H+ + 4e- == NaOH
2H2 ↑
阳极:4OH- - 4e- = H2SO4

O2↑+ 2H2O
Na2SO4

【高中化学】高二化学下册电解池知识点

【高中化学】高二化学下册电解池知识点

【高中化学】高二化学下册电解池知识点一、电解池的工作原理当外部电源工作时,电子从负极流出,并在与之相连的电极上触发电子的还原反应,称为阴极;最终电子要流入电源的正极,势必在与正极相连的电极上,引发一个失电子的氧化反应,我们称之为阳极。

二、电子流动方向和离子流动方向导线中,电流的产生是电子流动的结果。

溶液中,电流的产生是阴、阳离子流动的结果。

阳离子流向与电流流向保持一致,而阴离子与电子由于带负电荷,其流动方向与电流流向相反。

(即:导线中电子的流向为:电源负极流向电解池的阴极,电解池的阳极流向电源的正极;而溶液中阳离子流向为电解池的阳极流向阴极,阴离子流向为电解池的阴极流向阳极)三、电极反应式和电解反应通式的编写阳极发生失电子的反应,粒子的放电顺序为:活性电极材料s2->i->br->cl->oh->含氧酸根>f-颗粒的放电顺序为Ag+>Fe3+>Cu2+>H+注意:在书写电极反应式时,我们可以毫不犹豫地用实际放电的离子表示(也可用弱电解质分子表示放电微粒);但在书写电解反应总方程式时,如果放电离子来自弱电解质,则用弱电解质的分子式来表示。

例如,电解NaCl溶液时,阳极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑; 阴极反应式:2h++2E-=H2↑ (也可以写成:2H2O+2E-=H2↑ + 2OH-。

将两电极反应式积分得到电解反应的一般方程时,不能写成:2Cl-+2H+=H2↑ + 二氧化氯↑, 因为2H+来自弱电解质,所以它应该是:2Cl-+2H2O=H2↑ + 二氧化氯↑ + 2OH-。

试写出下列过程的电极反应式及电解反应方程式:电解硫酸铜溶液、电解硝酸银溶液,电解盐酸溶液、电解氯化铜溶液,电解硝酸钠溶液、电解氢氧化钠溶液,电解熔融的氯化镁、电解熔融的氧化铝。

四、电解液的回收(原则是“出什么补什么”)如:氯化钠溶液电解后,析出氢气和氯气,若要电解质溶液复原,需往电解后的溶液中通往氯化氢气体,而不可以是盐酸溶液。

(完整版)高中化学知识点——原电池和电解池

(完整版)高中化学知识点——原电池和电解池

原电池和电解池1.原电池和电解池的比较:装置原电池电解池实例使氧化还原反应中电子作定向搬动,使电流经过电解质溶液而在阴、阳两极引原理从而形成电流。

这种把化学能转变成起氧化还原反应的过程叫做电解。

这种把电能的装置叫做原电池。

电能转变成化学能的装置叫做电解池。

形成条件①电极:两种不相同的导体相连;①电源;②电极(惰性或非惰性);②电解质溶液:能与电极反应。

③电解质(水溶液或消融态)。

反应种类自觉的氧化还原反应非自觉的氧化还原反应由电极自己性质决定:由外电源决定:电极名称正极:资料性质较不爽朗的电极;阳极:连电源的正极;负极:资料性质较爽朗的电极。

阴极:连电源的负极;电极反应负极: Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)阴极: Cu2+ +2e- = Cu (还原反应)正极: 2H+ - 2 阳极: 2Cl - - 2↑(氧化反应)+2e =H ↑(还原反应)-2e =Cl电子流向负极→正极电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极;阴极→电源负极能量转变化学能→电能电能→化学能①抗金属的电化腐化;①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀应用铜);③电冶(冶炼Na、 Mg 、 Al );④精②合用电池。

炼(精铜)。

一原电池;原电池的形成条件原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但差别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是经过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子经过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。

两极之间溶液中离子的定向搬动和外面导线中电子的定向搬动组成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转变。

从能量转变角度看,原电池是将化学能转变成电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传达给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极进步行。

高中化学原电池和电解池

高中化学原电池和电解池

高中化学原电池和电解池
原电池和电解池是高中化学中非常重要的两个概念。

原电池是将化学能转化为电能的装置。

它由两个电极和电解质溶液组成,两个电极之间用导线连接。

在原电池中,发生氧化还原反应,电子从负极流向正极,从而产生电流。

原电池的应用非常广泛,例如干电池、蓄电池等都是原电池的例子。

电解池则是将电能转化为化学能的装置。

它也由两个电极和电解质溶液组成,两个电极之间用导线连接。

在电解池中,电流通过电解质溶液,使电解质溶液中的离子发生氧化还原反应,从而在两个电极上分别析出不同的物质。

电解池的应用也非常广泛,例如电解水制氢、电解氯化钠制氯气等都是电解池的例子。

原电池和电解池的区别在于,原电池是自发发生的氧化还原反应,而电解池是需要外界提供电能才能发生的氧化还原反应。

在原电池中,负极发生氧化反应,正极发生还原反应;而在电解池中,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。

