电解原理和电解规律
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电解池Array一、电解原理1.概念(1)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。
(2)把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。
(3)当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程2.电解原理:CuCl2=Cu2++2Cl-与电源负极相连的电极为阴极:Cu2++2e-=Cu(还原反应)与电源正极相连的电极为阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)CuCl2Cu+Cl2↑3.电解池中的电子的移动方向电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子(被还原)电解池中阴离子(被氧化)→电解池阳极→电源正极4. 电极产物的判断离子的放电顺序阴极:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+阳极:M(金属,金铂除外)>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根5.电极反应式的书写:电子守恒、电荷守恒、原子守恒(特别注意电解质及所处环境)。
6.电解规律二、电解原理的应用1.电镀①电镀即是特殊情况下的电解,一般不必把它当做一个新知识处理。
②由于电镀的特殊性(镀层作阳极,失电子,发生氧化反应,镀层阳离子得电子,发生还原反应)使电镀的结果是除了阳极变薄(金属溶解),阴极变厚(镀层金属吸附)之外,无任何其他变化。
其电极方程式一般为:阳极:M-ne-=M n+阴极:M n++ne-=M2.电冶金铜的电解精炼以粗铜为阳极,以纯铜为阴极,以CuSO4溶液为电解液进行电解阳极:Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Ni-2e-=Ni2+Cu-2e-=Cu2+阴极:Cu2++2e-=Cu思考冶炼钠、镁、铝3.氯碱工业—工业上用电解饱和食盐水(NaCl溶液)的方法制取烧碱(NaOH)、氯气(Cl2)、氢气(H2),以及以烧碱(NaOH)、氯气(Cl2)、氢气(H2)为原料生产一系列其他化工产品的化工生产过程统称氯碱工业。
(基础化工之一)氯碱工业的应用:化工、轻工、纺织、冶金、石化及公用事业。
电解池:一、电解原理1、电解池:把电能转化为化学能的装置,也叫电解槽。
2、电解:电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的,不是自发的)的过程3、放电:当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程4、电子流向:(电源)负极—(电解池)阴极—(离子定向运动,电子不进溶液)电解质溶液—(电解池)阳极—(电源)正极5、电极名称及反应:阳极:与直流电源的正极相连的电极,发生氧化反应阴极:与直流电源的负极相连的电极,发生还原反应6、电解CuCl2溶液的电极反应:阳极:2Cl- -2e-=Cl2 (氧化)阴极:Cu2++2e-=Cu(还原)总反应式:CuCl2 =Cu+Cl2↑7、电解本质:电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的电解过程☆规律总结:电解反应离子方程式书写:放电顺序:阳离子放电顺序Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+> H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+ >H+(指水电离的)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阴离子的放电顺序是惰性电极时:S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子) >F-是活性电极时:电极本身溶解放电☆注意先要看电极材料,是惰性电极还是活性电极,若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属,则阳极反应为电极材料失去电子,变成离子进入溶液;若为惰性材料,则根据阴阳离子的放电顺序,依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。
