电解原理

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电解的原理

电解的原理

电解的原理电解是一种通过电流使电解质发生化学变化的过程。

在电解过程中,电解质溶液或熔融状态下的电解质被电流通过,发生氧化还原反应,从而在阳极和阴极上析出相应的物质。

电解是一种重要的化学反应过程,广泛应用于电化学、冶金、化工等领域。

电解的基本原理是电解质在电场作用下发生离子迁移,从而在电极上发生氧化还原反应。

在电解过程中,电解质溶液中的正离子向阴极迁移,而负离子向阳极迁移。

当正离子到达阴极时,它们接受电子并发生还原反应;而当负离子到达阳极时,它们失去电子并发生氧化反应。

这样,电解质溶液中的物质就被分解成了对应的元素或化合物。

电解的原理可以用化学方程式来表示。

以氯化钠为例,当氯化钠溶液被电解时,会发生如下的化学反应:在阴极上,2H2O + 2e→ H2 + 2OH-。

在阳极上,2Cl→ Cl2 + 2e-。

综合反应,2H2O + 2Cl→ H2 + Cl2 + 2OH-。

从上述化学反应可以看出,电解过程中氯化钠分解为氢气、氯气和氢氧根离子。

这个过程就是电解的基本原理所在,通过电流使电解质分解成相应的物质。

电解的原理也可以通过离子迁移和电极反应来解释。

在电解质溶液中,正离子向阴极迁移的同时,阴离子向阳极迁移。

在电极上,正离子接受电子发生还原反应,而负离子失去电子发生氧化反应。

这样,电解质溶液中的化学物质就被分解成了相应的物质。

电解的原理对于许多工业过程具有重要意义。

例如,电解可以用于生产金属、制取氯气、生产氢氧化钠等。

在电化学领域,电解也被广泛应用于电池、电解池等设备中。

此外,电解还可以用于废水处理、废气处理等环境保护领域。

总之,电解是一种重要的化学反应过程,其原理是通过电流使电解质发生化学变化。

电解的原理可以通过化学方程式、离子迁移和电极反应来解释。

电解的原理在工业生产、电化学、环境保护等领域有着广泛的应用。

通过深入理解电解的原理,可以更好地应用电解技术,促进工业生产和科学研究的发展。

电解的基本原理

电解的基本原理

电解的基本原理电解是一种通过电流作用使电解质溶液中的离子发生氧化或还原的化学过程。

它是一种重要的化学反应方法,被广泛应用于电池、电镀、电解制氢等领域。

电解的基本原理是利用外加电势将电解质溶液中的离子分解成原子或离子。

在电解质溶液中,正离子被称为阳离子,负离子被称为阴离子。

当外加电势足够大时,电解质溶液中的阳离子会向阴极移动,阴离子会向阳极移动。

这是因为电势差产生的电场力驱使离子在溶液中运动。

在电解过程中,阳极是正极,阴极是负极。

当电解质溶液中的阳离子到达阴极时,它们会接受电子并发生还原反应,形成原子或分子。

而阴离子到达阳极时,会失去电子并发生氧化反应。

这些化学反应产生的电子流构成了电流,使得电解质溶液中的离子得以分解。

电解过程中,还有一个重要的现象是电解质溶液中的离子浓度的变化。

当离子发生氧化或还原反应时,它们会消耗或产生,导致电解质溶液中的离子浓度发生变化。

这种变化可以通过电流的测量来确定,从而了解电解过程中的化学反应情况。

电解的原理还涉及到电解质溶液中的电导性。

电导性是指电解质溶液对电流的导电能力。

电解质溶液中的离子越多,电导性就越强。

在电解过程中,电解质溶液中的离子分解成原子或离子,会增加电解质溶液的电导性。

通过测量电导性的变化,可以了解电解过程的进行情况。

电解过程中,电解质溶液中的阳离子和阴离子的化学反应是相互独立的。

它们的反应速率取决于离子的浓度、电流的大小和电解质溶液的性质。

在一些情况下,阳离子和阴离子的反应速率可能不同,导致电解质溶液中的离子不是完全分解。

这种情况下,电解过程会产生副反应,影响电解的效率。

电解作为一种化学反应方法,在工业生产和实验室研究中起着重要作用。

例如,电池就是利用电解原理将化学能转化为电能的装置。

电镀则是利用电解过程在金属表面形成保护层或改变外观的方法。

电解制氢则是利用电解将水分解成氢气和氧气的过程。

电解是一种通过电流作用使电解质溶液中的离子发生氧化或还原的化学过程。

电解的原理

电解的原理

电解的原理
电解,也称为电解分解,是一种有趣并可带来很多新奇体验的生活方式。

电解就是将化学物质在电场的作用下,以无机的和有机的产物的形式聚集到同一体系。

当一种物质被放入它的电解液中,经过电解反应,会产生降解物和氧化物。

电场就是一种特殊的电磁场,它是一种经过布置的电流,可以通过计算机引擎等装置进行调节,以产生希望自己设定的电动势及电动力。

电解液是一种混合体,由电解质,溶质,辅助物质和抗凝剂组成,因此它可以吸收电解质中的电荷,形成电解反应。

当原材料受到电解的作用时,它就会经历一系列的反应,产生多种不同的有机或无机物质,并同时形成氧化还原平衡,这种反应也称为分离反应。

借助电场,电解可以诱发一些不可能有自由基发生反应的化学物质,从而产生相对复杂的物质,使生活变得多姿多彩。

使用电解可以制作许多可以带给人们惊喜的新奇物品。

例如,可以通过电解制作饰品,锻造从来不锈螺旋,制作浓缩营养汁饮料,以及更多有创意的物品。

除此之外,电解还能够净化水、帮助作物发展等。

总之,电解已经在生活中发挥着独特的作用,能够丰富我们的生活实践和想象。

电解的基本原理

电解的基本原理

电解的基本原理电解是一种将电能转化为化学能的过程。

它是基于离子在电场中运动的原理。

在电解过程中,电解质溶液中的离子会在电场的作用下向电极运动,从而发生化学反应。

电解的基本原理可以通过以下几个方面来解释。

1. 电解质溶液的离解电解质溶液是指能够导电的溶液,其中溶解了离子化合物。

当电解质溶液中的离子化合物溶解时,其离子会与溶剂分子发生作用,形成离子和溶剂分子的水合物。

水合离子可以在溶液中自由运动,并参与到电解过程中。

2. 电解质溶液的电解在电解质溶液中,当外加电压施加到电解槽中的电极上时,正极吸引阴离子,负极吸引阳离子。

离子在电场的作用下向电极运动,离子运动的速度与电场强度和离子的电荷量有关。

当离子到达电极表面时,它们会与电极表面发生化学反应,从而发生电解。

3. 电解过程的化学反应在电解过程中,电解质溶液中的离子与电极表面发生化学反应。

在负极上,阳离子接受电子,发生还原反应;在正极上,阴离子失去电子,发生氧化反应。

这些化学反应导致电解质溶液中的化学物质发生转化,形成新的物质。

4. 电解过程的能量转化在电解过程中,电能被转化为化学能。

当外加电压施加到电解槽中时,电源向电解槽提供了电能,而电解槽中的化学反应则将电能转化为化学能。

这种能量转化是可逆的,即化学能可以转化为电能,从而实现电解质溶液的电解反应。

电解的基本原理可以通过上述几个方面来描述。

电解是一种将电能转化为化学能的重要过程,广泛应用于电化学分析、电镀、电解制氧等领域。

通过深入理解电解的基本原理,可以更好地掌握和应用电解技术,推动科学技术的发展。

电解原理及经典应用

电解原理及经典应用

电解原理及应用一、电解原理1、基本概念(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CuCl2Cu+Cl2↑2、电解池的两极阴极:与电源负极相连的电极。

