电解原理的应用.pdf
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。
电解反应的反应原理
电解反应的反应原理电解反应是指在电解质溶液中,当通电时,正负电荷离子在电场作用下向相反方向移动,从而发生化学反应的过程。
电解反应是电化学中非常重要的一种化学反应类型,它在生产、实验室分析和环境保护等方面都有着广泛的应用。
电解反应的基本原理是离子在电场中的迁移,它遵循着离子在电场中迁移的规律。
在电解质溶液中,正离子向阴极迁移,而负离子向阳极迁移。
当正离子在阴极接受电子并发生还原反应时,负离子在阳极失去电子并发生氧化反应。
这样,电解质溶液中的正负离子就会发生化学反应,从而导致电解反应的发生。
电解反应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,其中的氯离子在阳极发生氧化反应,生成氯气:2Cl^→ Cl2 + 2e^-。
而钠离子在阴极发生还原反应,生成钠金属:2Na^+ + 2e^→ 2Na。
这样,氯化钠溶液就发生了电解反应,生成了氯气和钠金属。
除了溶液电解反应外,固体电解反应也是电解反应的一种形式。
在固体电解反应中,固体电解质在高温下被电解,正负离子在固体电解质中迁移并发生化学反应。
固体电解反应在工业生产中有着重要的应用,例如氧化铝的电解制取铝金属,氯化钠的电解制取氯气和氢气等。
电解反应的原理也与电解槽的结构和电解条件密切相关。
电解槽通常由阳极、阴极和电解质溶液组成,通过外加电源施加电压,使阳极和阴极之间产生电场,从而促使正负离子在电解质溶液中迁移并发生化学反应。
电解条件如电流密度、温度、电解质浓度等也会对电解反应的进行产生影响。
总之,电解反应是离子在电场中迁移并发生化学反应的过程,它是电化学中的重要内容之一。
通过深入理解电解反应的原理,我们可以更好地应用电解反应在生产和实验室分析中,为社会和科学研究做出更大的贡献。
【精准解析】2021化学人教版选择性必修第一册课后提升训练:第四章 第二节 第2课时 电解原理的应用
第四章化学反应与电能第二节电解池第2课时电解原理的应用课后篇素养形成夯实基础轻松达标1.某同学设计如图所示装置,探究氯碱工业原理,下列说法正确的是()A.石墨电极与直流电源负极相连B.用湿润淀粉KI试纸在铜电极附近检验气体,试纸变蓝色C.氢氧化钠在石墨电极附近产生,Na+向石墨电极迁移2H++2e-H 2↑解析若Cu电极所连的是直流电源的正极,则Cu是阳极,电极反应式为Cu-2e-Cu2+,不符合氯碱工业原理,故石墨电极与直流电源正极相连,A项错误;阴极(Cu极)反应为2H++2e-H2↑,阳极(石墨极)反应为2Cl--2e-Cl2↑,故用湿润淀粉KI试纸在石墨电极附近检验气体,试纸变蓝,发生反应Cl2+2KI2KCl+I2,故B项错误、D项正确;Cu电极附近H+减少生成OH-,Na+向Cu ,故C项错误。
答案D,下列说法中正确的是()A.都用粗铜作阳极、纯铜作阴极B.电解液的成分都保持不变C.阳极反应都只有Cu-2e-Cu2+Cu2++2e-Cu解析A项,电镀时镀件作阴极;B项,电解精炼铜时电解液成分改变;C项,电解精炼铜时,杂质若有比铜活泼的金属Zn等,则还会发生Zn-2e-Zn2+等反应。
答案D2HCl+2Ag2AgCl+H 2↑能进行,设计了下列四个方案,你认为可行的方案是()2HCl+2Ag2AgCl+H2↑能进行,需通过电解装置来实现。
B是原电池装置(Fe 作原电池的负极,Ag作原电池的正极),其总反应为Fe+2HCl FeCl2+H2↑;D既不是原电池,也不是电解池;A是电解池装置,但Ag连接在电源的负极上,不会溶解,其实质是电解HCl(2HCl H 2↑+Cl2↑);C是电解池装置,与电源正极连接的Ag失去电子(Ag-e-Ag+),产生的Ag+立即与溶液中的Cl-结合生成AgCl沉淀,溶液中的H+在阴极上获得电子产生H 2(2H++2e-H2↑),其总反应为2HCl+2Ag2AgCl+H2↑。
电解池的工作原理及其应用
C
C
阳极 : 2Cl -- 2e-=Cl2↑
阴极 : Cu2+ +2e-= Cu
电解
总反应:CuCl2 ==Cu+ Cl2↑
(2)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 : 2Cl -- 2e-=Cl2↑ 阴极 :2H+ +2e-= H2 ↑
