电解
科技名词定义中文名称：电解
英文名称：electrolysis
定义：在电解槽中，直流电通过电极和电解质，在两者接触的界面上发生电化学反应，以制备所需产品的过程。
应用学科：电力（一级学科）；配电与用电（二级学科）
电解
通电前，Cu2+和Cl－在水里自由地移动着；通电后，这些自由移动着的离子，在电场作用下，改作定向移动。溶液中带正电的Cu2+向阴极移动，带负电的氯离子向阳极移动。在阴极，铜离子获得电子而还原成铜原子覆盖在阴极上；在阳极，氯离子失去电子而被氧化成氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出。
阴极：Cu2++2e－=Cu
阳极：2Cl－－2e－= Cl2↑
电解CuCl2溶液的化学反应方程式：CuCl2=Cu+Cl2↑(电解）
编辑本段电解质概念
英文：Electrolyte
电解质是指在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。例如酸、碱和盐等。凡在上述情况下不能导电的化合物叫非电解质，例如蔗糖、酒精等。
（单质，混合物不管在水溶液中或熔融状态下能够导电与否，都不是电解质。）
电解质水溶液电解反应的综合分析
在上面叙述氯化铜电解的过程中，没有提到溶液里的H+和OH－，其实H+和OH－虽少，但的确是存在的，只是他们没有参加电极反应。也就是说在氯化铜溶液中，除Cu2+和Cl－外，还有H+和OH－，电解时，移向阴极的离子有Cu2+和H+，因为在这样的实验条件下Cu2+比H+容易得到电子，所以Cu2+在阴极上得到电子析出金属铜。移向阳极的离子有OH－和Cl－，因为在这样的实验条件下，Cl－比OH－更容易失去电子，所以Cl－在阳极上失去电子，生成氯气。
说明
①阳离子得到电子或阴离子失去电子而使离子所带电荷数目降低的过程又叫做放电。
②用石墨、金、铂等还原性很弱的材料制做的电极叫做惰性电极，理由是它们在一般的通电条件下不发生化学反应。用铁、锌、铜、银等还原性较强的材料制做的电极又叫做活性电极，它们做电解池的阳极时，先于其他物质发生氧化反应。
③在一般的电解条件下，水溶液中含有多种阳离子时，它们在阴极上放电的先后顺序是：
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+；水溶液中含有多种阴离子时，它们的惰性阳极上放电的先后顺序是：
S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根n->F-。
分析惰性电极电解反应的一般方法步骤：
①分析电解质水溶液的组成，找全离子并分为阴、阳两组；
②分别对阴、阳离子排出放电顺序，写出两极上的电极反应式；
③合并两个电极反应式得出电解反应的总化学方程式或离子方程式。
编辑本段类型
电解方式按电解质状态可分为水溶液电解和熔融盐电解两大类。①水溶液电解：主要有电解水制取氢气和氧气；电解氯化钠（钾）水溶液制氢氧化钠(钾)和氯气、氢气；电解氧化法制各种氧化剂，如过氧化氢、氯酸盐、高氯酸盐、高锰酸盐、过硫酸盐等；电解还原法如丙烯腈电解制己二腈；湿法电解制金属如锌、镉、铬、锰、镍、钴等；湿法电解精制金属如铜、银、金、铂等。此外
电解
，电镀、电抛光、阳极氧化等都是通过水溶液电解来实现的。②熔融盐电解：主要包括：金属冶炼，如铝、镁、钙、钠、钾、锂、铍等;金属精制,如铝、钍等；此外，还有将熔融氟化钠电解制取元素氟等。
电解所用主体设备电解槽的形式，可分为隔膜电解槽和无隔膜电解槽两类。隔膜电解槽又可分为均向膜(石棉绒）、离子膜及固体电解质膜（如β-Al2O3）等形式；无隔膜电解槽又分为水银电解槽和氧化电解槽等。
电极上发生的过程，可分简单电子传递、气体释放、金属腐蚀、金属析出、氧化物生成和有机物二聚等类型
编辑本段用途
电解广泛应用于冶金工业中，如从矿石或化合物提取金属(电解冶金)或提纯金属(电解提纯)，以及从溶液中沉积出金属(电镀)。金属钠和氯气是由电解溶融氯化钠生成的；电解氯化钠的水溶液则产生氢氧化钠和氯气。电解水产生氢气和氧气。水的电解就是在外电场作用下将水分解为H2（g）和O2（g）。电解是一种非常强有力的促进氧化还原反应的手段，许多很难进行的氧化还原反应，都可以通过电解来实现。例如：可将熔融的氟化物在阳极上氧化成单质氟，熔融的锂盐在阴极上还原成金属锂。电解工业在国民经济中具有重要作用，许多有色金属（如钠、钾、镁、铝等）和稀有金属（如锆、铪等）的冶炼及金属（如铜、锌、铅等）的精炼，基本化工产品(如氢、氧、烧碱、氯酸钾、过氧化氢、乙二腈等)的制备，还有电镀、电抛光、阳极氧化等，都是通过电解实现的。
编辑本段电解质
在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物叫电解质。化合物导电的前提：其内部存在着自由移动的阴阳离子。
离子化合物在水溶液中或熔化状态下能导电；共价化合物：某些也能在水溶液中导电（如HCl，其它为非电解质）
强电解质一般有：强酸强碱，大多数盐，活泼金属的氧化物、氢化物；弱电解质一般有：（水中只能部分电离的化合物）弱酸（可逆电离，分步电离<多元弱酸>，弱碱（如NH3·H2O）。另外，水是极弱电解质。
导电的性质与溶解度无关
注：能导电的不一定是电解质判断某化合物是否是电解质，不能只凭它在水溶液中导电与否，还需要进一步考察其晶体结构和化学键的性质等因素。例如，判断硫酸钡、碳酸钙和氢氧化铁是否为电解质。硫酸钡难溶于水(20 ℃时在水中的溶解度为2.4×10-4 g)，溶液中离子浓度很小，其水溶液不导电，似乎为非电解质。但溶于水的那小部分硫酸钡却几乎完全电离(20 ℃时硫酸钡饱和溶液的电离度为97.5%)。因此，硫酸钡是电解质。碳酸钙和硫酸钡具有相类似的情况，也是电解质。从结构看，对其他难溶盐，只要是离子型化合物或强极性共价型化合物，尽管难溶，也是电解质。
氢氧化铁的情况则比较复杂，Fe3+与OH-之间的化学键带有共价性质，它的溶解度比硫酸钡还要小(20 ℃时在水中的溶解度为9.8×10-5 g)；而落于水的部分，其中少部分又有可能形成胶体，其余亦能电离成离子。但氢氧化铁也是电解质。
