电解时离子放电顺序
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第2课时 电解原理的应用1.装置2.现象(1)阳极上:有气体产生。
(2)阴极上:有气体产生,阴极附近溶液变红。
3.原理分析及电极反应电解时,Cl -、OH -移向阳极,Na +、H +移向阴极。
(1)阳极离子放电顺序:Cl ->OH -,电极反应:2Cl --2e -===Cl 2↑(氧化反应)。
(2)阴极离子放电顺序:H +>Na +,电极反应:2H ++2e===H 2↑(还原反应)。
4.电解反应化学方程式: 2NaCl +2H 2O=====通电2NaOH +H 2↑+Cl 2↑,离子方程式:2Cl -+2H 2O=====通电2OH -+H 2↑+Cl 2↑。
[师生互动·解疑难](1)电解饱和食盐水阴极区溶液呈碱性的原因:电解饱和食盐水过程中,阴离子放电顺序为H +>Na +,所以H +在阴极上得电子而生成H 2,破坏了水的电离平衡,促进了水的电离,使阴极区溶液中c (OH -)>c (H +),所以阴极区溶液呈碱性。
(2)氯碱工业上电解饱和食盐水通常以石墨作阳极,涂镍碳钢网作阴极。
(3)用湿润的KI 淀粉试纸检验阳极放出的氯气。
1.工业上电解食盐水的阴极区产物是( )A .氯气B .氢气和氯气C .氢气和氢氧化钠D .氯气和氢氧化钠1.装置2.原理阳极:Cu(粗铜)-2e -===Cu 2+。
阴极:Cu 2++2e -===Cu 。
3.重要提示(1)铜的电解精炼过程中,Zn 、Ni 、Fe 等比铜活泼的金属在阳极放电变成金属阳离子进入溶液,不如铜活泼的银、金、铂等金属不放电与其他不溶性杂质混在一起沉积在电解池的底部,形成阳极泥。
(2)精炼铜时,由于阳极上溶解的金属为Fe 、Zn 、Ni 、Cu 等,而在阴极上只有Cu 析出,根据电子守恒,阳极溶解的质量小于阴极析出的质量。
(3)电解精炼后溶液中阴离子浓度不变,阳离子浓度有的(如Cu 2+)变小,有的(如Zn 2+、Fe 2+、Ni 2+等)变大。
电解时离子放电顺序一、放电的概念放电:阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。
二、离子放电顺序1、决定离子放电顺序的因素:①离子得失电子的能力②离子的浓度③电极材料多种阴阳离子分别移向阴极阳极时,优先放电的是:氧化性、还原性强的离子2、电极反应(1)阴极:(阳离子得电子)Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+(2)阳极:(阴离子失电子)若阳极是活泼金属(金属活动顺序表Ag以前),溶液中的阴离子一律不放电,而是电极材料失电子。
注:电解题优先看阳极材料若阳极是惰性(Pt、Au、石墨),则放电顺序如下:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子3、电解规律(用惰性电极电解时)⑴、电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时,实质上是电解水。
如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液时其电极反应式为:阳极:4OH--4e-=2H2O +O2↑阴极:4H+ +4e-=2H2 ↑总反应:2H2O =O2↑ +2H2↑电解后溶液中溶质的质量分数增大,若要恢复原来的浓度,只需加入一定量的水即可。
⑵、电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的无氧酸盐溶液时,实质上是电解质本身被电解。
如电解盐酸、CuCl2溶液等时。
电解盐酸阳极:2Cl --2e-=Cl2↑阴极:2H+ +2e-=H2 ↑总反应:2HCl =Cl2↑ + H2↑电解后溶液中溶质的质量分数减小,若要恢复原来的组成和浓度,需加入一定量的溶质(通入一定量的HCl气体)。
⑶、电解不活泼金属的含氧酸盐时,电解质和水都有一部分被电解,如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。
电解CuSO4溶液阳极:4OH--4e-=2H2O +O2↑阴极:2Cu2+ +4e-=2Cu总反应:2CuSO4 +2H2O =2Cu+O2↑ +2H2SO4电解后原溶液中溶质的质量分数减小,若要恢复原来的组成和浓度,需加入一定量金属氧化物。
电解阴极放电顺序电解阴极放电顺序是指在电解池中,各种物质的还原顺序。
在电解过程中,正极是接受电子的地方,而阴极则是释放电子的地方。
因此,阴极的放电顺序对于电解过程的有效性和效率非常重要。
首先,我们需要了解电解的基本原理。
电解是利用电流将化学物质分解为其离子组成的过程。
在电解池中,正极吸引阴离子,阴极吸引阳离子。
当电流通过电解池时,正极和阴极之间会发生反应,产生还原和氧化的过程。