总反应:2NaCl+2H2O=电=解 2NaOH+ Cl2↑ + H2↑
离子的迁移方 阴离子向阳极迁移
向
阳离子向阴极迁移
发生氧化反应
的电极
阳极(接电源正极)
发生还原反应 的电极
相同点 (从原理分析
)
阴极(接电源负极) 都是氧化还原反应
原电池
化学能转化为电能 阴离子向负极迁移 阳离子向正极迁移
负极
正极
巩固提姥 高紧:
1、判断
1 电解、电离均需要通电才能实现()×
2 电解质溶液导电过程就是电解过程()√
3 原电池的正极和电解池的阳极均发生氧化
反应() ×
2、用铂电极(惰性电极)进行电解,下列说法 正确的是() AD
A电解稀硫酸,在阴极和阳极分别产生氢气和 氧气
B电解氯化钠溶液,在阴极析出钠
C电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产 物的物质的之比是1:2 D电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产 物的物质的之比是1:1
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
5、电解时离子放电顺序
阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。
①阴极: 阳离子放电,得电子能力强先放电
2023版新教材高中化学第3节电能转化为化学能_电解第2课时电解原理的应用课时作业鲁科版选择性必修1
第2课时 电解原理的应用必备知识基础练进阶训练第一层知识点1电解原理的应用1.关于用惰性电极电解NaCl溶液,下列叙述正确的是( )A.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠B.若向阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕色C.若向阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈无色D.电解一段时间后,将电解液全部转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性2.如图为电解饱和食盐水的简易装置,下列有关说法正确的是( )A.通电一段时间后,向蛋壳内的溶液中滴加几滴酚酞试液,溶液呈红色B.蛋壳表面缠绕的铁丝发生氧化反应C.铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝D.蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠接触3.如图为电解饱和食盐水的实验装置。
据此,下列叙述不正确的是( )A.装置中a管导出的气体为氢气B.b管导出的是能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝的气体C.在石墨棒电极区域有NaOH生成D.以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”4.如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图(所用电极均为惰性电极)。
下列说法错误的是( )A.电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl+2H2O=====2NaOH+H2↑+Cl2↑B.从E口逸出的气体是Cl2C.从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电能力D.标准状况下每生成22.4 L Cl2,便产生2 mol NaOH5.用电解法可精炼含有Fe、Zn、Ag等杂质的粗铜。
下列叙述正确的是( )A.电解时以硫酸铜溶液作电解液,精铜作阳极B.粗铜与电源负极相连,发生氧化反应C.阴极上发生的电极反应是Cu2++2e-===CuD.电解后,Fe、Zn、Ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥6.用含少量银和锌的粗铜作阳极、纯铜作阴极、硫酸铜溶液作电解液,电解一段时间后,阳极质量减少了x g(不考虑进入阳极泥的质量),则下列说法正确的是( )A.电解质溶液质量增加x gB.阴极质量增加x gC.若阴极质量增加a g,则a>xD.若阴极质量增加b g,则b<x7.电解精炼铜时,下列叙述不正确的是( )A.与电源正极相连的电极是粗铜板B.阴极发生反应:Cu2++2e-===CuC.粗铜板上发生氧化反应D.电解池的阳极材料为纯铜薄片8.金属镍有广泛的用途。
