高二化学电解池
电解池知识点总结高二
电解池知识点总结高二电解池知识点总结电解池是在化学反应中发生电解的设备,它由电解质和电极组成。
在电解池中,电流通过电解质,引发非自发性的化学反应。
高二阶段学习电化学的学生需要了解电解池的相关知识点。
本文将为您总结电解池的相关知识,并给出适当的例子来帮助理解。
1. 电解池的构造电解池一般由两个电极和电解质溶液组成。
其中,电极分为阴极和阳极,它们分别连接到电源的正负极。
电解质溶液则是在电解池中起导电作用的物质,通常是带电的离子化合物。
阴极是电流离开电解池的地方,而阳极则是电流进入电解池的地方。
2. 电解池中的电解反应电解池中的电解反应是指在电流的作用下,电解质发生化学反应的过程。
这个过程分为两步:在阴极处,阳离子被还原,而在阳极处,阴离子则被氧化。
这些反应导致了电解质溶液的电离程度的改变。
例如,当在电解池中通入氯化钠溶液,并通过电流通入时,氯离子会在阳极处被氧化成氯气,而钠离子则会在阴极处被还原成金属钠。
3. 离子迁移和电解质浓度在电解池中,离子需要通过电解质溶液迁移以完成电解反应。
离子在电解池中迁移的速率取决于其浓度和温度。
一般来说,离子浓度越高,迁移速率越快。
例如,如果增加了电解池中氯化钠溶液的浓度,那么氯离子在迁移过程中的速率也会增加。
4. 电解池中的电流和电荷在电解池中,电流是电荷在单位时间内通过电解质溶液的数量。
电流与电解质中的带电离子浓度和迁移速率有关。
电流可以通过安培计进行测量。
在电解池中,电荷的单位是库仑,其数量等于电流乘以时间。
5. 电解质的选择和电解池的应用在选择电解质时,需要考虑溶液的离子性和导电性。
常见的电解质有酸、碱、盐等。
不同的电解质溶液可以用于不同的电解池应用。
例如,氯化银电解池用于制备纯度较高的银,氯化钠电解池则用于制备氯气和金属钠。
总结:电解池是学习电化学的重要内容之一。
通过了解电解池的构造、电解反应、离子迁移和电流等知识点,可以更好地理解电化学的基本原理。
在实际应用中,电解池有着广泛的用途,例如金属提取、化学制品生产等。
高二化学电解池知识点
高二化学电解池知识点高二化学:电解池知识点电解池是化学反应中常见的一种装置,用于进行电解反应。
电解池由两个电极(阳极和阴极)和电解质溶液组成。
阳极是带正电荷的电极,在电解过程中会发生氧化反应;阴极是带负电荷的电极,在电解过程中会发生还原反应。
电解质溶液中的离子会在电解过程中发生迁移,从而导致化学反应的进行。
电解池中的电解质溶液可以是酸性溶液、碱性溶液或盐溶液。
在酸性溶液中,产生的氢离子会在阳极上发生氧化反应;在碱性溶液中,产生的氢氧根离子会在阳极上发生氧化反应。
而在盐溶液中,阳极和阴极上都可能发生复杂的氧化还原反应。
电解过程中,阳极和阴极上的反应可以分别表示为氧化反应和还原反应。
氧化反应的特点是电子从物质中转移到阳极,产生正离子;还原反应的特点是电子从阴极转移到物质中,产生负离子。
这样就实现了电子的传导和离子的迁移,从而完成了电解反应。
在电解池中,电解质溶液中的离子迁移是由电场力驱动的。
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。
这是因为电场力会使带电离子受到力的作用而产生迁移。
离子迁移的速度与离子的电荷数、电场强度和离子的流动性质有关。
电解过程中,电解质溶液中的离子迁移导致了电流的流动。
电流是电子流动的方向,与离子迁移的方向相反。
电流的大小与电解质溶液中离子的浓度和迁移速度有关。
电流的单位是安培(A),表示每秒通过导体截面的电荷量。
电解过程中,电解质溶液中的离子迁移还会引起电解质溶液的变化。
在阳极上发生的氧化反应会使溶液中的阳离子浓度减少;在阴极上发生的还原反应会使溶液中的阴离子浓度减少。
这种变化称为电解质溶液的电解。
电解过程中,阳极和阴极上的反应会产生气体、溶解物或沉淀物等产物。
这些产物的生成与电解质溶液中的离子种类和浓度有关。
有些产物会在电解质溶液中溶解,有些产物会生成气体逸出,有些产物会形成沉淀物。
电解过程中,电解质溶液中的温度会对反应速率和产物生成产生影响。
通常情况下,温度升高会使反应速率加快,但也会有例外。
高中化学反应原理:电解池(电化学)
电解池(讲义+练习+答案)一、电解的原理(一)概念1.电解:电流(外加直流电)通过电解质溶液或熔融的电解质,在两个电极上分别引起氧化还原反应(被动的,非自发的)的过程叫电解。
2.电解池:借助电流引起氧化还原反应的装置,即把电能转化为化学能的装置。
3.电极反应:在电极上进行的半反应,可以表示电极上物质的变化情况以及电子的转移情况。
(二)构成电解池的条件:1.两个固体电极2.电解质溶液或熔融电解质3.外加直流电源且构成闭合的电路(三)电极的确定(四)电极产物的判断和电极方程式的书写1.电极反应:【例1】电解熔融NaCl阴极反应(还原反应):2Na+ +2e-= 2Na阳极反应(氧化反应):2Cl--2e-= Cl2↑总方程式:2Na+ + 2Cl-通电2Na + Cl2↑(离子方程式)2NaCl 通电2Na + Cl2↑ (化学方程式)电荷守恒2.电解时电极反应式的书写:①分析电解质溶液中存在的离子;②分析离子的放电顺序; ③确定电极、写出电极反应式; ④写出电解方程式。
【例2】电解CuCl 2的电极反应(1)分析电解质溶液中存在的离子CuCl 2溶液中存在哪些自由移动的离子? 。
