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。
2.原电池和电解池的比较:
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:(阳离子放电顺序与浓度有关,并不绝对)
K+ <Ca2+ < Na+ < Mg2+ < Al3+< Zn2+ < Fe2+ < Sn2+ < Pb2+ < (H+) < Cu2+ < Hg2+ < Ag+
⑵阳极A.阳极材料是惰性电极(C、Pt、Au、Ti等)时:
阴离子失电子:S2->I->Br->Cl->OH->NO3-等含氧酸根离子>F-
【说明】:若阳极是活泼电极时:电极本身被氧化,溶液中的离子不放电。
4、电解反应方程式的书写步骤:
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。