判断氧化物是否为电解质，也要作具体分析。非金属氧化物，如SO2、SO3、P2O5、CO2等，它们是共价型化合物，液态时不导电，所以不是电解质。有些氧化物在水溶液中即便能导电，但也不是电解质。因为这些氧化物与水反应生成了新的能导电的物质，溶液中导电的不是原氧化物，如SO2本身不能电离，而它和水反应，生成亚硫酸，亚硫酸为电解质。金属氧化物，如Na2O，MgO，CaO，Al2O3
等是离子化合物，它们在熔化状态下能够导电，因此是电解质。需要注意的是，氯化铝(AlCl3)是电解质，但是是共价化合物而不是离子化合物。
可见，电解质包括离子型或强极性共价型化合物；非电解质包括弱极性或非极性共价型化合物。电解质水溶液能够导电，是因电解质可以离解成离子。至于物质在水中能否电离，是由其结构决定的。因此，由物质结构识别电解质与非电解质是问题的本质。
另外，有些能导电的物质，如铜、铝等不是电解质。因它们并不是能导电的化合物，而是单质，不符合电解质的定义。
电解质是指在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物，例如酸、碱和盐等。凡在上述情况下不能导电的化合物叫非电解质，例如蔗糖、酒精等。
电解生成物规律
十六字要诀：
阴得阳失：电解时，阴极得电子，发生还原反应，阳极失电子，发生氧化反应；
阴精阳粗：精炼铜过程中,阴极使用精铜，阳极使用粗铜，最后阳极逐渐溶解，且产生阳极泥；
阴碱阳酸：在电解反应之后，不活泼金属的含氧酸盐会在阳极处生成酸，而活泼金属的无氧酸盐会在阴极处生成碱；
阴固阳气：电解反应之后，阴极产生固体及还原性气体，而阳极则生成氧化性强的气体。
编辑本段影响因素
判断电解过程优劣的主要标准是单位产品电耗，其高低取决于电解过程的电流效率和电压效率。
电流效率
单位产品的理论耗电量与实际耗电量之比。理论耗电量可用法拉第定律计算：
电解
此式表明，电解时析出的物质量q与析出物质的原子量m、电流强度I及电解时间t成正比，而与电解过程中得失电子数n及法拉第常数F成反比。在正常情况下电流效率比较高。
电压效率
电解时电解质的理论电解电压与实际电解电压之比。后者即是电解槽的槽电压。槽电压是理论电解电压、超电压和输电导体电压损失之和。影响槽电压大小
的因素很多,除前述影响超电压的因素外,还有导线与电极之间的接触电压、隔膜材料、电解槽结构、电流密度等。槽电压通常远大于理论电解电压，导致电压效率很低。因此，降低超电压和输电导体的电压损失是提高电压效率的关键。多年来，人们围绕这一问题进行了多方面的研究，不断改善电解槽结构和电极材料。在电极材料方面的研究，集中于电极材质的选择。在阳极方面由石墨电极发展为钛电极、钛铂铱电极、钛钌电极及其他非钌电极。此外，还开发了有许多特殊用途的二氧化锰电极、二氧化铅电极等。在阴极方面，由铁阴极发展成多孔阴极。近年来，又发展了一种新型氧气电极过程，将燃料电池的原理应用于电解工业中。无论是阴极或阳极，都有在电极基体表面涂加活性物质的趋势，目的是使电极具有催化作用（称为电催化法），通过降低槽电压以达到节省电能的目的。
一、电解质的电离 1．酸、碱、盐的电离 （1）电离的概念：物质溶解于水或熔化时，离解成自由移动的离子的过程称为电离。 注意：电离的条件是在水的作用下或受热熔化，绝不能认为是通电。 （2）酸、碱、盐 电离时生成的阳离子全部是H＋的化合物称为酸； 电离时生成的阴离子全部是OH－的化合物称为碱； 电离时生成的阳离子是金属阳离子（或NH4+离子）、阴离子全部是酸根离子的化合物称为盐。（3）电离方程式：用离子符号和化学式来表示电解质电离的式子。如： H2SO4＝2H+＋SO42－；NaOH＝Na+＋OH－；NaHCO3＝Na+＋HCO3－ 电离的条件是在水溶液中或融化状态下，并不是在通电的条件下。 2．酸、碱、盐是电解质 （1）电解质与非电解质 在水溶液或熔化状态下能导电的化合物称为电解质；在水溶液和熔化状态下都不能导电的化合物称为非电解质。 说明： ①电解质和非电解质都是化合物，单质既不属于电解质，也不属于非电解质。 ②电离是电解质溶液导电的前提。 ③能导电的物质不一定是电解质，如石墨等；电解质本身不一定能导电，如食盐晶体。 ④有些化合物的水溶液能导电，但因为这些化合物在水中或熔化状态下本身不能电离，故也不是电解质．如SO2、SO3、NH3、CO2等，它们的水溶液都能导电，是因为跟水反应生成了电解质，它们本身都不是电解质。 ⑤电解质溶液中，阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数是相等的，故显电中性，称电荷守恒。 （2）强电解质与弱电解质 根据电解质在水溶液里电离能力的大小又可将电解质分为强电解质和弱电解质．能完全电离的电解质叫做强电解质，如强酸、强碱和绝大多数盐，只能部分电离的电解质叫做弱电解质，如弱酸、弱碱等。 （3）常见的电解质 ①强电解质 强酸：H2SO4、HCl、HNO3、HClO4、HBr、HI HClO3。 强碱；NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2。 大多数盐：NaNO3、NH4Cl、MgSO4等 ②弱电解质 弱酸：H2CO3、HF、CH3COOH、HClO、H2SO3、H2S、H3PO4等； 弱碱：NH3·H2O、Cu(OH)2、Fe(OH)3、Mg(OH)2等； 水：H2O 二、电离方程式 （1）强电解质：用“=== ” 如：H2SO4=== 2H+ + SO42— BaSO4=== Ba2+ + SO42— （2）弱电解质：用“” 如：HF H+ + F—
