电解池的构成

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高考化学复习考点知识归类与练习---电解池工作原理

 高考化学复习考点知识归类与练习---电解池工作原理

高考化学复习考点知识归类与练习电解池工作原理1.电解 (1)定义:在直流电源的作用下,电解质溶液(或熔融的电解质)在阳、阴两极分别发生氧化反应和还原反应应的过程。

(2)能量转化形式:在此过程中,将电能__能转化为___化学__能。

2.电解池的构成条件①与直流电源相连的两个电极②两个电极插入电解质溶液 (或熔融的电解质)中③形成闭合回路_。

3.电解池中电流、电子和离子的移动方向(如右下图)电流(I):从电源正极流出到阳极,经过电解质溶液,再通过阴极回到电源负极形成闭合回路。

电子:电源负极流出,阴极得电子;阳极失电子流入电源正极(“电子不下水”)---外电路。

离子:口诀:“阴阳相吸”-----阳离子移向阴极,阴离子移向阳极(“离子不上岸”)----内电路。

溶液为例):4. 电解池工作原理(以电解CuCl2总反应方程式:CuCl2=====通电Cu+Cl2↑阳极阴离子失去电子e-发生氧化反应,阴极阳离子得电子发生还原反应。

阳极反应类型口诀:“阳氧失e-”-------意思为阳极发生氧化反应失去电子。

5.电解时两极粒子放电顺序:阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。

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。

(1)阴极:阴极上放电的是溶液中的阳离子,与电极材料无关。

氧化性强的先放电,放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+(2)阳极: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,则是溶液中的阴离子放电,离子还原性强的先放电,常见离子的放电顺序是注意: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Fe 2+、Zn 2+,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 (Fe 2+)或c (Zn 2+)≥c (H +),则先在阴极上放电的是Fe 2+或Zn 2+,因此阴极上的主要产物为Fe 或Zn ;但在水溶液中,Al 3+、Mg 2+、Na +等是不会在阴极上放电的。

电解池的构成和电解过程的计算

电解池的构成和电解过程的计算

电解池的构成和电解过程的计算在化学实验和工业生产中,电解是一种重要的化学过程。

而电解过程中所使用的电解池的构成和计算是我们需要详细了解和学习的内容。

本文将介绍电解池的构成以及针对电解过程的计算方法。

一、电解池的构成电解池是由两个电极和一个电解质溶液组成的。

电极分为阳极和阴极,电解质溶液则是通过电解质质量进入电解池,同时要保持电解质离子的平衡。

1. 阳极阳极是电解池中氧化反应发生的地方,通常由活泼的金属或金属氧化物构成。

阳极上的离子接受电子,发生氧化反应。

例如,在氯化钠的溶液中,阳极可以是铂或铂涂层的钛。

2. 阴极阴极是电解池中还原反应发生的地方,通常由惰性金属或还原性金属构成。

阴极上的离子释放电子,发生还原反应。

以氯化钠溶液为例,阴极可以是银或铜。

3. 电解质溶液电解质溶液由可导电性的盐酸、硫酸、氯化钠等物质组成。

电解质溶液中的离子在电解过程中起到承载电流的作用。

水也可以用作电解质,但通常需要在水中加入少量的酸或碱来增加导电性。

二、电解过程的计算在电解过程中,我们常常需要计算一些重要参数,如电解时间、电解量、理论产物等。

下面将详细介绍这些计算方法。

1. 电解时间电解时间可以通过下式计算得出:电解时间 = 电解物的物质的量 / 电流强度其中,电解物的物质的量可以通过摩尔质量和质量计算得出,电流强度可以通过电流表测量得出。