电解反应的反应原理
电解反应的反应原理电解反应是指在电解质溶液中,通过外加电压,使正负电荷离子在电场力作用下向电极移动,从而在电极上发生氧化还原反应的过程。
电解反应是电化学的重要基础,也是许多工业生产和实验室研究中不可或缺的一部分。
在电解反应中,正极发生还原反应,负极发生氧化反应。
在电解质溶液中,正离子向负极移动,负离子向正极移动。
正极上发生还原反应,负极上发生氧化反应。
电解反应的反应原理可以用下面的实验来说明,将两个电极(通常是铂电极)插入电解质溶液中,然后加上外加电压。
在外加电压的作用下,电解质溶液中的离子开始向电极移动。
正极上的离子接受电子,发生还原反应;负极上的离子失去电子,发生氧化反应。
这样,电解质溶液中的离子就发生了氧化还原反应。
电解反应的反应原理可以用化学方程式来表示。
以电解水为例,电解水的化学方程式为:2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)。
在这个化学方程式中,电解水在外加电压的作用下,发生了氧化还原反应,最终生成了氢气和氧气。
除了电解水,许多其他物质也可以发生电解反应。
例如,氯化钠在电解质溶液中可以发生以下反应:2NaCl(l) → 2Na(s) + Cl2(g)。
这个反应是工业上生产氯气和金属钠的重要方法之一。
在实际应用中,电解反应被广泛应用于金属的电镀、电解制氢、电解制氧、电解制氯等工业生产过程中。
此外,电解反应也在实验室研究中发挥着重要作用,例如用电解法制备金属、制备氧气、氢气等。
总之,电解反应是通过外加电压使电解质溶液中的离子发生氧化还原反应的过程。
电解反应的反应原理可以用化学方程式来表示,也可以通过实验来加以证实。
电解反应在工业生产和实验室研究中具有重要的应用价值,对于推动化学工业的发展和促进科学研究具有重要意义。
山西省高中化学第四章第三节第2课时电解原理的应用学案新人教版选修4【精品教案】
⼭西省⾼中化学第四章第三节第2课时电解原理的应⽤学案新⼈教版选修4【精品教案】电解原理的应⽤1.熟知电解饱和⾷盐⽔、电镀、电解精炼铜、电冶⾦的原理,会写其电极反应式及化学⽅程式。
2.学会电解的相关计算。
知识点⼀电解原理的应⽤阅读教材P 80~P 82,思考并填空。
1.电解饱和⾷盐⽔制烧碱、氯⽓和氢⽓ (1)装置及现象(2)电解总反应式化学⽅程式:2NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +Cl 2↑+H 2↑,离⼦⽅程式:2Cl -+2H 2O=====电解2OH -+Cl 2↑+H 2↑。
2.电镀(1)定义: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。
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。
(2)电镀池的构成(3)实例(往铁件上镀铜)①阴极材料:Fe ,电极反应式:Cu 2++2e -===Cu ;②阳极材料:Cu ,电极反应式:Cu -2e -===Cu 2+;③电解质溶液:CuSO 4溶液。
3.电解精炼铜(1)装置:如图所⽰。
(2)电极反应式:阳极为Zn -2e -===Zn 2+,Cu -2e -===Cu 2+等;阴极为Cu 2++2e -===Cu 。
4.电冶⾦(1)⾦属冶炼的本质使矿⽯中的⾦属离⼦获得电⼦,从它们的化合物中还原出来,电极反应通式为M n ++n e -===M 。
(2)电解熔融的NaCl 制Na对于冶炼像钠、钙、镁、铝这样活泼的⾦属,电解法⼏乎是唯⼀可⾏的⼯业⽅法。
例如:电解熔融的NaCl 制Na :NaCl 在⾼温熔融条件发⽣电离:NaCl===Na ++Cl -,通直流电后,阴极:2Na ++2e -===2Na ,阳极:2Cl --2e -===Cl 2↑,总化学⽅程式为2NaCl(熔融)=====电解2Na +Cl 2↑。
(1)电解法制取钠、钾、镁、铝时不能电解含有这些⾦属阳离⼦的⽔溶液。
(2)⼯业上⽤电解熔融MgCl 2⽽不是MgO 的⽅法制Mg ;⽤电解熔融Al 2O 3⽽不是AlCl 3的⽅法制Al 。