电解质水溶液点电解产物的规律四种类型电解质分类:(1)电解水型:含氧酸,强碱,活泼金属含氧酸盐(2)电解电解质型:无氧酸,不活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)(3)放氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐(4)放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐二、电解原理的应用1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气(1)、电镀应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法(2)、电极、电解质溶液的选择:阳极:镀层金属,失去电子,成为离子进入溶液M— ne — == M n+阴极:待镀金属(镀件):溶液中的金属离子得到电子,成为金属原子,附着在金属表面M n+ + ne — == M电解质溶液:含有镀层金属离子的溶液做电镀液镀铜反应原理阳极(纯铜):Cu-2e-=Cu2+,阴极(镀件):Cu2++2e-=Cu,电解液:可溶性铜盐溶液,如CuSO4溶液(3)、电镀应用之一:铜的精炼阳极:粗铜;阴极:纯铜电解质溶液:硫酸铜3、电冶金(1)、电冶金:使矿石中的金属阳离子获得电子,从它们的化合物中还原出来用于冶炼活泼金属,如钠、镁、钙、铝(2)、电解氯化钠:通电前,氯化钠高温下熔融:NaCl == Na + + Cl—通直流电后:阳极:2Na+ + 2e— == 2Na 阴极:2Cl—— 2e—== Cl2↑☆规律总结:原电池、电解池、电镀池的判断规律(1)若无外接电源,又具备组成原电池的三个条件。
(完整版)电解池知识点电解池电解原理1.概念:使电流通过电解质溶液(或熔化的电解质)⽽在阴,阳两极引起的氧化还原反应的过程。
2.电解池:(1)装置特点:转化为能。
(2)形成条件:○1与电源相连的两个电极;○2电解质溶液(或熔化的电解质);○3或形成闭合回路(3)电极名称:○1阳极:连电源极,失电⼦发⽣反应。
○2阴极:连电源极,得电⼦发⽣反应。
(4)电解结果:在两极上有新物质⽣成。
3. 书写第⼀步:确定电极的材料及阴阳极;第⼆步:根据电极材料和溶液介质情况分析判断电极反应;第三步:将电极反应相加得总反应式(注意有⽔被电解时的情况)。
4.电解规律(1).电极产物的判断因此,离⼦的氧化性越强,越容易在阴极得电⼦,⽽离⼦的还原能⼒越强,越容易在阳极失电⼦。
类型电析反应特点实例电解对象电解质浓度pH 复原电解质溶液电解⽔型阴极:2H++2e-= H2阳极:4OH--4e-==2H2O + O2NaOH ⽔H2SO4⽔Na2SO4⽔分解电解质型电解质电离出的阴阳离⼦分别在两级放电HCl 电解质CuCl2 电解质放H2⽣碱型阴:H2O放H2⽣成碱阳:电解质阴离⼦放电NaCl 电解质和⽔放O2⽣酸型阴:电解质阳离⼦放电阳: H2O放O2⽣成酸CuSO4电解质和⽔(3).电解后溶液pH的变化①由电解总⽅程式判断整体的变化②由电极反应式判断局部的变化,阴极:H+放电,pH增⼤;阳极:OH-放电,pH变⼩。
(4).电解后电解质溶液的复原到底加⼊何物质能够复原?例如电解CuSO4溶液,为什么要加CuO⽽不是Cu(OH)2?要从⼀个个的个例中总结出规律———加⼊适量阴阳两极产物的化合物。
总的来讲,就是既要考虑“质”⼜要考虑“量”。
这样,就不难理解电解CuSO4溶液,为什么要加CuO⽽不是Cu(OH)2了。
那就是“消耗什么加什么,消耗多少加多少”,加显然多加了氢。