(发生还原反应)阳极:与电源正极相连的电极。

(发生氧化反应)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、电解的本质:电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程5、离子的放电顺序阳离子:Ag+>Hg2+>Cu2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Na+>K+阴离子:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根6、电极产物的判断(1) 阳极放电顺序:活泼阳极(金属)>无氧酸根离子>OH―>含氧酸根离子>F―(2) 阴极放电:溶液中的阳离子放电7、电极反应式的书写:列物质,标得失;选离子,配电荷;配个数,巧用水;两式加,验总式。

典型例题【例1】下列有关电解原理的说法不正确的是()A.电解饱和食盐水时,一般用铁作阳极,碳作阴极B.电镀时,通常把待镀的金属制品作阴极,把镀层金属作阳极C.对于冶炼像钠、钙、镁、铝等这样活泼的金属,电解法几乎是唯一可行的工业方法D.电解精炼铜时,用纯铜板作阴极,粗铜板作阳极【例2】将两个铂电极插入500mL CuSO4溶液中进行电解,通电一定时间后,某一电极增重0.064g(设电解时该电极无氢气析出,且不考虑水解和溶液体积变化),此时溶液中氢离子浓度约为.【例3】某碱性蓄电池在充电和放电时发生的反应为:Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2,下列说法中正确的是:()A、放电时,负极上发生反应的物质是Fe.B、放电时,正极反应是:NiO2+2e-+2H+=Ni(OH)2C、充电时,阴极反应是:Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO2+2H2OD、充电时,阳极附近pH值减小.3知识概括、方法总结与易错点分析【例1】甲、乙两个容器中,分别加入0.1mol/LNaCl溶液与0.1mol/LAgNO3溶液后,以Pt为电极进行电解时,在A、B、C、D各电极上生成物的物质的量之比为:_________二. 电解池中电极反应式的书写1知识梳理1、首先看阳极材料,如果阳极是活泼电极(金属活动顺序表Ag以前),则应是阳极失电子,阳极不断溶解,溶液中的阴离子不能失电子。

电解工作原理

电解工作原理

电解工作原理电解工作原理电解是指在电解质溶液中,通过外加电压的作用下,将离子化合物分解成为原子或者分子的过程。

电解质溶液中的离子化合物在外加电压的作用下,会发生氧化还原反应,其中正极受到氧化作用,负极受到还原作用。

一、电解基础知识1.1 电解质电解质是指在水或其他溶剂中能够导电的物质。

根据导电性能可将其分为强电解质和弱电解质。

1.2 伏安定律伏安定律是描述了在恒定温度下,在两个金属极板之间通过一定浓度的溶液时,所测得的流过这个体系的直流(DC)与所加施于体系上的直流(DC)之间关系。

1.3 法拉第定律法拉第定律是指在相同温度和浓度下,在两个金属极板之间通过一定浓度的溶液时,所测得的流过这个体系的直流(DC)与时间之间关系。

二、电解反应机理2.1 金属阴极反应机理金属阴极反应机理是指在电解质溶液中,金属阴极受到还原作用,金离子被还原成为金属。

例如,在含有铜离子的铜盐溶液中,当外加电压时,铜离子被还原成为固态铜。

2.2 氧化性阳极反应机理氧化性阳极反应机理是指在电解质溶液中,氧化性阳极受到氧化作用,形成阳极产物。

例如,在含有硫酸的溶液中,当外加电压时,水分子被氧化成为氧气和氢离子。

2.3 还原性阳极反应机理还原性阳极反应机理是指在电解质溶液中,还原性阳极受到还原作用,形成阴极产物。

例如,在含有钠离子的钠盐溶液中,当外加电压时,钠离子被还原成为固态钠。

三、电解实验步骤3.1 实验仪器准备实验所需仪器包括:直流电源、导线、两个金属板(一个阴极和一个阳极)、容器(可以装下浓缩的电解质溶液)。

3.2 实验步骤(1)将电解质溶液倒入容器中,放置两个金属板。

(2)将直流电源连接到两个金属板上。

(3)调整电压,使其适合于所用的电解质。

(4)观察金属板上的反应,记录下来。

四、应用领域电解技术广泛应用于化工、冶金、环保等领域。

例如:4.1 电镀电镀是指在金属表面上沉积一层金属或其他材料的过程。

通过控制电流密度和时间,可以在表面形成均匀且具有良好性能的薄膜。

电解原理

电解原理

一、电解原理1.电解: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2.电解池的组成:⑴阳极——与电源正极相连阴极——与电源负极相连⑵形成条件:①直流电源②两个电极③电解质溶液(或熔化的电解质)④形成闭合回路3.电解反应类型⑴惰性电极:(电极不参加反应)①只有电解质参加的反应例:电解CuCl2溶液阴极反应:Cu2++2e-=Cu阳极反应:2Cl--2e-=Cl2↑总反应:CuCl2Cu+Cl2↑在电场作用下,CuCl2溶液中阳离子(Cu2+,H+)向阴极移动,阴离子(Cl-,OH-)向阳极移动。

Cu2+得电子能力大于H+,Cl-失电子能力大于OH-。

②只有水参加的反应:例:电解H2SO4溶液阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极:2H++2e-=H2↑总反应:2H2O 2H2↑+O2↑电解H2SO4溶液,相当于电解水,不断电解过程中H+浓度增大,H2SO4浓度增大,溶液pH值减小。

③水和电解质均参加反应。

例:电解NaCl溶液阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:2H++2e-=H2↑总反应:2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH电解过程中H+得电子,破坏水的电离平衡,H2O H++OH-,水的电离平衡向右移动,溶液pH值增大。

⑵电极参加反应[金属做阳极(除Pt 外)]:例:金属作阳极时,金属失电子,而不是阴离子失电子。

在阳极,Cu 失电子能力大于SO 42-、OH -,因此电极Cu 首先失电子:阳极反应:Cu-2e -=Cu 2+阴极反应:2H +-2e -=H 2↑ 总反应:Cu+2H +Cu 2++H 2↑从总反应看出不活泼的Cu 将较活泼H 置换出来,不符合金属活动顺序表,因此化学反应能不能发生没有严格界限,不能自发进行的反应,提供能量(如电解)也能进行。

