李政化学高考第二轮讲义第09讲电解池基础原理详解
高三化学电解池知识点归纳
高三化学电解池知识点归纳在化学学科中，电解池是一个重要的概念，它涉及到电解和化学反应等多个知识点。
高三化学课程中，电解池的内容通常都是老师在讲解的重点之一。
为了帮助同学们更好地理解和掌握电解池的知识，本文将对高三化学电解池的相关内容进行归纳和概述。
1. 电解和电解质电解是指在电解液中，施加外电压时，电解质离子在电解液中进行氧化还原反应的过程。
电解质是一种能够在溶液中导电的物质，例如盐酸、硫酸等。
在电解过程中，正离子向阴极移动，在阴极处接受电子，发生还原反应。
而负离子则向阳极移动，在阳极处失去电子，发生氧化反应。
2. 电解池的构成和原理电解池由阳极、阴极和电解质溶液三部分组成。
阳极是电极中的正极，通常为金属或碳材料。
阴极是电极中的负极，通常也是金属或碳材料。
电解质溶液中的离子在电解过程中进行氧化还原反应。
电解池的原理是通过外部电源施加电势差，促使离子在电解质溶液中运动，完成氧化还原反应。
3. 电解过程中的反应在电解池中，一般会发生氧化和还原两种反应。
在阳极处，发生氧化反应，负离子失去电子，从而形成气体或溶质。
例如，在氯化钠溶液中电解，会发生氯离子的氧化反应，生成氯气。
在阴极处，发生还原反应，正离子接受电子，形成金属或溶质。
继续以氯化钠溶液为例，电解时钠离子发生还原反应，生成金属钠。
4. 电解池中的纯电解和伴随反应在一些情况下，电解池中的反应是纯电解，即只存在氧化或还原反应。
但是在其他情况下，电解池中可能会发生伴随反应。
伴随反应是指与氧化还原反应同时进行的其他化学反应。
在实际应用中，伴随反应的存在可能会对电解过程产生影响，例如产生副产物。
5. 电解池中的电流和电量电解池中的电流是指单位时间内通过电解液的电荷量，通常用安培（A）表示。
电量是指通过电解液的总电荷量，通常用库仑（C）表示。
电流和电量之间的关系是电流等于单位时间内的电量。
6. 电解池中的电动势和标准电极电位电动势是指电解池产生电流的推动力，通常用伏特（V）表示。
高中化学 电解池原理及其应用知识点
电解池原理电解池：(1)电解：使电流通过电解质溶液且在阴、阳极两极引起氧化还原反应的过程叫电解。
(2)装置：电解池(电解槽)(3)特点：将电能转化为化学能。
形成条件：①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(4)阴离子放电顺序：S2->I->Br->Cl->OH->SO42->NO3->F- 阳离子放电顺序：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+(5)电解时溶液pH值的变化规律电解质溶液在电解过程中，有时溶液pH值会发生变化。
判断电解质溶液的pH值变化，有时可以从电解产物上去看。
①若电解时阴极上产生H2（消耗H+），阳极上无O2产生，电解后溶液pH值增大；②若阴极上无H2，阳极上产生O2，则电解后溶液pH值减小；③若阴极上有H2，阳极上有O2，且（相当于电解水），则有三种情况：a如果原溶液为中性溶液，则电解后pH值不变；b如果原溶液是酸溶液，则pH值变小；c如果原溶液为碱溶液，则pH值变大；④若阴极上无H2，阳极上无O2产生，电解后溶液的pH可能也会发生变化。
如电解CuCl2溶液（CuCl2溶液由于Cu2+水解显酸性），一旦CuCl2全部电解完，pH 值会变大，成中性溶液。
(6)电解反应类型：从参加反应的物质来分电解反应可分成五类：①H2O型：实质是电解水。
如电解硝酸钠、氢氧化钠、硫酸等溶液。
②溶质型：溶质所电离出来的离子发生氧化还原，如电解氯化铜、溴化氢等溶液。
③硫酸铜溶液型：电解产物是金属、氧气与酸。
如电解硫酸铜溶液生成单质铜、氧气和硫酸，电解硝酸银溶液时生成单质银、氧气和硝酸。
④氯化钠溶液型：电解产物是非金属单质、氢气与碱。
如电解氯化钠溶液时生成氯气、氢气和氢氧化钠，电解溴化钾溶液时生成溴单质、氢气和氢氧化钾。
高中化学《电解池》课件
实用价值
电解池广泛应用于电镀、电 解制氧、电解制氢、制盐、 铝的生产等诸多工业领域。
电解池的结构和工作原理
构造原理