(5)电⼦流向:电源负极→沿导线→阴极→电解溶液中离⼦的移动→阳极→沿导线→电源正极5.电解池原理应⽤(1).铜的电解精炼粗铜中常含有Fe.Zn.Ni.Ag.Au等,通电时,作阳极,作阴极。
电解池的电解规律电解池工作原理(1)惰性电极电解酸、碱、盐溶液,就可以分为电解水型(例NaOH)、分解电解质型(例CuCl2)、放H2生碱型(例NaCl)、放O2生酸型(例CuSO4)等。
假如上述方法不简单记忆简单混淆,不妨干脆就重点记住常见阴阳离子的放电按次序(借助氧化还原学问更简单记),用到时现推导即可。
(2)阴阳离子的放电按次序:阳极:金属阳极(Au、Pt除外)S2—I— Br—Cl—OH—含氧酸根离子和F—。
阴极:Ag+Hg+Fe3+Cu2+Pb2+H+Sn2+Fe2+Zn2+(H+)Mg2+Na+Ca2+K+。
上述放电次序分成四组,即“阴前离子和阴后离子,氢前离子和氢后离子”,然后两两组合成可溶于水的电解质,分析电解时的阴阳极放电情况,就不难总结出电解规律。
(3)规律:①位于前边的还原性强的微粒优先失去电子。
只要有水,含氧酸根离子和F—就不能失去电子。
若阳极是活泼或较活泼金属时,一般是电极的金属失去电子,而不是电解液中阴离子放电。
②阳离子放电,其次序大体可参照金属活动次序来推断。
位于金属活动次序表后面的金属,其对应的阳离子越易得到电子:即位于前边的氧化性强的微粒优先得到电子。
只要有水,一般H+后面的离子不能得到电子。
③一般电解规律(惰性电极)可以概括为:阳极:无卤(I2、Br2、Cl2)有氧阴极:前氢后金(氢前析氢,氢后析金)需要特别注意的是电解确定要看好阳极材料,若是活泼金属则是该金属放电。
纸张水分测定仪的电解池磨口清洗方法电解池磨口是纸张水分测定仪的一个紧要元件,在日常操作中需要多加保养,以下介绍了几点清洗方法。
1、排去电解池中的电解液并冲洗干净。
2、在磨口结合处四周注入少量的丙酮然后轻轻的转动磨口处零件即可拆卸。
3、如仍不能拆卸,请将电解池放入2升的烧杯中,渐渐加入浓度为5%的氯化钾溶液浸泡,必需特别注意,不要让微量水分测定仪测量电极、阴极室电极的引线套端头进入液体,浸泡约十几小时或24小时后,即可拆卸。
一、电解原理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2.电解池的组成:⑴阳极——与电源正极相连阴极——与电源负极相连⑵形成条件:①直流电源②两个电极③电解质溶液(或熔化的电解质)④形成闭合回路3.电解反应类型⑴惰性电极:(电极不参加反应)①只有电解质参加的反应例:电解CuCl2溶液阴极反应:Cu2++2e-=Cu阳极反应:2Cl--2e-=Cl2↑总反应:CuCl2Cu+Cl2↑在电场作用下,CuCl2溶液中阳离子(Cu2+,H+)向阴极移动,阴离子(Cl-,OH-)向阳极移动。
Cu2+得电子能力大于H+,Cl-失电子能力大于OH-。
②只有水参加的反应:例:电解H2SO4溶液阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑阴极:2H++2e-=H2↑总反应:2H2O 2H2↑+O2↑电解H2SO4溶液,相当于电解水,不断电解过程中H+浓度增大,H2SO4浓度增大,溶液pH值减小。
③水和电解质均参加反应。
例:电解NaCl溶液阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:2H++2e-=H2↑总反应:2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH电解过程中H+得电子,破坏水的电离平衡,H2O H++OH-,水的电离平衡向右移动,溶液pH值增大。
⑵电极参加反应[金属做阳极(除Pt 外)]:例:金属作阳极时,金属失电子,而不是阴离子失电子。
在阳极,Cu 失电子能力大于SO 42-、OH -,因此电极Cu 首先失电子:阳极反应:Cu-2e -=Cu 2+阴极反应:2H +-2e -=H 2↑ 总反应:Cu+2H +Cu 2++H 2↑从总反应看出不活泼的Cu 将较活泼H 置换出来,不符合金属活动顺序表,因此化学反应能不能发生没有严格界限,不能自发进行的反应,提供能量(如电解)也能进行。