(2)分析离子的放电顺序①阴极产物的判断(阴极材料(金属或石墨)总是受到保护)放电顺序为:Ag +>Hg 2+> Fe 3+>Cu 2+> H +(酸)>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+> H +(水)Al 3+>Mg 2+>Na + >Ca 2+> K + ②阳极产物的判断如果是活性电极,则电极失去电子被溶解:活性电极﹥阴离子;如果是惰性电极,则放电顺序为:S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->(NO 3-、SO 42-含氧酸根)>F -(惰性电极:C 、Pt 、Au 、Ti 等,即NO 3-、SO 42-,F -在水溶液中不放电)总结:活性电极>S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->(NO 3-、SO 42-含氧酸根)>F -(3)确定电极、根据放电顺序写出电极反应式阴极:Cu 2+ +2e -= Cu(还原反应)阳极:2Cl --2e -= Cl 2↑ (氧化反应) (4)写出电解方程式:CuCl 2通电Cu+ Cl 2↑【变式训练】(1)书写用石墨做电极电解硫酸的电极方程式和电解池方程式。
高二化学电解池试题答案及解析
高二化学电解池试题答案及解析1.观察下列几个装置示意图,有关叙述正确的是()A.装置①中阳极上析出红色固体B.装置②的待镀铁制品应与电源正极相连C.装置③闭合电键后,外电路电子由a极流向b极D.装置④的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过【答案】C【解析】:装置①中阳极上氯离子放电生成氯气,故A错;装置②是电镀装置,待镀铁制品作阴极,应与电源负极相连,故B错;装置③闭合电键后,a极是负极,因此外电路电子由a极流向b极,故C对;装置④的离子交换膜只允许阳离子、水分子自由通过,故D错。
【考点】原电池、电解池2.某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使Cl2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如图所示的装置,以下对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是()A.a为正极,b为负极;NaClO和NaClB.a为负极,b为正极;NaClO和NaClC.a为阳极,b为阴极;HClO和NaClD.a为阴极,b为阳极;HClO和NaCl【答案】B【解析】电解饱和食盐水的方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,NaOH在阴极区生成,Cl2在阳极区生成,按照该学生制作的竖直的家用环保型消毒装置,若将阳极置于上方,则氯气一生成即逸出,不能与NaOH反应。
显然,应将阳极置于下方,阴极置于上方,下方阳极生成的氯气通过溶液时即可很好地被阴极生成的NaOH吸收。
反应为Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O。
还应注意的是图中电极a、b是电源的电极而非电解池的电极。
与电解装置上方阴极相连的a为电源的负极,则b为正极。
【考点】电解原理的应用3.下列叙述正确的是A.在原电池的正极和电解池的阳极上发生的都是氧化反应B.实验室用惰性电极电解NaCl溶液,阴、阳两极收集到的气体体积之比为2∶1C.用铜作电极电解稀硫酸,可能发生反应:Cu+H2SO4CuSO4+H2↑D.在用惰性电极电解稀硫酸的过程中,溶液pH保持不变【答案】C【解析】A.在原电池的正极上发生的是还原反应,在电解池的阳极上发生的是氧化反应,错误;B.实验室用惰性电极电解NaCl溶液,阴、阳两极收集到的气体体积之比为1∶1,错误;C.用铜作电极电解稀硫酸,由于Cu是活性电极,电极本身失去电子,发生氧化反应,所以可能发生反应:Cu+H2SO4CuSO4+H2↑,正确;D.在用惰性电极电解稀硫酸的过程中,实质就是电解水,由于溶液的浓度增大,所以溶液pH减小,错误。
【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。
电解池课件-高二化学人教版(2019)选择性必修1
阳极
还原性减弱,氧化性增强
阴极总是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电,与电极材料无关
Ag+>Hg2+>Fe3+> Cu2+>(酸)H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(水)H+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
氧化性强的离子先放电:
B
伏打电池的发现引起化学家利用电解法研究元素的兴趣。
产生电流的化学反应及装置
将化学能转化为电能
借助电流而发生反应及装置将电能转化为化学能
原电池:
电解池:
电解池工作原理示意图
H2
电解水
1. 实验探究:在U形管中注入质量分数为25%的CuCl2溶液,插入两根石墨棒作电极。把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与直流电源正极相连的石墨棒附近。接通直流电源,观察U形管内的现象和试纸颜色的变化。
通电前,溶液中存在哪些离子,运动情况怎样?Байду номын сангаас
(3)当离子定向运动到电极表面时,发生了什么变化?