电解池主要由正阴极、电解质和 外加电源三部分组成，其中正极 是放电的地方，阴极是收集电子 的地方。
电量来源
电解池的电量来源于外部电源， 负极的电子经过电解质到达了阳 极，从而完成了电荷的输送和能 量的转化。
反应而合成新物质。
3
电解分解反应
电解分解反应是电解质在电场作用下发生 分解反应的过程。例如：NaCl → Na+ + Cl-。
电解过程的影响因素
电极材料
电极材料是影响电解过程的重要 因素之一，阴及负载多少等多种因 素来决定。
电解电压
电解电压是电解反应发生的驱动 力之一，通过调节电压可以改变 电解过程，同时还可以控制电解 速率。
实验示例和案例分析
1
实验示例
在电解板池内通过控制电解液浓度和电流密度，电解出本体板和一次结晶铜，分析口碑比对， 验证反应相对应的规律性和技术方案的正确性。
2
案例分析
曾有企业为了改善废水质量，采用了电解池技术进行废水处理，然而由于设备本身、电流密 度、设备工况等多方面原因，最后导致电解池效率低，处理质量不好，大量投入的人力和物 力都白白浪费了，因此在使用电解池过程中，需要注意各种不同方面的实物效应和体验效果。
电路作用
电路的作用是提供正负电源以及 连接正阴极，其中正极接收电子 电位低，负极施加电场使电子运 动。
电解反应的类型
1
氧化还原反应
氧化还原反应是化学反应中最常见的一种
电化合成反应
2
类型，在电解池中，它的形式也各种各样， 如：金属防腐、去污、脱色、清洗等。
电解池的工作原理及应用精品PPT课件
①活动性不同两电极 ②电解质溶液 ③形成闭合回路
负极：较活泼金属； 正极：较不活泼金属(或能导 电的非金属等)
负极：氧化反应 正极：还原反应
电解池
将电能转变成化学能的装置。非 自发的氧化还原反应
①两电极接直流电源 ②电极插入电解质溶液 ③形成闭合回路
阳极：电源正极相连 阴极：电源负极相连
分析电解反应的一般思路 判断电解池的阴、阳极 溶液中存在的离子
离子的移动方向及放电顺序 两极上的电极反应
电解Na2SO4溶液的分析 阳极
阴极
氧
氢
气
气
实例
电极反应
浓度 PH 复原
值
Na2SO4
阳极: 4OH-- 4e- = 2H2O+O2 ↑
阴极: 4H ++ 4e- = 2H2 ↑
通电
2H2O
2H2 ↑+O2 ↑
常见阳离子放电顺序： Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+
阳极：_失__电子，发生_氧_化__反应，离子 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－
（3）电解反应的化学方程式＿C＿uC＿l2＿＝＿C＿u ＿+ C＿l2。￪
（4）在上述电解反应中，被氧化的物质是＿C＿uC＿l2＿，
被还原的物质是＿＿＿C＿uC。l2
电解池工作原理
电解池工作原理电解池是一种用电能将化学能转化为电能的装置，它在许多工业生产和实验室研究中都有着重要的应用。
电解池的工作原理是基于电解的化学反应过程，下面我们将详细介绍电解池的工作原理。
首先，让我们来了解一下电解的基本概念。
电解是指在电场作用下，将化合物溶液或熔融状态下的离子化合物分解成原子或离子的过程。
在电解池中，通常会使用两个电极，分别是阳极和阴极。
当外加电压施加在电解池中时，阳极和阴极会产生电场，从而引发化学反应。
在电解池中，通常会使用电解质溶液，其中含有需要进行电解的物质。
当外加电压施加在电解质溶液中时，正极（阳极）吸引阴离子，负极（阴极）吸引阳离子。
这样，阳极和阴极上就会发生不同的化学反应。
在阳极上，通常会发生氧化反应。
这意味着，阴离子会失去电子，并在阳极上生成氧气或其他氧化物。
而在阴极上，通常会发生还原反应。
这意味着，阳离子会获得电子，并在阴极上生成金属或其他还原物质。
通过这种方式，电解池实际上是利用外加电压来促使化学物质发生氧化还原反应，从而达到电能和化学能之间的转化。
这种原理被广泛应用于电镀、水解制氢、氯碱生产等工业生产过程中。
除了在工业生产中的应用，电解池也在实验室研究中有着重要的地位。
科研人员可以利用电解池来制备实验所需的化合物，或者进行电化学分析和研究。
总的来说，电解池是一种将化学能转化为电能的重要装置，它的工作原理是基于电解的化学反应过程。