铝电解工职业技能培训教案（初级工） 本次培训主要容 一、安全生产基础知识 二、铝电解生产基础知识 三、电解槽通电、焙烧、启动 四、预焙阳极电解槽换阳极作业 一、安全生产基础知识 1、安全生产 1.1铝电解职业环境 室、室外、高温、高空、高压、噪音、粉尘、有毒有害、强电磁场、电弧光等在强电流、系列电压、强磁场、高温、粉尘、氟化氢、沥青烟等有害气体 1.2常见的安全事故 触电、烫伤、爆炸、砸伤、中毒 1.2.1 电解生产过程中电气安全 ?电解槽绝缘系统 ?多功能机组 1.2.2主要工艺操作安全 ?格遵循作业规程规，避免作业过程中的安全危害。 1.3事故预防及事故管理 ?“事故”是指在生产进行过程中，突发的与人们的意愿相反的情况，使生产进程停止或受到干扰的事件。事故可能造成人身伤害或财产损失。 ?事故的预防 ?事故管理 发生事故→汇报→控制和保护好现场→协助各级事故调查及责任认定→落实整改防措施 2、职业病预防 铝电解职业环境和过程中存在噪音、粉尘、有毒有害、强电流及磁场、电弧光职业危害。为确保职业安全卫生，要做好职业病的预防。 职业病预防要求： 健康适于从事电解生产； 从业前接受职业卫生教育，了解岗位职业卫生常识； 职业卫生教育容包括：生产环境、职业危害因素、防护用品的正确使用、发生伤害时的急救措施和处理程序； 定期接受健康检查； 保持通风设备和气体净化设备，散发沥青烟和氟化氢气体的工艺过程采取密闭集气。6．防尘、防毒设备（或设施）不得拆除或挪作它用。 7．从业人员必须按规定穿戴好劳动保护用品。 8．作业场所中粉尘、有毒有害物质浓度和噪音重超标的，宜设置隔离并通风良好的休息场所。9．对存在高温的作业场所，应制定并实施防暑降温措施。 3、铝电解生产中的环保治理 1）气态污染物质。 如氟化氢（HF）气体、二氧化硫（SO2）气体、电解质蒸汽、沥青烟气等，是铝电解生产过程中产生的有害气体。 2）固态粉尘污染物质。 如氧化铝（Al2O3）粉尘、冰晶和氟化铝粉尘等，它们是电解生产过程中产生的。
电解质知识点汇总 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
一、电解质的电离1．酸、碱、盐的电离 （1）电离的概念：物质溶解于水或熔化时，离解成自由移动的离子的过程称为电离。 注意：电离的条件是在水的作用下或受热熔化，绝不能认为是通电。 （2）酸、碱、盐 电离时生成的阳离子全部是H＋的化合物称为酸； 电离时生成的阴离子全部是OH－的化合物称为碱； 电离时生成的阳离子是金属阳离子（或NH 4 +离子）、阴离子全部是酸根离子的化合物称为盐。 （3）电离方程式：用离子符号和化学式来表示电解质电离的式子。如： H 2SO 4 ＝2H+＋SO 4 2－；NaOH＝Na+＋OH－；NaHCO 3 ＝Na+＋HCO 3 － 电离的条件是在水溶液中或融化状态下，并不是在通电的条件下。2．酸、碱、盐是电解质 （1）电解质与非电解质 在水溶液或熔化状态下能导电的化合物称为电解质；在水溶液和熔化状态下都不能导电的化合物称为非电解质。 说明： ①电解质和非电解质都是化合物，单质既不属于电解质，也不属于非电解质。
②电离是电解质溶液导电的前提。 ③能导电的物质不一定是电解质，如石墨等；电解质本身不一定能导电，如食盐晶体。 ④有些化合物的水溶液能导电，但因为这些化合物在水中或熔化状态下本身不能电离，故也不是电解质．如SO 2、SO 3、NH 3、CO 2等，它们的水溶液都能导电，是因为跟水反应生成了电解质，它们本身都不是电解质。 ⑤电解质溶液中，阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数是相等的，故显电中性，称电荷守恒。 （2）强电解质与弱电解质 根据电解质在水溶液里电离能力的大小又可将电解质分为强电解质和弱电解质．能完全电离的电解质叫做强电解质，如强酸、强碱和绝大多数盐，只能部分电离的电解质叫做弱电解质，如弱酸、弱碱等。 （3）常见的电解质 ①强电解质 强酸：H 2SO 4、HCl 、HNO 3、HClO 4、HBr 、HIHClO 3。 强碱；NaOH 、KOH 、Ca(OH)2、Ba(OH)2。 大多数盐：NaNO 3、NH 4Cl 、MgSO 4等 ②弱电解质 弱酸：H 2CO 3、HF 、CH 3COOH 、HClO 、H 2SO 3、H 2S 、H 3PO 4等； 弱碱：NH 3·H 2O 、Cu(OH)2、Fe(OH)3、Mg(OH)2等； 水：H 2O 二、电离方程式
三．电解池 1、定义：借助外加电流引起的氧化还原反应，把电能转化为化学能的装置。 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）。 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：K+ 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电解熔融NaOH: 4NaOH 电解 ====4Na + O2↑ + H2O↑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 1、一次电池和充电电池有什么区别？ 电池内部的电化学性决定了该类型的电池是否可充，根据它们的电化学成分和电极的结构可知，真正的可充电电池的内部结构之间所发生反应是可逆的。 理论上，这种可逆性是不会受循环次数的影响，既然充放电会在电极体积和结构上引起可逆的变化，那么可充电电池的内部设计必须支持这种变化，既然，一次电池仅做一放电，它内结构简单得多且不需要支持这种变化，因此，不可以将一次电池拿来充电，这种做法很危险也很不经济，如果需要反复使用，应有尽有选择真正的循环次数在1000次左右的充电电池，这种电池也可称为一次电池或蓄电池。 2、一次电池和二次电池还有其他的区别吗？ 另一明显的区别就是它们能量和负载能力，以及自放电率，二次电池能量远比一次电池高，然而他们的负载能力相对要小。 3、可充电便携式电池的优缺点是什么？ 充电电池寿命较长，可循环1000次以上，虽然价格比干电池贵，但如果经常使用的话，是比较划算的。充电电池的容量比同规格的碱锰电池或锌碳电池低，比如，他们放电较快。 另一缺点是由于他们几近恒定的放电电压，很难预测放电何时结束。当放电结束时，电池电压会突然降低。假如在照相机上使用，突然电池放完了电，就不得不终止。 但另一方面可充电电池能提供的容量比太部分一次电池高。 但Li-ion电池却可被广泛地用照相器材中，因为它容量高，能量密度大，以及随放电深度的增加而逐渐降低的放电电压。 4、充电电池是怎样实现它的能量转换？ 每种电池都具有电化学转换的能力，即将储存的化学能直接转换成电能，就二次电子（也叫蓄电池）而言（另一术语也称可充电使携式电池），在放电过程中，是将化学能转换成电能；而在充电过程中，又将电能重新转换成化学能。这样的过程根据电化学系统不同，一般可充放电500次以上，而我司产品li-ion可重复充放电1000次以上。Li-ion是一种新型的可充电便携式电池。它的额定电压为3.6V，它的放电电压会随放电的深度逐渐衰退，不象其他充电电池一样，在放电未，电压突然降低。 5、什么是Li-ion电池？ Li-ion是锂电池发展而来。所以在介绍Li-ion之前，先介绍锂电池。举例来讲，以前照相机里用的扣式电池就属于锂电池。锂电池的正极材料是锂金属，负极是碳。当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。同样，当对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回正极。回正极的锂离子越多，放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。在Li-ion的充放电过程中，锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态。Li-ion就像一把摇椅，摇椅的两端为电池的两极，而锂离子就象运动员一样在摇椅来回奔跑。所以Li-ion又叫摇椅式电池。 6、Li-ion电池有哪几部分组成？ （1）电池上下盖（2）正极——活性物质为氧化锂 钴（3）隔膜——一种特殊的复合膜 电解质知识点汇总 一、电解质的电离 1．酸、碱、盐的电离 （1）电离的概念：物质溶解于水或熔化时，离解成自由移动的离子的过程称为电离。 注意：电离的条件是在水的作用下或受热熔化，绝不能认为是通电。（2）酸、碱、盐 电离时生成的阳离子全部是H＋的化合物称为酸； 电离时生成的阴离子全部是OH－的化合物称为碱； 电离时生成的阳离子是金属阳离子（或NH4+离子）、阴离子全部是酸根离子的化合物称为盐。 （3）电离方程式：用离子符号和化学式来表示电解质电离的式子。如： H2SO4＝2H+＋SO42－；NaOH＝Na+＋OH－；NaHCO3＝Na+＋HCO3－ 电离的条件是在水溶液中或融化状态下，并不是在通电的条件下。 2．酸、碱、盐是电解质 （1）电解质与非电解质 在水溶液或熔化状态下能导电的化合物称为电解质；在水溶液和熔化状态下都不能导电的化合物称为非电解质。 说明： ①电解质和非电解质都是化合物，单质既不属于电解质，也不属于非电解质。 ②电离是电解质溶液导电的前提。 ③能导电的物质不一定是电解质，如石墨等；电解质本身不一定能导电，如食盐晶体。 ④有些化合物的水溶液能导电，但因为这些化合物在水中或熔化状态下本身不能电离，故也不是电解质．如SO2、SO3、NH3、CO2等，它们的水溶液都能导电，是因为跟水反应生成了电解质，它们本身都不是电解质。 ⑤电解质溶液中，阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数是相等的，故显电中性，称电荷守恒。 （2）强电解质与弱电解质 根据电解质在水溶液里电离能力的大小又可将电解质分为强电解质和弱电解质．能完全电离的电解质叫做强电解质，如强酸、强碱和绝大多数盐，只能部分电离的电解质叫做弱电解质，如弱酸、弱碱等。 （3）常见的电解质 ①强电解质 强酸：H2SO4、HCl、HNO3、HClO4、HBr、HI。 强碱；NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2。 大多数盐：NaNO3、NH4Cl、MgSO4等 ②弱电解质 弱酸：H2CO3、HF、CH3COOH、HClO、H2SO3、H2S、H3PO4等； 弱碱：NH3·H2O、Cu(OH)2、Fe(OH)3、 Mg(OH)2等； 水：H2O 二、电离方程式 （1）强电解质：用“=== ” 如：H2SO4=== 2H+ + SO42— BaSO4=== Ba2+ + SO42— （2）弱电解质：用“” 如：HF H+ + F— 高中化学原电池和电解池 一原电池； 原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应，实现化学能向电能的转化。 从能量转化角度看，原电池是将化学能转化为电能的装置；从化学反应角度看，原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂，使氧化还原反应分别在两个电极上进行。 原电池的构成条件有三个： （1）电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料（非金属或某些氧化物等）组成。 （2）两电极必须浸泡在电解质溶液中。 （3）两电极之间有导线连接，形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流，所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外，还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说，化学电源必须是原电池，但原电池不一定都能做化学电池。 形成前提：总反应为自发的氧化还原反应 GAGGAGAGGAFFFFAFAF 电极的构成： a.活泼性不同的金属—锌铜原电池，锌作负极，铜作正极； b.金属和非金属（非金属必须能导电）—锌锰干电池，锌作负极，石墨作正极； c.金属与化合物—铅蓄电池，铅板作负极，二氧化铅作正极； d.惰性电极—氢氧燃料电池，电极均为铂。 电解液的选择：电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。 原电池正负极判断： 负极发生氧化反应，失去电子；正极发生还原反应，得到电子。 电子由负极流向正极，电流由正极流向负极。溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极 电极反应方程式的书写 负极：活泼金属失电子，看阳离子能否在电解液中大量存在。如果金属阳离子不能与电解液中的离子共存，则进行进一步的反应。例：甲烷燃料电池中，电解液为KOH，负极甲烷失8个电子生成CO2和H2O，但CO2不能与OH-共存，要进一步反应生成碳酸根。 正极：①当负极材料能与电解液直接反应时，溶液中 的阳离子得电子。例：锌铜原电池中，电解液为HCl，正 GAGGAGAGGAFFFFAFAF 锂离子电池电解液 1 锂离子电解液概况 电解液是锂离子电池四大关键材料（正极、负极、隔膜、电解液）之一，号称锂离子电池的“血液”，在电池中正负极之间起到传导电子的作用，是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐（六氟磷酸锂，LiFL6）、必要的添加剂等原料，在一定条件下，按一定比例配制而成的。 