电解池相关知识点
2014-09-12 17:44阅读:
电解时电极反应可能会发生改变。电解池是一个非常重要的高中化学知识点,是高考的重点,尤其是在新课标高考中对电解池的考查进一步加重。
1、电解池的基本情况
(1)构成:直流电源、两极、电解质溶液和闭合回路。
(2)能量转化形式:电能转化为化学能。
(3)电极与电极反应:与直流电源的正极相连的是阳极,发生氧化反应;
与直流电源的负极相连的是阴极,发生还原反应。
(4)溶液中阴、阳离子的移动方向:阳离子移向阴极;阴离子移向阳极。
(5)电子流向:直流电源的负极→电解池的阴极(得电子);在电解质溶液中,靠阴、阳离子发生定向移动而导电;电解池的阳极(失电子)→直流电源的正极。
(6)电解质导电的过程实质就是电解的过程。
2
、电极反应规律
(1)阳极反应(与电极材料有关)
①若为活泼电极(除金、铂以外的金属电极):金属失去电子生成金属离子;
②若为惰性电极(石墨、铂):阴离子放电,常用阴离子的放电顺序为:OH - <
Cl- < Br- < I- < S2-;
②阴极反应(与电极材料无关):阳离子放电,常见阳离子的放电顺序为:
H+< Cu2+< Fe3+< Ag
+。
电解池
3、用惰性电极电解电解质溶液的规律:
(1)电解水型:强碱:NaOH、KOH、Ba(OH)2;含氧酸:H2SO4、HNO3等;活泼金属的含氧酸盐:Na2SO4、K2SO4等。电解后复原方法:加H2O。
(2)电解电解质本身型:
无氧酸:HCl、HBr、HI等;不活泼金属的无氧酸盐:CuCl2、CuBr2、CuI2等。电解后复原方法:加电解质本身。
(3)电解水和电解质型
①放氢生碱型:NaCl、NaBr、KI、Na2S等;电解后复原方法:加HCl、HBr、HI、H2S气体。
②放氧生酸型:CuSO4、AgNO3等。电解后复原方法:加CuO、Ag2O。
4、电镀池的特点
(1)电极:镀层金属或惰性电极作阳极,镀件作阴极。
(2)电解质溶液:含有镀层金属离子的盐溶液作电解质溶液。
(3)镀层金属离子浓度变化情况:若用镀层金属
作阳极,电解质溶液中的镀层金属离子浓度不变;若用惰性电极作阳极,电解质溶液中的镀层金属离子浓度减小。
5、电解精炼铜的电解槽特点
(1)电极:粗铜做阳极,精铜作阴极。
(2)电解质溶液:硫酸酸化的CuSO4溶液
(3)粗铜中各成分的去向:比铜活泼的金属(如Fe、Zn、Ni等)失去电子进入溶液,以离子形式存在;不如铜活泼的金属(如金、铂等)以单质形式落入阳极下方,形成阳极泥。
6、重要的电极反应式和电解总式
(1)用惰性电极电解食盐水
阳极:2Cl- - 2e- =
Cl2↑
阴极:2H+ + 2e-
=H2↑
总反应式:2Cl- +2H2O=
H2↑+Cl2↑
+2OH-
2NaCl +2H2O
=H2↑+Cl2↑
+2NaOH
(2)用惰性电极电解CuSO4溶液
阳极:4OH- - 4e- =O2↑
+ 2H2O
阴极:2Cu2+ + 4e- =2Cu
总反应式:2Cu2+ + 2H2O=2Cu↓
+ O2↑ +
4H+
2CuSO4+ 2H2O=2Cu↓ +
O2↑ + 2H2SO4
(3)用惰性电极电解AgNO3溶液
阳极:4OH- - 4e- = O2↑
+ 2H2O
阴极:4Ag+ + 4e- =4Ag
总反应式:4Ag+ + 2H2O=4Ag↓
+ O2↑ +
4H+
4AgNO3 + 2H2O= 4Ag↓ +
O2↑ + 4HNO3
(4)电解精炼铜
阳极(粗铜):Cu-2e- == Cu2+
阴极 (纯铜)
:Cu2+ +2e- ==
Cu
(5)电镀铜
阳极(纯铜):Cu - 2e- =Cu2+
阴极(待镀金属,如Fe):Cu2+
+ 2e- =Cu
(6)用惰性电极电解CuCl2溶液
阳极:2Cl- - 2e-
=Cl2↑
阴极:Cu2+ + 2e- = Cu
总反应式:2Cl- + Cu2+ =Cl2↑
+ Cu
(7)用惰性电极电解熔融的氯化钠的电解总式:
2NaCl=2Na+Cl2↑
7、注意事项
(1)电解质先电离后电解,难溶物一般不能被电解。