通过外加电压，电解池可以促使化学物质发生氧化还原反应，从而实现电能和化学能之间的转化。
电解池在工业生产和实验室研究中都有着广泛的应用，对于推动科学技术的发展起着重要的作用。
电解池的原理
电解池的原理
电解池是一种利用电能进行化学反应的装置，它由电解槽、电极和电解液组成。
电解池的原理是利用外加电压将电解质溶液或熔融状态的离子化合物分解成阳离子和阴离子，从而进行电解反应，产生新的物质。
首先，电解池中的电解质溶液或熔融状态的离子化合物被加入到电解槽中。
然后，在电解槽中插入两个电极，分别为阴极和阳极。
当外加电压施加到电解槽中时，电解质溶液中的离子会向电极移动。
正电荷的离子会向阴极移动，而负电荷的离子会向阳极移动。
在电解过程中，阴极会吸引阳离子，而阳极会吸引阴离子。
当离子到达电极表
面时，它们会接受或释放电子，从而发生化学反应。
在阴极上，离子会接受电子并发生还原反应，而在阳极上，离子会释放电子并发生氧化反应。
通过这样的电解过程，原来的电解质溶液或离子化合物会被分解成新的物质。
例如，在电解氯化钠的过程中，氯离子会在阳极发生氧化反应，生成氯气，而钠离子会在阴极发生还原反应，生成金属钠。
除了单纯的离子化合物，电解池也可以用来进行电镀、电解制氢、电解制氧等
工业生产过程。
通过调节电解槽中的电解液成分和电压大小，可以控制电解反应的速率和产物的纯度。
总的来说，电解池的原理是利用外加电压将电解质溶液或离子化合物分解成阳
离子和阴离子，从而进行化学反应。
这种原理不仅在工业生产中有着重要的应用，也在电化学研究和实验室中起着关键作用。
通过深入理解电解池的原理，可以更好地掌握电化学知识，为相关领域的研究和应用提供理论基础和技术支持。
电解池工作原理
电解池工作原理
电解池是一种用电流将化学物质分解成离子的装置，它在许多工业生产和实验室中都有广泛的应用。
电解池工作原理涉及电化学、物理化学等多个学科知识，下面我们将详细介绍电解池的工作原理。
首先，让我们来了解一下电解池的基本结构。
电解池通常由两个电极（阳极和阴极）和电解质溶液组成。
当外加电压施加在电解池上时，阳极和阴极之间会产生电势差，导致电解质溶液中的化学物质发生氧化还原反应。
这些反应会导致阳极和阴极上的离子转移，从而实现化学物质的分解和沉积。
其次，电解池的工作原理可以通过离子迁移和电化学反应来解释。
在电解质溶液中，正离子会向阴极迁移，而负离子会向阳极迁移。
当它们到达相应的电极时，会发生还原或氧化反应。
在阴极上，正离子接受电子，发生还原反应；在阳极上，负离子释放电子，发生氧化反应。
这些反应导致化学物质的分解和产生新的物质。
此外，电解池的工作原理还涉及电解质溶液的浓度和电流密度的影响。
电解质溶液的浓度会影响离子的迁移速度和反应速率，从而影响电解过程的效率和产物的纯度。
电流密度则会影响电极上的反应速率和产物的沉积速度，过高的电流密度会导致产物的不均匀沉积和电极的损坏。
最后，需要注意的是，电解池的工作原理还受到温度、电解质的选择、电极材料等因素的影响。
在实际应用中，需要综合考虑这些因素，优化电解条件，以达到预期的化学反应目的。
总的来说，电解池的工作原理涉及电化学、物理化学等多个学科的知识，是一个复杂的过程。
通过了解电解池的基本结构和原理，我们可以更好地理解其在工业生产和实验室中的应用，为相关领域的研究和开发提供理论基础和技术支持。
高考电解池的知识点
高考电解池的知识点高考是每个中国学生的重要时刻，而化学考试又是高考科目中的一项重要内容。
在化学中，电解池是一个重要的知识点。
本文将带您深入了解高考电解池的相关知识。
一、电解池的定义电解池是一种将电能转化为化学能的装置，由阴极和阳极组成，中间隔板分隔。
在电解池中，通过外加电压，使电流通过电解质溶液中的阴阳极，从而发生氧化还原反应。
二、电解池中的氧化还原反应在电解池中，阴极引发还原反应，阳极引发氧化反应。
氧化反应的特征是电子从物质中流出，而还原反应的特征是电子进入物质。
三、电解质和非电解质电解质是能够在溶液中分解成离子的物质，如酸、碱和盐等。
电解质在电解过程中起着重要作用。
非电解质是指不能导电的物质，如糖和酒精。
四、电解池中的阴、阳极反应1. 阴极反应：在阴极中，通常发生还原反应。