2. 电解量电解量是指在电解过程中氧化或还原的物质的量。

电解量可以通过下式计算得出:电解量 = 电流强度 * 时间要注意,电流强度必须用安培表示,时间必须用秒表示。

3. 理论产物在电解过程中,根据电解质和电流的不同,产生的理论产物也不同。

可以根据产生离子的标准电极电位来预测产物。

例如,在氯化钠溶液中,当电流通过电解池时,氯离子在阳极上被氧化成气体,而钠离子在阴极上被还原成金属钠。

需要注意的是,实际电解过程中可能会存在其他的反应发生,使得产物与理论产物有所不同。

这取决于溶液中存在的杂质以及氧化还原反应的特性。

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;
!1
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

电解池的构成条件

电解池的构成条件

电解池的构成条件
电解池的构成条件如下:
1、与直流电源相连。

2、两个电极。

3、电解质溶液或熔融液。

4、形成闭合回路原电池使直流电流通过电解质溶液而在两个两极引起氧化还原反应的过程。

扩展资料:
电解池的主要应用用于工业制纯度高的金属,是将电能转化为化学能的一个装置(构成:外加电源,电解质溶液,阴阳电极)。

使电流通过电解质溶液或熔融电解质而在阴,阳两极引起还原氧化反应的过程。

电解池是将电能转化为化学能的一个装置。

使在通常情况下不发生变化的物质发生氧化还原反应,得到所需的化工产品、进行电镀以及冶炼活泼的金属,在金属的保护方面也有一定的用处。

高中化学鲁科版学选修4第一章 第2节 第1课时 电解的原理

高中化学鲁科版学选修4第一章 第2节 第1课时 电解的原理
3.离子放电“两顺序”(惰性电极) 阳极:S2->I->Br->Cl->OH-; 阴极:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Sn2+>Zn2+>H+水>Al3+。
电解原理 1.电解熔融 NaCl
(1)实验现象:通电后,在石墨片周围有 气泡 产生,在 铁片上生成 银白色金属 。
(2)实验分析:①熔融氯化钠中存在的微粒 Na+、 Cl-。 ②通电后离子的运动方向:阳离子 Na+(填离子符号)移向铁
则 Cu2+首先被还原生成铜:Cu2++2e-===Cu;Cl-、OH-应在阳极
发生氧化反应,由于还原性 Cl->OH-,Cl-首先被氧化生成氯气:
2Cl--2e-===Cl2↑,即阴极产物是铜,阳极产物是氯气。
1.电解池电极的判断
2.电解池的工作原理 接通外界电源后,电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴 极,经过阴、阳离子的定向运动形成内电路,再从电解池的阳极 流出,并沿导线流回电源的正极,如图所示。
A.CuCl2(CuSO4)
B.NaOH(NaOH)
C.NaCl(HCl)
D.CuSO4[Cu(OH)2]
解析
解析: C 中电解 NaCl 溶液时 NaOH 仍留在原溶液中,H2、Cl2 逸 出,则损失了 H、Cl 两种元素,且物质的量之比是 1∶1,故加入 HCl 是正确的;A 中电解 CuCl2 溶液时,损失了 Cu 和 Cl 两种元素, 加入 CuSO4 不能弥补 Cl-,而多了 SO24-;B 中电解 NaOH 溶液时, 损失了 H、O 两种元素,若加入 NaOH 则增加了 Na;D 中电解 CuSO4 溶液时,损失了 Cu、O 两种元素,若加入 Cu(OH)2 则增加了 H2O。

电解池知识点

电解池知识点

第三节 电解池1.电解(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。

在此过程中,电能转化为化学能。

(2)特点:①电解是不可逆的;②电解质导电一定发生化学变化。

2.电解池(1)概念:电解池是把电能转化为化学能的装置。

(2)电解池的构成条件 ①有与电源相连的两个电极。

②两个电极插入电解质溶液(或熔融电解质)中。

③形成闭合回路。

(3)电极名称及电极反应式以用惰性电极电解CuCl 2溶液为例:总反应方程式:CuCl 2=====电解Cu +Cl 2↑。

(4)电解池中电子和离子的移动方向①电子:从电源负极流出后,流向电解池阴极;从电解池的阳极流向电源的正极。

②离子:阳离子移向电解池的阴极,阴离子移向电解池的阳极。

3.电解产物的判断及有关反应式的书写(1)首先判断阴、阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。

