电解器原理
电解器工作原理
电解器工作原理
电解器是一种能够将电能转化为化学能的装置。
它通过电解作用将电流通过电解质溶液或熔融的电解质中，使其发生化学反应，将正负电荷的离子吸引到电极上，从而产生化学反应。
电解器通常由两个电极（阴极和阳极）以及放置在电解质中的工作电极组成。
在电解过程中，电流从电源通过电解质中传导，使得阴极和阳极上的化学反应发生。
阴极是电解质中的负极，通常会接受正离子，即被还原。
在阴极上，被还原的离子会失去电荷，形成化学反应的产物。
阳极是电解质中的正极，通常会释放出正离子，即被氧化。
在阳极上，被氧化的离子会失去电子，并通过电解质传导到其他反应区域。
通过这种电解作用，电解器可以实现一些化学反应，例如电解水可以产生氢气和氧气。
这些产物可以用于实际应用，如氢气可以作为燃料，氧气可以用于氧化反应。
总之，电解器工作原理是通过电解作用将电能转化为化学能，使化学反应在电解质中发生。
水质电解器的工作原理
水质电解器的工作原理该测试仪不能被用来评价矿泉水品质，因为在用其测量矿泉水时，水中的矿物质也可能会与水中的其它污染物发生一些化学反应，会给用户带来误判。
这种仪器带有正负两极的电解棒（一个是铁棒，一个是铝棒），即作为电场引入的两个电极。
电解器通电以后，在电流的作用下，溶解出正价的Fe3+离子，他们会与水中负价的OH-离子结合，形成不溶于水的Fe(OH)3微粒，这些微粒对水中胶体粒子的凝聚和吸附活性很强，并由此形成对水中有机或无机物的吸附、凝聚过程。
同时，由于电流的作用，原来溶于水中的金属粒子，如锰、钾、钴等还原出来，并逐渐聚集形成金属团，由于不同金属离子的显色不同，从而产生颜色的分离。
电解后的水出现不同颜色显示出水中各类杂质水质电解仪黄色：溶解酸素、硅化合物、有机矿物质、钼、硅、氟化物、其他有机物绿色：砷（砒霜）、汞、铅、铜、钠蓝色：细菌、病毒、致癌物质、有机磷等（化肥、洗涤剂和农药）红色：铁及铁锈、细菌白色：铅、锌、汞、无机盐污垢黑色：重金属（锌、铅、铜、铬、锰、镉）水质电解器也叫固体沉淀促进仪，是美国食品医药管理局（F.D.A），认定用来对已经被污染的水进行基本判定的简易的水质检测方法，对于需要检验水源纯净时很有实际意义，可使用户清楚、直观地看到自己日常所饮用水的实际情况。
【检验方法及程序】◆准备检验水——取两只容量为100～150毫升的白色玻璃杯，一杯接自来水，另一杯倒饮用水或R/O水，并排放在桌子上；◆准备检验——将电解器平放于玻璃杯上，插上220伏电源；◆检验——将电解器上的电源开关按钮按向ON（开）的位置，开始检验；◆通常检验的时间为30秒。
结束时，先将电源开关按向OFF（关）的位置，最后取出电解器。
【使用安全警告】◆接通电源后，双手不得抓在电极上；◆不得将手指伸入检验水中；◆不要让儿童玩耍电解器。
电解器用完后，应用干布将电极擦干，并用细纱布将铁质极杆上的水擦净，并妥善保管。
【使用说明】该测试仪不能被用来评价矿泉水品质，因为在用其测量矿泉水时，水中的矿物质也可能会与水中的其它污染物发生一些化学反应，会给用户带来误判。
探究水质电解器的工作原理
在探究学习的过程中，提高透过现象探索本质的意识，体 验严谨求实的科学态度；在深入的思考和辨析后，对社会 上相关的热点问题作出正确的价值判断，更加具备社会责 任感，明白学好化学不仅可以增强我们的辨识能力，还可 以更好的服务于生活，提高生活品质。
?? 阴极：
2H++2e-=H2↑
实验探究
水质电解器的工作原理
阳极：Fe-2e-=Fe2+ 阴极：2H++2e-=H2↑ (2H2O+2e-=H2↑+2OH-) Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
提出问题
实验探究
归纳总结
水质电解器真的能检验水质吗？
生 活 中 的 化 学
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现场演示
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学 习 目 标
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12:51
【火眼金睛】阅读水质电解器的宣传资料，运用离子 观和学习的电解池模型解释水质电解器的工作原理， 并判断资料中哪些说法是真的？哪些是假的？
12:51
分析归纳
提取信息
电解池
水质电解器的工作原理：电解池
阳极：铁棒
阴极：铝棒
电解质溶液：水
分析归纳
原理预测
水质电解器的工作原理：电解池
电解原理及经典应用
电解原理及应用一、电解原理1、基本概念(1) 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。
(2) 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。
(3) 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CuCl2Cu＋Cl2↑２、电解池的两极阴极：与电源负极相连的电极。
