高三化学电解原理
高三化学电解原理及用
![高三化学电解原理及用](https://img.taocdn.com/s3/m/7eddba24492fb4daa58da0116c175f0e7cd119df.png)
质对市爱慕阳光实验学校高三化学电解原理及用【本讲信息】一. 教学内容:电解原理及用二. 教学目标理解电解原理,掌握电极反式的书写及电解原理的用三. 教学、难点电解原理[教学过程]一、电解原理:电解是电流通过电解质溶液而在阴、阳两极发生氧化复原反的过程;电解池是将电能转化为化学能的装置;构成条件为:必须连接有直流电源,要有电极〔阴、阳极〕,以及电解质溶液或熔融电解质。
在电解过程中与电源正极相连的极称为阳极,在阳极上发生氧化反;与电源负极相连的极称为阴极,在阴极上发生复原反;电解质溶液中的阴离子移向阳极,阳离子移向阴极。
说明:1、电解质溶液的导电过程实质上就是其电解过程。
在电解池中电子流向:电子由电源的负极→电解池的阴极,再由电解质溶液→电解池的阳极→电源正极。
溶液中离子的移动方向:溶液离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。
2、电解与电离的比拟:3有外加电源的装置一是电解池,无外加电源的装置一是原电池, 多池组合时, 一般是含有活泼金属的池为原电池,其余都是在原电池带动下工作的电解池;假设最活泼的电极相同时,那么两极间活泼性差异较大的是原电池,其余为电解池。
4、电解池的反原理:放电:阳离子得到电子或阴离子失去电子。
离子放电的顺序取决于离子的本性,也与离子浓度和电极材料有关。
〔1〕阳极产物的判断先看电极,假设是活泼电极〔金属活动顺序表Ag以前,包含Ag〕,电极放电,溶液中的阴离子不放电;假设是惰性电极〔如铂、石墨〕,那么看溶液中阴离子的失电子能力。
在惰性电极上,阴离子放电顺序为:〔2〕阴极产物的判断:直接根据阳离子放电顺序进行判断,阳离子放电顺序为:注意:高价含氧酸根离子一般不放电5、分析电解问题的根本思路:通电前:电解质溶液中含有哪些阴、阳离子〔包括水电离出的H+和OH-〕。
通电时:阴离子移向阳极,阳离子移向阴极,结合放电顺序分析谁优先放电。
写电极反式,并结合题目要求分析电解结果,如两极现象、水的电离平衡移动、离子浓度的变化、pH变化。
电解反应的反应原理
![电解反应的反应原理](https://img.taocdn.com/s3/m/d668e4396d175f0e7cd184254b35eefdc9d3155c.png)
电解反应的反应原理
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:把电能转变为化学能的装置,也叫电解槽。
(1)电极名称:
阳极:与电源正极相连的电极(或溶液中阴离子趋向的电极)
阴极:与电源负极相连的电极(或溶液中阳离子趋向的电极)(2)电极反应:
阳极:氧化反应
阴极:还原反应
3、电解过程
电解质电离产生的阴、阳离子在电流的作用下定向移动,阳离子在阴极得到电子,发生还原反应,阴离子在阳极失去电子,发生氧化反应,电子从电源负极沿导线流入阴极,从阳极流出,沿导线回到电源的正极,所以,电解质溶液的导电过程,就是该溶液的电解过程。
电解的实质:电解质溶于水后,在水分子的作用下,阴、阳离子脱离晶体表面,全部电离成能够自由移动的水合阴离子和水合阳离子。
原理是: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。
高三化学电解原理及其应用知识精讲