Cu2++2e-=Cu
2Cl--2e-= Cl2↑
放电:当离子到达电极时,失去/获得电子,发生氧化/还原反应的过程。
氧化反应
还原反应
1.电解:使电流通过电解质溶液(或熔融电解质),在阳极、阴极两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。2、电离与电解的比较
即越活泼的金属,其阳离子越难结合电子
2.阴极 :得电子,还原反应
水溶液中不放电,熔融态放电,电解熔融氯化物或熔融氧化物可制备其单质
Fe3+得电子能力比Cu2+强,Fe3++e-= Fe2+
人教版高二化学选修4教学课件:第四章4.3 电解池(共50张PPT)
第2课时 电解原理的 2 应用
• 1. 氯碱工业
• (1)概念 • 用电解饱和食盐水的方法来制取Cl2、NaOH、H2,并
以它们为原料生产一系列化工产品的工业,称为氯碱工业。
• 1. 氯碱工业
• (2)原理
• ①通电前,NaCl溶液中含有的离子是___________。
• 通电时,移向阴极的离子是______,移向Na阳+极C的l− 离H+子O是H−
Fe2+>Zn2+>H+(水)>
•
Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+
• 2. 电解产物的判断 • (3)电极产物的判断
离子 S2− 产物 S
SO32− SO42−
I− Br− Cl− OH−
I2
Br2 Cl2 O2
离子 Ag+ Hg2+ Fe3+ Cu2+ H+ 产物 Ag Hg Fe2+ Cu H2
借助于电流,反应进行是 不自发的氧化还原反应。
• 2. 构成条件
直流电源 两个电极 电解质溶液(或熔融电解质) 闭合回路
阴极
阳极
• 3. 工作原理
e-
e-
二、电解原理
• 1. 电解
• 使(直流)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叫做电解。
电离与电解的比较
合金的方法。 • (2)电解槽构成 • 阴极——待镀金属 • 阳极——镀层金属 • 电镀液——含有镀层金属离子 • (3)特点 • ①阳极参与电极反应 • ②电镀液浓度保持不变
• 3. 电解精炼铜
• (1)电解槽构成 • 阳极:粗铜 (含Zn、Fe、Ni、Au、Ag等杂质) • 阴极:纯铜 • 电解液:CuSO4溶液
化学“电解池”基础知识详解
化学“电解池”基础知识详解一、电解池的基本概念:1、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。
2、通过电流使电解质溶液发生电解反应的装置。
电解池的主要部件:电源(直流电)、电解质溶液(含有可以导电的离子)、电极(插入电解质溶液中,导电并发生氧化还原反应)。
3、电解池的反应原理:在电解池中,电流通过电解质溶液时,正离子向阴极移动,负离子向阳极移动,从而形成电流。
在电极上,发生氧化还原反应,电子通过导线从电源流向电解池。
二、电解定义:1、电解是使电流通过电解质溶液(或者是熔融的电解质)而在阴、阳两极引起还原氧化反应的过程。
2、电解过程中的能量转化(装置特点)阴极一定不参与反应不一定是惰性电极;阳极不一定参与反应也不一定是惰性电极。
三、反应条件:1、连接直流电源2、阴阳电极:与电源负极相连为阴极;与电源正极相连为阳极。
3、两极处于电解质溶液或熔融电解质中。
4、两电极形成闭合回路。
四、电极反应:1、电极反应与电源的正极相连的电极称为阳极。
2、物质在阳极上失去电子,发生氧化反应。
3、阳极反应式:简记为阳氧;与电源的负极相连的电极成为阴极。
物质在阴极上得到电子,发生还原反应。
4、阴极反应式:简记为阴还(阴还)。
五、分析电解过程的思维程序: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、再分析电解质⾸溶液的组成,找全离⾸并分阴、阳两组(不要忘记⾸溶液中的H+和OH-)。
3、然后排出阴、阳两极的放电顺序:①、阴极:阳离⾸放电顺序Ag+→Fe3+→Cu2+→H+(酸)→Fe2+→Zn2+→H+(⾸)→Al3+→Mg2+→Na+→Ca2+→K+。
②、阳极:活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离⾸。
4、分析电极反应,判断电极产物,写出电极反应式,要注意遵循原⾸守恒和电荷守恒。
高中化学—电解池原理
高中化学—电解池原理
1.电解和电解池
(1)电解:在电流作用下,电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
电解是电解质在水溶液或熔融状态通电,发生化学反应;电离是电解质在水溶液中离解出离子的过程。
(2)电解池:电能转化为化学能的装置。
(3)电解池的构成条件
①有与电源相连的两个电极;
②电解质溶液(或熔融电解质);
③形成闭合回路。
2.电解池的工作原理
(1)电极名称及电极反应式(电解CuCl2溶液为例)
(2)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;从电解池的阳极流出后流向电源的正极。
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。
【注意】电解时,外电路有电子通过,溶液中依靠离子定向移动形成闭合回路,电子不会通过电解质溶液。
3.阴阳两极上放电顺序
(1)阴极:(与电极材料无关)。
氧化性强的先放电,放电顺序:
(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,放电顺序为
【注意】
①阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电;
②最常用、最重要的放电顺序为
阳极:Cl->OH-;
阴极:Ag+>Cu2+>H+;
③电解水溶液时,K+~Al3+不可能在阴极放电,即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。
4.用惰性电极电解电解质溶液的规律。
高二化学电解池的工作原理
⑴电解水型:含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐 (如NaOH、H2SO4、K2SO4)的电解 ⑵电解电解质型:无氧酸、不活泼的无氧酸盐(如 HCl、CuCl2)溶液的电解 电解质和水同时被电解型 ⑶放氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐(如NaCl、 MgBr2)溶液的电解 ⑷放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4、 AgNO3)溶液的电解
(Ag+>Fe3+)>Hg2+>Cu2+>(H+>Pb2+>Ni 2 +>Mg2+>Na+
注:括号中离子的氧化性,随浓度的增大而增强
氧化 反应, ___ 失 电子,离子 阳极:发生____ 还原性 _____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 > F-
总反应为_______________________。
2NaCl
通电
2Na +Cl2↑
电解:在直流电的作用下,在两电 极上分别发生氧化反应和还原反应 的过程。
这是电解熔融盐的情况。
电解电解质溶液又会发生什么反应呢?
下面以石墨为电极电解氯化铜溶液 为例来分析。
分析电解反应的一般思路:
明确溶液中存在哪些离子
阴阳两极附近有哪些离子
根据阳极氧化,阴极还原分析得出产物
思考:
为何当一个电极存在多种可能的放电 离子时,不是大家共同放电,而是只有 一种离子放电?放电能力与什么因素有 关?
(物质在电解池的阴、阳两极发生反应 的过程叫放电。)
还原反应, ___ 得 电子,离子 阴极: 发生____ 氧化性 _____越强,反应越容易。 常见阳离子放电顺序:
高二化学原电池与电解池
高二化学原电池与电解池____________。
②____________________________________________________________。
③___________________________________________________________。
2.原电池的原理:负极:电子------发生反应;正极:电子----发生反应3.原电池正极和负极的确定①由两极的相对活泼性确定:在原电池中,相对活泼性较强的金属为原电池的负极,相对活泼性较差的金属或导电的非金属作原电池的正极。
②由电极现象确定:通常情况下,在原电池中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,此为原电池的负极;若原电池中某一电极上有气体生成、电极的质量不断增加或电极质量不变,该电极发生还原反应,此为原电池的正极。
练习:1、关于如图所示装置的叙述,正确的是A、铜是阳极,铜片上有气泡产生B、铜片质量逐渐减少C、电流从锌片经导线流向铜片D 、氢离子在铜片表面被还原2、在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是A .铜片上发生了还原反应B .电子通过导线由铜片流向锌片C .正极有O 2逸出D . 正极附近的SO 42—离子浓度逐渐增大3、如图所示,下列叙述正确的是 A .过程中溶液的PH 会减小 B .锌为正极,发生氧化反应 C .铜棒上反应为2H ++2e →H 2↑D .电流方向从Zn 经导线到Cu4、有关右图装置,描述正确的是 ( ) A .电流从锌电极经金属导线流向铜电极B .锌为阴极,铜为阳极C .负极的电极反应式为:Zn —2e →Zn 2+D .一段时间后,溶液中阳离子浓度增大、阴离子浓度不变5、下图容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是( )。
A、D>B>A>CB、B>A>C>DC、D>B>C>AD、C>B>D>A一.原电池:1.定义:将化学能转化为电能的装置,如铜-锌原电池。
4.3.1电解池(电解池的工作原理)(课件)高二化学(沪科版2020选择性必修第一册)
二、电解池的相关规律
总结
01 书写电解池中电极反应式时,强电解质以实际放电的离
子表示,弱电解质写成化学式,总反应注明条件“通电”。
电极反应式的书写首先根据题干要求及信息写出反应
物和生成物,然后根据“阴(极)得(e-)阳(极)失(e-)”加
上得失电子数目,最后根据电解质溶液酸碱性补上H+、
02
OH-或H2O,依据电荷守恒配平。 酸性溶液中不能出现OH-,碱性溶液中不能出现H+。
其放电顺序: 活泼金属阳极>S2->I->Cl->OH->含氧酸根。
阳极发生氧化反应,还原性强的粒子优先放电
还原性: 活泼金属阳极>S2->I->Cl->OH->含氧酸根。
二、电解池的相关规律
思考 如何判断电解池 如何判断电解时电极产物?