（发生还原反应）阳极：与电源正极相连的电极。
（发生氧化反应）３、电解池中的电子的移动方向电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子（被还原）电解池中阴离子（被氧化→电解池阳极→电源正极4、电解的本质：电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程5、离子的放电顺序阳离子：Ag+＞Hg2+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Na+＞K+阴离子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根6、电极产物的判断(1) 阳极放电顺序：活泼阳极(金属)>无氧酸根离子>OH―>含氧酸根离子>F―(2) 阴极放电：溶液中的阳离子放电7、电极反应式的书写：列物质，标得失；选离子，配电荷；配个数，巧用水；两式加，验总式。
典型例题【例1】下列有关电解原理的说法不正确的是（）A．电解饱和食盐水时,一般用铁作阳极,碳作阴极B．电镀时,通常把待镀的金属制品作阴极,把镀层金属作阳极C．对于冶炼像钠、钙、镁、铝等这样活泼的金属,电解法几乎是唯一可行的工业方法D．电解精炼铜时，用纯铜板作阴极，粗铜板作阳极【例2】将两个铂电极插入500mL CuSO4溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重0.064g(设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化)，此时溶液中氢离子浓度约为.【例3】某碱性蓄电池在充电和放电时发生的反应为:Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2,下列说法中正确的是:（）A、放电时，负极上发生反应的物质是Fe.B、放电时，正极反应是：NiO2+2e-+2H+=Ni(OH)2C、充电时，阴极反应是：Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO2+2H2OD、充电时，阳极附近pH值减小.3知识概括、方法总结与易错点分析【例1】甲、乙两个容器中，分别加入0.1mol/LNaCl溶液与0.1mol/LAgNO3溶液后，以Pt为电极进行电解时，在A、B、C、D各电极上生成物的物质的量之比为:_________二. 电解池中电极反应式的书写1知识梳理1、首先看阳极材料，如果阳极是活泼电极（金属活动顺序表Ag以前），则应是阳极失电子，阳极不断溶解，溶液中的阴离子不能失电子。
电解原理和在生活中的应用
电解原理和在生活中的应用1. 电解原理电解是指通过电流将电解质中的离子分解成原子、离子或分子的过程。
在电解过程中，正向电流会引起阴极上的还原反应，而阴向电流则会引起阳极上的氧化反应。
电解涉及两个关键概念：电解质和电解槽。
电解质是能够在溶液中形成离子的物质，常见的电解质包括酸、碱和盐。
电解槽是用于进行电解的装置，通常由两个电极（阴极和阳极）和一个电解质溶液组成。
通过在电解槽中施加电压，电解质溶液中的正离子迁移到阴极，而负离子迁移到阳极。
在阴极上，正离子接受电子并发生还原反应，而在阳极上，负离子失去电子并发生氧化反应。
2. 电解在生活中的应用电解在生活中有多种应用，这些应用涉及到物质的分解、合成和提纯等方面。
2.1 金属的电镀金属的电镀是一种常见的电解应用。
通过将金属物体浸泡在金属离子的电解质溶液中，并施加电流，金属离子会在金属物体表面还原，形成一层金属镀层。
这种金属镀层可以改善金属物体的外观、耐腐蚀性和导电性。
2.2 锂离子电池的充放电锂离子电池是一种常见的充电设备，用于供电各种便携电子设备，如手机、电动工具和电动汽车。
锂离子电池的充放电过程正是通过电解来实现的。
在充电过程中，电流的施加使得锂离子从阳极迁移到阴极，并在阴极上发生还原反应。
而在放电过程中，反应方向相反，锂离子从阴极迁移到阳极。
2.3 水的电解制氢水的电解是将水分子分解成氢和氧气的过程。
通过将水置于电解槽中，并施加电流，水分子分解为氢离子和氧离子。
氢离子在阴极上接受电子，并发生还原反应生成氢气，而氧离子则在阳极上失去电子，并发生氧化反应生成氧气。
这是一种常见的制取氢气的方法。
2.4 盐的水溶液电解盐的水溶液电解是通过将盐溶解在水中，并通过电流进行电解的过程。
在这个过程中，盐溶液中的钠离子（Na+）会迁移到阴极，并与水发生反应生成氢气和氢氧化钠。
同时，氯离子（Cl-）会迁移到阳极，并与水发生反应生成氧气和氯气。
这种反应在氯碱工业中广泛应用，用于制备氢氧化钠和氯气。
电解原理的应用的知识点
电解原理的应用的知识点1. 什么是电解原理？电解原理是指当直流电流经过电解质溶液或电解质熔体时，发生化学反应的现象。
在电解过程中，正电在电极上聚集，负电在电极上聚集，从而导致溶液中的阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，发生化学反应。