![高三化学电解原理及其应用知识精讲](https://img.taocdn.com/s3/m/04ab15d90b4c2e3f562763a1.png)
高三化学电解原理及其应用【本讲主要内容】电解原理及其应用【知识掌握】【知识点精析】一. 电解1. 电解的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电解。
2. 电解的装置——电解池(电解槽)△特点:把电能转化为化学能△形成条件:(1)与电源相连的两极;(2)电解质溶液或熔化的电解质;(3)形成闭合回路△工作原理:(1)电源:电子从负极流出(2)离子移动方向阳离子——阴极阴离子——阳极(3)电极反应阳极:金属电极金属失电子成为离子进入溶液惰性电极溶液中的阴离子失去电子形成单质氧化反应⎧⎨⎩⎫⎬⎭阴极:电解质溶液中的阳离子得电子发生还原反应3. 电解产物的判断——离子放电顺序首先看阳极材料,阳极为活泼金属,电极材料失电子,电极被溶解,溶液中的阴离子不失电子。
阳极为惰性电极:阴离子放电顺序S 2—>I ->Br ->Cl ->OH ->含氧酸根离子>F -阴极:常见阳离子放电顺序是金属活动性顺序的逆顺序 Ag +> Fe 3+>Cu 2+>H +>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>Al 3+>Mg 2+>Na +>Ca 2+>K +4. 电解类型对电解进行分类是为了条理清楚,从本质上讲,各种电解类型都是根据阴阳离子放电顺序的组合。
正确书写电极反应式,就可以根据电极反应式写出总反应的化学(离子)方程式。
(1)电解水型含氧酸水溶液:如硫酸溶液H 2SO 4=2H ++SO 42-,SO 42-在OH -之后放电。
强碱溶液:如氢氧化钠溶液 NaOH =Na ++OH -,Na +在H +之后放电。
活泼金属的含氧酸盐溶液:如硫酸钠溶液Na 2SO 4=2Na ++SO 42-,Na +、SO 42-都后放电。
阳极反应的电极反应式 4OH --4e -=2H 2O +O 2↑ 阴极反应的电极反应式 2H ++2e -=H 2↑ 总反应22222H OH O 电解↑+↑(2)分解电解质型不活泼的无氧酸盐(除氟化物外)溶液,如HCl 、CuCl 2溶液等。
电解的原理知识点
![电解的原理知识点](https://img.taocdn.com/s3/m/9488a7dcfc0a79563c1ec5da50e2524de518d0e3.png)
电解的原理知识点一、知识概述《电解的原理》①基本定义:电解就是让电流通过电解质溶液(或熔融态电解质)在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。
简单说呢,就像是一群小搬运工,电流就是那个指挥官,电解质溶液里的离子呢就是货物,在电流的指挥下,离子们在阴阳两极这儿进行特定的反应,就像小搬运工把货物搬到特定的地方进行特殊的处理一样。
②重要程度:在化学学科那可是相当重要的,很多工业生产就是靠电解过程,像炼铝啥的,没它可不行。
很多化合物的制取,还有金属的精炼都离不开电解原理,它就像化学工业里的一把魔法钥匙,能开启很多生产过程的大门。
③前置知识:首先要对氧化还原反应有个清楚的了解,得知道啥是氧化剂,啥是还原剂,化合价咋变之类的。
还得知道电解质的概念,就是在水溶液或者熔融状态下能导电的化合物,要是这两个概念模模糊糊的,那电解原理学起来可费劲了。
④应用价值:在实际应用中可多了去了。