二、电解反应规律:1.当惰性材料做电极时,阴、阳离子放电顺序为:盐的类型实 例参加电解物质溶液pH使溶液复原应加入物质1、A-C 盐Na 2SO 4 KNO 3 H 2O不变H 2OA 的碱 KOH NaOH 增大 C 的酸H 2SO 4 HNO 3减小2、B-D盐CuCl2HgCl2电解质不定CuCl2、HgCl2D的酸HCl HBr 增大HCl、HBr3、A-D盐NaCl KBr H2O+电解质增大HCl、HBr4、B-C盐CuSO4AgNO3减小CuO、Ag2O说明:①阴阳离子在两极上放电顺序复杂,与离子性质、溶液浓度、电流强度、电极材料等都有关,不应将放电顺序绝对化,以上仅是一般规律。

(完整版)知识讲解_电解的原理_基础

(完整版)知识讲解_电解的原理_基础

电解的原理【学习目标】1、了解电解池的工作原理;2、初步掌握一般电解反应产物的判断方法。

【要点梳理】要点一、电解原理1.定义:使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫电解。

2.装置特点:电能转化为化学能。

3.形成条件:(1)与电源两个电极相连;(2)电解质溶液(或熔融的电解质);(3)形成闭合回路。

4.阴阳极的判断及反应原理(以电解熔融NaCl、CuCl2溶液为例)对电解质溶液(或熔融态电解质)通电时,电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极,电解质的阳离子移向阴极得电子发生还原反应;电解质的阴离子移向阳极失电子(有的是组成阳极的金属原子失去电子)发生氧化反应,电子从电解池的阳极流出,并沿导线流回电源的正极。

这样,电流就依靠电解质溶液(或熔融态电解质)里阴、阳离子的定向移动而通过溶液(或熔融态电解质),所以电解质溶液(或熔融态电解质)的导电过程,就是电解质溶液(或熔融态电解质)的电解过程。

【高清课堂:电解原理#电解反应类型】要点二、电解类型1.只有电解质参加的反应(电解CuCl2溶液)阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)阴极:Cu2++2e-=Cu(还原反应)总反应:CuCl2电解Cu+Cl2↑2.只有水参加的反应(电解稀硫酸)阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极:2H++2e-=H2↑总反应:2H2O电解2H2↑+O2↑3.水和电解质均参加的反应(电解饱和食盐水)阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:2H++2e-=H2↑总反应:2NaCl+2H2O电解H2↑+Cl2↑+2NaOH4.电极参加的反应阳极反应:Cu-2e-=Cu2+阴极反应:2H+-2e-=H2↑总反应:Cu+2H+电解Cu2++H2↑要点三、电解时电极反应式的书写1.看电极。

主要是看阳极是何类型的电极,若为活性电极,电极本身被氧化发生氧化反应。

阴极一般不参与电极反应。

2.看离子。

电解原理介绍

电解原理介绍

电解电解(Electrolysis)是将电流通过电解质溶液或熔融态电解质,(又称电解液),在阴极和阳极上引起氧化还原反应的过程,电化学电池在外加直流电压时可发生电解过程。

电解电流通过物质而引起化学变化的过程。

化学变化是物质失去或获得电子(氧化或还原)的过程。

电解过程是在电解池中进行的。

电解池是由分别浸没在含有正、负离子的溶液中的阴、阳两个电极构成。

电流流进负电极(阴极),溶液中带正电荷的正离子迁移到阴极,并与电子结合,变成中性的元素或分子;带负电荷的负离子迁移到另一电极(阳极),给出电子,变成中性元素或分子。

电解池:将电能转化为化学能的装置叫电解池。

电解池构成三要素:直流电源、电极(阴阳极)电解质溶液(或熔融电解质)将直流电通过电解质溶液或熔体,使电解质在电极上发生化学反应,以制备所需产品的反应过程。

电解过程必须具备电解质、电解槽、直流电供给系统、分析控制系统和对产品的分离回收装置。

电解过程应当尽可能采用较低成本的原料,提高反应的选择性,减少副产物的生成,缩短生产工序,便于产品的回收和净化。

电解过程已广泛用于有色金属冶炼、氯碱和无机盐生产以及有机化学工业。

1807年,英国科学家H.戴维将熔融苛性碱进行电解制取钾、钠,从而为获得高纯度物质开拓了新的领域。

1833年,英国物理学家M.法拉第提出了电化学当量定律(即法拉第第一、第二定律)。

1886年美国工业化学家C.M.霍尔电解制铝成功。

1890年,第一个电解氯化钾制取氯气的工厂在德国投产。

1893年,开始使用隔膜电解法,用食盐溶液制烧碱。

1897年,水银电解法制烧碱实现工业化。

至此,电解法成为化学工业和冶金工业中的一种重要生产方法。

1937年,阿特拉斯化学工业公司实现了用电解法由葡萄糖生产山梨醇及甘露糖醇的工业化,这是第一个大规模用电解法生产有机化学品的过程。

1969年又开发了由丙烯腈电解二聚生产己二腈的工艺。

电解原理介绍电解原理:电解质中的离子常处于无秩序的运动中,通直流电后,离子作定向运动(图1)。

电解原理

电解原理

电池内离子 的迁移方向
练习 指出下列装置的名称、电极名称,写出 电极反应式,并表示出电子移动方向。
e
e;
-
e
-
原电池



电解池
练习:
在相同条件下,以石墨作为电极, 通以相同的电量,分别电解足量的 CuCl2溶液和AgNO3溶液,如果析出 64g铜,则析出银的质量为 A.108g C.216g B.54g D.64g
-
总反应: CuCl2 = Cu+Cl2↑
电解
一、电解原理 1. 电解 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. 电解池 电能转变为化学能的装置叫做电 解池或电解槽 。
一、电解原理 3. 构成电解池的条件
直流电源、电极、电解质溶液, 并形成闭合回路
4. 电极材料
第一节 电解原理
C
C
CuCl2溶液
实验:电解
实验现象
与电源正极相连的碳棒(阳极)有
气泡生成,且有刺激性气味,能使 湿润的KI淀粉试纸变蓝 --Cl
2
与电源负极相连的碳棒(阴极)上
有一层红色的固体析出 --Cu
结论:氯化铜溶液通电后发生了化学变化, 而电流的作用是这种化学变化的根本原因。
思考
活性电极:除铂、金、石墨以外的电极。 若活性电极为阴极也只起导体的作用 若为阳极,则发生氧化反应的往往是电极本 身。 例: 练:
C
AgNO3
阳极: Ag - e- = Ag+
阴极: Ag+ e-
镀银 + = Ag
阳极:Cu -2e- = Cu2+ + 阴极: 2H + 2e = H2↑