《电解原理及其应用》教学设计
《电解原理及其应用》
海河中学 王涵之
一、教学分析 1、教材内容:
本节内容选自普通高中课程标准实验教科书选修 4 化学反应原理第四单元 《电化学基础》 第三节《电 解池》。电解原理的教学要求为理解层次,通过电解原理的学习,学生要能够领会概念、原理的基本含 义,能够解释和说明一些简单的化学问题。同时这部分知识是历年高考的重要知识点之一,经常考查电 极名称的确定、电极反应的书写、电解产物的判断、电解(离子)方程式的书写等,考查涉及的知识范 围较宽,有一定的综合度,但难度不大。 2、教材的地位和作用:
⑦归纳总结
5、完成后总结归纳分析电解问题的一般思路:
找全阴阳离子
↓ 看清电极材料
↓ 确定放电顺序
↓ 书写电极反应
↓
电解方程式
6、构成电解池的条件
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帮助学生查漏补缺,搞清疑点 将处理方法上升为解决问题的 一般模式
⑥探究课题
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通过对电解原理的实验探究,培养学生观察、分析、推理、归纳、总结、探究等能力,巩固
实验探究的一般方法。
(3)情感态度与价值观
①通过分组实验和讨论,体会小组合作学习的乐趣,从而激发学习化学的兴趣
②从对实验现象的分析中体验宏观表象和微观本质的关系,领悟感性认识到理性认识的过程
。
③从分析电解 CuCl2 溶液实验了解电解原理到能用电解原理熟练书写电解反应式体会“实践—理
由每组代表总结发言。探究电
2、引起结果:发生了氧化还原反应,当然遵循氧化还
解池的工作原理电流作用:①
原反应一般规律
2021高考化学考点电解原理的应用(提高)
应式为 Cl2十 2NaOH=NaCl 十 NaClO 十 H2O。连同电解时发生的反应
,
两步反应可合并成
。
举一反三:
【高清课堂:399168 例 4】 【变式 1】下列描述中,不符合生产实际的是 A.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极 B.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极 C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极 D.在镀件上电镀锌,用锌作阳极
阴极: 2Na++2e—= 2Na 阳极: 2Cl--2e—=Cl2↑
⑤总方程式: 2、镁的冶炼
①原料:MgCl2 ②阴极材料:不锈钢 ③阳极材料:石墨 ④电极反应:
阴极: Mg2++2e—= Mg 阳极: 2Cl--2e—=Cl2↑
⑤总方程式:
3
3、铝的冶炼
Al2O3 熔点很高 2045℃ 冰晶石(Na3AlF6)作熔剂 电离:Al2O3(熔融)
(2)生产装置
要点诠释:阳离子交换膜的特点 阳离子交换膜只允许阳离子(Na+)通过,而阻止阴离子(Cl―、OH―)和分子(Cl2)通过,这样既能阻止
H2 和 Cl2 混合爆炸,又能避免 Cl2 和 NaOH 溶液作用生成 NaClO 影响烧碱质量,还能极大地降低碱液中 NaCl 的 含量。
考点二:铜的电解精炼
(1)反应原理 饱和食盐水成分:溶液存在 Na+、Cl-、H+、OH-四种离子。 电极反应式: 阴极:2H++2e-=H2↑(还原反应); 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)。 电解总化学方程式:
(2)实验简易装置 如图所示在烧杯里装入饱和食盐水,滴入几滴酚酞试液。用导线把铁钉、石墨捧、电流表接在直流电源上。
5
高二化学电解池的工作原理及应用
电解法去除电镀液中杂质的原理与应用
业 ,常常利 用工序 间歇 、设 备维修 及其 它如 夜间睡觉 停产 时间 ,对镀液 进行 电解 处理 ,以达到尽 可能维 护 好 电镀溶液 的 目的。 电解 法适用 于容 易在 电极上 被氧 化或还原 除去 或 降 低 其含 量 的 杂质 。 电位 较正 的杂质 离子 危 害 大一
解 ”。低 电流密度 电解 时的 电流 密度一般 小于 正常 电
应 ,铅 杂质 与氰 配位化 合离 子很 不稳定 ,在 p 值 等 H
于4? a 几乎 全部 水解 了。P “ b 电极 电位也 比较正 ,容 易