比如说电镀,想给一个东西镀上一层亮晶晶的金属,就利用电解原理,把要镀的金属放在阳极,被镀的物件放在阴极,溶液里有相应的金属离子,一通上电,金属就乖乖地镀到物件上了。
还有工业上大规模生产氯碱工业,靠电解食盐水得到氯气、氢气和氢氧化钠。
这都是很赚钱的工业生产,所以电解原理真的是实用得不得了。
二、知识体系①知识图谱:在化学学科里,电解原理属于电化学的重要组成部分。
电化学就像是一个大家族,电解原理这个小弟和原电池原理这个大哥有着千丝万缕的关系,是电化学两个基本的反应类型。
就好比在一个大家庭里,两兄弟虽然各自有着不同的性格特点(反应类型),但是又有着相同的家族背景(电化学体系)。
②关联知识:和氧化还原反应那是紧紧相连的,毕竟电解过程就是在阴阳极发生氧化还原反应。
还和电解质溶液的知识有关呢,电解质溶液里离子的浓度啊、种类啊,都会影响电解的过程。
就像盖房子,氧化还原反应是盖房子的设计图,电解质溶液就是盖房子的材料,这些条件不同,最后电解这个房子盖起来就不一样。
高中化学中的电解原理及其应用
![高中化学中的电解原理及其应用](https://img.taocdn.com/s3/m/37e66154f011f18583d049649b6648d7c1c70893.png)
高中化学中的电解原理及其应用在高中化学的学习中,电解原理是一个十分重要的概念,它不仅在理论上具有深刻的意义,而且在实际应用中也有着广泛的用途。
让我们一起来深入了解一下这一神奇的化学原理及其丰富多样的应用。
一、电解原理的基本概念电解,简单来说,就是在直流电的作用下,使电解质溶液或熔融电解质在阴阳两极发生氧化还原反应的过程。
要理解电解原理,首先得清楚电解池的构成。
电解池由直流电源、两个电极(阳极和阴极)以及电解质溶液(或熔融电解质)组成。
在电解池中,与电源正极相连的电极称为阳极,与电源负极相连的电极称为阴极。
在电解过程中,阳极发生氧化反应,阴离子失去电子;阴极发生还原反应,阳离子得到电子。
例如,在电解氯化铜溶液时,氯离子在阳极失去电子生成氯气,铜离子在阴极得到电子生成铜单质。
二、电解原理的影响因素1、电极材料电极材料的性质会影响电解反应的进行。
惰性电极(如铂、金等)在电解时本身不参与反应,而活性电极(如铁、铜等)可能会参与反应。
2、电解质溶液的浓度电解质溶液浓度的大小会影响离子的迁移速度和反应速率。
3、电流强度电流强度越大,电解反应的速率通常越快。
4、温度适当提高温度可以加快离子的运动速度,从而加快电解反应的速率。
三、电解原理的应用1、电解精炼电解精炼是利用电解原理提纯金属的一种方法。
以铜的电解精炼为例,粗铜作为阳极,纯铜作为阴极,硫酸铜溶液作为电解质溶液。
在电解过程中,阳极的粗铜逐渐溶解,杂质如锌、铁、镍等比铜活泼的金属先溶解成为离子进入溶液,而金、银等不活泼的金属则沉淀为阳极泥;阴极上铜离子得到电子析出纯铜,从而达到提纯铜的目的。
2、电镀电镀是一种表面处理技术,也是基于电解原理。
将需要镀金属的物件作为阴极,镀层金属作为阳极,含有镀层金属离子的溶液作为电解质溶液。
通过电解,在阴极上沉积出均匀、致密、结合良好的镀层,起到保护、装饰或赋予特殊功能的作用。
比如,我们常见的镀铬、镀锌等。
3、氯碱工业氯碱工业是电解食盐水制取烧碱、氯气和氢气的工业生产方法。
专题11电解原理及应用-2022年高考化学核心考点归纳与最新模拟测试(全国通用)(原卷版)
![专题11电解原理及应用-2022年高考化学核心考点归纳与最新模拟测试(全国通用)(原卷版)](https://img.taocdn.com/s3/m/8835fda7d4bbfd0a79563c1ec5da50e2534dd106.png)