理解原电池和电解池的概念和原理对于学习高中化学非常重要,它们是理解电化学反应的基础。

同时,原电池和电解池的应用也非常广泛,与我们的日常生活和工业生产密切相关。

高中化学原电池和电解池化学方程式

高中化学原电池和电解池化学方程式

高中化学原电池和电解池化学方程式高中化学中的原电池(又称为天然电池)是一种由天然物质构成的电池。

它可以通过化学反应产生电流。

常见的原电池有石墨电极/铜电极和铜电极/铜硫电极。

石墨电极/铜电极原电池的化学方程式为:Cu(s) + 2Ag+(aq) -> Cu2+(aq) + 2Ag(s)这里,Cu(s)表示铜的固态,Ag+(aq)表示银的正离子溶液,Cu2+(aq)表示铜的正离子溶液,Ag(s)表示银的固态。

铜电极/铜硫电池的化学方程式为:Cu(s) + S(s) + 2H+(aq) -> Cu2+(aq) + H2S(g)这里,Cu(s)表示铜的固态,S(s)表示硫的固态,H+(aq)表示氢的正离子溶液,Cu2+(aq)表示铜的正离子溶液,H2S(g)表示硫化氢的气态。

电解池(又称为人造电池)是一种由人造物质构成的电池。

它可以通过化学反应产生电流。

常见的电解池有铜硫电池、铅酸电池和镍氢电池。

铜硫电池的化学方程式为:Cu2+(aq) + S(s) -> Cu(s) + S2-(aq)这里,Cu2+(aq)表示铜的正离子溶液,S(s)表示硫的固态,Cu(s)表示铜的固态,S2-(aq)表示硫的负离子溶液。

铅酸电池的化学方程式为:PbO2(s) + 2H+(aq) + SO4 2-(aq) -> PbSO4(s) + 2H2O(l)这里,PbO2(s)表示铅的氧化物的固态,H+(aq)表示氢的正离子溶液,SO4 2-(aq)表示硫酸的负离子溶液,PbSO4(s)表示铅硫酸盐的固态,H2O(l)表示水的液态。

镍氢电池的化学方程式为:Ni(OH)2(s) + 2H+(aq) -> Ni2+(aq) + 2H2O(l)这里,Ni(OH)2(s)表示镍的氢氧化物的固态,H+(aq)表示氢的正离子溶液,Ni2+(aq)表示镍的正离子溶液,H2O(l)表示水的液态。

高中化学:电解池

高中化学:电解池

CuSO4溶液
Ag 阳极泥
Au
阴极:
Cu2+ + 2e- → Cu
问:电解完后,CuSO4溶液的浓度有何变化?
原电池、电解池、电镀池判定规律
若无外接电源, 可能是原电池,然后依据原 电池的形成条件分析判定,主要思路是“三看”
先看电极:两极为导体且活泼性不同 再看溶液:两极插入电解质溶液中 后看回路:形成闭合回路或两极接触 若有外接电源,两极插入电解质溶液中, 则可能是电解池或电镀池。当阳极金属与电解质 溶液中的金属阳离子相同,则为电镀池,其余情 况为电解池。
(2)阴极产物的判断 直接根据阳离子放电顺序进行判断,阳离子放电顺序与金 属活动性顺序相反:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+> Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+.
练习2、右图为直流电源电解稀 Na2SO4水溶液的装置,通电后在石 墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊 溶液,下列实验现象中正确的是 A.逸出气体的体积:a电极的小于b电极的 B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味 气体 C.a电极附近呈红色,b电极附近呈蓝色 D.a电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色
②电解质溶液须待提纯 金属的离子
①镀层金属接电源正极 待镀金属接电源负极
②电镀液须含有镀层金 属的离子
电极 名称
阳极:电源正极相连 阳极:不纯金属; 阴极:电源负极相连 阴极:纯金属
阳极:镀层金属; 阴极:镀件
电极 反应
阳极:氧化反应 阴极:还原反应
阳极:氧化反应 阴极:还原反应
阳极:氧化反应 阴极:还原反应
练习1、判断下列各电解池的阴极,说明理由
思考5324:能写归总否出纳结 将①电常膜④极见改⑤名的为的称电阴电判解离极断类 子反的型交应方有换式法哪膜和有些?电哪解些? 总反应式

