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最新高中化学知识点—电解原理及其应用word版本


能量 转变 化学能转变为电能
电能转变为化学能
举例
铜锌原电池
负极:
Zn


2e

Zn
2+
正极: 2H ++2e -= H2↑
以石墨为电极电解
CuCl 2 溶液
阳极:


2C1 - 2e = C12↑
阴极:
Cu
2


+2e

Cu↓
用惰性电极作阳极电解酸、碱、盐水溶液的规律
物质
代表物
参加电解 的物质
含氧酸 酸 无氧酸
不活泼金 CuSO4、AgNO 3 CuSO 4、H 2O Cu ; Ag O2、 H2SO4
属的含氧 酸盐
AgNO 3、 H 2O
O2、 HNO 3
活泼金属 K2 SO4 、 NaNO 3 H 2O
H2
O2

KNO 3、 Na2SO4
含氧酸盐
溶液 pH 的变化 减小 增大
增大 增 大(若 考 虑 C12 的溶解, 则 pH 减 小) 减小
增大
不变
归纳: (1)电解含氧酸、强碱和活泼金属含氧酸盐的水溶液,实际上都是电解水,即:
2H2O
2H2↑ + O2 ↑
(2)电解无氧酸 (HF 除外 )、不活泼金属无氧酸的水溶液,就是电解溶质本身.例如:
2HCl
H 2↑ + Cl 2↑
CuCl 2
Cu + C1 2↑
(3)电解活泼金属无氧酸盐溶液时,电解的总化学方程式的通式可表示为:
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高中化学知识点规律大全
——电解原理及其应用
1.电解原理 [电解、电解池 (槽 )] 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.借助于电流引起氧化 还原反应的装置,也就是把电能转变为化学能的装置,叫做电解池或电解槽. 构成电解池 (电解槽 ) 的条件:
(1)有外加直流电源. (2)有电解质溶液或熔融的离子化合物.
pH 减小;电解碱的溶液, pH 增大;电解盐的溶液, pH 不变.
①电解质溶液的导电过程,就是该溶液的电解过程②温度升高,
电解质溶液的导电能力增强, 电解速度加快 (但金属的导电性随温
度升高而减弱 )
CuCl 2
Cu2

+Cl
2↑
[原电池与电解池 ]
电极
原电 池
电解 池
正、负极由电极材 料决定:相对活泼 的金属作负极;较 不活泼的金属作正 极 阴、阳极完全由外 加直流电源的负、 正极决定:与直流 电源正极相连的是 阳极;与直流电源 负极相连的是阴极
H +得电子→电极的质量增加或放出 H2 →电极本身一定不参加反
应.
阳极: 阳极→发生氧化反应→活性电极溶解或惰性电极时溶液中的阴离子
(或 OH -)失去电子→电极的质量减轻或放出
O2 或析出非金属单质.
电子流向: 外接电源 (+)→外接电源 (一 )→电解池阴极→溶液中离子定向移动→电解池阳极→外接电源
(3)有两个电极 (材料为金属或石墨,两极材料可相同或不同 ): 阴极:与直流电源的负极直接相连的一极.
阳极:与直流电源的正极直接相连的一极.
(4)两个电极要与电解质溶液接触并形成回路. 注意 电解池的阴、阳极完全由外加直流电源的负、正极确定,与电极材料本身的性质无关.而原电池的正、负极则
由构成电极材料本身的性质决定.
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电极反应
负极:电极本身失去 电子,发生氧化反应 正极:溶液中的阳离 子得到电子,发生还 原反应 阴极:较易获得电 子的阳离子优先得 到电子,发生还原 反应阳极,金属或 较易失去电子的阴 离子优先失去电 子,发生氧化反应
电子转移方向 电子由负极流出, 经外电路回正极
电子由直流电源的 负极流出,经导线 到达电解池的阴 极,然后通过电解 液中的离子放电, 电子再从阳极经导 线回到直流电流的 正极
H2SO4、 HNO 3 HCl
H 2O HCl
(除 HF)

强碱
NaOH 、 KOH H 2O
不活泼金 属的无氧
CuCl 2
CuCl 2
酸盐
] 阴极 ( 区 ) 产物 H2 H2
H2 Cu
阳 ( 区 ) 产物
O2 C12
O2 C12
活泼金属 的
盐 无氧酸盐
NaCl
NaCl 、H 2O H 2、NaOH C12
(+) .
电流方向:与电子流向相反.
[离子的放电顺序 ]
(1)在阴极上.在阴极上发生的是得电子反应,因此,电极本身只起导电作用而不能发生氧化还原反应,发生反应的是
溶液中的阳离子,它们得电子的能力顺序为: Ag + 、Fe3+、 Cu2+、 H+ 、Pb2+、 Fe2+、 Zn 2+、( H+ )、 Al 3+、 Mg 2+ 、Na+、 Ca2 +、K +
失电子能力由弱到强
[电离与电解的区别和联系 ]
发生条 件
电离 电解质受热或受水分子的作用 通电 )
阴、阳离子作不规则的运动, 特 征 化学变化
(无须 无明显
说明
实例 相互关

电解质电离时, 发生了物理变化和化 学变化
CuCl
2=
Cu
2+
+2Cl

电解质只有在电离后才能电解
受直流电的作用
电解
阴、阳离子作定向移动,在两极上有物质析出
[惰性电极和活性电极 ] 在电解时,根据电极本身是否参与氧化还原反应,可把电极分为惰性电极和活性电极两类:
(1)惰性电极 (C、 Pt 等 ):只起导电作用,不参与反应;
(2)活性电极 (除 Pt、Au 外的其余金属 ):当作阳极时,除起导电作用外,还失去电子变成金属阳离子进入溶液中.
[电解原理 ] 阴极: 阴极→发生还原反应→溶液中的金属阳离子或
溶质 + H 2O
H 2↑ + 碱 + 卤素单质 X 2(或 S)
(4)电解不活泼金属含氧酸盐的溶液时,电解的总化学方程式的通式可表示为:
溶质 + H 2O
O2↑ + 酸 + 金属单质
(5)电解时, 若只生成 H 2,pH 增大. 若只生成 O2,则 pH 减小. 若同时生成 H2 和 O2,则分为三种情况: 电解酸的溶液,
说明 上列顺序中 与 Ag +之间.
得电子能力由易到难 H +有两个位置:在酸溶液中, H +得电子能力在
Cu2+与 Pb2+之间;若在盐溶液中,则
H+ 位于 Zn 2+
(2)在阳极上.首先应考虑电极是活性电极还是惰性电极,若为活性电极,则是阳极本身失去电子被氧化成阳离子
进入溶液中,即: M ne M n ,此时不能考虑溶液中阴离子的失电子情况;若为惰性电极,溶液中的阴离子失电子 的能力顺序为: NO 3-或 SO4 2-等含氧酸根、 OH -、 Cl -、 Br -、 I -、 S2-
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