通 电时 阴极表面荷 负电荷 ,阳极表 面荷正 电荷 , 电解质 溶液 中 的阳离子移 向阴极 ,并在 阴极得 到 电子 而被还 原成 新物质 ;阴 离子移 向阳极 ,并在 阳极 上 失
失 太 大 了 , 所 以 不 能 用 电 解 法 而 是 适 合 采 用 化 学 法 处
材料 的氧化作 用 ;在生产 中经常碰 到 的有害 阴离 子杂
质 N - C O, ,能 够 在 阴极 被 还 原 ,造 成 镀 层 发 O3 和 r 2 一 黑 、脱皮 、镀 不上 。
棚 ;
。 瑚
镀 时 的 电 流 密 度 , 大 约 是 正 常 电镀 电流 密 度 的
1 ~ /。 采 用 小 电流 处 理 的 原 因 ,主 要 是 为 了 减 少 门O 15
镀液 中主盐 的消耗。 电解 处理 也 是 电镀 工 业 中 常 用 的 去 除杂 质 的 方 法 。 电解 处理 亦是 一个 电镀 过程 ,不过 它不是 以获得 良好 电镀层 为 目的 ,而是 以去 除杂质 ( 或调整镀 液成 分含量 )为 目的。所 不 同的是在 阴极 上不 吊挂零 件 , 而是 改为 吊挂 以去 除杂质而 专 门制作 的瓦 楞形 电解板
锂离子电池的原理与应用pdf
锂离子电池的原理与应用一、引言锂离子电池是一种充电电池,其核心是通过锂离子在正负极之间的迁移实现电能转换。
它具有高能量密度、长寿命、轻量化等优点,在各种电子设备和电动工具中得到广泛应用。
二、锂离子电池的原理•正负极材料:锂离子电池的正极通常采用锂转过渡金属氧化物,而负极通常采用石墨。
其中正极材料是锂离子嵌入和脱嵌的地方,负极材料则是储存锂离子的位置。
•电解质:锂离子电池的电解质是负责锂离子在正负极之间传输的导电液体,通常采用有机电解液。
•锂离子的迁移:在充电过程中,锂离子从正极通过电解质迁移到负极;而在放电过程中,锂离子则从负极通过电解质迁移到正极。
•电池反应:锂离子电池的充放电过程是一系列复杂的电化学反应,其中包括正极材料的锂离子嵌入和脱嵌、负极材料的锂离子嵌入和脱嵌等。
三、锂离子电池的应用锂离子电池在各个领域都有广泛的应用,以下是一些典型的应用领域:1. 移动电子设备•手机:锂离子电池是手机的主要电源,其轻量化和高能量密度的特点使得手机可以长时间使用。
•平板电脑:锂离子电池在平板电脑中也是重要的能源来源。
•笔记本电脑:由于锂离子电池具有较高的能量密度,所以在笔记本电脑中得到了广泛应用。
2. 电动工具•电动汽车:随着环保意识的提高,电动汽车正逐渐取代传统燃油汽车,而锂离子电池作为电动汽车的主要能源装置,受到了广泛关注。
•电动螺丝刀、电动摩托车等电动工具也广泛使用了锂离子电池。
3. 新能源储备•太阳能和风能储备:锂离子电池作为太阳能和风能的储备设备,可以存储白天太阳能和风能的电能,供给晚上或无风时使用。
•锂离子电池还广泛应用于家庭和企业的能源储备系统,用于应对突发断电等情况。
4. 医疗器械•便携式医疗器械,如吸氧机、血糖仪等多采用锂离子电池作为能源。
•脑起搏器等内植式医疗器械也常常使用锂离子电池。
5. 其他应用领域•锂离子电池还可以用于无人机、智能穿戴设备、电动自行车等领域。
四、总结锂离子电池作为一种充电电池,具有高能量密度、长寿命、轻量化等优点,因此在各种电子设备和电动工具中得到广泛应用。
电解原理的应用
电解原理的应用电解是一种利用电能将化学能转化为化学反应的过程,是一种重要的化学反应方式。
电解原理的应用非常广泛,涉及到许多领域,如化工、冶金、环保等。
本文将从电解原理的基本概念、电解的应用领域以及未来发展方向等方面进行探讨。
首先,电解原理是指在电解质溶液或熔融状态下,当外加电压超过一定数值时,电解质中的阳离子在电极上得到电子而还原,阴离子在电极上失去电子而氧化的过程。
在电解过程中,电解质溶液或熔融状态下的离子将在电极上发生化学反应,从而产生新的物质。
这种原理被广泛应用于化工生产、金属冶炼、废水处理等领域。
其次,电解原理的应用领域非常广泛。
在化工生产中,电解技术被广泛应用于氯碱工业、电镀工业、有机合成等领域。
在氯碱工业中,电解法是生产氯碱产品的主要方法,通过电解氯化钠溶液,可以得到氢气、氯气和氢氧化钠。
在电镀工业中,电解技术可以将金属离子沉积到工件表面,起到防腐、美化的作用。
在有机合成中,电解反应可以实现对有机物的特定官能团进行氧化或还原,是合成有机化合物的重要手段。
此外,电解技术还被广泛应用于金属冶炼、废水处理、电解水制氢等领域。