惰性电极为铂、 金、石墨电极, 活性电极(除铂、 金、石墨电极之 外的电极)在阳极 时优先放电。
阳极反应式
2Cl--2e-===Cl2↑
阴极反应式
2H++2e-===H2↑
Cu2++2e-===Cu
pH变化
增大
——
复原加入物质
加入HCl
加入CuCl2
二、电解池的相关规律 3、电解质和水都发生电解型
用惰性电极电解酸、碱、盐溶液
电解质
NaCl
CuSO4
溶液中离子 Na+ 、Cl- 、H+ 、OH-Cu2+ 、SO42- 、H+ 、OH-
4 电解质溶液(或熔融电解质)的导电过程,就是电解质溶液(或熔融电
解质)的电解过程,是化学变化,而金属的导电是利用其物理性质。
5 电解法是一种强氧化还原手段,可以完成非自发的氧化还原反应。
高二上学期化学知识点电解池
高二上学期化学知识点电解池电解池是化学实验中常见的一种装置,用于进行电解反应,它由两个电极和电解质溶液组成。
在电解过程中,正极处反应称为氧化反应,负极处反应称为还原反应。
本文将介绍电解池的结构、电解过程和应用。
一、电解池结构电解池一般由两个电极和一个电解质溶液组成。
其中,正极通常为铂或金属氧化物,负极则是一种易于氧化的物质,如金属。
电解质溶液则是用于导电的离子溶液,如盐酸溶液或硫酸溶液。
两个电极之间通过电解质溶液连接,形成一个闭合的电路。
二、电解过程在电解过程中,正极处发生氧化反应,负极处发生还原反应。
以盐酸溶液为例,下面将对氯化钠的电解过程进行说明。
正极:2Cl^⁻ -> Cl₂ + 2e^-负极:2H₂O + 2e^- -> H₂ + 2OH^⁻在电解过程中,氯化钠溶解在水中,形成氯离子(Cl^-)和钠离子(Na^+)。
当通电时,氯离子会被氧化成氯气(Cl₂),而水分子则会被还原成氢气(H₂)和氢氧根离子(OH^-)。
因此,电解过程中产生了氯气和氢气。
三、电解池的应用1. 电解池的应用之一是用于金属的电镀。
由于金属具有良好的导电性和导热性,因此使用电解池可以将金属的离子溶液沉积到导电体表面,形成一层均匀而光亮的金属镀层。
2. 另一个应用是电解水制氢。
在电解水的过程中,水分子被还原成氢气和氧气。
这种方法可以用于生成氢气燃料,应用于燃料电池和氢能源领域。
3. 电解池还可以用于生产化学材料。
例如,氟化铝的电解可以用于生产铝和氟气。
氯化钠的电解可以用于生产氯气和氢氧化钠。
总结:电解池是一种常见的化学实验装置,用于进行电解反应。
它由正极、负极和电解质溶液组成,通过电解质溶液连接形成闭合的电路。
电解过程中,正极发生氧化反应,负极发生还原反应。
电解池的应用包括金属电镀、电解水制氢以及化学材料的生产等。
电解池在化学实验和工业应用中具有重要的作用,对于理解和应用电化学知识具有重要意义。
《电解池》课件 (共36张PPT)
二、电解原理的应用 (4)电冶金
电解是最强有力的氧化还原手段 冶炼Na、Ca、Mg、Al这样活泼的金属
钠的冶炼 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑ 阴极:2Na++2e-=2Na 总反应:
2NaCl(熔融)=2Na+Cl2↑
C
C
熔融NaCl
二、电解原理的应用——电冶金
铝的冶炼
阴极:
烟罩
4Al3++12e-=4Al 阳极:
6O2--12e-=3O2↑ 钢导电棒 总反应:
2Al2O3(熔融)=4Al+3O2↑
阳极C 熔C融态铝
Fe钢壳
阴极C
耐火材料
熔融Al2O3
三、计算
例1:用石墨电极电解2L饱和NaCl溶液,当 电源供给0.2mol电子时,所得溶液pH为多 少?两极各收集到标准状况下的气体多少 升?(溶液体积变化忽略不计)
阳极:必须是镀层金属 阴极:镀件
阳极:氧化反应,金属 电极失电子 阴极:还原反应,溶液 中的阳离子得电子
电解池
阳极:与电源正极相连 阴极:与电源负极相连
阳极:氧化反应,溶液 中的阴离子失电子或电 极金属失电子 阴极:还原反应,溶液 中的阳离子得电子
电子 同电解池 流向
电源负极→电解池阴极 电解池阳极→电源正极
Ⅲ
Ⅳ
Ⅰ与Ⅲ区:电解本身型 如CuCl2 、HCl
Ⅰ与Ⅳ区:放氢生碱型 如NaCl
Ⅱ与Ⅲ区:放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3 Ⅱ与Ⅳ区:电解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
小结:
2、电离与电解的比较
电离
电解
条件
电解质溶于水或受热融 化状态
电解质电离后再通直流电
《高二化学电解池》课件
电解池通过电解作用实现化学反应的过程。掌握电解池的定义、构成和原理, 了解电解液和电极在其中的作用,以及电解池的应用举例和优缺点。
电解池的定义和作用
定义
电解池是由电解质溶液和 相关电极组成的装置,用 于通过电解作用引发化学 反应。
作用
电解池可用于制备金属、 提取有用物质、电镀、电 解合成等。
电解液能提供离子以维持电解 作用的进行。
特点
电解液通常是溶解着的盐类或 酸碱溶液。
测试
电解液的电导率可用于评估其 导电性和适用性。
电解池中阳极上,氧化反应发生,电子被释
放,物质被氧化成离子。
3
阴极(负极)
在阴极上,还原反应发生,电子被接 收,离子被还原成物质。
材料选择
常用的阴极材料有铜、银、金等,而 阳极常用的材料有铁、铂、铅等。
电解池实验的操作技巧
1 安全措施
操作时需带好安全眼镜和手套,避免电解液溅入眼睛和皮肤。
2 电流控制
需保持恒定的电流大小,避免电解过程过快或过慢。