专题11 电解原理及应用【核心考点梳理】考点一、电解池的工作原理 1、电解池的工作原理2.电极上离子放电顺序(1)阴极:与电极材料无关。
氧化性强的先放电,放电顺序: ―――――――――――――――――――――→Ag + Fe 3+ Cu 2+H +酸 Fe 2+ Zn 2+ H +水 Al 3+ Mg 2+ Na + Ca 2+ K+得到电子 由易到难(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:―――――――――――――――――――――→活泼电极> S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->含氧酸根离子>F-失去电子 由易到难[微点拨] ①放电指的是电极上的得、失电子。
②活性电极指的是除去Au 、Pt 以外的金属,惰性电极指的是Pt 、Au 、C 电极,不参与电极反应。
③阴极材料若为金属电极,一般是增强导电性但不参与反应。
3.惰性电极电解电解质溶液的四种类型考点二、 电解原理的应用 1、电解饱和食盐水(氯碱工业)阳极反应式:2Cl --2e -===Cl 2↑(氧化反应)阴极反应式:2H ++2e -===H 2↑(还原反应)总反应方程式:2NaCl +2H 2O =====电解2NaOH +H 2↑+Cl 2↑ 2、电解精炼铜(1)电极材料:阳极为粗铜;阴极为纯铜。
(2)电解质溶液:含Cu 2+的盐溶液。
(3)电极反应:阳极:Zn -2e -==Zn 2+、Fe -2e -==Fe 2+、Ni -2e -==Ni 2+、Cu -2e -==Cu 2+; 阴极:Cu 2++2e -==Cu 。
(4)阳极泥的形成:在电解过程中,活动性位于铜之后的银、金等杂质,难以在阳极失去电子变成阳离子而溶解,它们以金属单质的形式沉积在电解槽底部,形成阳极泥。
3、电镀图为金属表面镀银的工作示意图,据此回答下列问题:(1)镀件作阴极,镀层金属银作阳极。
高三化学电解知识点汇总
![高三化学电解知识点汇总](https://img.taocdn.com/s3/m/5d1b348e6037ee06eff9aef8941ea76e58fa4a0d.png)
高三化学电解知识点汇总电解是化学领域中的重要概念和实验技术,它涉及到离子在溶液中的移动和发生化学反应的过程。
在高三化学学习中,电解是一个重要的知识点,本文将对高三化学电解的知识进行汇总。
一、电解的基本概念电解是指利用电流将电解质溶液中的离子分解出来,使化学反应在电解质溶液中发生。
通过电解,正负离子在电解质溶液中移动,导致溶液中发生化学反应。
二、电解的条件1. 电解质:只有能导电的物质才能进行电解反应,这样的物质称为电解质。
电解质可以是离子化合物、电解质溶液或熔融状态的电解质。
2. 电解池:电解过程需要使用电解池,电解池通常由阳极和阴极以及电解质溶液组成。
3. 电源:电解需要外加电源,电源的正极连接阴极,负极连接阳极,以便产生电流。
三、电解的基本原理1. 阳极反应:在电解中,阳极是电子流出的地方,溶液中的阴离子朝向阳极移动,在阳极上发生氧化反应,放出电子。
2. 阴极反应:在电解中,阴极是电子流入的地方,溶液中的阳离子朝向阴极移动,在阴极上发生还原反应,吸收电子。
3. 电解质溶液中的离子移动:在电解质溶液中,阳离子从阴极移向阳极,阴离子从阳极移向阴极。
这是因为正离子受到阴极的吸引,负离子被阳极的排斥。
四、电解的应用1. 电镀:利用电解的原理可以进行金属的电镀,通过电解质溶液中的金属离子在阴极上还原,使物体表面镀上金属薄层。