(2)再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴、阳两组(勿忘水溶液中的H +和OH -)。

(3)排出阴、阳两极的放电顺序4.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: 稀溶液中离子放电顺序: 阳离子放电顺序Ag +>Hg 2+>Fe 3+>Cu 2+>H +(指酸电离的)>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>H 2O>Al 3+>Mg 2+>Na +>Ca 2+>K + 阴离子的放电顺序是惰性电极时:活性金属>S2->SO32->I->Br->Cl->OH->H2O>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。

构成电解池的要素

构成电解池的要素

构成电解池的要素
构成电解池的要素包括以下几方面:
1. 电解质:电解质是电解池中的重要组成部分,它能够在溶液中离解成为离子,导致溶液局部电荷平衡的失调而产生电流。

常见的电解质有无机盐如氯化钠、硫酸铜等,有机酸和有机碱等。

2. 电极:电解池中存在两种电极,即阴极和阳极。

阴极是电子的供电源,通常是由电负性较大的材料构成,如镍、银、铂等。

阳极是电流的接收点,通常由具有较高电学活性的材料构成,如铜、铁等。

3. 外部电源:外部电源是构成电解池的必要组成部分,它能够提供所需的电能,使电解池中的电流得以流动。

4. 导线:导线是电解池中连接电极和外部电源的通道,它能够传输电子和电荷。

5. 溶液:溶液是电解质的载体,其中溶解了电解质,并提供了离子传导的媒介。

通常溶液可以是水,也可以是其他非水溶液。

6. 电解池容器:电解池容器是电解池的容器,用于容纳电解质和溶液,并容纳电极、导线等。

它通常是由非导电材料如玻璃或塑料构成。

这些要素共同组成了一个电解池,通过在电极上施加电压或电
流,在电解质溶液中导引电子和离子的流动,从而实现电解过程。

电解精炼

电解精炼

全国) (06全国)把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、 全国 把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、 氯化铝的三个电解槽串联, 氯化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电 一段时间后,析出钾、 一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比 为: A.1:2:3 B.3:2:1 . : : . : : C.6:3:1 D.6:3:2 . : : . : : 四川) (06四川)下列描述中,不符合生产实际的是 四川 下列描述中, A、电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极 、电解熔融的氧化铝制取金属铝, B、电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极 、电解法精炼粗铜, C、电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴 、电解饱和食盐水制烧碱, 极 D、在镀件上电镀锌,用锌作阳极 、在镀件上电镀锌,
二、电解原理的应用 溶液。 ①电解饱和食盐水制H2、Cl2和NaOH溶液。 电解饱和食盐水制 溶液 见教材P13~15 见教材 用石墨电极电解滴有酚酞试液的饱和食盐水, 用石墨电极电解滴有酚酞试液的饱和食盐水, 可观察到什么现象? 可观察到什么现象?
(2007上海 .某学生设计了一个“黑笔写红 上海)16.某学生设计了一个“ 上海 的趣味实验。滤纸先用氯化钠、 字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞 的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上, 的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通 电源后,用铅笔在滤纸上写字, 电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字 据此, 迹。据此,下列叙述正确的是 A.铅笔端作阳极,发生还原反应 .铅笔端作阳极, B.铂片端作阴极,发生氧化反应 .铂片端作阴极, C.铅笔端有少量的氯气产生 . D.a点是负极,b点是正极 点是负极, 点是正极 . 点是负极
重庆) (06重庆)铅蓄电池是典型的可充型电池,它 重庆 铅蓄电池是典型的可充型电池, 的正负极格板是惰性材料,电池总反应式为: 的正负极格板是惰性材料,电池总反应式为: Pb+PbO2+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2O 请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原) 请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原): 放电时: 放电时:正极的电极反应式是 ______________;电解液中 电子时, 变________;当外电路通过 mol电子时,理 当外电路通过 电子时 论上负极板的质量增加________g。 论上负极板的质量增加 。 在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按题图连接, 在完全放电耗尽 时 若按题图连接, 电解一段时间后,则在A电极上生成 电解一段时间后,则在 电极上生成 __________、B电极上生成 电极上生成________,此时 、 电极上生成 此时 铅蓄电池的正负极的极性将 ________________________。 。