高中化学-第三节 电解池

高中化学-第三节 电解池
阳极O2为0.1mol,电子为0.4mol 则H2为0.1mol,所以Cu为0.1mol,浓度为A
电解时离子放电顺序
1、阴极:阳离子放电,金属活动顺序的 顺序
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Fe2+ >Zn2+ >H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
得电子能力(氧化性)强的阳离子先放电
2、阳极:
(1)若阳极材料为活性电极---金属电极(除Pt 、Au、 外),则阳极电极反应为金属失电子
C2-uSO4 = Cu2++ SO4 阴极: H+ < Cu2+
H2O
H++OH- 阳极:OH- > SO4 2-
②、然后写电极反应式 :阴极: 2Cu2++4e=
阳极: 42OCHu - -4e=O2↑+2H2O
③、最后判断反应物和生成物,写出总方程式;
2Cu2++2H2O 电解 2Cu+O2↑+4H+ (电解离子方程式)
4H++O2 ↑+4Ag
反应物是银离子和氢氧根离子(水和硫酸银),
生成物是氧气,银和硫酸,电解水和溶质型
17
阳极: 阴极:
总反应:
C
C
熔融NaCl
四、电解质溶液发生电解的类型(惰性电极)
1.电解溶质型
例:CuCl2 HCl 2.电解水型
例:NaOH H2SO4 Na2SO4 3.放氢生碱型
例:NaCl KBr 4.放氧生酸型
考点.电解池和原电池的计算

高中化学选修4考点过关:考点15-电解池的工作原理及应用(Word版,含解析)

高中化学选修4考点过关:考点15-电解池的工作原理及应用(Word版,含解析)

电解是将电能转化为化学能的一种重要方法。

使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。

把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。

非自发的氧化还原反应在有外接电源时可能被设计为电解池。

电解池装置常由直流电源、两个电极、导线及电解质溶液(或熔融电解质) 形成闭合回路构成,多池相连无外接电源时,两极活泼性差异小的池为电解池。

电解电解质溶液时,在阴阳两极上首先发生放电反应的离子分别是溶液里最容易放电的阳离子和最容易放电的阴离子。

阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。

离子的放电顺序取决于离子本身的性质即离子得失电子的能力,另外也与离子的浓度及电极材料有关。

阴极上放电的总是溶液中的阳离子,与电极材料无关。

氧化性强的先放电,放电顺序是:若是活性电极作阳极,则活性电极首先失电子,发生氧化反应。

若是惰性电极作阳极,则仅是溶液中的阴离子放电,常见离子的放电顺序是:一般情况下,离子按上述顺序放电,但如果离子浓度相差十分悬殊,离子浓度大的也可以先放电。

如理论上H+的放电能力大于Fe2+、Zn2+,但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液中,由于溶液中c(Fe2+)或c(Zn2+)≥c(H+),则先在阴极上放电的是Fe2+或Zn2+,因此阴极上的主要产物为Fe或Zn;但在水溶液中,Al3+、Mg2+、Na+等是不会在阴极上放电的。

【例1】下列有关电化学的示意图中正确的是( )电解后,如果只产生H2不产生O2,则溶液pH变大;如果只产生O2不产生H2,则溶液pH变小;如果既产生O2又产生H2,若原溶液呈酸性则pH减小,若原溶液呈碱性则pH增大,若原溶液呈中性则pH不变;如果既无O2产生也无H2产生,则溶液的pH均趋于7。

酸、碱、盐溶液的电解规律(惰性电极作阳极):电解后有关电解质溶液恢复原态的问题应该用质量守恒法分析。

一般是加入阳极产物和阴极产物的化合物,但也有特殊情况,如用惰性电极电解CuSO4溶液,Cu2+完全放电之前,可加入CuO或CuCO3复原,而Cu2+完全放电之后,应加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3复原。

高中化学《电解池》

高中化学《电解池》
3、试写出下列装置中所发生的电极反应式。
石墨
石墨 粗铜
纯铜 纯铜

CuSO4溶液 (A)
CuSO4溶液 (B)
CuSO4溶液 (C)
练习2.请观察下列实验装置图,指出各装置的名称。
A
B
C
D
精Cu
粗Cu C
Fe
Fe Cu
Zn Cu
CuSO4溶液 NaCl溶液 硫酸溶液 CuSO4溶液
精炼池
电解池
原电池
> Ba2+ > K+
(2)阴离子放电(失电子)顺序: 还原性
S2– >I–> Br– > Cl– > OH– (水)> (NO3-、SO42– 等)
含氧酸根 > F-
注意:若阳极是活性电极(铂、碳、金之外)阳极本身失 去电子被氧化,阴离子不在阳极放电;若阳极是惰性电极, 还原性强的阴离子在阳极放电,阴极材料不发生任何变化。
氯碱工业:离子交换膜法制烧碱
(1)生产设备名称:离子交换膜电解槽
阴极:碳钢
阳极:钛(惰性)
阳离子交换膜:
只允许阳离子通过(Cl-、OH-离子和 气体不能通过), 把电解槽隔成阴极室和阳极室。
(2)离子交换膜的作用:
a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸; b、避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影响氢 氧化钠的产量。
阴极
C
二. 电解原理的应用 (氯碱工业)
1.电解饱和NaCl溶液
两极材料:碳棒或其它惰性电极
NaCl == Na+ + Cl–
H2O == H+ + OH–
阳极: 2Cl– – 2e– = Cl2↑