有机溶剂是电解液的主体部分，与电解液的性能密切相关，一般用高介电常数溶剂与低粘度溶剂混合使用；常用电解质锂盐有高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂等，但从成本、安全性等多方面考虑，六氟磷酸锂是商业化锂离子电池采用的主要电解质；添加剂的使用尚未商品化，但一直是有机电解液的研究热点之一。 自1991年锂离子电池电解液开发成功，锂离子电池很快进入了笔记本电脑、手机等电子信息产品市场，并且逐步占据主导地位。目前锂离子电池电解液产品技术也正处于进一步发展中。在锂离子电池电解液研究和生产方面，国际上从事锂离子电池专用电解液的研制与开发的公司主要集中在日本、德国、韩国、美国、加拿大等国，以日本的电解液发展最快，市场份额最大。 国内常用电解液体系有EC+DMC、EC+DEC、EC+DMC+EMC、EC+DMC+DEC等。不同的电解液的使用条件不同，与电池正负极的相容性不同，分解电压也不同。电解液组成为lmol/L LiPF6/EC+DMC+DEC+EMC，在性能上比普通电解液有更好的循环寿命、低温性能和安全性能，能有效减少气体产生，防止电池鼓胀。EC/DEC、EC/DMC电解液体系的分解电压分别是4.25V、5.10V。据Bellcore研究，LiPF6/EC+DMC与碳负极有良好的相容性，例如在Li x C6/LiMnO4电池中，以LiPF6/EC+DMC为电解液，室温下可稳定到4.9V，55℃可稳定到4.8V，其液相区为-20℃～130℃，突出优点是使用温度范围广，与碳负极的相容性好，安全指数高，有好的循环寿命与放电特性。 多功能机手培训复习材料 铝电解多功能天车基础知识 铝电解天车又称铝电解多功能机组，其英文名为product tending machine，简称PTM，它是现代预焙阳极铝电解生产的关键设备，适用预焙阳极铝电解工艺生产，能满足铝电解车间高熔盐、大电流、强磁场、多粉尘HF烟气的工作环境，下面就铝电解多功能机组的相关知识做一简单介绍：一、铝电解多功能机组的发展 目前国内铝行业发展如雨后春笋般突飞猛进，老企业也不断地改造扩大产能，特别是大型预焙电解槽的出现，对铝电解多功能机组的要求也越来越高，各企业都视先进的设备为第一生产力，作为企业发展竞争的首要优势。 <一>、铝电解多功能机组的分类 预焙槽在电解车间的配置方式有横向配置和纵向配置两种，预焙槽按进电方式可分为两点进电槽和大面多点进电槽。合理设计的多点进电槽具有较好的三场分布，生产指标好，因而得到了广泛应用。目前，横向配置多用于新建铝厂；纵向配置国外多见。根据工艺配置和电解槽进电方式的需要，铝电解多功能机组可分成电解多功能机组和地面小车两大类。电解多功能机组按功能的配备可分为全功能电解多功能机组和简易电解天车两大类，其区别主要在于前者具有全自动更换阳极装置和自己配备有打壳动力源，而后者只有阳极提升、下降机构，同时兼作出铝用。铝电解多功能机组按操纵方式可分为驾驶室操纵机组和遥控机组两种形式。驾驶室操纵机组按驾驶室及工具的配置位置又有高位机组和低位机组之分。 地面小车有：打壳换极车、加料车、出铝车等。 <二>、铝电解多功能机组的技术现状 目前铝电解多功能机组普遍采用了起重机械和工程技术、液气压传动技术、电子技术和最新的科研成果。 电解多功能机组普遍采用桥式起重机的桥架作为机组机构，在桥架上配置有多个工具机构的工具小车、出铝小车、电葫芦等。 （1）行走传动系统电解多功能机组高位机组，采用的是多极电机或电阻调速。（2）主小车主小车主要功能：打壳和覆盖氧化铝，更换阳极。主小车可分为高位两种。低位机组主要用于两端进电电解槽，为了便于供电和供气安装有滑环装置，该处故障率较高，随着电解槽的发展，此种车型生产的越来越少。高位机组 电解质溶液知识点总结 一、电解质和非电解质 电解质：在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。 非电解质：在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物。 【注意】 1．电解质和非电解质的范畴都是化合物，所以单质既不是电解质也不是非电解质。 2．化合物为电解质，其本质是自身能电离出离子，有些物质溶于水时所得溶液也能导电，但这些物质自身不电离，而是生成了一些电解质，则这些物质不属于电解质。如：SO2、SO3、CO2、NO2等。 3．常见电解质的范围：酸、碱、盐、金属氧化物、水。 二.强电解质和弱电解质 强电解质：在溶液中能够全部电离的电解质。则强电解质溶液中不存在电离平衡。 弱电解质：在溶液中只是部分电离的电解质。则弱电解质溶液中存在电离平衡。 O _ 1．强、弱电解质的范围： 强电解质：强酸、强碱、绝大多数盐 弱电解质：弱酸、弱碱、水 2．强、弱电解质与溶解性的关系： 电解质的强弱取决于电解质在水溶液中是否完全电离，与溶解度的大小无关。一些难溶的电解质，但溶解的部分能全部电离，则仍属强电解质。如：BaSO4、BaCO3等。 3．强、弱电解质与溶液导电性的关系： 溶液的导电性强弱与溶液中的离子浓度大小有关。强电解质溶液的导电性不一定强，如很稀的强电解质溶液，其离子浓度很小，导电性很弱。而弱电解质溶液的导电性不一定弱，如较浓的弱电解质溶液，其电离出的离子浓度可以较大，导电性可以较强。 4．强、弱电解质与物质结构的关系： 强电解质一般为离子化合物和一些含强极性键的共价化合物，弱电解质一般为含弱极性键的化合物。5．强、弱电解质在熔融态的导电性： 离子型的强电解质由离子构成，在熔融态时产生自由移动的离子，可以导电。而共价型的强电解质以及弱电解质由分子构成，熔融态时仍以分子形式存在，所以不导电。 三、弱电解质的电离平衡： 强电解质在溶液中完全电离，不存在电离平衡。弱电解质在溶液中电离时，不完全电离，存在电离平衡。当弱电解质的离子化速率和分子化速率相等时，则建立了电离平衡。其平衡特点与化学平衡相似。（逆、等、动、定、变） 1．电离方程式： 书写强电解质的电离方程式时常用“==，书写弱电解质的电离方程式时常用“”。 2．