例如，当溶液中的金离子与电子结合生成金属时，发生的反应为：Au^3+ + 3e^- → Au2. 阳极反应：在阳极中，通常发生氧化反应。
例如，在溶液中的铜离子释放电子生成铜离子时，发生的反应为：Cu → Cu^2+ + 2e^-五、电解质溶液中的离子反应在电解质溶液中，阳离子和阴离子都可以发生氧化还原反应。
这些反应一般是通过电子传递来完成的。
六、阴阳极的区分辨别电解池中的阴极和阳极有多种方法。
通常，氧气在电解池中发生还原反应，因此氧气电极是阴极。
而金属氧化物电极则是阳极。
七、电解池中的电解效率电解效率是指在电解过程中可利用的化学变化量与理论上可利用的化学变化量之间的百分比。
电流的传递效率越高，电解效率就越高。
八、电解池应用电解池在生产和科学研究中具有广泛的应用。
例如，电解池可以将海水中的氯化钠分解为氯气和氢气，用于制备废水处理和漂白剂。
此外，电解池还可用于制备金属、电镀、电解冶金等。
九、电解池的环保问题在电解池的应用中，需要对废水和废气进行处理，以减少对环境的污染。
尤其在工业应用中，电解池的环保问题越来越引起人们的关注。
总结：电解池是高考中的重要知识点之一，理解电解池的基本概念、反应、离子反应以及阴阳极的区分对于化学考试至关重要。
第09讲 拓展性氧化还原反应的创新应用(课件)-2023届高考化学二轮复习(全国通用)
NO3 (主要),可知 4NO+3ClO2 +4OH-
②2FePO4+Li2CO3+H2C2O4
-
-
Mn2+,可知 5H2O2+2MnO4 +6H+
O2,MnO4
(4)ClO2
2Cr3++3SO4 +4H2O。
(4)4NO+3ClO2 +4OH-
2-
2Cr3++3SO4 +4H2O
2Mn2++5O2↑+8H2O
(2)Cl2与潮湿的Na2CO3反应,氧化产物为Cl2O,还原产物为NaCl,结合元素质量
守恒、得失电子守恒可知该反应的化学方程式为2Na2CO3+2Cl2+H2O ===
2NaCl+2NaHCO3+Cl2O。
-
-
(3)电解 NaClO3 溶液,阳极 ClO3 失电子生成 ClO4 ,阴极反应为 H2O 得电子生
答案：(1)2NaNH2＋N2O========== NaN3＋NH3＋NaOH
－
(2)ClO－＋2N3 ＋H2O===Cl－＋2OH－＋3N2↑
3.(1)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要
成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备。工艺流程如下:
其他金属含量过低,对实验的影响可忽略)。
①NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2,该反应的离子方程式
为
。
②AgCl所发生“还原”反应的化学方程式为
。
(2)Cl2O可用作氯化剂,可由Cl2与潮湿的Na2CO3反应制得,反应的产物之一为NaHCO3。
高三化学电解池知识点
高三化学电解池知识点电解是指通过外加电源将电能转化为化学能的过程。
而电解发生的地方就是电解池，它是电解过程中所使用的设备。
电解池广泛应用于许多领域，如金属提取、电镀、电解水等。
在高三化学学习中，理解电解池的原理和相关知识点非常重要。
本文将介绍高三化学电解池的知识点。
1. 电解池的组成电解池是由阳极和阴极以及它们之间的电解质溶液组成的。
阳极是正电极，阴极是负电极。
在电解质溶液中，会产生离子，其中正离子会向阴极移动，而负离子会向阳极移动。
2. 电解池的原理当电解质溶液连接到外部电源时，电解质溶液中的离子会受到电场力的作用而发生移动。
正离子经由电解质溶液中的阴极移动到阴极上，同时在阴极上发生还原反应。
负离子经由电解质溶液中的阳极移动到阳极上，同时在阳极上发生氧化反应。
3. 阳极和阴极上的反应阴极上发生的反应通常是还原反应，即物质接受电子形成还原物质。
而阳极上发生的反应通常是氧化反应，即物质失去电子形成氧化物或离子。
4. 电流的方向在电解池中，电流的方向是从正极（阳极）流向负极（阴极）。
这是因为正极吸引负离子，负极吸引正离子。
5. Faraday 定律Faraday 定律描述了电解发生的化学反应与通过电解的电量的关系。
