高中化學(xué)知識點:電解池原理

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電解池:

(1)電解:使電流通過電解質(zhì)溶液且在陰、陽極兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程叫電解。
(2)裝置:電解池(電解槽)
(3)特點:將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。
形成條件:①與電源相連的兩個電極,②電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì),③形成閉合回路
(4)陰離子放電順序:S2->I->Br->Cl->OH->SO42->NO3->F- 陽離子放電順序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
(5)電解時溶液pH值的變化規(guī)律電解質(zhì)溶液在電解過程中,有時溶液pH值會發(fā)生變化。判斷電解質(zhì)溶液的pH值變化,有時可以從電解產(chǎn)物上去看。
①若電解時陰極上產(chǎn)生H2(消耗H+),陽極上無O2產(chǎn)生,電解后溶液pH值增大;
②若陰極上無H2,陽極上產(chǎn)生O2,則電解后溶液pH值減小;
③若陰極上有H2,陽極上有O2,且(相當(dāng)于電解水),則有三種情況:
a如果原溶液為中性溶液,則電解后pH值不變;
b如果原溶液是酸溶液,則pH值變小;
c如果原溶液為堿溶液,則pH值變大;
④若陰極上無H2,陽極上無O2產(chǎn)生,電解后溶液的pH可能也會發(fā)生變化。如電解CuCl2溶液(CuCl2溶液由于Cu2+水解顯酸性),一旦CuCl2全部電解完,pH值會變大,成中性溶液。
(6)電解反應(yīng)類型:從參加反應(yīng)的物質(zhì)來分電解反應(yīng)可分成五類:
①H2O型:實質(zhì)是電解水。如電解硝酸鈉、氫氧化鈉、硫酸等溶液。
②溶質(zhì)型:溶質(zhì)所電離出來的離子發(fā)生氧化還原,如電解氯化銅、溴化氫等溶液。
③硫酸銅溶液型:電解產(chǎn)物是金屬、氧氣與酸。如電解硫酸銅溶液生成單質(zhì)銅、氧氣和硫酸,電解硝酸銀溶液時生成單質(zhì)銀、氧氣和硝酸。
④氯化鈉溶液型:電解產(chǎn)物是非金屬單質(zhì)、氫氣與堿。如電解氯化鈉溶液時生成氯氣、氫氣和氫氧化鈉,電解溴化鉀溶液時生成溴單質(zhì)、氫氣和氫氧化鉀。
⑤電鍍型:鍍層金屬作陽極,陽極反應(yīng)是:M-ne-=Mn+,鍍件作陰極,陰極反應(yīng)是:Mn++ne-=M。(電解精煉與電鍍,實質(zhì)上是相同的)

原電池、電解池、電鍍池的比較:






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電極反應(yīng)式的書寫:

1.根據(jù)裝置書寫電極反應(yīng)式
(1)根據(jù)電源確定陰、陽兩極→確定陽極是否是活性電極→據(jù)電極類型及電解質(zhì)溶液中陰、陽離子的放電順序?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式。
(2)在確保陰、陽兩極轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相同的條件下,將兩極電極反應(yīng)式合并即得總反應(yīng)式。
2.由氧化還原反應(yīng)方程式書寫電極反應(yīng)式
(1)找出發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的物質(zhì)→確定兩極名稱和生成物→利用電子守恒分別寫出兩極反應(yīng)式。
(2)若寫出一極反應(yīng)式,而另一極反應(yīng)式不好寫,可用總反應(yīng)式減去已寫出的電極反應(yīng)式,即得另一電極反應(yīng)式。

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