电解池基本知识点 Prepared on 22 November 2020
电解池知识总结
1、定义:借助外加电流引起的(非自发的)氧化还原反应,把电能转化为化学能的装置。2.原电池和电解池的比较:
装置原电池电解池
实例
原理
形成条件①电极:两种不同的导体相连;
②电解质溶液:能与电极反应。
①电源;
②电极(惰性或活性电极);
③电解质(水溶液或熔化态)。
反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应
电极名称由电极本身性质决定:
正极:材料性质较不活泼的电
极;
负极:材料性质较活泼的电极。
由外电源决定:
阳极:连电源的正极;
阴极:连电源的负极;
电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)
正极:2H++2e-=H2↑(还原反应)
阴极:Cu2+ +2e- = Cu (还原反应)
阳极:2Cl--2e-=Cl2↑ (氧化反应)
应用①抗金属的电化腐蚀;
②实用电池。
①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀铜);
③电冶(冶炼Na、Mg、Al);④精炼(精铜)。
3、电解反应中反应物的判断——放电顺序
⑴阴极A.阴极材料(金属或石墨)总是受到保护。
B.阳离子得电子顺序—金属活动顺序表的反表:(阳离子放电顺序与浓度有关,并不绝
对)
K+ ⑵阳极A.阳极材料是惰性电极(C、Pt、Au、Ti等)时: 阴离子失电子:S2-> I-> Br-> Cl-> OH-> NO3-等含氧酸根离子>F- 【说明】:若阳极是活泼电极时:电极本身被氧化,溶液中的离子不放电。 4、电解反应方程式的书写步骤: ①分析电解质溶液中存在的离子; ②看阳极电极材料,确定阳极参加反应的物质。若阳极材料为活性电极,则电极材料本身放电。若阳极材料为惰性电极,则阳极是溶液中的阴离子按照放电顺序进行放电 ③确定电极、写出电极反应式; ④写出电解方程式。 如:(阳极材料为惰性电极材料) ⑴电解NaCl溶液(放氢生碱型): 2NaCl+2H2O 电解 ====H2↑+Cl2↑+2NaOH,溶质、溶剂均发生电解反应,pH增大。 ⑵电解CuSO4溶液(放氧生酸型): 2CuSO4 + 2H2O电解 ====2Cu + O2↑+ 2H2SO4溶质、溶剂均发生电解反应, pH减小。 ⑶电解CuCl2溶液(电解电解质本身): CuCl2电解 ==== Cu+Cl2↑ 电解盐酸: 2HCl 电解 ==== H2↑+Cl2↑溶剂不变,实际上是电解溶质,pH增大。 ⑷电解稀H2SO4、NaOH溶液、Na2SO4溶液(电解水型): 2H2O电解 ==== 2H2↑ + O2↑,溶质不变,实际上是电解水,pH分别减小、增大、不变。酸、碱、盐的加入增加了溶液导电性,从而加快电解速率(不是起催化作用)。 ⑸若阳极材料为活性电极如 用铜电极电解Na2SO4溶液: Cu +2H2O 电解 ==== Cu(OH)2 + H2↑ (注意:不是电解水。) 5、电镀(电解精炼铜) (1)定义:利用电解原理在某些金属表面镀上已薄层其他金属或合金的方法。其实质是一种特殊情况下的电解。 (2)构成: 阴极:待镀金属制品阳极:镀层金属电镀液:含镀层金属离子的电解质溶液 如:在铁制品表面电镀铜: 阳极:Cu - 2e-== Cu2+ 阴极:Cu2+ + 2e-== Cu 电解精炼铜的结果:阳极上粗铜逐渐溶解,杂质Ag、Pt等沉积在电解槽的底部,形成阳极泥,阴极上纯铜逐渐析出。电解质溶液浓度在电解后减少。