高中化學電解池原理及其應用知識點

第第1頁共8頁電解池原理電解池：電解：使電流通過電解質溶液且在陰、陽極兩極引起氧化復原反響的過程叫電解。裝置：電解池(電解槽)特點：將電能轉化為化學能。形成條件：①與電源相連的兩個電極，②電解質溶液或熔融電解質，③形成閉合回路陰離子放電挨次：S2->I->Br->Cl->OH->SO42->NO3->F-陽離子放電挨次：電解時溶液pH值的變化規(guī)律電解質溶液在電解過程中，有時溶液pH值會發(fā)pH①假設電解時陰極上產生H2〔消耗H+〕，陽極上無O2產生，電解后溶液pH值增大；②假設陰極上無H2，陽極上產生O2pH值減小；③假設陰極上有H2，陽極上有O2，且〔相當于電解水〕，則有三種狀況：apHbpHcpH④假設陰極上無H2，陽極上無O2產生，電解后溶液的pH可能也會發(fā)生變化。如電解CuCl2溶液〔CuCl2溶液由于Cu2+水解顯酸性〕，一旦CuCl2全部電解完，pH值會變大，成中性溶液。電解反響類型：從參與反響的物質來分電解反響可分成五類：①H2O型：實質是電解水。如電解硝酸鈉、氫氧化鈉、硫酸等溶液。②溶質型：溶質所電離出來的離子發(fā)生氧化復原，如電解氯化銅、溴化氫等溶液。③硫酸銅溶液型：電解產物是金屬、氧氣與酸。如電解硫酸銅溶液生成單質銅、氧氣和硫酸，電解硝酸銀溶液時生成單質銀、氧氣和硝酸。④氯化鈉溶液型：電解產物是非金屬單質、氫氣與堿。如電解氯化鈉溶液時生成氯氣、氫氣和氫氧化鈉，電解溴化鉀溶液時生成溴單質、氫氣和氫氧化鉀。⑤電鍍型：鍍層金屬作陽極，陽極反響是：M-ne-=Mn+，鍍件作陰極，陰極反響是：Mn++ne-=M?！搽娊饩珶捙c電鍍，實質上是一樣的〕原電池、電解池、電鍍池的比較:電解精煉銅精煉銅:要求反響原理如以下圖所示：電解的其他應用電解的其他應用:CuSO4溶液陰極：Cu2++2e-=Cu陽極：4OH--4e-=O2↑+2H2O總反響式：2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+電解后溶液pH變小，加氧化銅可恢復原溶液CuSO4CuSO4電解Na2SO4溶液陰極：2H++2e-=H2↑陽極：4OH--4e-=O2↑+2H2O總反響式：2H2O 2H2↑+O2↑Na2SO4溶液電解的實質：電解水電解后溶液PH不變用惰性電極電解電解質溶液的規(guī)律:高中化學電解池學問點高中化學電解池學問點電解的原理電解的原理電解定義電解定義在電流作用下，電解質在兩個電極上分別發(fā)生氧化反響和復原反響的過程。能量轉化形式電能轉化為化學能。電解池構成條件構成條件①有與電源相連的兩個電極。①有與電源相連的兩個電極。②電解質溶液(或熔融鹽)。③形成閉合回路。分析電解過程的思維程序首先推斷陰、陽極，分析陽極材料是惰性電極還是活潑電極。首先推斷陰、陽極，分析陽極材料是惰性電極還是活潑電極。第6頁第6頁共8頁HOH-)。然后排出陰、陽兩極的放電挨次陰極：陽離子放電挨次：陰極：陽離子放電挨次：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。>Na+>Ca2+>K+。陽極：陽極：活潑電極>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根離子。分析電極反響，推斷電極產物，寫出電極反響式，要留意遵循原子守分析電極反響，推斷電極產物，寫出電極反響式，要留意遵循原子守恒和電荷守恒。恒和電荷守恒。最終寫出電解反響的總化學方程式或離子方程式。電解原理的應用電解原理的應用電解飽和食鹽水電解飽和食鹽水電極反響電極反響陽極反響式：2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反響)陽極反響式：2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反響)陰極反響式：2H++2e-=H2↑(復原反響)總反響方程式總反響方程式2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑離子反響方程式：2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑應用：氯堿工業(yè)制燒堿、氯氣和氫氣。應用：氯堿工業(yè)制燒堿、氯氣和氫氣。電鍍第7頁共第7頁共8頁以金屬外表鍍銀為例，以金屬外表鍍銀為例，鍍件作陰極，鍍層金屬銀作陽極。鍍件作陰極，鍍層金屬銀作陽極。電解質溶液是AgNO3溶液等含鍍層金屬陽離子的鹽溶液。電極反響：陽極：Ag-e-=Ag+;陽極：Ag-e-=Ag+;陰極：Ag++e-=Ag。特點：陽極溶解，陰極沉積，電鍍液的濃度不變。特點：陽極溶解，陰極沉積，電鍍液的濃度不變。電解精煉銅電解精煉銅電極材料：陽極為粗銅;陰極為純銅。電極材料：陽極為粗銅;陰極為純銅。電解質溶液：含Cu2+的鹽溶液。電極反響：陽極：陽極：Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Ni-2e-=Ni2+Cu-2e-=Cu2+;陰極：Cu2++2e-=Cu。電冶金利用電解熔融鹽的方法來冶煉活潑金屬NaCaMgAl等。冶煉鈉2NaCl2Na+Cl2↑第8第8頁共8頁電極反響：電極反響：陽極：2Cl-