在一般情况下,电解阴极放电顺序可以遵循以下几个原则:1.氧化还原电位:每种物质都有其特定的氧化还原电位。
电解阴极放电顺序可以根据物质的氧化还原电位从高到低来确定。
具有较高氧化还原电位的物质容易在阴极上还原。
2.电流密度:电流密度是指单位面积上通过电解池的电流量。
通常情况下,电流密度较大的地方,阴极上的还原反应较为明显。
因此,电解阴极放电顺序也可以与电流密度有关。
3.物质的浓度:物质的浓度越高,阴极上的还原反应越明显。
因此,在电解阴极放电顺序中,物质的浓度也是一个重要考虑因素。
根据以上原则,我们可以总结出一般电解阴极放电顺序的一些常见规律。
例如,在电解水时,氧气会在阴极上还原成水,因此水的放电顺序较靠前。
而对于含有金属离子的溶液,金属离子的还原顺序可以根据金属的活动性排列。
需要注意的是,在撰写本文时,并未涉及具体的实验数据和实例。
本文主要针对电解阴极放电顺序的基本原理进行介绍,并为读者提供了一般的参考规律。
对于具体的实验设计和数据分析,读者可以参考相关的专业文献和研究成果。
总之,电解阴极放电顺序是电解过程中的一个重要概念,对于实验设计和数据分析具有重要意义。
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原电池和电解池的原理及放电顺序如下:
原电池:
原电池是一种直接将化学能转化为电能的装置,它通过氧化还原反应,将化学能转化为电能。
在原电池中,较活泼的金属做负极,较不活泼的金属做正极。
负极上金属失电子化合价升高,电子从负极流向正极,正极上一般是溶液中的阳离子得电子化合价降低,所以原电池的电动势由正极到负极。
放电顺序:
在原电池中,阳离子放电顺序为:Ag+> Fe3+> Cu2+> H+(酸)> Pb2+> Sn2+> Fe2+> Zn2+> H+(水)> Al3+> Mg2+>……;阴离子放电顺序为:S2-> I-> Br-> Cl-> OH->含氧酸根。
电解池:
电解池与电源相连时,电解质溶液或熔融电解质中的阴阳离子会分别移向两极,并发生氧化还原反应。
在电解池中,电子从电源负极流向阴极,从阳极流向电源正极。
电解池的阳极与原电池的正极相连,是发生还原反应的电极,阴极与原电池的负极相连,是发生氧化反应的电极。
放电顺序:
在电解池中,电解池阴极为阳离子放电,得电子能力强先放电;电解池阳极为阴离子放电或电极放电,失电子能力强先放电。
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。
总之,了解原电池和电解池的工作原理和放电顺序有助于更好地
理解电化学反应的实质,也有助于在实际应用中更好地设计和优化电池和电解过程。
电解池中阳离子放电顺序电解池,听起来是不是很高大上?其实也不难理解。
我们平时用的电池、用电解水分解的实验,背后都少不了它的身影。
那么问题来了,电解池里那么多阳离子,到底哪个先跑出来?要知道,阳离子放电的顺序,可不是随便的事儿!它有规则,而且这个规则背后有一套十分有趣的化学法则。
咱们先来想象一下,电解池就像是一个热闹的集市,阳离子们就像是赶集的人,纷纷涌入这个市场。
你看,阳离子有很多种,像是氢离子H⁺、钠离子Na⁺、钙离子Ca²⁺、镁离子Mg²⁺,甚至一些铜离子、铁离子也会参一脚。
但是呢,大家是不是都能挤进“电解市场”呢?其实不然!这里有规则,想要抢到“电解池”里最前排的座位,得看你是否符合条件。
越是活泼的,越容易被放电,反之,越“高傲”的反而可能被排到后面。
拿氢离子H⁺来说,别看它个头小,没什么实质性的“肉体”,可是它的“活力”可不是盖的,它在电解池里就像是一个冲在最前面的跑得快的小伙伴。
电解池中的阳离子最常见的就是氢离子,尤其是在酸性溶液里,氢离子几乎无处不在。
这家伙一旦到了负极,电流一来,它就迫不及待地吸电子,变成氢气H₂冒出来了。
看,这就像一个人一到会场,话筒一拿,立刻就能出场说话,搞得气氛热烈非凡。
不过呢,不是所有的阳离子都这么轻松愉快。
比如钠离子Na⁺,它的电解能就比氢离子大得多,也就是说,它想从电解池中“跳出来”得需要更多的“电力支持”。
所以,在电解池里,钠离子不会那么轻易地被电解出来,它会乖乖待在溶液中,直到有特别强的电场来找它麻烦。
就像某些人,平时温文尔雅,低调得很,只有在事情特别重大时,才会站出来发声,闹个风生水起。
还有一个特别典型的例子——钙离子Ca²⁺和镁离子Mg²⁺,这两个“老大”可不是那么好惹的。
它们个头不小,带的电荷也多,要想在电解池里被电解出来,它们可是得靠着非常强的电流。
你能想象吗?它们就像那些身份比较高,必须得有超强电力的支持才能在聚会中占有一席之地的“大人物”,一旦它们被“电解”出来,场面就很震撼。
电解池离子放电顺序
电解池阴离子放电顺序S2-,I-,Br-,Cl-,OH-,含氧酸根,F-,阳离子放电强弱顺序与金属活动顺序表相反,即由强到弱的顺序为:
Ag+>Fe3+>Hg2+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na +>Ca2+>K+。