2. 电解制取金属:一些金属的制取可以利用电解的原理,例如制取铝、钠等。
3. 电解水:电解水可以将水分解为氢气和氧气,通过这个实验可以产生氢氧化钠和氢氧化铜等。
4. 制取氯气和氢气:电解食盐水可以产生氯气和氢气,这是一种常见的实验。
五、电解中的注意事项1. 溶液浓度:溶液浓度的改变会影响电解效果,浓溶液中反应速率较快,而稀溶液中反应速率较慢。
2. 电流强度:电流强度的改变会影响电解速度,电流强度越大,反应速率越快。
3. 电解产物的选择:电解过程中,产物的选择与溶液中的离子种类和电极的材料有关。
电解原理及经典应用
![电解原理及经典应用](https://img.taocdn.com/s3/m/328f6b7b0066f5335a8121ae.png)
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。
高三化学电解原理
![高三化学电解原理](https://img.taocdn.com/s3/m/88cbd49759eef8c75ebfb331.png)
C.把铜片插入浓氯化铁溶液中,在铜片表 面出现一层铁
D.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几 滴氯化铜溶液,气泡放出速率加快
(3)指出下列装置名称,写出电极名称、电 极反应式
下钻了出来,然后纷纷长出比水塔烟囱还粗;抖音培训:/ ;的手脚,排列成整齐的兵阵……壮扭公主摆动刚劲有力、无坚不摧的粗壮手指又是 一声大吼,所有胃都像巨大的导弹一样腾空而起,向怒放的烟花一样朝四周超巨型的丝龙卷射去……随着一阵阵的爆炸和一片片的闪光,所有的丝龙卷群都烟消云散、不见 了踪影……只见女裁缝契雯娃姑婆和另外二个校妖突然齐声怪叫着组成了一个巨大的巨龟豹耳怪!这个巨大的巨龟豹耳怪,身长一百多米,体重五十多万吨。最奇的是这个 怪物长着十分经典的豹耳!这巨怪有着浓绿色馅饼般的身躯和水蓝色细小毛刷样的皮毛,头上是天蓝色肥肠模样的鬃毛,长着乳白色野猪般的飘带万花额头,前半身是浅绿 色玉笋般的怪鳞,后半身是奇绝的羽毛。这巨怪长着青兰花色野猪般的脑袋和紫玫瑰色香蕉般的脖子,有着青远山色海星造型的脸和淡紫色轻盈般的眉毛,配着紫罗兰色耳 塞模样的鼻子。有着深青色天网造型的眼睛,和白杏仁色菱角般的耳朵,一张深青色瓜子般的嘴唇,怪叫时露出水白色鳞片般的牙齿,变态的浅绿色章鱼样的舌头很是恐怖 ,水蓝色麦穗形态的下巴非常离奇。这巨怪有着酷似刀峰般的肩胛和活像怪藤模样的翅膀,这巨怪笨拙的绿宝石色白菜样的胸脯闪着冷光,极似肥肠模样的屁股更让人猜想 。这巨怪有着活似鲜笋般的腿和紫葡萄色火苗般的爪子……细长的天蓝色兔子样的八条尾巴极为怪异,亮灰色猪肺般的鹅掌晶玲肚子有种野蛮的霸气。绿宝石色短棍模样的 脚趾甲更为绝奇。这个巨怪喘息时有种紫罗兰色门帘样的气味,乱叫时会发出青古磁色机舱造型的声音。这个巨怪头上蓝宝石色高粱模样的犄角真的十分罕见,脖子上仿佛 灵芝模样的铃铛真的有些经典英武。壮扭公主兴奋道:“好玩,有创意!本公主相当喜欢!有什么花样快弄出来我瞧瞧!”壮扭公主一边说着一边将身体变得和”巨龟豹耳 怪一样巨大……这时那伙校妖组成的巨大巨龟豹耳怪忽然怪吼一声!只见巨龟豹耳怪摇动怪异的浅绿色章鱼样的舌头,一嗥,一道纯黄色的怪影威猛地从轻飘的下巴里面喷 出!瞬间在巨巨龟豹耳怪周身形成一片水蓝色的光墙!紧接着巨大的巨龟豹耳怪像水绿色的亿肝孤山虫一样怪啸了一声,突然整出一个侧卧闪烁的特技神功,身上
高中化学电解反应知识点总结!