根据 Faraday 定律，当电解被用电量为 96500 C 的电流通过时，1 mol 的电子转移或生成 1 mol 的物质。
6. 电解质的选择电解质的选择对于电解过程的效率和产物的纯度有重要影响。
一般来说，电解质应具有良好的导电性，并且在电解过程中不易发生氧化还原反应，以确保所得产物的纯度。
7. 电解的应用电解具有广泛的应用。
一种常见的应用是用于电解水，通过电解可以将水分解成氢气和氧气。
电解还用于金属提取和电镀过程中。
总结高三化学电解池知识点主要涉及电解池的组成、原理、阳极和阴极上的反应、电流方向、Faraday 定律、电解质的选择以及电解的应用等。
了解这些知识点对于理解电解过程和应用是非常重要的。
化学高考电解池知识点归纳
化学高考电解池知识点归纳在化学的学习中，电解池是一个重要的概念和知识点。
电解池是指由两个电极和电解液组成的装置，通过外加电压，可以实现化学反应。
在高考中，电解池是一个常见的考点，掌握电解池的相关知识对于解答试题具有重要意义。
本文将对电解池的相关知识做一个归纳总结。
首先我们来介绍电解池的基本构成。
电解池由阳极、阴极和电解质三部分组成。
阳极一般指电解质溶液中的氧化反应发生的电极，而阴极指电解质溶液中的还原反应发生的电极。
电解质则是连接两个电极的介质，其中包含着可离子化的溶剂和溶质。
电解池的工作原理是外加电压通过电解质，使得阳极和阴极上发生化学反应。
阳极上的化学反应通常是氧化反应，即阴离子（阴极）失去电子生成中性原子或者分子。
阴极上的化学反应则是还原反应，即阳离子（阳极）获得电子并生成中性原子或者分子。
这两个反应通常是同步进行的，构成了一个完整的电解过程。
在电解过程中，有一些基本的规律需要我们注意。
首先是电解质的种类与电解过程之间的关系。
不同的电解质溶液中，电解过程的特点有所不同。
例如，当电解质是强酸或强碱的溶液时，溶液中的阴极和阳极所发生的化学反应都会变化。
而当电解质是弱酸或弱碱的溶液时，电解过程则相对较为简单，可以通过推导电解方程式来求解。
另一个需要注意的规律是电解过程中的电解方程式。
电解方程式是描述电解过程中各种离子、分子和电子生成、交换的方程式。
根据反应特点和电解质的溶解程度，可以通过观察电解实验结果以及化学反应的平衡条件来推导出电解方程式。
在高考中，对于电解方程式的掌握是很重要的。
除了以上的基本知识，电解过程中还有一些特殊的现象和规律需要我们了解。
例如电解过程中的气体产生现象。
当电解质中存在可溶性气体的时候，在阴极上会产生气泡，而在阳极上则不会产生气泡。
这是因为在电解的过程中，可溶性气体的阴离子在接近阴极时会接受电子还原成气体。
还有电解质溶液中的颜色变化现象，这是由于电解质溶液中存在可以发生氧化还原反应的离子或分子，其在电解过程中会发生颜色的改变。
高考化学二轮复习知识点专题解析22---电解原理
高考化学二轮复习知识点专题解析高考化学二轮复习知识点专题解析电解原理电解原理[核心素养发展目标]1.宏观辨识与微观探析：从宏观和微观的角度理解电解池中电子的移动、阴阳离子的移动、阴阳两极上的反应及其变化、电流形成的过程和原理。
2.证据推理与模型认知：建立对电解过程的系统分析认识的思维模型，理解电解的规律，会判断电解的产物，会书写电解的电极反应式和总反应式。
知识梳理一、电解原理1．实验探究：电解CuCl2溶液(1)按下图所示装置完成实验，并填写下表。
实验现象实验结论原因分析 电流表指针发生偏转说明电解质溶液电解质溶液导电的过程就是被电导电，形成闭合回路解的过程与负极相连的b极上逐渐覆盖了一层红色物质析出金属铜阴极：Cu2＋＋2e－===Cu(还原反应)与正极相连的a极上有刺激性气味的气体产生，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝产生了氯气阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)2.电解和电解池(1)电解：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。
(2)电解池：将电能转化为化学能的装置(也称电解槽)。