最后,电解原理的应用还在不断发展。
随着科学技术的不断进步,电解技术也在不断创新和发展。
例如,随着环保意识的增强,电解技术在废水处理、废气处理等方面的应用越来越受到重视。
同时,随着新能源的发展,电解水制氢技术也成为研究的热点,可以通过电解水制备氢气,作为清洁能源使用。
此外,电解技术在材料合成、医药制备等领域也有着广阔的应用前景。
总之,电解原理的应用是一种重要的化学反应方式,涉及到许多领域,如化工、冶金、环保等。
随着科学技术的不断进步,电解技术的应用领域还在不断扩大,未来发展前景广阔。
希望本文的介绍能够对读者对电解原理的应用有所了解,并对相关领域的发展有所启发。
高中化学练习题 电解原理的应用 附答案解析
高中化学电解原理的应用【学习目标】1、了解电解在电镀、氯碱工业、电冶金方面的应用;2、通过探究活动,加强观察、分析、推理及归纳总结的能力。
【要点梳理】【高清课堂:电解原理的应用#电解原理的应用】要点一、电解原理的应用氯碱工业概念电解饱和食盐水的方法制取NaOH、Cl2和H2,以它们为原料生产系列化工产品电极反应阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:2H++2e-=H2↑总反应:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑方法离子交换式食盐水的精制粗盐水224BaClSO-−−−−→过量除2322Na COBa,Ca++−−−−−→过量除23NaOHMg,Fe++−−−−−→过量除HClpH−−−→调精制食盐水电镀概念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过程电极材料阳极:镀层金属阴极:镀件电镀液含镀层金属离子的电解质溶液电解精炼铜电极材料阳极:粗铜阴极:纯铜电解质溶液CuSO4溶液电极反应阳极:Cu-2e-=Cu2+阴极:Cu2++2e-=Cu电冶金属概念使用电解的方法使金属离子从其化合物中还原出来M n++ne-=M 电冶钠电解反应阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:2Na++2e-=2Na电冶铝电解反应阳极:6O2--12e-=3O2↑阴极:4Al3++12e-=4Al要点诠释:(1)电解精炼铜,粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等失去电子,变成金属阳离子进入溶液,Zn-2e-=Zn2+、Fe-2e-=Fe2+、Ni-2e-=Ni2+,其他的杂质以阳极泥的形式沉积。
(2)电镀时,阳极(镀层金属)失去电子的数目跟阴极镀层金属离子得到电子的数目相等,因此电镀液的浓度保持不变。
(3)电解或电镀时,电极质量减少的电极必为金属电极(阳极),电极质量增加的电极必为阴极且溶液中的金属阳离子得电子变成金属吸附在阴极上。
(4)由于Al2O3熔点很高,电冶时加入冰晶石(Na3AlF6)以降低其熔点。
【化学】高中知识点规律大全(15)——《电解原理及其应用》
1.电解原理 [电解、 电解池(槽)] 使电流通过电解质溶液而在 引起氧化还原反应的过程叫做电解. 借助于 电流引起 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) (2) (3) 阴极:与直流电源的 直接相连的一极. 阳极:与直流电源的 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 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 决定. [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 作用,不参与反应; (2)活性电极(除 Pt、 Au 外的其余金属): 当作 时, 除起导电作用外, 还失去 变成 进 入溶液中. [电解原理] + 阴极:阴极→发生 反应→溶液中的金属阳离子或 H 电子→电极的质量增加或放 出 H2→电极本身一定不参加反应. - 阳极: 阳极→发生 反应→活性电极溶解或惰性电极时溶液中的阴离子(或 OH ) 电子→电极 的质量减轻或放出 O2 或析出非金属单质. 电子流向:外接电源(+)→外接电源(一)→电解池阴极→溶液中离子定向移动→电解池阳极→外接电源(+). 