高中电解池知识点

高中电解池知识点

高中电解池知识点电解池是一个重要的化学实验装置,也是高中化学教学中的重要内容。

它通过电解的方式将化学反应转化为电能,是电化学领域研究的重要工具。

下面将介绍一些关于高中电解池的知识点。

一、电解池的基本构成电解池由两个电极和电解质溶液组成。

电极分为阳极和阴极,它们是由电导性良好的材料制成,如铂、铜、银等金属。

电解质溶液是电解池中的重要组成部分,它能够导电并参与电解反应。

二、电解质的种类电解质是电解池中的溶质,可以分为强电解质和弱电解质两种。

强电解质在溶液中能完全离解,产生大量离子;而弱电解质只能部分离解,产生少量离子。

在电解池中,通常使用强电解质。

三、电解反应的类型电解反应根据电解质溶液中的离子种类可分为金属电解和非金属电解两种。

金属电解是指金属离子在电极上的还原或氧化反应,而非金属电解是指非金属离子在电极上的还原或氧化反应。

电解反应的类型决定了电解质溶液中的离子种类。

四、电解过程的规律1. 阳极反应:在阳极上,通常发生氧化反应。

电解质溶液中的阴离子被氧化成原子或分子,并释放出电子。

2. 阴极反应:在阴极上,通常发生还原反应。

电解质溶液中的阳离子接受电子,并还原成原子或分子。

3. 电解质溶液中的离子迁移:在电解过程中,阳离子向阴极迁移,阴离子向阳极迁移。

这是因为正离子向负极移动,负离子向正极移动。

五、电解过程的实验条件电解过程需要一定的实验条件,包括电流强度、电解质浓度、电解时间等。

电流强度是指单位时间内通过电解池的电荷量,通常用安培表示。

电解质浓度是指电解质在溶液中的质量或摩尔浓度,通常用克/升或摩尔/升表示。

电解时间是指电解过程持续的时间。

六、电解池的应用电解池在生活和工业中有广泛的应用。

例如,电解池可以用于生产金属,如铝、锌等。

它还可以用于电镀、电解析水、电解制氢等。

电解池也是电化学分析的重要方法,可以用于测定物质的浓度和电极势等。

高中电解池是化学教学中的重要内容,它通过电解的方式将化学反应转化为电能。

高中化学知识专题电解池

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§5.3 电解、电解池一、定义:把电能转化为化学能的装置。

二、基本概念:阳极:与电源正极相连,发生氧化反应(失电子)。

阴离子向阳极移动;阴极:与电源负极相连,发生还原反应(得电子)。

阳离子向阴极移动。

三、原电池和电解池的区别:1、池型判断:有外加电源为电解池,无外加电源为原电池。

多池组合时,一般含活泼金属的池为原电池,其余是在原电池带动下的电解池。

2、电极判断:原电池——正极、负极;电解池——阴极、阳极。

电解池的阴极对应外加电源的负极,阳极对应外加电源的正极。

四、电解池放电顺序(与阳离子氧化性、阴离子还原性正相关):ⅠⅡ阳极:[S2- > > > ]>[ > 含氧酸根(如42-)> ]ⅢⅣ阴极:[> 3+ > 2+]>[> 2+ > 2+ > 3+ > 2+ >]Ⅰ与Ⅲ区:电解本身型如2Ⅰ与Ⅳ区:放氢生碱型如Ⅱ与Ⅲ区:放氧生酸型如4、3Ⅱ与Ⅳ区:电解水型如24、H24、第一组:电解本身型(2)值增大的原因:2本身是强酸弱碱盐,显酸性,电解浓度减小,故酸性随之减弱。

第二组:放氢生碱型()值减小的原因:本身是强碱弱酸盐,显碱性,电解又消耗,故碱性增强。

第三组:放氧生酸型(4)值减小的原因:4本身是强酸弱碱盐,显酸性,电解又消耗,故酸性增强。

第四组:电解水型(24)1、影响:阳极失电子逐渐溶解,溶液中的阴离子不能失电子。

阴极无影响。

2、原因:活泼金属单质的还原性强于溶液中各离子的还原性,造成失电子的变成金属单质而不是溶液中的阴离子。

第五组:电解H24铜作阳极,石墨作阴极1、两极的现象:阴极有大量气泡产生,阳极附近溶液出现蓝色。

2、两极的反应:阴极:2 + 2e = H2↑,阳极: - 2e = 2+(溶液变蓝)铜作阴极,石墨作阳极(铜无法发挥其还原性,故此情况下相当于电解水)1、两极的现象:两极都有气泡。