(3)电解池的构成条件①直流电源；②两个电极；③电解质溶液或熔融电解质；④形成闭合回路。
3．电解原理深度思考1．如下图所示装置中属于电解池的是________(填序号)。
答案 ③⑥2．如图所示是电解稀盐酸的装置，其中c、d为石墨电极。
试回答下列问题：(1)a电极为________，b电极为________。
(2)c电极为________，电极反应式为________________________，发生了________反应。
d 电极为________，电极反应式为________________________，发生了________反应。
(3)电解过程中，氢离子向____(填“阴”或“阳”，下同)极移动，氯离子向____极移动。
电解总方程式为：________________________。
高三化学二轮复习课外补习电解池及其应用(中高等难度)
电解池及其应用知识点一电解池、电解原理2．电解CuCl2溶液(如右图所示)(1)阳极反应：_______________________________________________________(2)阴极反应：_______________________________________________________知识点二电解原理的应用1．电解饱和食盐水(1)电极反应阳极反应式：______________________________________(________反应)阴极反应式：____________________________________(________反应)(2)离子反应方程式：总反应方程式：(3)应用：氯碱工业制________、________和________。
2．电镀右图为金属表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题：(1)镀件作____极，镀层金属银作____极。
(2)电解质溶液是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)电极反应：阳极：____________________________________________________；阴极：____________________________________________________。
(4)特点：____极溶解，____极沉积，电镀液的浓度_____________________________。
3．电解精炼铜(1)电极材料：阳极为________；阴极为________。
(2)电解质溶液：含Cu2＋的盐溶液。
(3)电极反应：阳极为________________________________________________________；阴极为______________________________________________________________。
电解池工作原理课件
电解池的性能参数与评价方法
• 能量消耗：单位产物生成所需的电能。
电解池的性能参数与评价方法
评价方法 比较法：通过与其他电解池的性能参数进行比较来评价。
综合评价法：综合考虑多个性能参数进行评价。
提高电解池性能的途径与优化措施
途径
优化电解质：选择离子导电性好、稳定性高的电解质，并优化其浓度和 纯度。
电动汽车：锂离子电 池具有高能量密度、 无记忆效应等优点， 在电动汽车领域得到 广泛应用。
可再生能源储能：用 于风能、太阳能等可 再生能源的储能系统 。
燃料电池的工作原理与应用
工作原理：燃料电池通过氢气和氧气在 催化剂作用下的电化学反应产生电流。 反应过程中生成水，不产生污染物。
便携式设备：燃料电池可用于无人机、 便携式电源等设备。
航空航天
高能量密度的锂离子电池在航空航天领域具有广泛应用， 如无人机、卫星等。
02
电解池的工作原理
电解质的作用与性质
电解质作用
在电解池中，电解质起着传导电流的作用，使得离子能够在电场作用下迁移， 从而实现化学反应的进行。
电解质性质
电解质通常是具有离子键或极性共价键的化合物，能够在水溶液或熔融状态下 离解成阳离子和阴离子。良好的电解质应具有高的离子电导率、低的电化学窗 口以及良好的化学稳定性。