高考电化学知识点——电解原理

高考电化学知识点——电解原理

高考电化学知识点——电解原理(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+(指酸电的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+> 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。

电解质水溶液电解产物的规律:类型电极反应特点实例电解对象电解质浓度分解电解质型电解质电离出的阴阳离子分别在两极放电HCl 电解质减小CuCl2放H2生成碱型阴极:水放H2生碱阳极:电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质放氧生酸型阴极:电解质阳离子放电阳极:水放O2生酸CuSO4电解质和水生成新电解质电解水型阴极:4H++4e-==2H2 ↑阳极:4OH--4e-==O2↑+ 2H2ONaOH水增大Na2SO4上述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-==Mn+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Mn+ + 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2. 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。

电解的基本原理

电解的基本原理

电解的基本原理
电解是指在电场作用下,将电解质溶液或熔融的电解质加热至一定温
度后,使其发生氧化还原反应,从而在阳极和阴极上产生气体或沉淀
等现象的化学过程。

这种过程是利用外加电场的能量将化学能转换为
电能的过程。

电解的基本原理可以归纳为以下几点:
1. 伏打定律
伏打定律是描述电解过程中产生气体的规律。

它表明,在相同条件下,产生气体的速率与通过液体中的电流强度成正比,与生成气体所需的
物质量成正比。

2. 阳极和阴极反应
在电解过程中,阳极和阴极上会发生不同的反应。

通常情况下,阳极
会发生氧化反应,而阴极会发生还原反应。

这些反应会引起物质从溶
液中析出或消失。

3. 离子迁移
在电解过程中,离子会在外加电场作用下向相对方向移动。

正离子会向阴极移动,而负离子则会向阳极移动。

这种离子迁移是导致电解质发生化学反应的重要因素。

4. 电解液浓度
电解液的浓度对电解过程也有影响。

通常情况下,当电解液浓度增加时,产生的沉淀物或气体数量也会增加。

这是因为更多的离子可以参与到反应中。

5. 温度和压力
温度和压力对电解过程也有影响。

通常情况下,当温度升高时,反应速率会增加。

而在熔融状态下进行电解时,压力则会影响到析出物的形态和数量。

总之,电解是一种利用外加电场将化学能转换为电能的过程。

它基于伏打定律、阳极和阴极反应、离子迁移、电解液浓度以及温度和压力等原理。

了解这些原理可以帮助我们更好地理解和掌握电化学知识,并在实践中更好地运用它们。

电解法的反应原理

电解法的反应原理

电解法的反应原理
电解法是一种利用电流通过电解质溶液时发生的化学反应进行分析或制备物质的方法。

它基于电解质溶液中的阳离子和阴离子在电解过程中被电解质溶液的两极反应物各自还原或氧化的原理。

在电解质溶液中,正极是阳极,负极是阴极。

当外加电流通过电解质溶液时,阳极上发生氧化反应,阴极上发生还原反应。

具体的反应过程取决于电解质溶液中的离子种类。

以下是一些常见的反应原理:
1. 金属电解质的电解:当金属盐溶解在水中形成金属离子时,阴极上的金属离子还原成金属原子沉积在阴极上,而阳极上的自由阴离子或氧化物离子氧化成阴离子或氧气释放出来。