电解池的构成条件讲解

电解池的构成条件讲解
化学能与电能
电解池的构成条件
内容讲解
一、电化学基本内容 1、定义:研究化学能与电能相互转换的 装置、过程和效率的科学。 2、根据反应产物与电流的关系,电化学 反应过程(及其装置)可以分为两类:
产生电流的反应 :化学能转换为电能 借助电流发生的反应 :电能转换为化学能
1.能量转化 2.电极名称 3.电子流向
将以上装置中的惰性电极换为Cu电极? 如何快速改写?
所有装置的阳极反应进改为: Cu — 2e- = Cu2+ 阴极反应不变
总反应做相应的变化:
1、无 电解 2、Cu+2H+ = H2 ↑ + Cu2+
电解 3、Cu+2H2O= H2 ↑ + Cu(OH)2
4、无
电解
5、Cu +2 Ag+ = Cu2+ + 2Ag
(四)金属的防护 1、改变金属的内部结构
制成合金(不锈钢) 2、在金属表面覆盖保护层,
使它隔离___空_气____、___水___等物质
喷油漆、涂油脂、电镀、表面钝化、搪瓷等。 3、金属的电化学防护 (1)牺牲阳极的阴极保护法
被保护的金属做正极, 活泼金属保护不活泼金属
(2)外加直流电源的阴极保护法 被保护的金属做阴极
工应 作 原 阳极:电子流出 的一极,失去 电子,发生氧化反
理应
7. 构
⑴有外加直流电源 ⑵有两个电极
成 ⑶两电极插入电解质溶液或熔融的
条 电解质 件 ⑷形成闭合回路
(一)电极的分类:
1、按照电源: 阳极 阴极
2、按照活泼性: 惰性电极: C、Pt、Au
活性电极: Ag及Ag之前的金属 (二)放电顺序:

高中化学选择性必修一第4章第2节 电解池 基础知识讲义

高中化学选择性必修一第4章第2节 电解池 基础知识讲义

第二节电解池一、电解池(一)电解的定义:使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程。

(二)电解池的定义:将电能转变为化学能的装置,也称电解槽(三)构成条件:两极一液一电源,氧化还原是条件注:电解法是一种强氧化还原手段,可以完成一个不自发的氧化还原反应1、两极(1)阴极——负极——阳离子——还原反应(2)阳极——正极——阴离子——氧化反应注:阳极分为两种:(1)活性电极:电极自身放电即电极自身发生氧化反应,如:Fe、Cu、Ag(2)惰性电极:电极自身不反应,由电解质中的阴离子发生氧化反应。

如:Au、Pt、C2、电解质溶液3、外接电源4、能发生氧化还原反应:可以是自发的反应,也可以是非自发的反应(四)工作原理(以电解CuCl2溶液为例)电极名称阴极阳极电极材料石墨石墨电极反应Cu2++2e-=Cu 2Cl-—2e-=Cl2↑反应类型还原反应氧化反应总反应CuCl2Cu+ Cl2↑反应现象有红色物质产生有刺激性气味的气体,使湿润的淀粉KI试剂变蓝电子流向负极→阴极,阳极→正极电流流向正极→阳极,阴极→负极离子走向阳离子→阴极,阴离子→阳极注:放电:离子得失电子发生氧化还原反应的过程(五)电极的放电顺序1、阳极:(1)活性电极:Fe、Cu、Ag。