电解池工作原理课件
目 录
• 电解池概述 • 电解池的工作原理 • 电解池的工作过程与操作条件 • 电解池的效率与性能评价 • 典型电解池介绍与应用案例 • 实验与实训内容
01
电解池概述
电解池的定义和构成
定义
电解池是一种通过电解质溶液中的离 子迁移产生电流的化学电池。
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第九讲电解池基础原理详解
【电解池题型大全】
单液型阳极活泼——电镀、精炼、气浮絮凝、铬(VI)除杂……（金属__________）阳极惰性（C/Pt）——________离子放电、活泼金属冶炼……
含膜型氯碱工业、卤酸盐制备、酸碱制备提纯、钠碱循环、硫碘循环、稀土循环……
一、阳极活泼放电模型（Cu/Al/Fe）
1、电镀、精炼（牺牲________，保护_________）
例：铁上镀铜阴极：_________阳极：__________电解液：________粗铜精炼阴极：_________阳极：__________电解液：________练：精炼铜过程，电解较长时间后，CuSO4溶液的浓度保持不变（）
2、Cu作阳极
CuI的制备（Cu–C–KI淀粉溶液）
阴：
阳：
例：CuI是一种不溶于水的白色固体，可以由反应：2Cu2+＋4I-=2CuI↓＋I2得到。
现以石墨为阴极，以Cu为阳极电解KI溶液，通电前向电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。
下列叙述正确的是()
A．阴极区溶液呈红色，电极反应为4OH- = 2H2O＋O2↑＋4e-
B．阴极区溶液呈蓝色，阳极生成的Cu2+向阴极移动
C．阳极区有白色沉淀生成，原因是2Cu＋4I-=2CuI↓＋I2＋4e-
D．阳极区溶液呈蓝色，电极反应是2I-=I2＋2e-
练：Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如右图所示，电解总反应为：2Cu+H2O Cu2O+H2↑下列说法不正确的是A．石墨电极上产生氢气
B．铜电极发生的电极反应为：2Cu-2e-+2OH-= Cu2O+H2O
C．铜电极接直流电源的正极
D．当有0.1 mol电子转移时，有0.1 molCu2O生成
3、Al做阳极（看信息，不同pH，不同环境，结果不同）
（1）Al – C – NaHCO3
阴：
阳：
（2）阳极氧化铝工艺（Al – C – 20%H2SO4）
阴：
阳：
4、Fe做阳极
（1）电解法制备Fe(OH)2
例：某同学设计了一种用电解法制取Fe(OH)2的试验装置如图．通电后，溶液中产生白色沉淀，且较长时间内不变色，下列说法中正确的是（）
A．电源中a为正极，b为负极
B．电解池中电解液可以是NaOH溶液但不能是NaCl溶液
C．A、B两端都必须使用铁作电极
D．A电极发生的反应为：2H2O+2e-═H2↑+2OH-
（2）铬(VI)除杂【Fe – C – Cr2O72-（H+）】
原理：
方程式：阴极：
阳极：
后续反应：
（2019宜昌模拟）某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，原理示意图如图，下列说法不正确的是（）
A．A为电源正极
B．阳极区溶液中发生的氧化还原反应为：
Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
C．阴极区附近溶液pH降低
D．若不考虑气体的溶解，当收集到H2 13.44L（标
准状况）时，有0.1mol Cr2O72-被还原
（2018•宜宾模拟）用甲醇燃料电池作电源，用铁作电极电解含Cr2O72﹣的酸性废水，最终可将Cr2O72﹣转化成Cr（OH）3沉淀而除去，装置如图。
下列说法正确的是（）
A．Fe（II）为阳极
B．M电极的电极反应式为
CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣=CO32﹣+6H2O
C．电解一段时间后，在Fe（Ⅰ）极附近有沉淀析出
D．电路中每转移6 mol电子，最多有1 mol Cr2O72﹣被还原