阴离子放电,指阴离子失去电子,即阴离子的还原性顺序.所以非金属性越强,单质的得电子能力越强,其阴离子的失电子能力越弱,其阴离子的还原性越弱.但是要注意一个含氧酸根离子,SO3^2-,它的还原性较强,强于I^-,所以它的放电顺序在
S^2-和I^-之间.所以其中的含氧酸根应该指的是最高价含氧酸根离子.而阳离子的放电顺序,即阳离子的得电子顺序,即氧化性顺序.金属性越强,金属的失电子能力越强,其阳离子的氧化性越弱。
但要注意一个,Fe^3+,有较强的氧化性,在Ag^+和Hg^2+之间。
阴阳极放电顺序口诀
阴阳极放电顺序口诀是指用于描述电极放电顺序的顺口溜。
电极放电顺序是指在电解池中,不同阴离子和阳离子按照一定的优先顺序进行放电。
这种优先顺序通常与电极材料的电子亲和势有关。
阳极放电顺序通常是失电子能力强的离子先放电,而阴极放电顺序则是得电子能力强的离子先放电。
阳极如果是活泼金属,则溶液中的阴离子一律不放电,而是电极材料失电子。
阴阳极放电顺序顺口溜如下: 阴极放电:
电子从正极流向负极,阴极得到电子,发生还原反应。
阳极放电:
电子从负极流向正极,阳极失去电子,发生氧化反应。
注意:
此口诀仅适用于简单的电解池,对于复杂的电解池,放电顺序可能会有所不同。
此外,口诀中的离子放电顺序也是基于简单电解池的假设,实际情况可能会有所不同。
电解池原理(1)电解液离子放电顺序:1、阳离子的放电顺序:2、阴离子的放电顺序:(2)采用惰性电极(Pt\石墨)电解电解质溶液:1、用Pt电极电解 CuCl2溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数2、用Pt电极电解 HCl溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数3、用Pt电极电解 H2SO4溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数4、用Pt电极电解 NaOH溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数5、用Pt电极电解 K2SO4溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数6、用Pt电极电解 KCl溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数7、用Pt电极电解 AgNO3溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数8、用Pt电极电解 CuSO4溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数(3)采用惰性电极(Pt\石墨)电解熔融电解质:9、用Pt电极电解熔融的Al2O3:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数(4)活性阳极电解电解质溶液:10、铁作阳极、石墨作阴极,电解NaCl溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数11、铜作阳极、石墨作阴极,电解Na2SO4溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数12、铜作阳极、石墨作阴极,电解H2SO4溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数13、铜作阳极、铁作阴极,电解CuSO4溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数14、锌作阳极、铜作阴极,电解ZnSO4溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数15、铜作阳极,铜作阴极,电解CuSO4溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数16、粗铜(含锌、铁、银)作阳极,纯铜作阴极,电解CuSO4溶液:阳极:阴极:电解反应方程式:电子数。
4.离子的放电顺序离子在阳极上的放电顺序(失精心整理e-)S2->I->Br->Cl->O(1)电解含氧酸、强碱溶液及精心整理活泼金属的含氧酸盐,实质上大于氢气精心整理又为何硫酸一定大于2,而氢2入下列哪些物质可以恢复到硫精心整理酸铜原来的溶液:氧化铜、氢氧化铜、铜、碳酸铜。
)的无氧酸盐,阴极产生氢气,阳极析出非金属,放氢生碱型。