反应方式:M-ne-=M n+Fe-2e- =Fe2+、Cu-2e- =Cu2+、Ag-e- =Ag+(2)惰性电极:Au、Pt、C。

溶液中的阴离子放电常见放电顺序:活性电极>S2- >I- >Br- >Cl- >OH- >含氧酸根>F-2I-2e-=I2 2Br-2e-=Br22Cl-2e-=Cl22H2O—4e-=4H++O2↑2、阴极:常见阳离子放电顺序:金属活动性顺序的倒序Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 最常见的阴极产物有Ag、Cu、H2Ag++e-= Ag Cu2++2e-=Cu 2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-注:在电镀时,通过控制条件,Fe2+和Zn2+的得电子能力会强于酸中的H+,即浓度越大,得电子能力越强(六)电解方程式的书写看电极→找离子→分阴阳→排顺序→写反应注:1、必须在总反应方程式的“==”上标明“通电”或“电解”2、只是电解质被电解,电解化学方程式中只写电解质及电解产物,无关的不写注:常考的电解池反应式:惰性电极的情况下,电解强碱、含氧酸、活泼金属含氧酸盐(KNO3、Na2SO4)、HCl、CuCl2、NaCl、MgCl2、CuSO4、AgNO31、惰性电极的情况下,电解强碱、含氧酸、活泼金属含氧酸盐(KNO3、Na2SO4):阴极:2H2O+2e-=H2↑+2OH- 阳极:2H2O—4e-=4H++O2↑总反应:2H2O电解2H2↑+O2↑2、惰性电极的情况下,电解HCl:阴极:2H++2e-=H2↑阳极:2Cl--2e-=Cl2↑总反应:2HCl电解H2↑+Cl2↑3、惰性电极的情况下,电解CuCl2溶液:阴极:Cu2++2e-=Cu 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑总反应:CuCl2电解Cu+ Cl2↑4、惰性电极的情况下,电解NaCl溶液:阴极:2H2O+2e-=H2↑+2OH- 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑总反应:2H2O+2Cl-电解Cl2↑+H2↑+2OH-5、惰性电极的情况下,电解MgCl2溶液:阴极:2H2O+2e-=H2↑+2OH- 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑总反应:Mg2++2H2O+2Cl-电解Cl2↑+H2↑+ Mg (OH)26、惰性电极的情况下,电解CuSO4溶液:阴极:Cu2++2e-=Cu 阳极:2H2O—4e-=4H++O2↑总反应:2Cu2++2H2O电解2Cu+4H++O2↑7、惰性电极的情况下,电解AgNO3溶液:阴极:Ag++e-= Ag 阳极:2H2O—4e-=4H++O2↑总反应:4Ag++2H2O电解4Ag +4H++O2↑(八)电解池与原电池的比较原电池电解池能量转化化学能→电能电能→化学能反应能否自发进行自发进行的氧化还原反应非自发进行的氧化还原反应构成装置两极、电解质、导线两极、电解质、电源电极名称负极正极阴极(与负极相连)阳极(与正极相连)电极反应失电子—氧化反应得电子—还原反应得电子—还原反应失电子—氧化反应电子流向负极→外电路→正极负极→阴极,阳极→正极电流流向正极→外电路→负极正极→阳极,阴极→负极离子流向阳离子→正极,阴离子→负极阳离子→阴极,阴离子→阳极小结:原电池与电解池的电极反应:负阳氧,正阴还原电池的离子走向:正向正,负向负;电解池的离子走向:阴阳相吸二、电解原理的应用(一)氯碱工业——电解饱和食盐水制烧碱和氯气1、原理:阴极:2H2O+2e-=H2↑+2OH-阳极:2Cl-—2e-=Cl2↑总反应:2Cl―+2H2O电解2OH―+Cl2↑+H2↑2、现象及检验:阴极:有无色、无味气泡产生,滴加酚酞——变红阳极:有黄绿色、刺激性气味的气体产生,使湿润的淀粉KI试纸变蓝3、阳离子交换膜的作用(1)将电解池隔成阳极室和阴极室,只允许阳离子(Na+、H+)通过,而阻止阴离子(Cl-、OH-)和气体通过(2)既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合,而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH 作用生成NaClO而影响烧碱的质量(二)电镀1、定义:利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加工工艺2、目的:使金属增强抗腐蚀能力,增加美观和表面硬度3、电镀池的构成:阴极:待镀金属——镀件阳极:镀层金属(通常是一些在空气或溶液里不易起变化的金属(如Cr、Ni、Ag和合金(如黄铜)))电解质溶液:含有镀层金属阳离子的电解质溶液——电镀液4、实例:铁上镀铜5、特点:一多一少一不变一多:阴极上有镀层金属沉积一少:阳极上镀层金属溶解一不变:电解质溶液浓度不变(三)电解精炼铜1、装置:如图2、原理:阳极:Cu—2e-=Cu2+(Zn—2e-=Zn2+、Fe—2e-=Fe2+、Ni—2e-=Ni2+)阳极泥成分:Au、Ag阴极:Cu2++2e-=Cu(电解质溶液浓度减小,因为m Cu(溶解)< m Cu(析出))(四)电冶金1、金属冶炼:使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程。