2、两极的反应:阴极:2 + 2e = H2↑,阳极2H2O - 4e = 2 + O2↑(铜在外加电源时可以置换出 H2↑)五、电解原理的应用:1、铜的电解精炼(1)粗铜所含杂质:、、、、等(2)粗铜的精炼:粗铜作阳极,纯铜作阴极,4溶液作电解液。

高中化学原电池和电解池全面总结超全版精选范文

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原电池和电解池1.原电池和电解池的比较:装置原电池电解池实例原理使氧化还原反应中电子作定向移动,从而形成电流。

这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。

使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。

这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。

形成条件①电极:两种不同的导体相连;②电解质溶液:能与电极反应。

①电源;②电极(惰性或非惰性);③电解质(水溶液或熔化态)。

反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应电极名称由电极本身性质决定:正极:材料性质较不活泼的电极;负极:材料性质较活泼的电极。

由外电源决定:阳极:连电源的正极;阴极:连电源的负极;电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)正极:2H++2e-=H2↑(还原反应)阴极:Cu2+ +2e- = Cu (还原反应)阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)电子流向负极→正极电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方正极→负极电源正极→阳极;阴极→电源负极向能量转化化学能→电能电能→化学能应用①抗金属的电化腐蚀;②实用电池。

①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀铜);③电冶(冶炼Na、Mg、Al);④精炼(精铜)。

2.化学腐蚀和电化腐蚀的区别化学腐蚀电化腐蚀一般条件金属直接和强氧化剂接触不纯金属,表面潮湿反应过程氧化还原反应,不形成原电池。

因原电池反应而腐蚀有无电流无电流产生有电流产生反应速率电化腐蚀>化学腐蚀结果使金属腐蚀使较活泼的金属腐蚀3.吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别电化腐蚀类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性较强正极反应O2 + 4e- + 2H2O == 4OH-2H+ + 2e-==H2↑负极反应Fe -2e-==Fe2+Fe -2e-==Fe2+腐蚀作用是主要的腐蚀类型,具有广泛性发生在某些局部区域内4.电解、电离和电镀的区别电解电离电镀条件受直流电作用受热或水分子作用受直流电作用实质阴阳离子定向移动,在两极发生氧化还原反应阴阳离子自由移动,无明显的化学变化用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金实例CuCl2电解==== Cu+Cl2CuCl2==Cu2++2Clˉ阳极 Cu -2e- = Cu2+阴极 Cu2++2e- = Cu关系先电离后电解,电镀是电解的应用5.电镀铜、精炼铜比较电镀铜精炼铜形成条件镀层金属作阳极,镀件作阴极,电镀液必须含有镀层金属的离子粗铜金属作阳极,精铜作阴极,CuSO4溶液作电解液电极反应阳极 Cu -2e- = Cu2+阴极 Cu2++2e- = Cu 阳极:Zn - 2e- = Zn2+ Cu - 2e- = Cu2+等阴极:Cu2+ + 2e- = Cu溶液变化电镀液的浓度不变溶液中溶质浓度减小6.电解方程式的实例(用惰性电极电解):电解质溶液阳极反应式阴极反应式总反应方程式溶液酸碱性变(条件:电解)化 CuCl 2 2Cl --2e -=Cl 2↑ Cu 2+ +2e -= Cu CuCl 2= Cu +Cl 2↑ —— HCl 2Cl --2e -=Cl 2↑2H ++2e -=H 2↑ 2HCl=H 2↑+Cl 2↑酸性减弱 Na 2SO 4 4OH --4e -=2H 2O+O 2↑ 2H ++2e -=H 2↑ 2H 2O=2H 2↑+O 2↑ 不变 H 2SO 44OH --4e -=2H 2O+O 2↑ 2H ++2e -=H 2↑ 2H 2O=2H 2↑+O 2↑消耗水,酸性增强NaOH 4OH --4e -=2H 2O+O 2↑ 2H ++2e -=H 2↑ 2H 2O=2H 2↑+O 2↑消耗水,碱性增强NaCl2Cl --2e -=Cl 2↑2H ++2e -=H 2↑2NaCl+2H 2O=H 2↑+Cl 2↑+2NaOHH +放电,碱性增强CuSO 44OH --4e -=2H 2O+O 2↑ Cu 2+ +2e -= Cu2CuSO 4+2H 2O=2Cu+ O 2↑+2H 2SO 4OH ˉ 放电,酸性增强考点解说1.电化腐蚀:发生原电池反应,有电流产生 (1)吸氧腐蚀负极:Fe -2e -==Fe 2+ 正极:O 2+4e -+2H 2O==4OH - 总式:2Fe+O 2+2H 2O==2Fe(OH)24Fe(OH)2+O 2+2H 2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe 2O 3+3H 2O (2)析氢腐蚀: CO 2+H 2OH 2CO 3H ++HCO 3-负极:Fe -2e -==Fe 2+ 正极:2H + + 2e -==H 2↑总式:Fe + 2CO 2 + 2H 2O = Fe(HCO 3)2 + H 2↑Fe(HCO 3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe 2O 3。