2. 非金属盐的电解:非金属盐溶解在水中时,阳离子和阴离子都可能参与电解反应。

在阴极上,通常发生的是氢离子还原成氢气或金属离子还原成金属。

在阳极上,通常发生的是氯离子或氧化物离子氧化成自由氯或氧气释放出来。

3. 酸和碱的电解:在酸性溶液中,溶解的氢离子或金属离子通常在阴极上还原成氢气或金属。

在碱性溶液中,溶解的氢氧化物离子在阴极上还原成水和氢气。

在阳极上,酸性溶液中的氯离子或氧化物离子通常被氧化成氯气或氧气,碱性溶液中的氧气离子则通常在阳极上被氧化成水和氧气。

电解法的反应原理是基于离子的电荷转移和化学物质的氧化还原反应。

这种方法可以通过测量电流的大小来分析样品中的离子含量,也可以通过控制电流来制备纯度较高的化合物或金属。

高中化学电解原理

高中化学电解原理

电解原理一、电解原理1、概念: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.借助于电流引起氧化还原反应的装置,也就是把电能转变为化学能的装置,叫做电解池或电解槽.构成电解池(电解槽)的条件:(1)有外加直流电源.(2)有电解质溶液或熔融的离子化合物.(3)有两个电极(材料为金属或石墨,两极材料可相同或不同):阴极:与直流电源的负极直接相连的一极.阳极:与直流电源的正极直接相连的一极.(4)两个电极要与电解质溶液接触并形成回路.注意:电解池的阴、阳极完全由外加直流电源的负、正极确定,与电极材料本身的性质无关.而原电池的正、负极则由构成电极材料本身的性质决定.2、惰性电极和活性电极:在电解时,根据电极本身是否参与氧化还原反应,可把电极分为惰性电极和活性电极两类:①惰性电极(C、Pt等):只起导电作用,不参与反应;②活性电极(除Pt、Au外的其余金属):当作阳极时,除起导电作用外,还失去电子变成金属阳离子进入溶液中.3、离子放电顺序①在阴极上.在阴极上发生的是得电子反应,因此,电极本身只起导电作用而不能发生氧化还原反应,发生反应的是溶液中的阳离子,它们得电子的能力顺序为:说明:上列顺序中H+有两个位置:在酸溶液中,H+得电子能力在Cu2+与Pb2+之间;若在盐溶液中,则H+位于Zn2+与Ag+之间.②在阳极上.首先应考虑电极是活性电极还是惰性电极,若为活性电极,则是阳极本身失去电子被氧化成阳离子进入溶液中,即此时不能考虑溶液中阴离子的失电子情况;若为惰性电极,溶液中的阴离子失电子的能力顺序为:二、电解池与原电池对比电极电极反应电子转移方向能量转变举例原电池正、负极由电极材料决定:相对活泼的金属作负极;较不活泼的金属作正极负极:电极本身失去电子,发生氧化反应正极:溶液中的阳离子得到电子,发生还原反应电子由负极流出,经外电路回正极化学能转变为电能铜锌原电池负极:Zn ﹣2e ﹣=Zn 2+正极:2H ++2e ﹣=H 2↑电解池阴、阳极完全由外加直流电源的负、正极决定:与直流电源正极相连的是阳极;与直流电源负极相连的是阴极阴极:较易获得电子的阳离子优先得到电子,发生还原反应阳极,金属或较易失去电子的阴离子优先失去电子,发生氧化反应电子由直流电源的负极流出,经导线到达电解池的阴极,然后通过电解液中的离子放电,电子再从阳极经导线回到直流电流的正极电能转变为化学能以石墨为电极电解CuCl 2溶液阳极:2C1﹣﹣2e ﹣=C12↑阴极:Cu 2++2e ﹣=Cu ↓三、电解原理的应用1、精炼铜和电镀铜项目铜的电解精炼电镀铜含义利用电解原理将粗铜中的杂质(如锌、铁、镍、银、金等)除去,以利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其他金属(铜)或合金的过程获得电解铜(含Cu的质量分数达99.95%~99.98%)的过程目的制得电解铜,以增强铜的导电性使金属更加美观耐用,增强防锈抗腐能力电解液CuSO4溶液(加入一定量的硫酸)含有镀层金属离子(Cu2+)的电解质溶液作电镀液(如CuSO4溶液)阳极材料粗铜镀层金属(Cu)阴极材料纯铜待镀金属制品电极反应式阴极Cu2++2e﹣=Cu Cu2++2e﹣=Cu 阳极Cu﹣2e﹣=Cu2+Zn﹣2e﹣=Zn2+Ni﹣2e﹣=Ni2+Cu﹣2e﹣=Cu2+特点①阳极反应为粗铜中的Cu及杂质失去电子而溶解②溶液中①阳极本身失去电子而溶解②溶液中金属阳离子的浓度保持不变③溶液的pH保持不变CuSO4的浓度基本不变说明当阳极上的Cu失去电子变成Cu2+溶解后,银、金等金属杂质以单质的形式沉积于电解槽底,形成阳极泥①铜镀层通常主要用于电镀其他金属之前的预镀层,以使镀层更加牢固和光亮②电镀工业的废水中常含剧毒物质如氰化物、重金属等.因此必须经过处理才能排放2、氯碱工业①电解饱和食盐水溶液的反应原理.阴极电极反应式(Fe棒):2H++2e﹣=H2↑(H+得电子产生H2后,阴极区OH﹣浓度增大而显碱性)阳极电极反应式(石墨):2C1﹣﹣2e﹣=Cl2↑电解的总化学方程式:2NaCl+H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑②设备:离子交换膜电解槽.离子交换膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成,每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成.电解槽的阳极用金属钛制成;阴极由碳钢网制成.③阳离子交换膜的作用:①把电解槽隔为阴极室和阳极室;②只允许Na+通过,而Cl﹣、OH﹣和气体则不能通过.这样,既能防止生成的H2和Cl2相混合而发生爆炸,又能避免C12进入阴极区与NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量.【命题方向】题型一:电解原理典例1:(2014•广州一模)某小组设计电解饱和食盐水的装置如图,通电后两极均有气泡产生,下列叙述正确的是()A.铜电极附近观察到黄绿色气体B.石墨电极附近溶液呈红色C.溶液中的Na+向石墨电极移动D.铜电极上发生还原反应分析:根据电解饱和食盐水的装置,如果通电后两极均有气泡产生,则金属铜电极一定是阴极,根据电解池的工作原理结合电极反应来回答判断即可.解答:根据电解饱和食盐水的装置,如果通电后两极均有气泡产生,则金属铜电极一定是阴极,该极上的反应:2H++2e﹣=H2↑,阳极上是氯离子失电子,发生的电极反应为:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑.A、金属铜电极一定是阴极,该极上的反应为2H++2e﹣=H2↑,铜电极附近观察到无色气体,故A错误;B、石墨电极是阳极,该电极附近发生的电极反应为:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑,可以观察到黄绿色气体产生,故B错误;C、电解池中,阳离子移向阴极,即移向铜电极,故C错误;D、金属铜电极是阴极,该极上的反应为2H++2e﹣=H2↑,属于还原反应,故D正确.故选D.点评:本题考查学生电解池的工作原理知识,注意电解池的阳极材料决定电极反应的书写,难度不大.题型二:电解池和原电池综合典例2:(2011•连云港模拟)某化学兴趣小组的同学用如图所示装置研究电化学问题.当闭合该装置的电键时,观察到电流计的指针发生偏转.下列有关说法不正确的是()A.甲装置是原电池,乙装置是电解池B.当甲中产生0.1mol气体时,乙中析出固体的质量为6.4gC.实验一段时间后,甲烧杯中溶液的pH增大D.将乙中的C电极换成铜电极,则乙装置可变成电镀装置分析:A、依据装置图分析电极与电解质溶液可知电极活泼性相差大的为原电池,甲池为原电池,乙池为电解池;B、依据电极反应和电子守恒计算分析;C、甲池中氢离子在铜电极得到电子生成氢气,溶液中氢离子浓度减小,溶液pH增大;D、乙中C电极和原电池负极连接做电解池的阴极,换做铜对电解过程无影响,不能形成电镀装置,电镀装置是阳极为镀层金属.解答:A、Zn、Cu电极和稀硫酸构成原电池,其中Zn作负极,Cu作正极;乙装置是电解池,C为阴极,Pt为阳极,故A正确;B、当甲中产生0.1mol H2时,电极反应无味2H++2e﹣═H2↑,电路转移0.2mol电子,乙中电解池中,阴极上电极反应为Cu2++2e﹣═Cu,依据电子守恒计算得到0.1mol Cu,质量为6.4g,故B正确;C、实验一段时间后,甲烧杯的溶液中c(H+)减小,pH增大,故C正确;D、乙中的C电极是阴极,将其换成铜电极,该装置不是电镀装置,故D错误.故选:D.点评:本题考查了原电池和电解池原理的分析应用,电极反应和电极判断,电子守恒的计算应用是解题关键,题目难度中等.题型三:电解混合溶液相关计算典例3:500mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO3﹣)=0.6mol•L﹣1,用石墨作电极电解此溶液,当通电一段时间后,两极均收集到2.24L气体(标准状况下),假定电解后溶液体积仍为500mL,下列说法正确的是()A.原混合溶液中c(K+)为0.2mol•L﹣1B.上述电解过程中共转移0.2mol电子C.电解得到的Cu的物质的量为0.05mol D.电解后溶液中c(H+)为0.2mol•L﹣1分析:电解硝酸钾和硝酸铜混合溶液时,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,阴极上先铜离子放电生成铜单质,当铜离子完全析出时,氢离子放电生成氢气,根据得失电子守恒计算铜的物质的量,再结合电荷守恒计算钾离子的浓度,据此分析解答.解答:电解硝酸钾和硝酸铜混合溶液时,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,阴极上先铜离子放电生成铜单质,当铜离子完全析出时,氢离子放电生成氢气,气体的物质的量0.1mol;每生成1mol氧气转移4mol电子,每生成1mol氢气转移2mol电子,每生成1mol铜转移2mol 电子,所以根据转移电子守恒得铜的物质的量0.1mol,则铜离子的物质的量浓度0.2mol/L,根据电荷守恒得钾离子浓度=0.6mol•L﹣1﹣0.2mol/L×2=0.2mol/L,A.根据分析知,原混合溶液中c(K+)为0.2mol•L﹣1,故A正确;B.转移电子的物质的量=0.1mol×4=0.4mol,故B错误;C.根据以上分析知,铜的物质的量为0.1mol,故C错误;D.当电解硝酸铜时溶液中生成氢离子,当电解硝酸钾溶液时,实际上是电解水,所以电解后氢离子的物质的量为氧气的4倍,为0.1mol×4=0.4mol,则氢离子浓度0.8mol/L,故D错误;故选:A.点评:本题考查了电解原理,明确离子放电顺序是解本题关键,结合转移电子守恒、电荷守恒来分析解答,难度中等.题型四:电解酸、碱、盐水溶液产物及溶液pH变化分析典例4:用石墨作电极,电解1mol•L﹣1下列物质的溶液,溶液的pH保持不变的是()A.HCl B.CuSO4C.Na2SO4D.NaCl分析:电解时,根据溶液中离子放电顺序判断电解后溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度的相对大小如何改变,如果电解后溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,溶液呈酸性,如果氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,溶液呈碱性,如果两者相等则溶液呈中性;用石墨作电极电解,溶液中阳离子放电顺序为:K+<Ca2+<Na+<Mg2+<Al3+<H+<Zn2+<Fe2+<Sn2+<Pb2+<H+<Cu2+<Fe3+<Hg2+<Ag+;阴离子放电顺序为:S2﹣>SO32﹣>I﹣>Br﹣>Cl﹣>OH﹣>含氧酸根离子>F﹣,据此即可解答.解答:A.用石墨作电极电解盐酸,电解过程中,阳极:溶液中阴离子OH﹣、Cl﹣移向阳极,放电顺序Cl﹣>OH﹣,Cl﹣放电发生氧化反应,阳极电极反应式:2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑;阴极:溶液中阳离子H+移向阴极放电2H++2e﹣=H2↑,所以溶液中氢离子浓度逐渐减小,pH值逐渐变大,故A错误;B.用石墨作电极电解CuSO4溶液,电解过程中,阳极:溶液中阴离子OH﹣、SO42﹣移向阳极,氢氧根离子放电发生氧化反应,电极反应式:4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑;阴极:溶液中阳离子Cu2+、H+移向阴极发生还原反应,电极反应:2Cu2++4e﹣═2Cu;所以溶液中氢氧离子浓度逐渐减小,氢离子浓度逐渐增大,pH值逐渐变小,故B错误;C.用石墨作电极电解硫酸钠溶液,溶液中氢离子、氢氧根离子放电,阴极:4H++4e﹣=2H2↑,阳极4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑;相当于电解水,导致溶液中硫酸钠的浓度增大,但溶液中氢离子和氢氧根离子的浓度不变,所以溶液的pH值保持不变,故C正确;D.用石墨作电极电解氯化钠溶液时,阴极电极反应式为:2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣,阳极上氯离子失电子发生氧化反应,电极反应式为:2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑,同时生成氢氧化钠,所以其电池反应式为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,所以溶液中氢离子浓度逐渐减小,pH值逐渐变大,故D错误;故选C.点评:本题以电解原理为载体考查了电解质溶液中离子的放电顺序,电解电解质溶液时,有电解水型,如电解硫酸钠溶液;有电解电解质型,如电解氯化铜溶液;有电解电解质和水型,如电解氯化钠溶液,明确电极反应是解答本题的关键,题目难度不大.题型五:电解原理的应用(见铜的精炼和氯碱工业相关考点卡片)【解题方法点拨】用惰性电极作阳极电解酸、碱、盐水溶液的规律:物质代表物参加电解的物质阴极(区)产物阳极(区)产物溶液pH的变化酸含氧酸H2SO4、HNO3H 2O H2O2减小无氧酸(除HF)HCl HCl H2C12增大碱强碱NaOH、KOH H2O H2O2增大盐不活泼金属的无氧酸盐CuCl2CuCl2Cu C12增大(若考虑C12的溶解,则pH减小)活泼金属的无氧酸盐NaCl NaCl、H2O H2、NaOH C12减小不活泼金属的含氧酸盐CuSO4、AgNO3CuSO4、H2OAgNO3、H2OCu;Ag O2、H2SO4O2、HNO3增大活泼金属的含氧酸盐K2SO4、NaNO3KNO3、Na2SO4H2O H2O2不变归纳:(1)电解含氧酸、强碱和活泼金属含氧酸盐的水溶液,实际上都是电解水,即:2H2O2H2↑+O2↑(2)电解无氧酸(HF除外)、不活泼金属无氧酸的水溶液,就是电解溶质本身.例如:2HCl H2↑+Cl2↑;CuCl2Cu+C12↑(3)电解活泼金属无氧酸盐溶液时,电解的总化学方程式的通式可表示为:溶质+H2O H2↑+碱+卤素单质X2(或S)(4)电解不活泼金属含氧酸盐的溶液时,电解的总化学方程式的通式可表示为:溶质+H2O O2↑+酸+金属单质(5)电解时,若只生成H2,pH增大.若只生成O2,则pH减小.若同时生成H2和O2,则分为三种情况:电解酸的溶液,pH减小;电解碱的溶液,pH增大;电解盐的溶液,pH 不变.。

