高中知识点规律大全《电解原理及其应用》

1、学习必备欢迎下载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

2、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

3、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：、 Pb2 、 Fe2 、 Zn2）、 Al3Ag 、 Fe3 、Cu2 、H、（ H、 Mg2 、 Na、 Ca2 、 K得电子能力由易到难说明有两个位置：在酸溶液中，22之间；若在盐上列顺序中 HH 得电子能力在 Cu与 Pb2溶液中，则 H位于 Zn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，

4、即：MneM 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：22NO3 或 SO4等含氧酸根、OH 、 Cl 、 Br 、 I 、 S失电子能力由弱到强电离与电解的区别和联系电离电解 Zn2学习必备欢迎下载发生条电解质受热或受水分子的作用(无须件通电 )特征阴、阳离子作不规则的运动，无明显化学变化电解质电离时， 发生了物理变化和化说明学变化2实例CuCl2 Cu+2Cl相互关电解质只有在电离后才能电解系受直流电的作用阴、阳离子作定向移动，在两极上有物质析出电解质溶液的导电过程，就是该溶液的电解过程温度升高，电解质溶液的导电能力增强，电解速度加快(但

5、金属的导电性随温度升高而减弱 )CuCl2Cu2+Cl2原电池与电解池电极正、负极由电极材料决定：相对活泼的金原电属作负极；较池不活泼的金属作正极阴、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电解的是阳极；与池直流电源负极相连的是阴极电极反应电子转移方向负极：电极本身电子由负极失去电子， 发生流出，经外氧化反应电路回正极正极：溶液中的阳离子得到电子，发生还原反应阴极：较易获电子由直流得电子的阳离电源的负极子优先得到电流出，经导子，发生还原线到达电解反应阳极，金池的阴极，属或较易失去然后通过电电子的阴离子解液中的离优先失去电子放电，电子，发生氧化子再从阳极反应经导线回到直流电流的正

6、极能量举例转变铜锌原电池化学能 负极：转 变为 Zn 2e电能正极：2H +2e H2以石墨为电极电解 CuCl2 溶液电能转 阳极：变 为化2C1 2e C12学能阴极：Cu2 +2e Cu学习必备欢迎下载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阴极 (区)阳极 (区)溶液 pH的物质产物产物的变化含氧酸H2 SO4、 HNO3H2OH2O2减小酸无氧酸HClHClH2C12增大(除 HF)碱强碱NaOH、 KOHH2OH2O2增大不活泼金CuCl2CuCl2CuC12增大 (若考虑 C12的属的无氧溶解，则酸盐pH 减小 )活泼金属的盐无氧酸盐不活泼金属的含氧酸盐活泼金

7、属的含氧酸盐NaClNaCl、 H2OH2、 NaOHC12减小CuSO4 、 AgNO3CuSO4、H2OCu； AgO2、 H2SO4增大AgNO3、H2OO2、 HNO3K2SO4、 NaNO3H2OH2O2不变KNO3、 Na2 SO4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：2HClH2 + Cl2CuCl2Cu + 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+ H2OH2 + 碱 + 卤素单质X2(或

8、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 + H2OO2 + 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利用电解原理将粗铜中的杂质(如利用电解原理在某些金属的表面镀含义锌、铁、镍、银、金等)除去，以获上一薄层其他金属(铜 ) 或合金的过得电解铜 (含 Cu 的质量分数达程学习必备欢迎下载目的电解液阳极材料阴极材料电阴极极反阳应极式特点

9、说明99 95 99 98 )的过程制得电解铜，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CuSO4 溶液 (加入一定量的硫酸 )含有镀层金属离子2(Cu)的电解质溶液作电镀液 (如 CuSO4 溶液 )粗铜镀层金属 (Cu)纯铜待镀金属制品22 Cu +2e CuCu+2e Cu2Cu 2e CuZn 2e Zn2Cu 2e Cu2Ni 2e Ni2阳极反应为粗铜中的Cu 及杂质阳极本身失去电子而溶解失去电子而溶解溶液中金属阳离子的浓度保持不溶液中 CuSO 的浓度基本不变变4溶液的 pH 保持不变当阳极上的 Cu 失去电子变成 Cu2+铜镀层通常主要用于电镀其他金溶解后，银、金等

10、金属杂质以单质属之前的预镀层， 以使镀层更加牢固的形式沉积于电解槽底，形成阳极和光亮泥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 Cl2(石墨 )： 2C1 2e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：把电解槽隔为阴极室和阳极室；只允许、OHNa通过，而 Cl和气体则不能通过这样，既能防止生成的H 和 Cl 相混合而发生爆炸，又能避免C1 进222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