3 电极选择
根据实验需要选择合适的电极材料,注意电极表面的清洁和平整度。
电解池的应用举例
氯气制备
通过电解盐溶液可以制备 氯气,用于消毒和工业生 产。
氢气制取
通过电解酸性水溶液可以 制取氢气,用作能源和工 业用途。
电镀
通过电解将金属镀层沉积 在其他金属上,起到保护 和美化的作用。
电解池的优缺点
1 优点
2 缺点
电解方法能有效提纯金属,也可实现无污 染的绿色化学合成。
电解反应通常需要耗费大量电能和资源成 本,且部分反应产生有害气体。
实例
例如,电解池可用于制取 氢气、氧气、氯气等,以 及炼制金属铜和铝等。
高二化学电解池
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+
若阳极是惰性(Pt、Au、石墨),则放电顺序如下:
S2->I->Br->Cl- >OH->含氧酸根离子 若阳极是活泼金属(金属活动顺序表Ag之前),溶液中 的阴离子一律不放电,而是电极材料失电子 。
练习
1、写出以碳棒作电极电解饱和氯化钠溶液的电 极反应式及总反应
e-
e- C
CuSO4溶液
负极: 较活泼金属,电子流出,发生氧化反应 正极: 较不活泼金属或非金属,电子流入,发 生还原反应
1、下列关于实验现象的描述不正确的是: A、把铜片和锌片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片 表面出现气泡 B、把铁片插入硫酸铜溶液中,铁片表面附着一层 紫红色的物质 C、铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面上出现 一层铁 D、把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化 铜溶液,气泡放出的速率加快
4、电冶金
• 主要目的: • 冶炼象钠、钙、镁、铝等活泼金属 • 原理:通电使化合态的金属离子得到电子 还原成游离态的金属单质。 Mn++ne--==M
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。
例: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 Zn -2e-=Zn2+ ⑶如果两极均为铜片且不考虑H+在阴极上放电 当电路中有0.01mol电子通过时,阴极增重 1.28 g, 阴极上的电极反应式是 Cu2+ +2e-=Cu 。
化学高二电解池知识点总结
化学高二电解池知识点总结电解池是一种将电能转化为化学能的装置,广泛应用于实验室和工业生产中。
本文将详细总结高二化学中与电解池相关的知识点,以帮助读者更好地理解和应用这一概念。
一、电解池的基本概念和构成要素1.1 电解池的定义电解池是指将电化学反应中产生的电能转化为化学能的装置,包括正极(阳极)和负极(阴极)两个半电池。
1.2 电解池的构成要素电解池由溶液、电解质和电极组成,其中溶液可以是无机盐溶液、酸溶液或碱溶液,电解质是通过溶液中的电离物质提供导电性,电极则是将电能转化为化学能的场所。
二、电解池中的电解反应2.1 阳极反应和阴极反应在电解池中,阳极是负极,是发生氧化反应的地方,阴极则是正极,是发生还原反应的地方。
根据电解质溶液的不同,电解反应可以有多种组合。
2.2 电解质种类对电解反应的影响不同电解质溶液中的电离物质可以导致不同的电解反应。
常见的电解质溶液有酸性溶液、碱性溶液和盐溶液,它们对电解反应的影响会有所不同。
三、电解池中的电解过程3.1 电解过程的基本规律根据能量守恒定律和电荷守恒定律,电解过程中的电量守恒和物质守恒是必须遵守的基本规律。
3.2 电解过程中的电极现象在电解过程中,电极会出现溶解、析气和沉积等现象。
这些现象的发生与电解质的种类、电流大小和电解时间等因素有关。
四、电解池应用4.1 工业上的电解池应用电解池在工业生产中有广泛的应用,例如铝电解、电镀和电解提取等。
这些应用都是利用电能将原料转化为有用的化学品或材料。
4.2 实验室中的电解池应用在实验室中,电解池可以用于分析、合成和纯化等实验。
通过调控电流大小和反应条件,可以实现特定化合物的电解分解和制备。
五、电解池相关的计算题电解池的计算题通常涉及溶液的浓度、电流强度和电解时间等参数。
通过运用化学方程式、电解方程式和电解质的离子计算,可以解决这些计算题。
六、电解池的注意事项在进行电解实验时,需要注意安全性和实验条件的选择。
确保电解质的纯度和浓度,以及正确选择电极材料和电流强度,是保证实验顺利进行的重要因素。
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阴极 (C):2H+ +2e-= H2 ↑ 总反应:2NaCl+2H2O==2NaOH+ Cl2↑ + H2↑
电解
练习
• 2、写出电解KNO3溶液的电极反应式及总 反应式:
3、写出以铜棒作电极电解氯化铜溶液的 电极反应式
二、电解原理的应用 • 1、电解饱和食盐水以制烧碱、氯气和氢 气
电镀
二、电解原理的应用 2、电镀 ⑴、概念:应用电解原理在某些金属表 面镀上一层其它金属或合金的过程。 (2)目的:增强抗腐蚀能力 + -
3、电解池
电解原理
( 1)
( 2)
现象:与电源正极 相连的电极上有气 泡析出,与电源负 极相连的电极上有 红色物质析出
3、电解池
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: 电能转化为氧化还原反应的化学能.