电解原理

电解原理

C.NaOH(NaOH)
D.AgNO3(Ag2O)
练习6.下列过程需通电后才 能进行的是( BCE ) A.电离 C.电镀 E.电泳 B.电解 D.电化腐蚀
练习7.用两只电极电解CuCl2溶液, 若阳极质量减小,而阴极质量增加, 但电解质溶液的浓度却不变,该两电 BC) 极材料应选用(
A.石墨做阴、阳极 B.铜做阴、阳极
练习13.请设计一个装置完成 2HCl+2Ag=2AgCl↓+H2↑
e阴极
e银
盐酸
阳极
2 4
不活泼 CuSO4、 金属含 AgNO3 氧酸盐 活泼金 KCl、 属无氧 NaCl 酸
增 大 有NaOH 生成
加 HCl
(3)电解水
物质 实例 电极 浓度变 pH变 溶液复 反应 化 化 原
含氧酸 H2SO4、 HNO3 NaOH、 KOH、 Ba(OH)2 活泼金 Na2SO4、 属含氧 KNO3 酸盐 强碱
把镀层金属作阳极,
含有镀层金属离子的溶液作电镀液。 3)阳极溶解,阴极沉积,电解液不变。
(4)电镀是一种特殊的电解:阳极参与电极 反应,是同种金属元素的失得电子,无新 物质生成,无法写总的电解方程式。
电解CuCl2 铜电解精炼 电镀铜 阴极材料 阴极反应 碳棒 纯铜片 新生成Cu沉 Cu沉积在 积在碳棒上 纯铜片上 待镀件 Cu沉积在 镀件上
增大 减小 加水 增大 增大 加水 增大 不变 加水
二、电解原理的应用
1.铜的电解精练:
复习:常见金属的冶炼方法 K~Al Zn~Cu Hg~Ag Au等
电解法
热还原法
热分解法 物理法
一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质 (Zn、Fe、Ni、Ag、Au等),其导电性 远不能满足电气工业的要求,必须精炼。