(完整word)高中化学电解池

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电解池编稿:乔震审稿:祝鑫责编:宋杰【本节学习目标】1、知道电解池的形成条件,正确表达电解原理;2、能正确判断电解池的阴、阳极;3、能正确书写电极反响式和电解反响方程式;4、认识氯碱工业、电镀工业、电冶金工业的化学原理。

学习重点:理解电解原理和以电解CuCl2溶液为例得出惰性电极作阳极时的电解的一般规律学习难点:理解电解原理(实质)【知识重点梳理】知识点一:电解原理:(经过外接电源将电能转变为化学能)1、实验研究:实验一实验二实验三①实验一:将两根碳棒分别插进装有CuCl2溶液的 U型管两头,浸入 1 分钟后,察看现象。

实验二:用导线连结两根碳棒后,并接上电流计,再分别插进装有CuCl2溶液的 U型管的两头,察看电流计指针能否偏转和两极的变化。

实验三:在装有CuCl 2溶液的 U 型管两头,插入两根碳棒作电极,并接上电流计,接通 12V 的直流电源,把润湿淀粉碘化钾试纸放在与直流电源正极相连的电极邻近后,察看 U 型管内两极、溶液颜色、试纸颜色的变化和电流计指针能否偏转。

②实验现象及剖析:实验一、二都无现象,实验三中与电源的负极相连的碳棒上有一层红色的固体析出,说明有铜生成;与电源的正极相连的碳棒上有气泡产生,并有刺激性气味,使润湿的淀粉碘化钾试纸变为了蓝色,说明有氯气生成;电流计指针发生偏转,说明电解质溶液导电;溶液的颜色渐渐变浅,说明Cu2+的浓度渐渐减小。

③实验注意事项:实验完成后,把沾有浓NaOH溶液的棉花塞在U 型管两头,汲取有害气体。

小结:经过以上三个实验,得出结论:CuCl2溶液通电时发生了化学变化,生成了Cu 和 Cl 2,电流的作用是这类化学变化的直接原由和动力。

2、电解池:①电解池的定义:借助于电流在两极发生氧化复原反响的装置,叫电解池或电解槽。

电解池就是一种把电能转变为化学能的装置。

②电解池的电极名称:电解池的两极由电极与电源正、负极的连结状况直接判断。

阴极:与电源的负极相连的电极;吸引溶液中的阳离子、得电子、复原反响。

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电解池编稿:乔震审稿:祝鑫责编:宋杰【本节学习目标】1、知道电解池的形成条件,正确叙述电解原理;2、能正确判断电解池的阴、阳极;3、能正确书写电极反应式和电解反应方程式;4、了解氯碱工业、电镀工业、电冶金工业的化学原理。

学习重点:理解电解原理和以电解CuCl2溶液为例得出惰性电极作阳极时的电解的一般规律学习难点:理解电解原理(本质)【知识要点梳理】知识点一:电解原理:(通过外接电源将电能转变成化学能)1、实验探究:实验一实验二实验三①实验一:将两根碳棒分别插进装有CuCl2溶液的U型管两端,浸入1分钟后,观察现象。

实验二:用导线连接两根碳棒后,并接上电流计,再分别插进装有CuCl2溶液的U型管的两端,观察电流计指针是否偏转和两极的变化。

实验三:在装有CuCl2溶液的U型管两端,插入两根碳棒作电极,并接上电流计,接通12V的直流电源,把湿润淀粉碘化钾试纸放在与直流电源正极相连的电极附近后,观察U型管内两极、溶液颜色、试纸颜色的变化和电流计指针是否偏转。

②实验现象及分析:实验一、二都无现象,实验三中与电源的负极相连的碳棒上有一层红色的固体析出,说明有铜生成;与电源的正极相连的碳棒上有气泡产生,并有刺激性气味,使湿润的淀粉碘化钾试纸变成了蓝色,说明有氯气生成;电流计指针发生偏转,说明电解质溶液导电;溶液的颜色逐渐变浅,说明Cu2+的浓度逐渐减小。