![高中化学电解反应知识点总结!](https://img.taocdn.com/s3/m/5b2ca2e3ee06eff9aff807bb.png)
高中化学电解反应知识点总结!一、电解的原理1.电解定义在电流作用下,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。
2.能量转化形式电能转化为化学能。
3.电解池(1)构成条件①有与电源相连的两个电极。
②电解质溶液(或熔融盐)。
③形成闭合回路。
(2)电极名称及电极反应式(如图)(3)电子和离子的移动方向特别注意:电解时,在外电路中有电子通过,而在溶液中是依靠离子定向移动形成电流,即电子本身不会通过电解质溶液。
4.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)再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H+和OH-)。
(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序阴极:阳离子放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
阳极:活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。
(4)分析电极反应,判断电极产物,写出电极反应式,要注意遵循原子守恒和电荷守恒。
(5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。
【注意点】1.做到“三看”,正确书写电极反应式(1)一看电极材料,若是金属(Au、Pt除外)作阳极,金属一定被电解(注Fe生成Fe2+)。
(2)二看介质,介质是否参与电极反应。
(3)三看电解质状态,若是熔融状态,就是金属的电冶炼。
2.规避“三个”失分点(1)书写电解池中电极反应式时,要以实际放电的离子表示,但书写总电解反应方程式时,弱电解质要写成分子式。
(2)要确保两极电子转移数目相同,且应注明条件“电解”。
(3)电解水溶液时,应注意放电顺序中H+、OH-之后的离子一般不参与放电。
2二、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:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)阴极反应式:2H++2e-=H2↑(还原反应)(2)总反应方程式2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑离子反应方程式:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑(3)应用:氯碱工业制烧碱、氯气和氢气。
高中化学知识点—电解原理及其应用
![高中化学知识点—电解原理及其应用](https://img.taocdn.com/s3/m/aeafe572dd36a32d73758166.png)
高中化学知识点规律大全——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.[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. [电解原理]阴极:阴极→发生还原反应→溶液中的金属阳离子或H +得电子→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→发生氧化反应→活性电极溶解或惰性电极时溶液中的阴离子(或OH -)失去电子→电极的质量减轻或放出O 2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:与电子流向相反. [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 +、Fe 3+、Cu 2+、H +、Pb 2+、Fe 2+、Zn 2+、(H +)、Al 3+、Mg 2+、Na +、Ca 2+、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Cu 2+与Pb 2+之间;若在盐溶液中,则H +位于Zn 2+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:+-=-n M ne M ,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:NO 3-或SO 42-等含氧酸根、OH -、Cl -、Br -、I -、S 2-失电子能力由弱到强电 离 电 解 发生条件 电解质受热或受水分子的作用(无须通电)受直流电的作用特 征 阴、阳离子作不规则的运动,无明显化学变化阴、阳离子作定向移动,在两极上有物质析出说 明 电解质电离时,发生了物理变化和化学变化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,电解速度加快(但金属的导电性随温度升高而减弱)实 例 CuCl 2=Cu 2++2Cl - CuCl 2Cu 2++Cl 2↑ 相互关系 电解质只有在电离后才能电解[原电池与电解池]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-=Zn2+正极:2H++2e-=H2↑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CuCl2溶液阳极:2C1--2e-=C12↑阴极:Cu2++2e-=Cu↓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、HNO3H2O 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.2.