（3）气浮絮凝法【Fe – C –污水（pH：5-6）】
方程式：阴极：
阳极：
后续反应：
例：电浮选凝聚法是工业上采用的一种处理污水方法，下图是电解污水实验装置示意图。
接通直流电源后一段时间，在A电极附近有深色沉淀物沉积下来，在B 电极附近有气泡产生。
气泡可将污水中的悬浮物带到水面形成浮渣层，积累到一定厚度时刮去浮渣层，即起到了浮选净化的作用。
试根据以上实验现象以及图示回答下列问题：
（1）电解池的电极A、B极性分别为______、______（填
“阴极”、“阳极”）
（2）实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。
此时，应向污水中加入适量的________。
a．H2SO4b．BaSO4c．Na2SO4d．NaOH e．CH3CH2OH （3）电解池阳极的电极反应分别是①______________________；②4OH－- 4e－＝2H2O＋O2↑。
（4）电极反应①和②的生成物反应得到Fe(OH)3沉淀的离子方程式是
______________________________________。
二、阳极材料惰性型（离子放电）
1、离子放电的顺序（高中常识版）
阳极：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-。
阴极：Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸中）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水中）>Al3+> Mg2+>Na+>Ca2+>K+
口诀：阴极_______________
阳极______________
例：电解CuSO4溶液
CuSO4
练：电解NaCl溶液
电解Na2SO4溶液
电解CuCl2溶液
例：（2017•碑林区校级模拟）如图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极．将电源接通后，向（乙）中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色．则以下说法正确的是（）
A．电源B极是正极
B．（甲）、（乙）装置的C、D、E、F电极均有单质生成，
其物质的量比为1：2：2：2
C．欲用（丙）装置给铜镀银，H应该是Ag，电镀液是AgNO3溶液
D．装置（丁）中X极附近红褐色变浅，说明氢氧化铁胶粒带负电荷
2、卤酸盐制备模型
例：（1）用图所示NaClO的发生装置对海水进
行消毒和灭藻处理．
①装置中由NaCl转化为NaClO的化学方程式是
_________________________________________________。
②若每隔5-10min倒换一次电极电性，可有效地解决阴极的结垢问题．试用电极反应式并结合必要的文字进行解释___________________________________________ _____________________________________________________________。
三、熔融态活泼金属的冶炼
例：研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质，利用如下图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备
金属钛．
①写出阳极所发生反应的电极反应式：_______________________。
②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是（请结合化学用
语解释）_______________________________________________________。
【口诀总结】口诀不是万能的，慎用！
原电池电解池
e方向负到正（外）负到阴，阳到正（溶液中无e-）离子方向正正负负阴阳相吸
氧化还原负氧正还阳氧阴还
pH/e/m正增负减阴盛阳衰
产物常识+信息阴极铜银氢气、阳极卤素氧气
牺牲阳极、保护阴极
其他看信息。