③实验注意事项:实验完毕后,把沾有浓NaOH溶液的棉花塞在U型管两端,吸收有害气体。

小结:通过以上三个实验,得出结论:CuCl2溶液通电时发生了化学变化,生成了Cu 和Cl2,电流的作用是这种化学变化的直接原因和动力。

2、电解池:①电解池的定义:借助于电流在两极发生氧化还原反应的装置,叫电解池或电解槽。

电解池就是一种把电能转化为化学能的装置。

②电解池的电极名称:电解池的两极由电极与电源正、负极的连接情况直接判断。

阴极:与电源的负极相连的电极;吸引溶液中的阳离子、得电子、还原反应。

阳极:与电源的正极相连的电极,吸引溶液中的阴离子、失电子、氧化反应。

说明:阳极有惰性电极和活性电极之分,隋性电极只导电,不参与氧化还原反应(C、Pt、Au);活性电极既导电又参与氧化还原反应(Cu、Ag等)。

③电解池的组成:直流电源、电极、电解质溶液或熔融的电解质,用导线连接成闭合电路。

④电解池的工作原理:在外加直流电源的作用下,使电解质溶液中的离子在阴阳两极引起氧化还原反应的过程,称为电解。

电解质导电的过程就是电解。

电子从电源的负极流向电解池的阴极,溶液中的离子分别向两极做定向移动,阴极吸引溶液中的阳离子Cu2+、H+,Cu2+在阴极上得电子还原为铜;阳极吸引溶液中的阴离子Cl-、OH-,Cl-在阳极上失电子氧化为氯原子,氯原子结合成氯分子,失去的电子沿导线流回电源正极,从而构成闭合回路。

这就是电解原理。

通电时,阴离子移向阳极,在阳极上失去电子发生氧化反应。

阳离子移向阴极,在阴极得到电子发生还原反应。

通电前:CuCl2==Cu2++2Cl - H2O H+ +OH -(电离)做无规则运动通电后:与电源负极相连的碳棒吸引溶液中的阳离子(Cu2+、H+) Cu2++2e-== Cu(发生还原反应)与电源正极相连的碳棒吸引溶液中的阴离子(Cl-、OH-)2Cl - -2e- == Cl2↑(发生氧化反应)总反应式:CuCl2Cu+Cl2↑3、离子的放电顺序:阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电①电解通电时,电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极,在阴极区氧化性强的微粒先得电子,被还原。

同时,电子又从电解池的阳流出,沿导线流回电源的正极,即在阳极区还原性强的微粒(包括电极)先失电子被氧化。

②阴极:阳离子在阴极上的放电顺序(得电子)大体可参照金属活动性顺序来推断。

位于金属活动性顺序表后面的金属,其对应的阳离子越易得到电子。

无论活性电极还是惰性电极都不参加反应,参加反应的是溶液中的阳离子。

Ag+> Hg 2+> Fe3+> Cu2+>H+> Pb 2+>Sn2+>Fe 2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+ >Ca 2+ >K+位于前边的氧化性强的微粒优先得到电子。

③阳极:当电极材料(阳极)为 Pt 或C时,还原性非常弱,此条件不被氧化,称为惰性电极。

当电极材料(阳极)为Cu等金属(除了Pt和C),还原性强,易失电子,易被氧化,称为活性电极。

若阳极是活泼或较活泼金属时,一般是电极的金属失去电子,而不是电解液中阴离子放电。

若阳极是惰性电极时,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-)位于前边的还原性强的微粒优先失去电子。

说明:(1)活泼金属离子K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+在溶液中不会得到电子。

(2)F-、SO42-、CO32-、NO3-等在溶液中不会失去电子。

(3)当离子浓度相差较大时,放电顺序要发生改变,当[Zn2+]>>[H+]或[Fe2+]>>[H+]时,Zn2+、Fe2+先得电子而H+后得电子。

(4)石墨和金属铂是惰性电极,不会得失电子。

知识点二:电解原理的应用1、电解饱和食盐水:用一根碳棒作阳极,一根铁棒作阴极,电解饱和食盐水。

溶液中存在的离子有Na+、Cl-、H+、OH-。

根据放电的先后顺序,H+﹥Na+、Cl-﹥OH-,阳极电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,阴极电极反应式为2H++2e-=H2↑。

总反应式为:2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH。

其中H2、NaOH是阴极产物,Cl2是阳极产物。

如电解前向溶液中滴加酚酞,随着电解反应的进行,溶液颜色由无色变为红色,两极极板上都有气体产生。

2、铜的电解精炼:应用电解原理,进行粗铜的提纯。

①粗铜作阳极,纯铜作阴极,用CuSO4溶液(含铜离子的电解质溶液)作电解液。

②电极反应:阴极:Cu2++2e-=Cu 阳极:Cu-2e-=Cu2+③比铜活泼的金属杂质——以阳离子形式进入溶液中;比铜不活泼的金属杂质(金银等贵重金属)——形成阳极泥,沉积在阳极底部。

