电解基础知识总结

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电解基础知识总结

1、电解池的基本情况

(1)构成:直流电源、两极、电解质溶液和闭合回路。

(2)能量转化形式:电能转化为化学能。

(3)电极与电极反应:与直流电源的正极相连的是阳极,发生氧化反应;

与直流电源的负极相连的是阴极,发生还原反应.

(4)溶液中阴、阳离子的移动方向:阳离子移向阴极;阴离子移向阳极。

(5)电子流向:直流电源的负极→电解池的阴极(得电子);在电解质溶液中,靠阴、阳离子发生定向移动而导电;电解池的阳极(失电子)→直流电源的正极。

(6)电解质导电的过程实质就是电解的过程。

2、电极反应规律

(1)阳极反应(与电极材料有关)

①若为活泼电极(除金、铂以外的金属电极):金属失去电子生成金属离子;

②若为惰性电极(石墨、铂):阴离子放电,常用阴离子的放电顺序为:OH — 〈 Cl— < Br— 〈 I-

〈 S2—;②阴极反应(与电极材料无关):阳离子放电,常见阳离子放电顺序为: H+< Cu2+〈 Fe3+〈 Ag +。

3、用惰性电极电解电解质溶液的规律:

(1)电解水型:强碱:NaOH、KOH、Ba(OH)2;含氧酸:H2SO4、HNO3等;活泼金属的含氧酸盐:Na2SO4、K2SO4等.电解后复原方法:加H2O。

(2)电解电解质本身型:无氧酸:HCl、HBr、HI等;不活泼金属的无氧酸盐:CuCl2、CuBr2、CuI2等。电解后复原方法:加电解质本身。

(3)电解水和电解质型

①放氢生碱型:NaCl、NaBr、KI、Na2S等;电解后复原方法:加HCl、HBr、HI、H2S气体。

②放氧生酸型:CuSO4、AgNO3等。电解后复原方法:加CuO、Ag2O。

4、电镀池的特点

(1)电极:镀层金属或惰性电极作阳极,镀件作阴极.

(2)电解质溶液:含有镀层金属离子的盐溶液作电解质溶液。

(3)镀层金属离子浓度变化情况:若用镀层金属

作阳极,电解质溶液中的镀层金属离子浓度不变;若用惰性电极作阳极,电解质溶液中的镀层金属离子浓度减小。

5、电解精炼铜的电解槽特点

(1)电极:粗铜做阳极,精铜作阴极.

(2)电解质溶液:硫酸酸化的CuSO4溶液

(3)粗铜中各成分的去向:比铜活泼的金属(如Fe、Zn、Ni等)失去电子进入溶液,以离子形式存在;不如铜活泼的金属(如金、铂等)以单质形式落入阳极下方,形成阳极泥。

6、重要的电极反应式和电解总式

(1)用惰性电极电解食盐水

阳极:2Cl- - 2e— == Cl2↑

阴极:2H+ + 2e— == H2↑

总反应式:2Cl- +2H2O(通电) H2↑+Cl2↑ +2OH—

2NaCl +2H2O (通电)H2↑+Cl2↑ +2NaOH

(2)用惰性电极电解CuSO4溶液

阳极:4OH— — 4e- == O2↑ + 2H2O

阴极:2Cu2+ + 4e- == 2Cu 通电

通电

通电 总反应式:2Cu2+ + 2H2O(通电) 2Cu↓ + O2↑ + 4H+

2CuSO4+ 2H2O (通电) 2Cu↓ + O2↑ + 2H2SO4

(3)用惰性电极电解AgNO3溶液

阳极:4OH— — 4e— == O2↑ + 2H2O

阴极:4Ag+ + 4e- == 4Ag

总反应式:4Ag+ + 2H2O = 4A+g↓ + O2↑ + 4H+

4AgNO3 + 2H2O == 4Ag↓ + O2↑4HNO3

(4)电解精炼铜

阳极(粗铜):Cu—2e- == Cu2+

阴极 (纯铜) :Cu2+ +2e— == Cu

(5)电镀铜

阳极(纯铜):Cu — 2e- == Cu2+

阴极(待镀金属,如Fe):Cu2+ + 2e— == Cu

(6)用惰性电极电解CuCl2溶液

阳极:2Cl- — 2e- ==Cl2↑

阴极:Cu2+ + 2e- == Cu

总反应式:2Cl— + Cu2+ == Cl2↑ + Cu

(7)用惰性电极电解熔融的氯化钠的电解总式:

2NaCl =====2Na+Cl2↑

7、注意事项

(1)电解质先电离后电解,难溶物一般不能被电解。

(2)电解时电极反应可能会发生改变。