e- 3、形成电解池的条件 阴极 ⑴、与电源相连的两个电极 ⑵、电解质溶液或熔化的 电解质 ⑶、形成闭合回路 4、电极的判断
e- 阳极
阴极 与电源负极相连,电子流出,发生还原反应
阳极 与电源正极相连,电子流入,发生氧化反应
5、电解时离子放电顺序 离子得失电子的能力 ⑴、影响离子放电的因素:
⑵、离子的放电顺序
①阴极: ②阳极:
离子的浓度
阳离子放电,得电子能力强先放电 阴离子放电或电极放电,失电子能 力强先放电
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+
例: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 Zn -2e-=Zn2+ ⑶如果两极均为铜片且不考虑H+在阴极上放电 当电路中有0.01mol电子通过时,阴极增重 1.28 g, 阴极上的电极反应式是 Cu2+ +2e-=Cu 。
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。
增加美观和表面硬度
(3)、电镀池形成条件 ①、镀件作阴极 ②、镀层金属作阳极 ③、含镀层金属阳离子 的盐溶液作电解液
镀件
镀层金属
(4)、电镀的特点 电镀液的组成及酸碱性保持不变
含镀层金属离子的盐溶液
-
+
粗铜
3、铜的电解精炼
⑴、粗铜所含的杂质 Zn、Fe、Ni、Ag、Au等 ⑵、粗铜的精炼 以粗铜为阳极,以纯 铜为阴极, 以CuSO4溶液 为电解液进行电解
6、电解规律(用惰性电极电解时) ⑶、电解不活泼金属的含氧酸盐时,电解质和水都 有一部分被电解,如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液 等。 电解CuSO4溶液 阳极 : 4OH--4e-=2H2O +O2↑ 阴极: 2Cu2+ +4e-=2Cu 电解 总反应: 2CuSO4 +2H2O = 2Cu+O2↑ +2H2SO4
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裘罩在袍子外,再戴雨帽,将头发好生遮在雨帽里,复上下相了相、理了理,外间小丫头已把漓桃的雨具也取来了,乃是莲花帽、琥珀衫、活络 齿屐,又有把玉骨丁香伞,小丫头准备拿着打在苏明远头上的。雨帽雨衣之外再打个伞,这才最稳妥,也见得千金之子的尊贵。苏明远去走一走, 大丫头跟着,小丫头也跟着,这便至少三个人了,他讨饶:“你们闹什么,我自己去!”漓桃不依,苏明远蹙眉道:“我在外头游历时还不是风 里雨里纵马往来,何以一回家就娇脆了?无非旁边院子走几步,去去就回来的,不要噜嗦了!”小丫头还不敢应,漓桃叹了口气,叫把丁香伞之 属都收去,服侍苏明远蹑了沙棠屐,轻声说了一句:“表 屋里先有些动静,宝音姑娘还在养病,婆子们不便作主,幸得因雨大,嘉颜姑娘回来吩 咐些事情,去表 那儿去了一去,这上下才消停了。”苏明远眼前又闪现那俏丽的眉眼,双眼惊恐而愤怒的睁大,想喊叫,黄表纸已经压了上去。 那是宝音。宝音已死了,没有几个人知道。外头只说她不小心落了水、呛伤肺部,躺着养病,不知她什么时候会好。她永远不会好了,只是节前 发丧怕添麻烦,故此停至节后才报她死讯。知道她为什么死的,只有苏老太爷、苏老太太、谢老爷、苏明远……寥寥几个人而已。帮忙收拾宝音 遗体的嘉颜,也只当宝音是溺死。苏明远步出门去,雨帘遮了他的神情。韩毓笙住的院子,与他极近,原是老太太最幼的女儿、苏明远的姑姑苏 含萩所居。苏含萩出阁后,空关了几年,毓笙来了便予了她住。毓笙生母原非苏老太太亲出,及笄后远嫁于京城一个小官,那小官品性原不太好, 听说对妻女颇为亏待,毓笙母亲几年前风寒转高烧,不治,过了世,正逢苏明远亲妹妹苏明诗选了进宫,圣眷恩隆,封为贵人,韩小官颇为惶恐, 先遣毓笙来探望她外祖母,苏老太太听过关于韩小官一些琐语,晓得毓笙在自己家里是不畅意的,责怪女婿却也没必要了,看毓笙娇怯怯可怜见 的,便留她在苏府住着,将苏含萩旧院子拨了给她。她父亲乐得顺水推舟,便任她在谢宅,她自幼原体弱,来锦城后换了几个医生,天天服药剂, 也不见好,统共说不清什么病,总之五脏不调、血脉不和,卧床的日子竟比起床时还多些,便起床时,也恹恹倦倦,懒怠于人交流,出去游玩更 不能了,前几日忽发热晕厥,几至于死,听说锦城有个新来的刘大夫,年纪轻轻,不是很靠得住的样子,但相貌生得极是悦目,故也有重色的病 人豁出去请他来,倒也治好了,便传扬了名声,毓笙乳母情急无法,求了太太,把先前老大夫回绝不要,换了这位刘大夫,投下个狠方子,毓笙 晕死而复苏,待缓过来之后,精神倒畅快,待人也有兴了许多。重阳节虽仍抱恙不能与众人宴饮,叫丫头挎一篮花来,予众