电解原理的应用[铜的电解精炼、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,以获得电解铜(含Cu的质量分数达99.95%~99.98%)的过程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CuSO4的浓度基本不变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[氯碱工业](1)电解饱和食盐水溶液的反应原理.阳极电极反应式(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.(4)离子交换膜法电解制烧碱的主要生产流程说明为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质离子,需依次加入过量的BaCl2溶液(除去SO42-)、NaOH溶液(除去Mg2+、Fe3+)和Na2CO3溶液(除去Ca2+和剩余的Ba2+),最后加入盐酸中和NaOH以及将剩余的Na2CO3转化为NaCl.。
电解的基本规律
![电解的基本规律](https://img.taocdn.com/s3/m/f17cb8888762caaedc33d406.png)
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。
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
-
+
粗铜
CuSO4溶液 Fe-2e-=Fe2+ Cu-2e-=Cu2+
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。 + - ⑵、电镀池形成条件 镀层金属
镀件
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 含镀层金属离子的盐溶液 ⑶、电镀的特点 电镀液的组成及酸碱性保持不变
电解的基本规律
第四单元
第一节 一、电解原理
电解原理及应用
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
现象: ①电流表指针发生偏转 ②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 C C
CuCl2溶液
二、海水提镁
1. 富集与分离:使Mg2+沉淀 ——工业上选择Ca(OH)2悬浊液 2. 将Mg(OH)2还原为Mg ——用电解法 MgCl2的熔点低于MgO,所以选MgCl2为电解液 3. 电解熔融的MgCl2
高考电化学知识点——电解原理
![高考电化学知识点——电解原理](https://img.taocdn.com/s3/m/fe254908182e453610661ed9ad51f01dc281577d.png)
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。
高三化学电解知识点归纳
![高三化学电解知识点归纳](https://img.taocdn.com/s3/m/50fa8f95dc3383c4bb4cf7ec4afe04a1b071b085.png)
高三化学电解知识点归纳电解是一种利用电能使溶液中的离子还原或氧化以实现化学反应的方法。
电解涉及到许多重要的概念和知识点,对于高三学生来说,掌握这些知识点是非常重要的。
本文将归纳总结高三化学电解的相关知识点,帮助同学们更好地复习和理解。
一、电解的基本概念与原理1. 电解的定义:电解是指利用外加电流使电解质溶液中的正离子或负离子在电极上发生氧化或还原反应的过程。
2. 电解涉及的基本概念:a) 电解质:指能在溶液中形成离子的物质,通常为盐、酸、碱等化合物。
b) 电极:分为阳极和阴极,阳极是电解质中的阴离子在电解过程中发生氧化的地方,阴极是电解质中的阳离子在电解过程中发生还原的地方。
c) 电流方向:电流的方向从正极(阳极)到负极(阴极)。
d) 电解反应:在电解过程中,在电解质的阳极和阴极上发生氧化和还原反应。
二、电解过程中的离子迁移规律1. 离子的选择性迁移:在电解质溶液中,阳离子向阴极迁移,阴离子向阳极迁移。
这是因为阳离子具有正电荷,会受到阴极(带负电荷)的吸引,而阴离子则会被阳极(带正电荷)吸引。
2. 离子迁移速率与电荷量和离子浓度成正比:离子的迁移速率与其带电量成正比,同时也与离子在溶液中的浓度成正比。
三、电解涉及的常见反应类型1. 电解酸性溶液:酸性溶液中,阴极发生还原反应,阳极发生氧化反应。
2. 电解碱性溶液:碱性溶液中,阴极发生氧化反应,阳极发生还原反应。
3. 电解盐溶液:盐溶液中,阴极和阳极上可能同时发生氧化和还原反应。
4. 电解水溶液:纯水电解产生的气体和溶解在水中的离子导致阴极和阳极上发生不同的反应。