电解原理

电解原理
阳极 : 4OH--4e-=2H2O +O2↑ 阴极: 4H+ +4e-=2H2 ↑ 总反应:2H2O=电=解 O2↑ +2H2↑
7、电解规律(用惰性电极电解时)
⑵、电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的 无氧酸盐溶液时,实质上是电解质本身被电解。
如电解盐酸、CuCl2溶液等时
电解盐酸
阳极: 2Cl -- 2e-=Cl2↑
⑵OH-总是在阳极上放电,H+总是在阳极上生成 ③ 4 OH--4e-=2H2O+O2↑ ④ 2H2O-4e-=4H++O2↑ 电解过程中,阳极区的PH值会因OH-减少或H+的生成而减小。
因此,电解过程中,只要有H+或OH-放电或电解产物中有 H2或O2生成时,均会引起两极区PH值呈现不平衡性。以阴阳 两极同时生成H2和O2的电解过程的两极区PH值差异最为明显。
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。
放电 若阳极是惰性(Pt、Au、石墨)电极时,则放电顺序如下:
S2->I->Br->Cl- >OH->含氧酸根离子
7、电解规律的讨论:(用惰性电极电解时)
C或Pt
C或Pt
7、电解规律(用惰性电极电解时)
⑴、电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐 溶液时,实质上是电解水。如电解H2SO4、HNO3 NaOH、Na2SO4等溶液时其电极反应式为:
/
电解过程中会出现两极区的PH值差异,某些原电 池工作时也会出现两极PH值的不平衡性,当然这 与H2与O2参加电极反应有关:

电解原理

电解原理

电解原理
水(H2O)被电解生成电解水。

电流通过水(H2O)时,氢气在阴极形成,氧气则在
阳极形成。

带正电荷的离子向阴极移动,溶于水中的矿物质钙、镁、钾、钠……带正
电荷的离子,便在阴极形成,就是我们所喝的碱性水;而带负电的离子,在阳极生成。

电解水历史
1电解水是目前世界先进国家公认最安全、最先进的水,也是唯一完全符合世界
卫生组织“好水六大标准”的水。

它以自来水为原料,自来水在通过电解水机时,水在
电解过程中被功能化。

电解水行业面市至今,已在欧、美、日、韩、台和东南亚等地得到了极大发展。

以日本为例:日本是电解水机的发源地,也是目前发展最好的国家。

• 1931年,根据长寿地区的水质特点,日本研制出世界上第一台电解水机。

• 1932年日本开始电解水对动植物影响的研究
• 1954年民用电解装置研制成功,农业用电解装置开始销售
• 1960年饮用电解水装置开始申请成为医疗器械
• 1966年日本发出饮用装置的第1号药械认证(医疗用电解水生成器械)
• 1979年在日本,新一代连续式饮用装置认证通过
• 1994年日本厚生省(相当于国家卫生部)成立“电解水研究委员会”。

• 1994年日本癌症防治中心发表报告“自由基是致癌的诱因”。

并证实电解水确实能祛除人体内的自由基。

• 1995年以科学角度,再次对电解水装置的认证开始
• 1999年日本医学会总会发表针对电解水的研究检查内容
• 1974年电解水机引入韩国;
•1976年引入美国。

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第一节 电解原理年级__________ 班级_________ 学号_________ 姓名__________ 分数____一、填空题(共18题,题分合计103分)1.燃料电池是一类重要的化学电池。

它是利用燃烧这一氧化还原反应.(1)以氢气、氧气分别通入Pt 电极,以KOH 溶液为电解质溶液,构成H 2-O 2燃料电池。

通入H 2的一极为电池的______极,电极反应式为______________;通入O 2的一极为电池的______极,电极反应式为______________,该电池的总反应式为____________。

这种电池除了能量利用率高,设备轻便外,还有一个重要特点是________________。

(2)分别向插入KOH 溶液的两支Pt 电极上通入甲烷和氧气,可以构成甲烷-氧气燃料电池,通入CH 4的一极为电池的_____极,电极反应式为____________;通入O 2的一极为电池的_______极,电极反应式为_______________,总反应式为________________。

工作一段时间后电解质溶液的pH 会_______(填增大、减小或不变)。

2.用下图装置进行电解实验,图中a 、b 、c 、d 均为铂电极,供选择的4组电解质溶液如下表所列,要求满足的条件是:(1)工作一段时间后,甲杯中溶液的pH 增大,乙杯中溶液的pH 减小; (2)b 、c 两极放电离子的物质的量相等。

填写以下空白:(1)应选择的电解质溶液是____组。

(2)甲杯的电解方程式是________________;乙杯的电解方程式是_______________。

(3)当b极上析出7.1 g电解产物时,c极上的电解产物是_______,其质量为____g。

3.以铂电极电解0.5 mol/L AgNO3溶液1L,在电路中通过0.1 mol电子后,将两电极反接,电路中又通过0.2 mol电子,则电解后溶液中Ag+的物质的量为_____mol,H+的物质的量为_____mol,NO3-的质的量为______mol。

4.将两块质量均为100 g的锌片,分别与直流电源的正、负极相连接,插入硫酸铜溶液中,一段时间后,将它们取出,经洗净、干燥、称重,发现两块锌片质量相差12.85 g,则与电源正极相连的锌片质量为______g。

5.(1)用铂电极插入一定量的硫酸钠饱和溶液中进行电解,在温度不变的条件下,经过一段时间以后,在阴极逸出a mol气体,同时从溶液中析出m g十水硫酸钠晶体,则剩余溶液的质量分数是________________。

(2)在上述实验中,若改用铜电极,其它条件不变时,则余溶液的质量分数是______________。

(3)在上述二个实验中,阳极的电极反应分别为:(1)中____________;(2)中__________。

6.以铂电极电解0.5 mol/L AgNO3溶液1L,在电路中通过0.1 mol电子后,将两电极反接,电路中又通过0.2 mol电子,则电解后溶液中Ag+的物质的量为_____mol,H+的物质的量为_____mol,NO-3的质的量为______mol。

7.将两块质量均为100 g的锌片,分别与直流电源的正、负极相连接,插入硫酸铜溶液中,一段时间后,将它们取出,经洗净、干燥、称重,发现两块锌片质量相差12.85 g,则与电源正极相连的锌片质量为______g。