电离平衡常数： 在一定条件下达到电离平衡时，弱电解质电离形成的各种离子的浓度的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数，这个常数称为电离平衡常数，简称电离常数。 原电池与电解池 一、原电池 1. 构成原电池的条件： A．活泼性不同的两个电极 ①活动性不同的金属（或一种金属和一种非金属导体石墨），活泼金属为负极。 ②两惰性电极——石墨或Pt等（燃料电池电极）。； B．电解质溶液； C．形成闭合电路； D．自发氧化还原反应。 2. 原电池的反应原理 电子从负极流出，沿导线流回正极 ①活动性不同的金属（或一种金属和一种非金属导体石墨） 负极：较活泼金属，失电子，化合价升高，发生氧化反应 溶液中的阴离子向负极移动，电极质量减小。 正极：不活泼金属（或石墨等），得电子，化合价降低，发生还原反应。 ①当负极材料能与电解液直接反应时，溶液中的阳离子得电子。例：溶液中如果有阳离子，应由金属阳离子先得电子，变成金属单质，锌铜原电池中，电解液为HCl，正极H+得电子生成H2。 ②当负极材料不能与电解液反应时，溶解在电解液中的O2得电子。如果电解液呈酸性，O2+4e-+4H+==2H2O；如果电解液呈中性或碱性，O2+4e-+2H2O==4OH- 判断正负极的依据：金属活动顺序表 ②两惰性电极——石墨或Pt等（燃料电池电极） 负极：可燃烧的气体 正极：氧气 3. 各种电池 ①碱性干电池 Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+2MnOOH ②铅蓄电池 Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O, 请写出电极反应式。注意:PbSO4是难溶物。 ③燃料电池 二、电解池 1. 电解：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，叫做电解。 2. 电解池的组成条件： ①直流电源 ②两个电极 ③电解质溶液或熔融电解质 ④形成闭合回路 ? 判断电解池两极的常用依据 ①看电源（与电池正极相连的是阳极，与负极相连的是阴极） ②看电子方向、两极产物（阳离子移向阴极，发生还原反应 阴离子移向阳极，发生氧化反应） 3. 电解反应方程式： 阴极：溶液中的阳离子向阴极移动，得电子，发生还原反应。阴极受保护。（电镀原理） 阳离子的放电顺序：金属活动顺序表的逆序 Zn 2+< Fe 2+ < Pb 2+ < H + < Cu 2+ < Fe 3+ < Hg 2+ < Ag + 注意： Ag + ＞ Fe 3+ ＞ Cu 2+ ； Fe 2+ ＞ H 2O ＞ Al 3+ 电镀时：H +浓度较小：H +＜ Zn 2+＜ Fe 2+＜ Pb 2+ ＜ Cu 2+ 阳极：溶液中的阴离子向阴极移动，失电子，发生氧化反应。 放电顺序：① 活性电极(Ag 以前)，电极失电子 A - ne-==A n+ ② 惰性电极(Pt 、Au 、石墨)，阴离子放电 S 2－＞I －＞Br －＞Cl － ＞OH － ? 电解硫酸铜溶液的电极反应式和总反应式 阴极：2Cu 2+ + 4e- = 2Cu 阳极：4OH - - 4e- = 2H 2O + O 2↑ ４Ｈ２Ｏ==４H ++４ＯＨ－ ? 写出以碳棒作电极电解饱和氯化钠溶液的电极反应式 阳极 (C)： 2Cl －－ 2e －＝Cl2↑ 阴极 (C)：2H+ +2e －＝ H2 ↑ ? 写出以铜棒作电极电解氯化铜溶液的电极反应式 阳极 (Cu)： Cu － 2e －＝Cu2+ 阴极 (Cu)： Cu2+ +2e －＝ Cu 4. 电解原理的应用 a. 铜的电解精炼 ⑴粗铜含的杂质: Zn 、Fe 、Ni 、Ag 、Au 等 ⑵粗铜的精炼 粗铜做阳极，纯铜做阴极，CuSO 4溶液做电解液 (3)电极反应式 (4) 阳极上比铜不活泼的金属，沉积于阳极底部，成为阳极泥，可以提炼金、银 等贵重金属 通电 2Cu ２+ + 2H 2O 2Cu + ４Ｈ+ + O 2↑ 电解池 第1课时 电解原理 学习目标 1、理解电解原理,初步掌握一般电解反应两极反应物、产物的判断方法,能写出电极反应式和电解化学方程式。 知识归纳 1、电解：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,叫做电解。其实质是电解质溶液导电的过程。 电解池：把电能转化为化学能的装置,叫做电解池。 2、电极：（与电极材料无关）阳极：与电源的正极相连,发生氧化反应； 阴极：与电源的负极相连，发生还原反应。 3、构成条件：“三电一回路”①直流电源；②阴、阳电极；③电解质溶液或熔融电解质；④形成闭合回路。 4、(1)影响离子放电能力的因素：①离子得失电子的能力；②离子的浓度。 (2)离子的放电顺序：（物质在电解池的阴、阳两极发生反应的过程叫放电） 阴极:氧化性强的离子先得电子 Ag +>Hg 2+>Fe 3+>Cu 2+>H +(酸溶液)>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+>H +(水溶液)>Al 3+>Mg 2+>Na +>Ca 2+>K + 阳极：阳极金属或还原性强的离子先失电子 活性电极>S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->N>S>F - 5、分析总结书写电解池电极反应的一般思路 ? 6、原电池和电解池的区别 负较活泼金属阳与电源正极相连正不活泼金属或非金属导体阴与电源负极相连三个①活动性不同的两个电极①两个电极原电池 电解池一个概念 将化学能转变为电能的装置将电能转变为化学能的装置两个电极 极—失电子—发生氧化反应极—失电子—发生氧化反应极—得电子—发生还原反应极—得电子—发生还原反应流向电子负极→外电路→正极阳极→外电路→阴极 电流正极→外电路→负极阴极→外电路→阳极 离子阳离子→正极，阴离子→负极阳离子→阴极，阴离子→阳极 四个条件 ②电解质溶液③闭合电路④自发进行的氧化还原反应②电解质溶液③闭合电路④外加直流电源相同点氧化还原反应 原电池和电解池知识点一．原电池和电解池的比较： 二．原电池正负极的判断： ⑴根据电极材料判断：活泼性较强的金属为负极，活泼性较弱的或者非金属为正极。 ⑵根据电子或者电流的流动方向：电子流向：负极→正极。电流方向：正极→负极。 ⑶根据电极变化判断：氧化反应→负极；还原反应→正极。 ⑷根据现象判断：电极溶解→负极；电极重量增加或者有气泡生成→正极。 ⑸根据电解液内离子移动的方向判断：阴离子→移向负极；氧离子→移向正极。 三．电极反应式的书写： *注意点： 1.弱电解质、气体、难溶物不拆分，其余以离子符号表示； 2.注意电解质溶液对正负极的影响； 3.遵守电荷守恒、原子守恒，通过添加H+ 、OH- 、H 2 O 来配平 1.负极：⑴负极材料本身被氧化： ①如果负极金属生成的阳离子与电解液成分不反应，则为最简单的：M-n e-=M n+ 如：Zn-2 e-=Zn2+ ②如果阳离子与电解液成分反应，则参与反应的部分要写入电极反应式中： 如铅蓄电池，Pb+SO 4 2--2e-=PbSO 4 ⑵负极材料本身不反应：要将失电子的部分和电解液都写入电极反应式， 如燃料电池CH 4 -O 2 (C作电极)电解液为KOH：负极：CH 4 +10OH-8 e-=C0 3 2-+7H 2 O 2.正极：⑴当负极材料能自发的与电解液反应时，正极则是电解质溶液中的微粒的反应， H 2 SO 4 电解质，如2H++2e=H 2 CuSO 4 电解质： Cu2++2e= Cu ⑵当负极材料不与电解质溶液自发反应时，正极则是电解质中的O 2 反正还原反应 ①当电解液为中性或者碱性时，H 2 O参加反应，且产物必为OH-, 如氢氧燃料电池（KOH电解质）O 2 +2H 2 O+4e=4OH- ②当电解液为酸性时，H+参加反应，产物为H 2 O 如氢氧燃料电池（KOH电解质） O 2 +4O 2 +4e=2H 2 O 四．常见的原电池 1.银锌电池：(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH ) 负极：Zn+2OH––2e-== Zn(OH)2 (氧化反应) 正极：Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH－(还原反应) 化学方程式Zn + Ag2O + H2O== Zn(OH)2 + 2Ag 2.铝–空气–海水（负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水） 负极：4Al－12e－==4Al3+ (氧化反应) 正极：3O2+6H2O+12e－==12OH－（还原反应) 总反应式为：4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3（铂网增大与氧气的接触面） ——海洋灯标电池 电解池 弱电解质的电离知识点总结 二、强电解质与弱电解质 1、强电解质：溶于水或熔融状态下几乎完全电离的电解质。 2、弱电解质：溶于水或熔融状态下只有部分电离的电解质。 强弱电解质与结构的关系 ①电解质的强弱与化学键有关，但不由化学键类 型决定。强电解质含有离子键或强极性键，但含有强极性键的不一定都是强电解质，如H2O、HF等都是弱电解质。 ②电解质的强弱与溶解度无关。如BaSO4、CaCO3等 ③电解质的强弱与溶液的导电能力没有必然联系。 说明 离子化合物在熔融或溶于水时离子键被破坏，电离产生了自由移动的离子而导电；共价化合物只有在溶于水时才能导电．因此，可通过使一个化合物处于熔融状态时能否导电的实验来判定该化合物是共价化合物还是离子化合物。 3、电解质溶液的导电性和导电能力 ① 电解质不一定导电(如NaCl 晶体、无水醋 酸)，导电物质不一定是电解质(如石墨)，非电解质不导电，但不导电的物质不一定是非电解质； ② 电解质溶液的导电性强弱决定于溶液离子浓 度大小，浓度越大，导电性越强。离子电荷数越高，导电能力越强。 导电 离子离子所 溶液电离 ③强电解质溶液导电性不一定比弱电解质强 （浓度可不同）；饱和强电解质溶液导电性不一定比弱电解质强 ④电解质的导电条件是水溶液或高温熔融液 （熔液）。共价化合物只能在溶液中导电，离子化合物在熔液和溶液均可导电。(区别离子与共价化合物) 三、弱电解质的电离平衡 1、电离平衡概念 一定条件（温度、浓度）下，分子电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等，溶液中各分子和离子的浓度都保持不变的状态叫电离平衡状态（属于化学平衡）。 任何弱电解质在水溶液中都存在电离平衡，达到平衡时，弱电解质具有该条件下的最大电离程度。 2、电离平衡的特征 原电池和电解池 1．原电池和电解池的比较: 2原电池正负极的判断: ⑴根据电极材料判断：活泼性较强的金属为负极,活泼性较弱的或者非金属为正极。 ⑵根据电子或者电流的流动方向：电子流向：负极→正极。电流方向：正极→负极. ⑶根据电极变化判断：氧化反应→负极； 还原反应→正极。 ⑷根据现象判断：电极溶解→负极; 电极重量增加或者有气泡生成→正极。 ⑸根据电解液内离子移动的方向判断：阴离子→移向负极;氧离子→移向正极。 3电极反应式的书写： 负极：⑴负极材料本身被氧化： ①如果负极金属生成的阳离子与电解液成分不反应，则为最简单的：M —n e —=M n+ 如：Zn-2 e —=Zn 2+ ②如果阳离子与电解液成分反应，则参与反应的部分要写入电极反应式中： 如铅蓄电池，Pb+SO 42--2e -=PbSO 4 ⑵负极材料本身不反应：要将失电子的部分和电解液都写入电极反应式， 如燃料电池CH 4—O 2（C 作电极)电解液为KOH ：负极：CH 4+10OH-8 e -=C032— +7H 2O 正极：⑴当负极材料能自发的与电解液反应时，正极则是电解质溶液中的微粒的反应, H2SO4电解质，如2H + +2e=H 2 CuSO 4电解质: Cu 2++2e= Cu ⑵当负极材料不与电解质溶液自发反应时，正极则是电解质中的O 2反正还原反应 ① 当电解液为中性或者碱性时，H 2O 比参加反应,且产物必为OH — ， 装置 原电池 电解池 实例 原理 使氧化还原反应中电子作定向移动，从而形成电流.这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池. 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叫做电解。这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池. 