四、电解涉及的实际应用1. 金属的电解精炼:通过电解可以将金属从其化合物中分离出来,实现金属的精炼和纯度提高。
2. 电解产气:通过电解水溶液可以获得氢气和氧气等气体,常用于工业生产和实验室实验。
3. 电镀:电解还可以用于金属的电镀,通过在金属表面沉积一层金属或合金,提高金属的抗腐蚀性和外观质量。
电解有哪些原理-电解知识
![电解有哪些原理-电解知识](https://img.taocdn.com/s3/m/7e200c6ff342336c1eb91a37f111f18583d00c75.png)
电解有哪些原理-电解知识电解是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。
下面,店铺为大家讲讲电解原理的相关知识,希望对大家有所帮助!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)。
阳离子向阴极移动,在阴极得到电子,被还原;阴离子向阳极移动,在阳极失去电子,被氧化。
在水电解过程中,OH在阳极失去电子,被氧化成氧气放出;H在阴极得到电子,被还原成氢气放出。
所得到的氧气和氢气,即为水电解过程的产品。
电解时,在电极上析出的产物与电解质溶液之间形成电池,其电动势在数值上等于电解质的理论电解电压。
此理论电解电压可由能斯特方程计算:式中E0为标准电极电位(R为气体常数,等于8.314J/(K·mol);T为温度(K);n为电极反应中得失电子数;F为法拉第常数,等于96500C/mol;α1、α2分别为还原态和氧化态物质的活度。
整个电解过程的理论电解电压为两个电极理论电解电压之差。
在水溶液电解时,究竟是电解质电离的`正负离子还是水电离的H 和OH离子在电极上放电,需视在该电解条件下的实际电解电压的高低而定。
实际电解电压为理论电解电压与超电压之和。
影响超电压的因素很多,有电极材料和电极间距、电解液温度、浓度、pH等。
例如:在氯碱生产过程中,浓的食盐水溶液用碳电极电解时,阴极上放出氢气,同时产生氢氧化钠,阳极放出氯气;稀的食盐水溶液电解时,阴极放出氢气,同时产生氢氧化钠,阳极放出氧气,同时产生盐酸。
电解原理分析[以氯化铜(CuCl2)溶液的电解为例]CuCl2是强电解质且易溶于水,在水溶液中电离生成Cu2+和Cl-。
CuCl2===Cu2++2Cl-通电前,Cu2+和Cl-在水里自由地移动着;通电后,这些自由移动着的离子,在电场作用下,改作定向移动。
溶液中带正电的Cu2+向阴极移动,带负电的氯离子向阳极移动。
在阴极,铜离子获得电子而还原成铜原子覆盖在阴极上;在阳极,氯离子失去电子而被氧化成氯原子,并两两结合成氯气分子,从阳极放出。
电解反应的机理分析
![电解反应的机理分析](https://img.taocdn.com/s3/m/d1bc22512379168884868762caaedd3383c4b5ff.png)
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。
高考化学知识点总结电解
![高考化学知识点总结电解](https://img.taocdn.com/s3/m/2337ee9e370cba1aa8114431b90d6c85ec3a88c3.png)
高考化学知识点总结电解高考化学知识点总结-电解电解是指使用电能将化学反应进行驱动的过程。
在高考化学中,电解是一个重要的知识点,所以我们需要对电解进行总结和掌握。
本文将从电解的定义、电解的条件、电解的种类以及电解的应用等方面进行详细的介绍和总结。
一、电解的定义电解是利用外加电源的电流引发化学反应的过程,主要是通过在电解质溶液中施加电压来使其发生电离,从而实现化学反应。
在电解过程中,电流的通过使得正离子和负离子在电解质溶液中移动,并在电极上发生氧化还原反应。
二、电解的条件1. 导电性:电解质溶液或熔融电解质必须具有较高的导电性,以便电流可以通过电解质。
2. 外加电源:通过外加电源可以产生电场和电势差,驱动离子在溶液中移动。
3. 电解质溶液或熔融电解质的存在:此条件是实现电解的基础,没有电解质的存在电解就无法进行。
三、电解的种类1. 电解质溶液电解:这种电解是在溶液中进行的,通过电场的作用,使溶质分子或离子在溶液中移动,从而在电极上发生反应。
2. 熔融电解:这种电解是在高温下进行的,当电流通过熔融电解质时,离子会在液态电解质中移动,并在电极上发生反应。
四、电解的应用1. 电镀:电解可以用于金属电镀,通过在金属表面放置一个带有同种金属离子的电极,通过电解过程,在金属表面产生同种金属的沉积层,从而改善金属的外观和性能。
2. 电解制氢:在电解水的过程中,通过加电解质溶液,可以将水分解为氢气和氧气,其中氢气可以用作燃料。
3. 电池充电和放电:电池的充电和放电过程都是利用电解原理进行的,通过电池内的化学反应,将化学能转化为电能或者将电能转化为化学能。
4. 阴极保护:电解可以用于防止金属结构的腐蚀,通过在金属表面施加电流,使金属表面产生一层保护膜,来防止金属腐蚀。
综上所述,电解作为高考化学中的重要知识点,我们需要了解电解的定义、电解的条件、电解的种类以及电解的应用等方面的内容。
通过深入学习和理解电解,我们可以更好地应对高考化学中的相关题目,取得更好的成绩。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。