化学电解池.docxVIP

电解池电解原理1、电解和电解池：使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。CuCl2Cu＋Cl2↑2、电解池的组成：①有两个电极插入电解质溶液（或熔融状态的电解质）中。②两极连外接直流电源。3、离子的放电顺序：阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。电解电解质溶液时，在阴阳两极上首先发生放电反应的离子分别是溶液里最容易放电的阳离子和最容易放电的阴离子。（1）阳极：（还原性强的先放电）惰性电极（Pt、Au、石墨、钛等）时：S2－I－Br－Cl－OH－（水）NO3－SO42－F－活性电极时：电极本身溶解放电。（2）阴极：（氧化性强的先放电）无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上的放电顺序是：Ag+Hg2+Cu2+H+（水）Pb2+Fe2+… Na+Ca 2+ K+4、电解规律：（惰性电极）（1）电解电解质：阳离子和阴离子放电能力均强于水电离出H+和OH －。如无氧酸和不活泼金属的无氧酸盐。①HCl（aq）阳极（Cl－＞OH－）2Cl――2e－＝Cl2↑阴极（H＋）　　　　 2H＋＋2e－＝H2↑总方程式　　2HClH2↑＋Cl2↑②CuCl2（aq）阳极（Cl－＞OH－）2Cl――2e－＝Cl2↑阴极（Cu2＋＞H＋）　Cu2＋＋2e－＝Cu总方程式　　CuCl2Cu＋Cl2↑（2）电解水：阳离子和阴离子放电能力均弱于水电离出H+和OH －。如含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐。①H2SO4（aq）阳极（SO42－＜OH－＝ 4OH――4e－＝2H2O＋O2↑阴极（H＋）　　　　　2H＋＋2e－＝H2↑总方程式　　　2H2O2H2↑＋O2↑②NaOH（aq）阳极（OH－）4OH――4e－＝2H2O＋O2↑阴极：（Na＋＜H＋＝　2H＋＋2e－＝H2↑总方程式　　　2H2O2H2↑＋O2↑③Na2SO4（aq）阳极（SO42－＜OH－＝　4OH――4e－＝2H2O＋O2↑阴极：（Na＋＜H＋＝2H＋＋2e－＝H2↑总方程式　　　2H2O2H2↑＋O2↑（3）电解水和电解质：阳离子放电能力强于水电离出H+，阴离子放电能力弱于水电离出OH－，如活泼金属的无氧酸盐；阳离子放电能力弱于水电离出H+，阴离子放电能力强于水电离出OH －，如不活泼金属的含氧酸盐。①NaCl（aq）阳极（Cl－＞OH－）2Cl――2e－＝Cl2↑阴极：（Na＋＜H＋＝　2H＋＋2e－＝H2↑总方程式　2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑②CuSO4（aq）阳极（SO42－＜OH－＝　4OH――4e－＝2H2O＋O2↑阴极（Cu2＋＞H＋）　Cu2＋＋2e－＝Cu总方程式 2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑【归纳总结】（1）电解的四种类型（惰性电极）：（2）电解质溶液浓度复原：加入物质与电解产物的反应必须符合电解方程式生成物的化学计量数。（3）电解时pH的变化：电极区域：阴极H+放电产生H2，破坏水的电离平衡云集OH－，阴极区域pH变大；阳极OH－放电产生O2，破坏水的电离平衡云集H+，阳极区域pH变小。电解质溶液：电解过程中，既产生H2，又产生O2，则原溶液呈酸性的pH变小，原溶液呈碱性的pH变大，原溶液呈中性的pH不变（浓度变大）；电解过程中，无H2和O2产生，pH几乎不变。如电解CuCl2溶液（CuCl2溶液由于Cu2+水解显酸性），一旦CuCl2全部电解完，pH值会变大，成中性溶液。电解过程中，只产生H2，pH变大。电解过程中，只产生O2，pH变小。（4）电极方程式的书写：①先看电极；②再将溶液中的离子放电顺序排队，依次放电；③注意要遵循电荷守恒，电子得失的数目要相等。（二）电解原理的应用1、铜的电解精炼2、阳极（粗铜棒）：Cu－2e－＝Cu2＋阴极（精铜棒）：Cu2＋＋2e－＝Cu 电解质溶液：含铜离子的可溶性电解质分析：因为粗铜中含有金、银、锌、铁、镍等杂质，电解时，比铜活泼的锌、铁、镍会在阳极放电形成阳离子进入溶液中，Zn－2e－= Zn2+ 、Fe－2e－= Fe2+ 、Ni－2e－=Ni2+，Fe2+、Zn2+、Ni2+不会在阴极析出，最终留存溶液中，所以电解质溶液的浓度、质量、pH均会改变。还原性比铜差的银、金等不能失去电子，它们以单质的形式沉积在电解槽溶液中，成为阳极泥。阳极泥可再用于提炼金、银等贵重金属。2、电镀阳极（镀层金属）：Cu－2e－＝Cu2＋阴极（镀件）：Cu2＋＋2e－＝Cu电镀液：含镀层金属的电解质分析：因为由得失电子数目守恒可知，阳极放电形成的Cu2＋离子和阴极Cu2＋离子放电的量相等，所以电解质溶液的浓度、质量、pH均不会改变。（1）电镀是电解的应用。电镀是以镀层金属为阳