精心整理6.电解中电极附近溶液pH值-(2)电解质溶液中 A.电解过精心整理程中,2,呈酸精心整理性的pH变大,原精心整理溶液B.电解过精心整理程中, 无H2和O2产生, pH几乎2变大精心整理电解质溶液用惰性电极电解的示例:电解类型举例电极反应溶液PH变化溶液复原方法物质类别实例仅溶剂水电解仅溶质电解溶质和溶剂同时电解含氧酸H2SO4强碱NaOH活泼金属的含氧酸盐Na2SO4无氧酸HCl阳极:4OH-→4e-+O2+2H2O阴极:4H++ 4e-→2H2↑减小增大不变H2O阳极:2Cl-→2e-+Cl2↑阴极:2H++2e-→H2↑增大HCl不活泼金属的无氧酸盐CuCl2阳极:2Cl-→2e-+Cl2↑阴极:Cu2++2e-→Cu↓减少CuCl2活泼金属的无氧酸盐NaCl阳极:2Cl-→2e-+Cl2↑阴极:2H++2e-→H2↑增大HCl不活泼金属的含氧酸盐CuSO4阳极:4OH-→4e-+O2↑+2H2O阴极:2Cu2++4e-→2Cu↓减小CuO精心整理。
电解时离子放电顺序
一、放电的概念
放电:阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。
二、离子放电顺序
1、决定离子放电顺序的因素:
①离子得失电子的能力
②离子的浓度
③电极材料
多种阴阳离子分别移向阴极阳极时,优先放电的是:
氧化性、还原性强的离子
2、电极反应
(1)阴极:(阳离子得电子)
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)
>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)
>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
(2)阳极:(阴离子失电子)
若阳极是活泼金属(金属活动顺序表Ag以前),溶液中的阴离子一律不放电,而是电极材料失电子。
注:电解题优先看阳极材料
若阳极是惰性(Pt、Au、石墨),则放电顺序如下:
S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子
3、电解规律(用惰性电极电解时)
⑴、电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时,实质上是电解水。
如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液时其电极反应式为:
阳极:4OH--4e-=2H2O +O2↑
阴极:4H+ +4e-=2H2 ↑
总反应:2H2O =O2↑ +2H2↑
电解后溶液中溶质的质量分数增大,若要恢复原来的浓度,只需加入一定量的水即可。
⑵、电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的无氧酸盐溶液时,实质上是电解质本身被电解。
如电解盐酸、CuCl2溶液等时。
电解盐酸
阳极:2Cl --2e-=Cl2↑
阴极:2H+ +2e-=H2 ↑
总反应:2HCl =Cl2↑ + H2↑
电解后溶液中溶质的质量分数减小,若要恢复原来的组成和浓度,需加入一定量的溶质(通入一定量的HCl气体)。
⑶、电解不活泼金属的含氧酸盐时,电解质和水都有一部分被电解,如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。
电解CuSO4溶液
阳极:4OH--4e-=2H2O +O2↑
阴极:2Cu2+ +4e-=2Cu
总反应:2CuSO4 +2H2O =2Cu+O2↑ +2H2SO4
电解后原溶液中溶质的质量分数减小,若要恢复原来的组成和浓度,需加入一定量金属氧化物。
⑷、电解活泼金属的无氧酸盐溶液时,电解质和水都有一部分被电解,如电解NaCl溶液等。
阳极(C):2Cl --2e-=Cl2↑
阴极(C):2H+ +2e-=H2 ↑
总反应:2NaCl+2H2O =2NaOH+ Cl2↑ + H2↑
电解后原溶液中溶质的质量分数减小,若要恢复原来的组成和浓度,需通入一定量的HCl。
练:
1.近年来,加“碘”食盐较多的使用了碘酸钾(KIO3),碘酸钾在工业上可用电解法制取。
以石墨和不锈钢为电极,以KI溶液为电解液,在一定条件下电解,反应方程式为:KI + 3H2O = KIO3 + 3H2↑。
下列有关说法正确的是()
A.电解时,石墨作阴极,不锈钢作阳极
B.电解时,阳极反应是:I –– 6e – + 3H2O = IO3 – + 6H+
C.溶液调节至强酸性,对生产有利
D.电解前后溶液的pH几乎不变
2.下图是电解饱和NaCl溶液的实验装置,X、Y都是惰性电极,a是饱
和NaCl溶液,同时在两边各滴入几滴酚酞试液。
下列有关实验的说法正确的是( )
A.X电极为阳极,Y电极为阴极
B.X电极溶液变红色,且有刺激性气味气体产生
C.若将X、Y两极产生的气体收集起来,其体积比略大于1:1 D.电解后,将溶液混匀,电解前后溶液的pH未发生变化
3.常温下用石墨电极,电解100 mL 0.1 mol·L-1 Cu(NO3)2和0.1 mol·L -1 AgNO3组成的混合溶液,当阳极上生成的气体在标准状况下体积为112 mL时,假设溶液体积不变,下列说法正确的是()
A.阴极增重1.4 g B.所得溶液pH<1
C.阴极增重0.64 g D.所得溶液pH>1。