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

电解池

电解池

电解池一、电解池: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。

电解池:把电能转化为化学能的装置。

2.电极(与电极材料无关):阳极:与电源的正极相连,发生氧化反应;阴极:与电源的负极相连,发生还原反应。

3.构成条件:“三电一回路”①直流电源;②阴、阳电极;③电解质溶液或熔融电解质;④形成闭合回路。

4.电解池的工作原理:(1)阳极发生______反应,阴极发生______反应;(2)电子方向:从______极流出沿导线流入______极;(3)电流方向:从______极沿导线流向______极;(4)离子的迁移方向:电解质溶液中,阴离子向______极迁移,阳离子向______极迁移;(5)电极反应式:阳极:活性电极/溶液中的阴离子失去电子,发生氧化反应;阴极:溶液中的阳离子得到电子,发生还原反应。

5. 书写电解池电极反应的一般思路6. (1)影响离子放电能力的因素:①离子得失电子的能力;②离子的浓度。

(2)离子的放电顺序:(物质在电解池的阴、阳两极发生反应的过程叫放电)阳极:①活性材料作电极:金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液,阴离子不易在阳极放电;②惰性电极(Pt、Au、石墨等):S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(阳极金属或还原性强的离子先失电子)阴极: Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+(氧化性强的离子先得电子)注:(1)由于水溶液中都有OH-,含氧酸根难失电子。

(2)在水溶液中活泼金属离子不放电,即K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+等不会在阴极上放电,这些金属阳离子只在熔融状态下放电。

电解池PPT

电解池PPT

不加 变 H2O
第四组:电解HCl溶液
阳极
阴极
氯气
氢气
实例
HCl
电极反应
浓度 PH 值
阴极( H+):2H++ 2e-= H2↑
阳极(Cl-OH-) : 2Cl--2 e- =Cl2 ↑ 减小
增 大
电解
2HCl
Cl2 ↑ + H2 ↑
复原
通入 适量 HCl
第五组:电解CuCl2
阳极
阴极
氯 气

实例
通电
变 大
2H2O == 2H2 ↑+O2 ↑
复原
加 H2O
第三组:电解Na2SO4
阳极
阴极




实例
电极反应
浓度 PH 复原 值
Na2SO4
阴极(H+ Na+) :4H ++ 4e- = 2H2 ↑ 阳极(OH- SO42-): 4OH-- 4e- = 2H2O+O2 ↑ 变大
通电
2H2O == 2H2 ↑+O2 ↑
第四章 电化学基础
第三节 电解池





+
电解
电解水 :2 H2O
2 H2 + O2
一、电解原理
1、电解的概念:使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阴 阳两极引起氧化还原反应的过程(一般是一个非自发的氧化还原 反应) 。 2、电解池的概念:把电能转变为化学能的装置,又称电解槽。 3、构成:直流电源、两个电极、电解质溶液或熔融态电解质
通电
或电解
电解CuCl2溶液的化学反应方程式:CuCl2 == Cu+Cl2↑