电解原理广泛应用于电解制备金属、电解分离溶液中的物质、电化学分析等领域。
2. 电解原理的应用2.1 电解制备金属电解制备金属是电解原理的一个重要应用。
通过在电解槽中将金属离子还原成金属，在一定条件下，可以制备出纯度较高的金属。
具体步骤如下：•准备一个电解槽，将含有金属离子的溶液倒入电解槽中。
•在电解槽中放入金属电极和适当的阴极材料，并将它们连接到直流电源上。
•通电后，正电极上的金属离子被还原成金属原子，在阴极上沉积出金属。
•经过一段时间，金属在阴极上的沉积足够厚后，可将其取出并进行后续加工。
2.2 电解分离溶液中的物质电解原理还可以应用于分离溶液中的物质。
当溶液中存在不同离子时，通过电解可以使这些离子在电极上分解，从而实现物质的分离。
具体步骤如下：•准备一个电解槽，将含有需要分离的物质的溶液倒入电解槽中。
•在电解槽中放入适当的电极，并将它们连接到直流电源上。
•通电后，正电极上的离子被还原成相应的物质，在负电极上则发生氧化反应。
•不同离子在电极上分解的速度和程度不同，从而实现物质的分离。
2.3 电化学分析电解原理还可以应用于电化学分析，如电解法测定物质的含量或者某些腐蚀性物质的测试。
具体步骤如下：•准备一个电解槽，将待测物质溶解在适当的溶液中，并加入适当的指示剂或电极。
•在电解槽中放入适当的电极，并将它们连接到直流电源上。
•通电后，根据电解过程中产生的电流变化，可以推测出待测物质的含量或者腐蚀性物质的测试结果。
3. 电解原理的优缺点3.1 优点•电解原理可以高效、精确地制备金属，得到纯度较高的金属产品。
•电解原理可以对溶液中的不同物质进行精确的分离，有助于提取和纯化物质。
电解池的原理
一、电解池原理：
电解质中的离子常处于无秩序的运动中，通直流电后,离子作定向运动。
阳离子向阴极移动，在阴极得到电子，被还原；阴离子向阳极移动，在阳极失去电子，被氧化。
在水电解过程中，OH在阳极失去电子,被氧化成氧气放出；H在阴极得到电子，被还原成氢气放出。
所得到的氧气和氢气，即为水电解过程的产品。
电解时，在电极上析出的产物与电解质溶液之间形成电池，其电动势在数值上等于电解质的理论电解电压。
此理论电解电压可由能斯特方程计算式中E0为标准电极电位（R为气体常数，等于8.314J/(K·mol)；T为温度(K)；n为电极反应中得失电子数；F为法拉第常数，等于96500C/mol；α1、α2分别为还原态和氧化态物质的活度。
整个电解过程的理论电解电压为两个电极理论电解电压之差。
二、电解池的简单介绍：
(1)使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。
(2)把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。
(3)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电解原理（电解池装置如图）。
阴极：与电源负极相连的电极。
（得电子发生还原反应）。
阳极：与电源正极相连的电极。
（失电子发生氧化反应）。
电解原理及应用
§4.3 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．(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．[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O 2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(+)．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 ＋、Fe 3＋、Cu 2＋、H ＋、Pb 2＋、Fe 2＋、Zn 2＋、（H ＋）、Al 3＋、Mg 2＋、Na ＋、Ca 2＋、K ＋得电子能力由易到难说明 上列顺序中H ＋有两个位置：在酸溶液中，H ＋得电子能力在Cu 2＋与Pb 2＋之间；若在盐溶液中，则H ＋位于Zn 2＋与Ag ＋之间．(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：+-=-n M ne M ，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SO 42－等含氧酸根、OH －、Cl －、Br －、I －、S 2－失电子能力由弱到强[电离与电解的区别和联系]2[用惰性电极作阳极电解酸、碱、盐水溶液的规律]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：2H2O2H2↑+ 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 H2↑+ Cl2↑CuCl2Cu + C12↑(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：溶质+ H2O H2↑+ 碱+ 卤素单质X2(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+ H2O O2↑+ 酸+ 金属单质(5)电解时，若只生成H2，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，pH减小；电解碱的溶液，pH增大；电解盐的溶液，pH不变．