电流方向:与电子流向 . [离子的放电顺序] (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: + + + + + + + + + + + + + Ag 、Fe3 、Cu2 、H 、Pb2 、Fe2 、Zn2 、 (H ) 、Al3 、Mg2 、Na 、Ca2 、K 得电子能力由易到难 + + + + 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: M ne M n ,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: - - - - - - - NO3 或 SO42 等含氧酸根、OH 、Cl 、Br 、I 、S2 失电子能力由弱到强 [电离与电解的区别和联系] 电 发生条件 特 征 ①电解质溶液的导电过程,就是该溶液的 电解过程②温度升高,电解质溶液的导电 能力增强,电解速度 (但金属的 第 1 页 共 3 页 离 电 解
新版高中化学通过讲义:电解原理的应用
(2)氯碱工业:用离子交换膜法电解饱和食盐水的装置如图所示,①口有刺激性气味的气体逸出,则 A 为外 电源的___________极,与 B 相连的电极的电极反应式___________。为了获得产品,选用___________(填“阴” 或“阳”)离子交换膜。
(3)若以惰性电极电解氯化铝溶液,总反应的离子方程式为___________。
题型五:电解法制备物质
【变 6-4】(2021·全国·高二期末)填空。 (1)KIO3 也可采用“电解法”制备,装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式:___________。 ②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为___________,其迁移方向是___________。 (2)电解 Na2CO3 溶液,原理如图所示。阳极的电极反应式为___________,阴极产生的物质 A 的化学式 为 ___________。
答案选 C。
题型四:电冶金
【变 5-1】(2021·山西太原·高一期末)下列有关金属冶炼的原理,错误的是
A. 2HgO Δ 2Hg+O2
B. 2Al2O3 Δ 4Al+3O2
高温 C.Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
通电
D.2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑
【答案】B 【详解】 A.Hg 活动性比较弱,采用热分解方法制取,故符合 Hg 的冶炼方法,A 正确; B.Al 是活泼金属,采用电解方法冶炼,方程式方法不符合反应事实,B 错误; C.Fe 是比较活泼的金属,采用热还原方法冶炼,该方法符合 Fe 的冶炼方法,C 正确; D.Na 是活泼金属,采用电解方法冶炼,该方法符合 Na 的冶炼方法,D 正确; 故合理选项是 B。
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.。
电解反应的机理分析
电解反应的机理分析电解反应是一种化学反应过程,它涉及到电子的转移和离子的移动。
通过电解,我们可以将化学物质分解成离子,并且可以利用离子间的相互作用来合成新的化合物。
在这篇文章中,我将对电解反应的机理进行详细分析。
1. 电解的基本原理电解是通过外加电源施加电压,使得离子在电解质溶液中移动,从而发生化学反应。
电解过程中,正离子向阴极移动,接受电子并还原,而负离子则向阳极移动,失去电子并氧化。
这种移动过程是由于电场力的作用。
离子在电场力下,受到库仑力的作用而移动。
2. 电解反应的机理电解反应的机理可以通过几个基本步骤来解释。
首先,电解质溶液中的离子会受到电场力的作用而移动。
正离子向阴极移动,负离子向阳极移动。
当离子到达电极表面时,它们会与电极发生反应。
在阴极上,正离子接受电子并还原,形成中性物质。
这个过程称为还原反应。
在阳极上,负离子失去电子并氧化,形成中性物质或者释放出气体。
这个过程称为氧化反应。
3. 电解速率与电解条件的关系电解反应的速率取决于多个因素,包括电解质浓度、电场强度和温度等。