二、电解反应规律:1.当惰性材料做电极时,阴、阳离子放电顺序为:盐的类型实 例参加电解物质溶液pH使溶液复原应加入物质1、A-C 盐Na 2SO 4 KNO 3 H 2O不变H 2OA 的碱 KOH NaOH 增大 C 的酸H 2SO 4 HNO 3减小2、B-D盐CuCl2HgCl2电解质不定CuCl2、HgCl2D的酸HCl HBr 增大HCl、HBr3、A-D盐NaCl KBr H2O+电解质增大HCl、HBr4、B-C盐CuSO4AgNO3减小CuO、Ag2O说明:①阴阳离子在两极上放电顺序复杂,与离子性质、溶液浓度、电流强度、电极材料等都有关,不应将放电顺序绝对化,以上仅是一般规律。
水的电解知识点总结水的电解可以通过直流电或者交流电来进行。
在直流电解中,正极产生氧气,负极产生氢气。
而在交流电解中,由于正负极不断变化,因此氧气和氢气的产生区域也不断交替。
水的电解反应可以用如下方程式表示:2H2O(l) → 2H2 (g) + O2 (g)其中,(l)代表液态状态,(g)代表气态状态。
1.电解原理电解是通过外加电力使电极间发生的化学反应。
其基本原理是外电源的电能把电极间的化学能转变成化学反应的能量。
2.电解概念及特点电解是把电能转化为化学能的过程。
电解实验使化学反应与电能相联系。
通过电解,有时可以得到较困难获得的化合物。
电解的一个重要特征是,它是在电极上进行的。
电解产物的种类和产生量与传递给电解质的电流量成正比。
3.电解的三大基本规律1)通电时间与电积物量成正比规律电解质通电时间的长短,对电积物产生的影响,符合电解的通电时间与电积物量成正比的规律。
2)通电电流强度与电积物量成正比规律通电电流的大小对电积物产生的影响,符合电积电流强度与电积物量成正比的规律。
3)通电时在同一电解质放电的组成方面电当量关系规律通电时在同一电解质放电的组成方面的定成关。
产物的放有固定的化学比例。
4. 水的电解水的电解是指过程结束水电解为氢气和氧气。
在电解时,在电解槽的阳极上产生氧气(O2),在阴极上产生氢气(H2)。
水的电解能够生产氢气和氧气。
这是一种非常重要的分解水的方法。
在实际应用中,水的电解可以用来制取氢气和氧气。
5.仪器装置插图电解实验仪器装置为:电源、电解槽、电解质溶液和两根电极(通用电极有铂、银、铁、镍)1)电源:电解实验的电源通常为干电池或直流稳压电源。
2)电解槽:一般为玻璃或塑料小槽,有两个电极槽,每个槽中都装满电解质溶液3)电解质溶液:电解质是能够导电的化合物溶液。
4)两根电极:一般使用铂或金作为电极材料。
6.实验内容与操作实验内容:研究电解的通电时间与电积物量成正比的规律,以电解水为例。
电解的基本原理
电解是指在电场作用下,将电解质溶液或熔融的电解质加热至一定温
度后,使其发生氧化还原反应,从而在阳极和阴极上产生气体或沉淀
等现象的化学过程。
这种过程是利用外加电场的能量将化学能转换为
电能的过程。
电解的基本原理可以归纳为以下几点:
1. 伏打定律
伏打定律是描述电解过程中产生气体的规律。
它表明,在相同条件下,产生气体的速率与通过液体中的电流强度成正比,与生成气体所需的
物质量成正比。
2. 阳极和阴极反应
在电解过程中,阳极和阴极上会发生不同的反应。
通常情况下,阳极
会发生氧化反应,而阴极会发生还原反应。
这些反应会引起物质从溶
液中析出或消失。
3. 离子迁移
在电解过程中,离子会在外加电场作用下向相对方向移动。
正离子会向阴极移动,而负离子则会向阳极移动。
这种离子迁移是导致电解质发生化学反应的重要因素。
4. 电解液浓度
电解液的浓度对电解过程也有影响。
通常情况下,当电解液浓度增加时,产生的沉淀物或气体数量也会增加。
这是因为更多的离子可以参与到反应中。
5. 温度和压力
温度和压力对电解过程也有影响。
通常情况下,当温度升高时,反应速率会增加。
而在熔融状态下进行电解时,压力则会影响到析出物的形态和数量。
总之,电解是一种利用外加电场将化学能转换为电能的过程。
它基于伏打定律、阳极和阴极反应、离子迁移、电解液浓度以及温度和压力等原理。
了解这些原理可以帮助我们更好地理解和掌握电化学知识,并在实践中更好地运用它们。