电解池

电解池
(4)电极方程式的书写:①先看电极;②再将溶液中的离子放电顺序排队,依次放电;③注意要遵循电荷守恒,电子得失的数目要相等。
电解原理的应用
1、铜的电解精炼
2、阳极(粗铜棒):Cu-2e-=Cu2+
阴极(精铜棒):Cu2++2e-=Cu
电解质溶液:含铜离子的可溶性电解质
分析:因为粗铜中含有金、银、锌、铁、镍等杂质,电解时,比铜活泼的锌、铁、镍会在阳极放电形成阳离子进入溶液中,Zn-2e-= Zn2+、Fe-2e-= Fe2+、Ni-2e-=Ni2+,Fe2+、Zn2+、Ni2+不会在阴极析出,最终留存溶液中,所以电解质溶液的浓度、质量、pH均会改变。还原性比铜差的银、金等不能失去电子,它们以单质的形式沉积在电解槽溶液中,成为阳极泥。阳极泥可再用于提炼金、银等贵重金属。
Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)
下列说法错误的是( )
A.电池工作时,锌失去电子
B.电池正极的电极反应式为:2MnO2(s)+H2O(1)+2e-==Mn2O3(s)+2OH-(aq)
C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D.外电路中每通过O.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g
练习
1.(1993年上海高考化学题)有A、B、C、D四种金属,将A与B用导线联结起来,浸入电解质溶液中,B不易被腐蚀;将A、D分别投入到等浓度的盐酸中,D比A反应剧烈;将铜浸入B的盐溶液中无明显变化;将铜浸入C的盐溶液中,有金属C析出。据此可推知它们的金属活动性由强到弱的顺序为 ( )
A.D>C>A>B B.D>A>B>C
C.原电池的两极,一定要由活动性不同的两种金属组成
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2、离子放电顺序
得 电子,发生 还原 阴极: __ ___反应,离子 氧化性 ____越强,反应越容易。 常见阳离子放电顺序: Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+> H+(水) > Al3+>Mg2+>Na+
失 电子,发生 ____ 氧化 反应,离子 还原性 阳极:__ ____越强,反应越容易。 ①当阳极为惰性电极(石墨、铂、金)时, 常见阴离子放电顺序: S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F②若为金属(铂、金除外)电极,则电极本身失电子。
硫酸铜 (硫酸酸化)
浓度基本不变, 但须定时除杂
2、电镀 (1)定义:应用电解的原理在某些金属或非金属 材料表面镀上一层其他金属或合金的过程。 (2)目的:使金属增强抗腐蚀的能力,增加美观 和表面硬度。 (3) 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
浓度保持不变 (4)电镀特点:阳极本身参加电极反应
3.课本P19 活动与探究 实验现象:阴极的石墨棒上有红色的铜 析出,阳极的石墨棒附近的湿润淀粉碘 化钾试纸变蓝,溶液的颜色变浅。
1、电极反应 阳极: 2Cl- — 2e-= Cl2↑ (氧化反应) 阴极: Cu2++ 2e-= Cu (还原反应)
总方程式: CuCl2 ==
通电
Cl2 ↑ +
Cu
厦大附中 黄耿阳
课本P18 交流与讨论
1.通电前,熔融的氯化钠中氯离子和钠离子做 无规则的自由运动;通电后,钠离子和氯离子做定 向移动,钠离子移向阴极附近,氯离子移向阳极附 近。
2.电极反应式
阳极:2 CI- - 2e- = CI2 ↑ (氧化反应) 阴极: 2Na+ + 2 e- = 2Na (还原反应) 电解 总反应:2NaCI 2Na +CI2↑
⑴铜锌原电池; ⑵氢氧燃料电池
阳极 :氧化反应 阴极 :还原反应
阳极流出;阴极流入 电能转化为化学能 ⑴氯碱工业;
【原电池与电解池的结合】