较高的电解质浓度会增加离子的浓度,从而增加反应的速率。
较强的电场强度可以加快离子的移动速度,从而增加反应的速率。
温度的增加也可以提高反应速率,因为更高的温度可以增加离子的动力学能量。
4. 应用领域电解反应在许多领域有着广泛的应用。
一个典型的应用是电镀过程,其中金属离子被还原到固体金属表面,形成均匀而有光泽的金属涂层。
另一个应用是电解水制氢,通过电解水溶液可以将水分解成氢气和氧气。
此外,电解还用于工业上的化学品制造、药物合成、废水处理等方面。
通过控制电解反应的条件和电解质的选择,可以实现具有特定结构和性质的产物。
5. 电解反应的限制虽然电解反应在许多方面都有着重要的应用,但是它也存在一些限制。
首先,电解反应通常需要消耗大量的能源,因为电解过程需要外部电源提供电能。
其次,某些化合物的电解并不容易,因为它们需要较高的电势来发生反应。
电解原理及应用-备战2023年高考化学精选考点专项突破题集新高考地区解析版
CH3COO-转化为 CO2 和 H+,右侧 CO2 和 H+转化为 CH4)。有关说法正确的是
A.电源 a 为负极 B.该技术能助力“碳中和”(二氧化碳“零排放”)的战略愿景 C.外电路中每通过 lmol e-与 a 相连的电极将产生 2.8L CO2 D.b 电极的反应为:CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O 【答案】D 【解析】电解池中,与电源正极相连的电极是阳极,阳极上失去电子发生氧化反应,左侧电极上 CH3COO转化为 CO2 和 H+,发生氧化反应,左侧为阳极,与电源负极相连的电极是阴极,阴极上氧化剂得到电子 发生还原反应,右侧 CO2 和 H+转化为 CH4;为还原反应,右侧为阴极;A. 据分析,左侧电极为阳极, 则电源 a 为正极,A 错误;B.电化学反应时,电极上电子数守恒,则有左侧 CH3COO : 8e : 2CO2 ,右 侧有 CO2 : 8e : CH4 ,二氧化碳不能零排放,B 错误;C. 不知道气体是否处于标准状况,则难以计算与 a 相连的电极将产生的 CO2 的体积,C 错误;D. 右侧为阴极区,b 电极上发生还原反应,结合图示信息 可知,电极反应为:CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O,D 正确;答案选 D。 3.(2022·江西·模拟预测)利用 CH4 燃料电池电解制备 Ca(H2PO4)2 并得到副产物 NaOH、H2、Cl2 的装置如 图所示。下列说法正确的是
阳极运动,分离后,存在于阳极室中,B 正确;C.阴极发生的电极反应为 2H2O+2e- =2OH-+H2↑,同时钠 离子通过阳离子膜进入阴极室,每转移 1mole-时,生成 H20.5mol 质量为 1g,同时进入钠离子 1mol 质量为
例析电解原理的七大特殊应用
为—
—
( 题 中所给数 据 表示) 用 。
f 析 ]1 因为 “ H= ~ 的环 境 中 , u 几乎 解 () 在p 4 5 C 不水 解 ,而F , e 几乎 水解 完全 ” ,所 以加 s几 乎 完 全 水 解 成 e
2 u + H O C + 2 4 ( ) B、 、 C 2 2 — 2 u O H ; 3 A、 D E;( ) T+ 4
l 2 0 n V 1 0 /
( 步骤② 中所用 的部分仪 A 2
器 如下 图2 示 .则A 直 流 电源 所 接
的—
—
极 ( “ ”或 “ ” , 填 正 负 )
2 利 用 电解 原 理测定 阿伏 加德 罗常数
电解 的离子方 程式 为— 事项 必须 的是— —
—
。 铜
【 2 例 ]如 图3 可 用 于 测 量 阿 伏 加 德 罗常 数 的 是
装 置示 意 图 。其 中A、B 两 是
块 纯铜 片 ,插在 C S 溶 液 u O稀 中 .铜 片 与 引 出 导 线 相 连 .
镀 .即在某些金 属表 面镀上 一薄层 其他 金属 或合金
的过程 ;③ 氯碱 工业 ,即 电解 饱 和食盐 水 以制得烧
碱、氢气 、氯气 ;④电解熔融电解质 ,冶炼活泼金
属 ,如K a a 、C 、N 、Mg 1 、A 等活 泼金属 可通 过 电解 其 熔融 的氯化物 或氧化 物制 得 。电解原 理还 有没有 其 他 的应 用 ?答 案是肯 定 的 1
图2
( )实 验 中下列 操 作 或 注 意 3
( 序 号) 填 。
A. 称量 电解前 的 电极 的质量