说明:电解精炼铜过程中CuSO4溶液的浓度基本不变3、电镀铜:若把阴极精铜棒换成铁棒,电解过程不变,但不是精炼铜了,而叫电镀铜。

①电镀:应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。

②电镀材料的选择:阴极——镀件阳极——镀层金属电镀液——含有镀层金属离子的溶液③电镀过程的特点:牺牲阳极;电镀液的浓度(严格说是镀层金属离子的浓度)保持不变;在电镀的条件下,水电离产生的H+、OH-一般不放电。

④实例:在铁制品上镀铜:阳极——铜阴极——铁制品电镀液——CuSO4溶液阴极:Cu2++2e-=Cu 阳极:Cu-2e-=Cu2+注意:电镀的目的是使金属增强抗腐蚀能力,增加美观和表面硬度,但如果镀层被破坏,会增加金属的腐蚀速率。

4、电冶金:用来冶炼活泼的金属(适用范围:活泼金属K~Al)例:电解熔融氯化钠:2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:2Na++2e-=2Na冶炼铝(Al2O3):2Al2O34Al+3O2↑阳极:6O2--12e- =3O2↑阴极:4Al3+ + 12e- =4Al 注意:工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝但不能用AlCl3,原因就是AlCl3是共价化合物,熔融状态下不导电。

[规律方法指导]一、电解与电离的区别:电离电解条件电解质溶于水或受热熔化状态电解质电离后再通直流电过程电解质电离成为自由移动的离子阴阳离子定向移动,在两极上失得电子成为原子或分子特点只产生自由移动的离子发生氧化还原反应生成了新物质联系电解必须建立在电离的基础上二、溶液导电与金属导电的区别:从做定向移动的微粒和是否发生化学变化两个角度比较:①金属导电是自由电子的定向移动,电解质溶液导电是阴、阳离子的定向移动;②金属导电是物理变化,电解质溶液导电是非自发的化学变化;③温度越高,金属导电性越弱、电解质溶液导电性越强;④电解质溶液电解的过程就是电解质溶液导电的过程,电解质溶液导电的同时必定发生非自发的氧化还原反应。

三、原电池与电解池的比较及判断池型的判断:有外接电源是电解池,无外接电源是原电池;多池组合时,一般含活泼金属的池为原电池,其余都是在原电池带动下的电解池。

电极的判断:原电池看电极材料,电解池看电源的正负极连接顺序。

四、电解池电极反应规律(阳氧阴还)①阴极:得电子,还原反应。

电极本身不参加反应,一定是电解质溶液中阳离子“争”得电子②阳极:失电子,氧化反应。

若为金属(非惰性)电极,电极失电子;若为惰性电极,电解质溶液中阴离子“争”失电子五、电解规律:根据离子的放电顺序,采用惰性电极电解酸碱盐的水溶液时的规律。

1、电解水型:电解某些含氧酸、强碱及活泼金属的含氧酸盐的水溶液时,实质是电解水。

例:H2SO4、HNO3、KOH、NaOH、Na2SO4、KNO3、Na2CO3等物质的水溶液。

电解完后加水可使溶液恢复原样。

2H2O2H2↑+O2↑说明:电解水时加硫酸或氢氧化钠增强导电性,不影响水的电解。

电解硫酸和氢氧化钠时因为氧气溶解度大于氢气,H2和O2之比大于22、电解溶质型:电解不活泼金属无氧酸盐、无氧酸的水溶液时,实质是电解电解质本身。

电解完后加入溶质可使溶液恢复原样。

例:2HCl H2↑+Cl2↑ CuCl2Cu+Cl2↑3、放氧生酸型:电解不活泼金属的含氧酸盐的水溶液时,阳极产生氧气,同时生成H+,阴极析出不活泼金属,电解质和水都参加反应。

例:CuSO4、AgNO3、Cu(NO3)2等物质的水溶液。

2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4电解完后加入CuO或CuCO3可使溶液恢复原样。

4、放氢生碱型:电解活泼金属(K、Ca、Na)的无氧酸盐的水溶液时,阴极产生氢气,阳极析出非金属单质,电解质和水都参加反应。

例:NaCl、KBr、BaCl2等物质的水溶液。

2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH 电解完后加入HCl可使溶液恢复原样。

六、电极反应式的书写①分析溶液中存在的所有离子(包括水的电离)、并分成阳离子组和阴离子组。

②根据放电规律,阳离子在阴极发生还原反应,而阴离子在阳极发生氧化反应,完成电极反应式。

(注意得失电子守恒)③由阴阳两电极反应式,合并得总反应式。

若已知一个电极反应式,可用总式减去已知的电极反应式,得另一电极反应式。

注意:弱电解质必须保持分子形式。

[经典例题透析]类型一:电解原理、电极的判断题1、图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板有无色无臭气体放出,符合a极板 b极板 x电极 z溶液的是()A、锌石墨负极 CuSO4B、石墨石墨负极 NaOHC、银铁正极 AgNO3D、铜石墨负极 CuCl2思路点拨:考查电极的判断的知识,灵活运用题目所给信息。

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