e-
e- C
CuSO4溶液
负极: 较活泼金属,电子流出,发生氧化反应 正极: 较不活泼金属或非金属,电子流入,发 生还原反应
1、下列关于实验现象的描述不正确的是: A、把铜片和锌片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片 表面出现气泡 B、把铁片插入硫酸铜溶液中,铁片表面附着一层 紫红色的物质 C、铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面上出现 一层铁 D、把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化 铜溶液,气泡放出的速率加快
电解
例:用两支惰性电极插入50mLAgNO3溶液中, 通电电解。当电解液的PH值从6.0变为3.0时(设电 解时阴极没有氢气析出,且电解液在电解前后体 积变化可以忽略),电极上析出银的质量大约是: A、27mg B、54mg C、108mg D、216mg 答案: B
上海保健 上海保健
若阳极是惰性(Pt、Au、石墨),则放电顺序如下: S2->I->Br->Cl- >OH->含氧酸根离子 若阳极是活泼金属(金属活动顺序表Ag之前),溶液中 的阴离子一律不放电,而是电极材料失电子 。
练习
1、写出以碳棒作电极电解饱和氯化钠溶液的电 极反应式及总反应
阳极 (C): 2Cl -- 2e-=Cl2↑
6、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: 阳极 : 4OH--4e-=2H2O +O2↑ 阴极: 4H+ +4e-=2H2 ↑ 总反应:2H2O== O2↑ +2H2↑ 电解后溶液中溶质的质量分数增大,若要恢复 原来的浓度,只需加入一定量的水即可。
电解
6、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↑ 阴极: 2H+ +2e-= H2 ↑ 电解 总反应:2HCl== Cl2↑ + H2↑ 电解后溶液中溶质的质量分数减小,若要恢复 原来的组成和浓度,需加入一定量的溶质(通入一 定量的HCl气体)
纯铜
CuSO4溶液 Fe-2e-=Fe2+ Cu-2e-=Cu2+
阳极: Zn -2e-=Zn2+ Ni -2e-=Ni2+ 阴极: Cu2+ +2e-=Cu
4、电冶金
• 主要目的: • 冶炼象钠、钙、镁、铝等活泼金属 • 原理:通电使化合态的金属离子得到电子 还原成游离态的金属单质。 Mn++ne--==M
电解池
1、原电池:将氧化还原反应的化学能转变为电能 的装置。 2、构成原电池的条件:
前提:发生氧化还原反应
⑴、具有不同的电极,较活泼的金属作负极, 较不活泼的金属或非金属作正极。 ⑵、具有电解质溶液 ⑶、形成闭合回路
负极 (Zn):Zn-2e-=Zn2+ Zn (氧化反应) 正极 (C): Cu2+ +2e-=Cu (原溶液中溶质的质量分数减小,若要恢 复原来的组成和浓度,需加入一定量金属氧化物。
6、电解规律(用惰性电极电解时) ⑷、电解活泼金属的含氧酸盐溶液时,电解质和水 都有一部分被电解,如电解NaCl溶液等。 阳极 (C): 2Cl -- 2e-=Cl2↑ 阴极 (C): 2H+ +2e-= H2 ↑ 总反应:2NaCl+2H2O==2NaOH+ Cl2↑ + H2↑ 电解后原溶液中溶质的质量分数减小,若要恢 复原来的组成和浓度,需通入一定量的HCl。