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。 ③能自发的发生氧化还原反应 ④形成闭合回路 ①电源； ②电极（惰性或非惰性); 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 —=Zn 2+ （氧化反应) 正极：2H ++2e —=H 2↑（还原反应） 阴极:Cu 2+ +2e — = Cu （还原反应) 阳极：2Cl -—2e -=Cl 2↑ （氧化反应) 电子流向 负极→正极 电源负极→阴极；阳极→电源正极 电流方向 正极→负极 电源正极→阳极;阴极→电源负极 能量转化 化学能→电能 电能→化学能 应用 ①①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）。 电解池知识点归纳 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】 电解池 第1课时电解原理 学习目标 1、理解电解原理,初步掌握一般电解反应两极反应物、产物的判断方法,能写出电极反应式和电解化学方程式。 知识归纳 1、电解：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,叫做电解。其实质是电解质溶液导电的过程。 电解池：把电能转化为化学能的装置,叫做电解池。 2、电极：（与电极材料无关）阳极：与电源的正极相连,发生氧化反应； 阴极：与电源的负极相连，发生还原反应。 3、构成条件：“三电一回路”①直流电源；②阴、阳电极；③电解质溶液或熔融电解质；④形成闭合回路。 4、(1)影响离子放电能力的因素：①离子得失电子的能力；②离子的浓度。 (2)离子的放电顺序：（物质在电解池的阴、阳两极发生反应的过程叫放电） 阴极:氧化性强的离子先得电子 Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸溶液)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水溶液)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阳极：阳极金属或还原性强的离子先失电子 活性电极>S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->N>S>F - 5、分析总结书写电解池电极反应的一般思路 6、 原电池和电解池的区别 【练习1】如图所示是电 解氯化铜溶液的装置,其中c 、d 为石墨电极,下列有关判断正确的是( ) A.a 为负极,b 为正极 B.a 为阳极,b 为阴极 C.电解过程中,d 电极质量增加 D.电解过程中,氯离子的浓度不变 随堂检测 1.关于原电池、电解池的电极名称,下列说法错误的是( ) A.原电池中失去电子的一极为负极 负较活泼金属阳与电源正极相连正不活泼金属或非金属导体阴与电源负极相连三个①活动性不同的两个电极①两个电极原电池 电解池 一个概念将化学能转变为电能的装置将电能转变为化学能的装置两个电极 极—失电子—发生氧化反应 极—失电子—发生氧化反应 极 —得电子—发生还原反应极 —得电子—发生还原反应流向 电子 负极→外电路→正极阳极→外电路→阴极电流正极→外电路→负极阴极→外电路→阳极离子 阳离子→正极，阴离子→负极阳离子→阴极，阴离子→阳极 四个条件②电解质溶液③闭合电路 ④自发进行的氧化还原反应 ②电解质溶液③闭合电路④外加直流电源 相同点 氧化还原反应 锂离子电池电解液概述 一、锂离子电池电解液 电解液是锂离子电池四大关键材料之一，号称锂离子电池的血液，是锂离子电池获得高压、高比能等优点的保证。电解液主要由高纯度有机溶剂、电解质锂盐、必要添加剂等原料，在一定条件下，按一定比例配制而成。 1.1有机溶剂 有机溶剂一般用高介电常数溶剂于低粘度溶剂混合使用。常用的电解质锂盐有高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂等，从成本、安全性等多方面考虑，六氟磷酸锂是商业化锂离子电池采用的主要电解质。 锂离子电池电解液中常用的有机溶剂有碳酸乙烯酯（EC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸二甲酯（DMC）、碳酸甲乙酯（EMC）、碳酸丙烯酯（PC）、丙烯酸乙酯（EA）、丙烯酸甲酯（MA）等。有机溶剂在使用前必须严格控制质量，溶剂的纯度于稳定电压之间有密切联系，有机溶剂的水分，对于配制合格电解液起着决定作用。水分降低至10-6之下，能降低六氟磷酸锂的分解、减缓SEI膜的分解、防止气涨等。利用分子筛吸附、常压或减压蒸馏、通入惰性气体的方法，可以使水分含量达到要求。为了获得具有高离子导电性的溶液，以便锂离子在其中快速移动，溶剂一般采用混合材料，如碳酸乙烯酯（EC）+碳酸二甲酯（DMC），碳酸乙烯酯（EC）+碳酸二乙酯（DEC）。 1.2电解质锂盐 电解质锂盐占电解液成本最大，约占到电解液成本的40%左右。LiPF6是最常用的电解质锂盐，其对负极稳定，电导率高，放电容量大，内阻小，充放电速度快。但对水分和HF及其敏感，易发生反应，其操作应在干燥气氛（如手套箱）中进行，不耐高温，80℃～100℃发生分解反应，生成五氟化磷和氟化锂。从成本、安全性等多方面考虑，六氟磷酸锂具有突出的离子电导率、较优的氧化稳定性和较低的环境污染等优点，是目前首选的锂离子电池电解质，也是商业化锂离子电池采用的主要电解质。除此之外还有LiBF4、LiPF6、LiBOB、LiFSI、LiPF2、LiTDI等一系列安全性高、循环性能好的锂盐电解质体系得到关注。 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。 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+ 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。锂离子电池基础知识100答
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