化学选修四第四章 电解池知识点

第三节 电解池

长郡中学 史李东

一、电解原理

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CuCl2溶液为例：

总反应方程式：CuCl2=====电解

Cu ＋Cl2↑。

(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

5、反应规律：

阳极：活泼金属—电极失电子（Au，Pt除外）；

惰性电极—溶液中阴离子失电子

阴离子失电子能力：

活泼金属（除Pt，Au）>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根(NO3->SO42-)>F- 阳离子得电子能力：

Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（酸）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（水）>Al3+> Mg2+ >Na+>Ca2+>K+（即金属活泼性顺序表的逆向）

规律：铝前（含铝）离子不放电，氢（酸）后离子先放电，氢（酸）前铝后的离子看条件。

6、四类电解型的电解规律（当阳极为惰性电极时）

①电解水型（强碱，含氧酸，活泼金属的含氧酸盐），pH由溶液的酸碱性决定，溶液呈碱性则pH增大，溶液呈酸性则pH减小，溶液呈中性则pH不变。电解质溶液复原—加适量水。

②电解电解质型（无氧酸，不活泼金属的无氧酸盐），无氧酸pH变大，不活泼金属的无氧酸盐pH不变。电解溶液复原—加适量解质。

③放氢生碱型（活泼金属的无氧酸盐），pH变大。电解质溶液复原—加阴离子相同的酸。

④放氧生酸型（不活泼金属的含氧酸盐），pH变小。电解质溶液复原—加阳离子相同的碱或氧化物。

7、注意事项

（1）无氧酸是其本身的电解

（2）含氧酸时水的电解

（3）可溶性碱式水的电解

（4）活泼型金属的含氧酸盐也是水的电解

（5）活泼金属的无氧盐阴极析出氢气并伴随溶液显碱性，阳极析出非金属单质（6）不活泼金属的无氧盐时该盐的电解

（7）中等活动性金属的含氧酸盐阴极析出金属，极得到氧气同时性提高。

二、电解原理的应用

1、氯碱工业：电解饱和食盐水制取氯气、氢气、烧碱。

电极反应：

阴极：2H++2e-=H2↑（还原反应）

阳极：2Cl--2e-=Cl2↑（氧化反应）

总反应化学方程式：2NaCl+2H2O通电2NaOH+H2↑+Cl2↑

用离子方程式表示：2Cl-+2H2O通电2OH-+H2↑+Cl2↑

2、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过程。条件：①镀件做阴极②镀层金属做阳极③电镀液中含镀层金属离子

电极反应：阳极（镀层金属）：M－e-=M+ 阴极（待镀金属）：M++e-=Mn 镀铜反应：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。

铜的精炼：阳极：粗铜

阴极：铜

电解液：硫酸铜

3、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

电解氯化钠：通电前，氯化钠在高温下熔融：NaCl=Na++Cl-

通直流电后，阳极：2Na++2e-=2Na

阴极：2Cl-—2e-=CL2

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