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电解原理及其应用专题技巧电解原理及其应用专题技巧
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电解原理及其应用专题讲析
江西省修水县第一中学付小勤
考点释要
1、了解电解的概念,掌握电解池的工作原理、构成条件、电极的名称和确立、电极反应式的书写
2、了解电解原理的重要应用—电镀、铜的电解精炼、氯碱工业、蓄电池的工作原理
3、掌握有关电解的计算
一、电解原理
1、阴、阳离子和金属原子的放电(得、失电子)的顺序;
它与离子的浓度、电势差、微粒的本性等有关。
本性:①阳离子得电子的顺序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+即按金属活动性顺序表,越活泼的金属,其相应的阳离子得电子的能力越弱。
②阴离子或金属原子失电子的顺序:M0>S2->I->Br->Cl->OH->SO(或NO)
(M0代表较活泼的金属,它的失电子能力按金属活动性顺序:K>Ca>Na>Mg>Al>
Zn>Fe>Sn>Pb)
指出:①若电极是惰性电极(石墨、Pt等),不考虑电极本身的失电子;若阳极是较活泼的金属,还要考虑电极本身的失电子。
②当本性相差不大时,则需要考虑离子的浓度。
2、电解的概念
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。电解质溶液的导电过程就是一个电解过程。
指出:电解是强迫式的氧化还原反应,电源的正极有逼迫微粒失电子的能力,负极有逼迫微粒得电子能力。
阳 阴
+ -
3、电解原理
以电解CuCl2溶液为例(用惰性电极石墨作电极)
强调:先考虑阳极是否是惰性电极,如阳极是较活泼或活泼的
金属,还要考虑电极本身的失电子。
通电前:CuCl2=Cu2++2Cl-
H2OH++OH-
CuCl2溶液
溶液中存在Cu2+、Cl-、H+、OH-四种离子
通电时:Cu2+、H+移向阴极,Cl-、OH-移向阳极
阴极:Cu2++2e-=Cu (还原反应) ∵得电子能力:Cu2+>H+
阳极:2Cl――2e-=Cl2↑ (氧化反应) ∵失电子能力:Cl->OH-
电解
总式:CuCl2====Cu+Cl2↑
现象:阴极的碳棒上覆盖一层紫红色的铜;阳极的碳棒附近有气泡,且闻到刺激性气味,用湿润的淀粉KI试纸检验变兰。
小结:电解化学方程式(总式)的写法:
参加电极反应的离子来源于什么物质,就将该离子所在的物质(化学式)作??反应物,再预测产物,然后用电子守恒法配平。
附:有关离子方程式又怎样写?
例1:以惰性电极电解下列各电解质的溶液,请写出电极反应和电解化学方程式。
①NaCl ②CuSO4 ③AgNO3 ④H2SO4 ⑤NaOH ⑥Na2SO4 ⑦HCl
例2:用Cu作阳极,铂作阴极电解饱和Na2SO4溶液,写出电极反应式和电解化学方程式。
4、电解池或电解槽
⑴定义:
把电能转变为化学能(产生了新的物质)的装置
⑵构成电解池的基本条件:
①与直流电源相连的两个电极 ②电解质溶液(或熔融的电解质) ③形成闭合回路
⑶电极的名称和电极的确定
①名称:
只叫阴、阳极
②确立
从外电源的连接
从化学方程式总式充电方向的升降价决定
降价(得电子)作阴极
升价(失电子)作阳极
与电源负极相连的叫阴极
与电源正极相连的叫阳极
复习原电池的相关知识
⑴定义——把化学能转变为电能的装置。
⑵构成原电池的基本条件。
①两个活泼性不同的电极(燃料电池除外) ②电解质溶液 ③形成闭合回路
⑶电极的名称和电极确立
①名称:只叫正、负极
②确定:
由电极材料决定
由方程式总式放电方向的升降价
较活泼的金属作负极。
较不活泼的金属或非金属导体作正极。
升价(失电子)作负极
降价(得电子)作正极
5、电解过程中溶液的PH变化(惰性电极)
⑴原因
①由电极附近溶液中的H+或OH-放电而引起或的变化
②由溶剂的减少而引起。
⑵类别
①H+放电而OH-不放电,使溶液中相对增大,则PH增大。一般包括电解有下列阴、阳离子所构成的电解质溶液。
阳离子:K+、Na+、H+、Mg2+、Al3+等 如电解NaCl、HCl等的溶液
阴离子:Cl-、Br-、I-、S2- 等
②OH-放电而H+不放电,使溶液中增大,则PH减小。一般包括电解有下列阴、阳离子所构成的电解质溶液。
阳离子:Ag+、Hg2+、Fe3+、Cu2+等 如电解AgNO3、CuSO4等的溶液
阴离子:SO、NO等
③OH-、H+均放电,相当于电解水,则减少了溶剂,使溶液
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