二、电解原理的应用
1、铜的电解精炼
Zn、Ni、 Ag、Au
→电解铜,纯度高(99.9%)、
导电性好
粗铜
阴极: Cu2+ + 2e- = Cu 纯铜 阳极: Cu - 2e- = Cu2+ Zn - 2e- = Zn2+ Ni - 2e- = Ni2+ 阳极泥:相对不活泼的金属 如:Ag、Au等以单质的形式 沉积在电解槽底,形成阳极泥
2、将两支惰性电极插入500mL CuSO4溶液中, 接通电源 (1)写出开始时的电极反应式: 阳极: 阴极: (2)经一段时间后,两极均能得到11.2L气 体(标准状况),则原CuSO4溶液的物质的量 1mol/L ; 浓度是
全国 以惰性电极电解CuSO4溶液,若阳极上 产生的气体的物质的量为0.0100 mol,则阴 极上析出Cu的质量为( B ) A、0.64 g B、1.28 g C、2.56 g D、5.12g 广东 科学家近年来研制出一种新型细菌燃料 电池,利用细菌将有机物转化为氢气,氢气进 入以磷酸为电解质的燃料电池发电。电池负极 反应为 ( C ) A、H2 --2e- + 2OH-=2H2O B、O2+4H++4e-=2H2O C、H2 --2e- =2H+ D、 O2+2H2O+4e-=4OH-
思考回忆
水溶液或熔融状态下 能够导电的 1、电解质是___________ 或 熔融 自由移动离子 __________ 状态下离解成____________ 的过程。 把化学能转化为电能 的装置 。 3、原电池是_____________
江苏 某同学按右图所示的装置进行电解实 验。下列说法正确的是( BC ) A、电解过程中,铜电 极上有H2产生 B、电解初期,主反应 方程式为:Cu+H2SO4 电解 CuSO +H ↑ 4 2 C、电解一定时间后, 石墨电极上有铜析出 D、整个电解过程中,H+的浓度不断增大
广东 三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电 池,其电解法制备过程如下:用NaOH调NiCl2 溶液pH至7.5,加放适量硫酸钠后进行电解。电 解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO-, 把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是 ( CD ) A、可用铁作阳极材料 B、电解过程中阳极附近溶液的pH升高 C、阳极反应方程式为:2Cl--2e-=Cl2 D、1mol二价镍全部转化为三价镍时,外电路 中通过了1mol电子。
练习1:在50mL 0.2mol/L的硫酸铜溶液中插 入两个电极,通电电解(不考虑水分蒸发),则: ⑴若两极均为铜片,试说明电解过程中溶液 溶质浓度将怎样变化 。 不变 ⑵若阳极为纯锌,阴极为铜片,阳极反应式 是 。 ⑶如果两极均为铜片且不考虑 H+在阴极上放 Zn -2e-=Zn2+ 电,当电路中有0.01mol电子通过时,阴极增 重 g,阴极上的电极反应式 是 0.32 。 Cu2+ +2e-=Cu
4. P20交流与讨论
阳离子交换膜
阳离子交换膜电解槽
电解质在水溶液中放电规律 例如:电解硫酸钠溶液 例如:电解硫酸溶液 例如:电解氢氧化钠溶液
作业:P22 1、2、4 、5
整理与归纳:
原电池
装置举例
电解池
电极反应
电子流向 能量转换
举例说明
正极 :还原反应 负极 :氧化反应
负极 正极 化学能转化为电能
3. 在电解池中,电子从电源的负极流向电解池 的阴极,物质在阴极得电子,发生还原反应,电子从 电解池的阳极流向电源的正极,物质在阳极失电子, 发生氧化反应。
电解:在直流电的作用下,在两极上分别 发生氧化反应和还原反应的过程。
一、电解池
1、定义: 把电能转化为化学能的装置 2、电解池的构成 (1)外加直流电源 (2)与电源相连的两个电极 电源正极——阳极,电源负极——阴极 (3)电解质溶液或熔化的电解质 (4) 形成闭合回路
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