8.在电解水的实验中,为了增强水的导电性,需要向水中加入以下三类化合物,它们是(1)_______;(2)_______;(3)_______。

电解时,与电源正极相连的电极作_____极,电极反应式为__________;与电源负极相连的电极作_____极,电极反应式为____________。

9.应用电解原理,可以将含杂质的粗铜(杂质为Ag、Pt、Au、Zn、Pb、Fe等)挂在电解池的______极,用__________溶液做电解液,将精铜(含铜99.9%以上的铜)挂在电解池的______极。

接通电源后,粗铜表面的Zn、Fe等比铜活泼的金属,先于铜被______而成为Fe2+、Zn2+而进入溶液,但却不能在阴极析出,这是因为____________________。

粗铜中的Ag、Au等比铜活动性弱的金属,不会成为离子进入电解质溶液,这是因为___________________________________________。

10.把锌片和铁片放在盛有饱和食盐水和少量酚酞试液的表面皿中,如图所示,最先观察一酚酞变红的区域是______________。

11.等物质的量浓度的NaOH 溶液与盐酸按3∶2体积比混合,所得溶液的pH 为12,它们的浓度为 。

12.常温下,某盐酸溶液的pH 为2,则该溶液中OH -的浓度为 摩/升;若将此溶液用水稀释至原浓度的十分之一,这时溶液中的OH -浓度为 摩/升。

13.电工操作规程中规定:不能把铜线和铝线拧在一起连接线路,这是因为______________________________________________________________。

14.用铁、铜和硫酸铜溶液构成一个原电池,该电池的负极是_______,负极反应式为____________,这一电池的总反应式为________________。

15.含有杂质的金属很容易发生电化腐蚀,但把Ni 、Cr 等金属加入到普通钢里制成的不锈钢,耐腐蚀能力却大大增强,这是因为_____________________________。

16.电解饱和食盐水制取氢气、氯气和氢氧化钠,工业上称为氯碱工业,氯碱工业主要设备是立式隔膜电解槽,电解槽的阴极材料是_________;阴极反应式为____________;阳极材料是______;阳极反应式为________________;若向两极附近滴入酚酞试液,在____极附近会出现红色,说明烧碱在______极生成,其原因是______________________________,电解食盐水的总的化学方程式为____________________。

17.若向铜制工件上镀银,应将工件挂在电镀槽的______极,选用________溶液作电镀液,用______作阳极,在电镀过程中,理论上溶液中__________不会变化。

18.使用石墨电极电解KI 溶液,阳极的电极反应式为:____________________,阴极的电极反应式为:___________________,电解方程式为:________________________。

用铜电极电解K 2SO 4溶液,阳极的电极反应式为:________________,阴极的电极反应式为:________________,电解方程式为:____________________。

二、单选题(共48题,题分合计144分)1.用pH=1的硫酸溶液500 mL 与Fe 片、Cu 片构成原电池,若溶液体积不变,当pH 变为2时,外电路上通过的电子有A.0.01 molB.0.02 molC.0.05 molD.0.045 mol2.用铂电极电解某硝酸盐的水溶液时,阳极产生5.6L 气体(标准状况)时,阴极析出化合价为n 金属m g ,则这种金属的相对原子质量(即原子量)为2.D .C .B .A mn mn nm mn3.将两支铂电极插入500 mL CuSO 4溶液中进行电解,通电一段时间后,某一电极增重0.064 g(设电解时该电极无氢气析出,且不考虑水解和溶液体积变化)。

此时溶液中氢离子浓度为 A.4×10-3 mol/L B.2×10-3 mol/L C.1×10-3 mol/L D.1×10-7 mol/L4.将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串连,在一定条件下通电一段时间后,在电极上析出钾、镁、铝的物质的量比为A.6∶3∶2B.6∶3∶1C.1∶2∶3D.3∶2∶15.用惰性电极电解+n 价金属的硝酸盐溶液,当阴极上析出m g 金属时,阳极上产生标准状况下气体560 m L ,则这种金属的相对原子质量为A.10 nB.10 mC.10 mnD.40 mn6.用惰性电极电解某硝酸盐M(NO 3)n 溶液,当阳极收集到的气体在标准状况下为V L 时,阴极析出金属M 为m g ,此时向电解质溶液中加入石蕊试液,则 A.金属的相对原子质量为mnV /22.4,溶液呈蓝色 B.金属的相对原子质量为5.6 mn /V ,溶液呈蓝色 C.金属的相对原子质量为mnV /22.4,溶液呈红色 D.金属的相对原子质量为5.6mn /V ,溶液呈红色7.用铂电极电解某二价金属的硫酸盐溶液V mL ,经过一段时间后,溶液的pH 由6.5变到2(溶液体积变化忽略不计)同时在阴极有W mg 金属析出,则析出金属的相对原子质量为 A.1×105W /V B.2×105 W /V C.100 W /V D.200 W /V8.将5 mol/L CuSO 4溶液200 mL 用惰性电极电解一段时间后,从其中的一个电极上收集到标准状况下448 mL 气体,为使电解后的溶液恢复到开始的浓度,应向电解后的溶液中加入 A.3.92 gCu(OH)2 B.6.4 gCuSO 4 C.3.2 gCuO D.2.5 gCu9.用两支惰性电极插入500 mL AgNO 3溶液中进行电解。

当电解质溶液的pH 从6.0变为3.0时电极上析出银的质量是(设电解时阴极没有氢气析出,且电解质溶液的体积变化可忽略) A.27 mg B.54 mg C.108 mg D.216 mg10.用指定的电极电解以下电解质溶液,一段时间后,电解质溶液的pH 会减小的是A.铜为阳极,铜为阴极,电解CuSO 4溶液B.石墨为阳极,铁为阴极,电解CuSO 4溶液C.铁为阳极,铜为阴极,电解AgNO 3溶液D.石墨为阳极,铁为阴极,电解NaCl 溶液11.用铂电极电解CuSO 4和KNO 3的混合溶液500 mL ,一段时间后,两极得到标准状况下11.2 L 气体,则原混合溶液中CuSO4的物质的量浓度为A.0.5 mol/LB.0.8 mol/LC.1 mol/LD.1.2 mol/L12.用pH=1的硫酸溶液500 mL 与Fe 片、Cu 片构成原电池,若溶液体积不变,当pH 变为2时,外电路上通过的电子有A.0.01 molB.0.02 molC.0.05 molD.0.045 mol13.工业上电解熔融态的氧化铝-冰晶石混合物制取金属铝,若电路上通过1×105mol 电子,则理论上可生产出金属铝的质量是A.27 kgB.9×102 kgC.9 kgD.18×102 kg14.用铂电极电解某硝酸盐的水溶液时,阳极产生5.6L 气体(标准状况)时,阴极析出化合价为n 金属m g ,则这种金属的相对原子质量(即原子量)为2.D .C .B .A mn m n n m mn15.将两支铂电极插入500 mL CuSO 4溶液中进行电解,通电一段时间后,某一电极增重0.064 g(设电解时该电极无氢气析出,且不考虑水解和溶液体积变化)。

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