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高中电解池例题分析讲解VIP免费

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高中化学电解池知识分析讲解一、首先要明白什么是电解我们就知道,电解水可以得到氢气和氧气,体积比为2:1。那么,对水通电后,水为什么会分解呢?〔1〕微观解释:水存在微弱的电离:H2O通电前:H和OH自由移动+-+—H+OH通电后:由于电性相吸的原理,H定向移动到阴极〔电源的负极〕,OH定向移动到阳极〔电源的正极〕放电:H从负极得到电子,发生复原反应;4H+4e=2H2↑OH在阳极失去电子,发生氧化反应:4OH-4e=O2↑+2H2O失去的电子由外导线流回电源的正极〔2〕结果:水被电解:2H2O〔3〕电解中的一些基本概念①电解:电流通过电解质溶液发生氧化复原反应的过程称为电解。电解质溶液导电的过程就是电解的过程。②阳极:与电源的正极相连的极板③阴极:与电源的负极相连的极板④放电:通电时,阴离子到阳极失电子和阳离子到阴极得电子的过程⑤电极材料:与原电池不同,电解所用的电极材料通常是两根一样的惰性电极〔如石墨或铂〕,也可以在阳极使用金属电极。⑥电解池:将电能转化呈化学能的装置。〔4〕电解和电离、盐的水解的区别电离是指电解质本身在水的作用下变成离子的过程,它的主体是所有的电解质〔酸,碱,盐,水〕,如NaCl=Na+Cl;盐的水解是指盐的离子和水电离出的H或者OH反应生成弱电解质〔弱酸或+-+----+-++-2H2↑+O2↑弱碱〕的过程,是中和反应的逆过程,它的主体是含有弱酸阴离子或弱碱阳离子〔有弱〕的盐,如CO3+H2O2-HCO3+OH;电解是指电解质溶液在通电情况下发生的氧化复原反应,它的主体--是电解质和水。电解的前提是电解质的电离。这三个化学专有名词由于都和电解质有关,所以在使用的时候要注意区分,不要混淆。〔5〕电解的意义电解是一种最强大的氧化复原手段,可以让得电子能力非常弱的离子〔如Na〕得到电子,正是应用了电解原理,人类才能将Na,K,Al等非常活泼的金属从它们的化合物中别离出来加以利用。电解是将电能转化为化学能的过程,可以看做是电池反应的逆过程,不能自发的氧化复原反应通过电解变得可以发生。+1、电解CuCl2溶液-只有电解质参加的反应溶液中的阳离子有:Cu,H溶液中的阴离子有:Cl,OH--2++在电场作用下,阳离子〔Cu,H〕向阴极〔电源的负极〕移动,阴离子〔Cl,OH〕向阳极〔电源的正极〕移动。Cu得电子能力大于H,Cl失电子能力大于OH。阴极反应:Cu+2e=Cu,阳极反应:2Cl-2e=Cl2,总反应:CuCl22、电解水-只有水参加的反应Cu+Cl2-。--2+-2++--2++--溶液中的阳离子有:H溶液中的阴离子有:OH阳极:4OH-4e=2H2O+O2----+阴极:4H+4e=2H2-总反应:2H2O2H2-+O2-2--++-注意:电解H2SO4、KOH、NaNO3等溶液时,因为SO4、NO3的失电子能力没有OH-强,K的得电子能力没有H强,即使浓度很大,也不会在阳极或阴极放电。所以相当于电解水。3、电解食盐水-水和电解质均参加反应溶液中的阳离子有:Na,H溶液中的阴离子有:Cl,OH阳极:2Cl-2e=Cl2,阴极:2H+2e=H2总反应:2NaCl+2H2O++-----+++H2-+Cl2-+2NaOHH+OH,+-电解过程中H得电子变为H2,破坏水的电离平衡,H2O-水的电离平衡正向移动,c(OH)浓度增大,溶液pH值增大,最终的溶液是NaOH溶液。该反应可以获得H2,Cl2,NaOH,HCl等多种化工原料,是氯碱工业主要的反应依据,在工业生产上具有重要的意义。注意,假设电解的是熔融状态的NaCl,则产物是金属Na和Cl2。4、金属作阳极-电极参加反应〔电镀的原理〕金属作阳极时,金属比任何阴离子都更容易失电子,所以阳极反应是金属失电子变成金属阳离子,而不是阴离子失电子。阳极反应:Cu-2e=Cu阴极反应:2H-2e=H2,总反应:Cu+2H++--2+Cu+H2-,2+利用这一特性,我们可以选用含有阳极金属的盐溶液作电解液,通电时阳极金属不断溶解,电解质中的金属阳离子不断运动到阴极放电,在阴极上会析出非常纯的金属,这就是电镀和粗铜精练的原理。三、电极产物的判断-离子放电顺序总原则:阳离子放电过程是得电子的过程,氧化性强的阳离子比氧化性弱的阳离子更容易在阴极放电。同理,阴离子放电过程是失电子的过程,复原性强的阴离子比复原性弱的阴离子更溶液在阳极放电。(1)阴极产物判断:阳离子放电顺序(得电子能力):(K,Ca,Na,Mg,Al)<H<Cu<Hg<...

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