电解池学案文档.doc

电解池、金属的电化学腐蚀与防护 知识点一、电解原理 1、电解池中电极的判断 说明：电解池的阴阳极取决于外接电源的正负极，与电极材料的金属活动性无关。 2、电解时电极产物的判断 （1）、离子放电顺序： 离子放电：对电解来说，是指阴、阳离子分别在电解池的阳极、阴极_____________的过程。 放电顺序：分几种情况： ①阳离子放电顺序：（阳离子向阴极迁移）(结合金属活动性顺序表中金属阳离子的氧化性强弱分析) 导体作阴极，不可能得、失电子，只能是溶液中的阳离子在阴极上得电子（不管电极惰性与否） K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+H+ （H2O中）Zn2+、Fe2+、Sn2+、Pb2+酸中H+（酸中）Cu2+Fe3+Hg2+Ag+ Ⅰ类 Ⅱ类 Ⅲ类 Ⅰ类：只能在_________中放电生成金属单质，水溶液中不放电。 Ⅱ类：卤化物溶液中放电→M，含氧酸盐溶液和酸中不放电。 H+ →H2 Ⅲ类：均放电但Fe3+→Fe2+ ②阴离子放电顺序：阴离子向阳极迁移（使用惰性电极C、Pt、Au等时） 简单阴离子 OH- 含氧酸根离子 S2- I- Br-Cl-OH-NO3-SO42- （2）、阳极产物的判断 看电极，如果是活性电极(金属活动性顺序表Ag以前)，则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子；如是惰性电极(Pt、Au、石墨)，则要看溶液中离子的失电子能力，此时根据阴离子放电顺序加以判断。 （3）、阴极产物的判断 直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序与金属活动性顺序相反。 说明：在水溶液中，含氧酸根和活泼金属离子一般不放电，OH-和H+放电。 知识点二、电极反应规律 1.用惰性电极电解电解质溶液的规律 电解 类型 电解质类别 实例 电极反应特点 电解 对象 电解质浓度 pH 电解质 溶液复原 ? 电解 水型 强碱、含氧酸、活泼金属的含氧酸盐 NaOH H+OH-分别在阴极和阳极放电生成H2和O2 水 增大 增大 水 H2SO4 减小 水 Na2SO4 不变 水 电解电解质型 无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐 HCl 电解质电离子 分别在两核放电 电解质 减小 增大 HCl CuCl2 ? CuCl2 电解 类型 电解质类别 实例 电极反应特点 电解对象 电解质浓度 pH 电解质 溶液复原 ? 放H2 生碱型 活泼金属 的无氧酸盐 NaCl 阴极：H2O得成碱 阳极：电解质阴离子放电 电解质 和水 生成新电解质 增大 HCl 放O2 生酸型 不活泼金属的含氧酸型 CuSO4 阴极：电解质阳离子放电 阳极： H2O失电子放O2生成酸 电解质 和水 生成新电解质 减小 CuO或CuCO3 2、电极方程式的书写： （1）、步骤： ①定极定材料。先确定阴阳极，再看阳极材料是否参与放电 Pt前的金属做阳极，则是金属参与放电 ②定放电离子。将溶液中的阳离子和阴离子分类，根据它们的氧化性和还原性来确定放电离子。 ③书写阴阳极的反应。注意得失电子守恒，无论是强电解质还是弱电解质，都直接书写离子；生成的气体用“↑”，但生成的固体不用“↓”。 ④书写总反应。注意将弱电解质写成化学式。说明： 当电解过程中电解的是水和电解质时，电极反应式中出现的是H+或OH-放电，但在书写总反应式时要将反应物中的H+或OH-均换成水，在生成物中出现的是碱或酸，同时使阴极、阳极反应式得失电子数目相同，将两个电极反应式相加，即得到总反应的化学方程式。 两惰性电极电解时，若要使电解后的溶液恢复到原状态，应遵循“缺什么加什么，缺多少加多少”的原则，一般加入阴极产物与阳极产物的化合物。 3、电解的有关计算 (1)、计算类型 两极产物的定量计算、溶液的pH计算、确定某元素的化合价、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、电量与产物量的互算等。 (2)、计算方法 根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。 知识点三：电解池与原电池的比较 类别 原电池 电解池 一般 组成 条件 ① 活性不同的_____或_____________ 外接___________电源 ② 外有_________（或直接接触）， 内有______________ 金属或石墨均可作电极，两电极插在同一电解质溶液中(或熔融状态) ③ _______的氧化还原反应 一般是_____________的氧化还原反应 电极确定的 依据 电极材料活泼性差异 与外电源的连接方式 方法和名称 负极——