2．电解原理的应用[铜的电解精炼、电镀铜][氯碱工业](1)电解饱和食盐水溶液的反应原理．阳极电极反应式(Fe棒)：2H＋+2e－＝H2↑(H＋得电子产生H2后，阴极区OH－浓度增大而显碱性)阳极电极反应式(石墨)：2C1――2e－＝Cl2↑电解的总化学方程式：2NaCl + H2O2NaOH + H2↑+ Cl2↑(2)设备：离子交换膜电解槽．离子交换膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成．电解槽的阳极用金属钛制成；阴极由碳钢网制成．(3)阳离子交换膜的作用：①把电解槽隔为阴极室和阳极室；②只允许Na＋通过，而Cl－、OH－和气体则不能通过．这样，既能防止生成的H2和Cl2相混合而发生爆炸，又能避免C12进入阴极区与NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量．(4)离子交换膜法电解制烧碱的主要生产流程说明为除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42－等杂质离子，需依次加入过量的BaCl2溶液(除去SO42－)、NaOH溶液(除去Mg2＋、Fe3＋)和Na2CO3溶液(除去Ca2＋和剩余的Ba2＋)，最后加入盐酸中和NaOH以及将剩余的Na2CO3转化为NaCl．随堂练习：1.下列关于铜电极的叙述，正确的是（）A．铜锌原电池中铜是正极B．用电解法精炼粗铜时铜作阳极C．在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D．电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极2.下列叙述正确的是（）A．在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应B．用惰性电极电解Na2SO4溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为1：2C．用惰性电极电解饱和NaCl溶液，若有1 mol电子转移，则生成1 molNaOHD．镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀3.右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。
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水质电解器
概述水质电解器也叫固体沉淀促进仪，是美国食品医药管理局（F.D.A），
认定用来对已经被污染的水进行基本判定的简易的水质检测方法，对于需要检验水源纯净时很有实际意义，可使用户清楚、直观地看到自己日常所饮用水的实际情况。
使用方法1、准备检验水——取两只容量为100～150毫升的透明玻璃
杯，一杯盛普通的水(井水或自来水），另一杯盛矿泉水或经过深度净化的水（例如纯净水或蒸馏水），并排放在桌子上。
2、准备检验——将电解器两端分别放进两个玻璃杯内，插上220伏电源。
3、检验——将电解器上的电源开关按钮按向ON（开）的位置，开始检验。
通常检验的时间为30秒。
结束时，先将电源开关按向OFF（关）的位置，最后取出电解器。
安全警告接通电源后，双手不得抓在电极上；不得将手指伸入检验水
中；不要让儿童玩耍电解器。
电解器用完后，应用干布将电极擦干，并用细纱布将铁质极杆上的水擦净，并妥善保管。
说明水质电解器是把电场置入水中，由正负两个电极（铁棒和铝棒）
组成，通电后，带有正电荷的+离子从铁棒中释出，与水中负价的电解质离子进行反应，生成不溶于水的金属团，同时凝聚和吸附了水中的胶质、有机物、无机物。
并且由于电流的作用，原来溶于水中的金属粒子，如铅、砷、铬、锰、钾、钴等被还原出来，并逐渐聚成金属团，由于不同金属离子的显色不同，从而产生颜色的分离。
到目前为止，已知的显色如下，仅供参考：
绿色: 砷（砒霜）、三氯甲烷、四氯甲烷、氧化铜、二价铁
蓝色: 细菌、病毒、有机磷（化肥、洗涤剂和农药）、硫酸铝
红色: 一价汞、三价铁
白色: 铅、锌、汞、石棉、钙、镁
黑色: 重金属（锌、铅、汞、铜、铬、锰、镉）
黄色: 溶解氧、微量元素、有机矿物质
水质电解器是水质检查人员使用次数最多、携带最方便、最重要的检测工具。
原水通过电解后可初步判断水中的杂质情况。
可是，已知水中的溶解物质有2200多种，仅凭7种颜色（赤橙黄绿青蓝紫）是不能详尽显现各种杂质的名称及含量的。
衡量水质好坏的标准
1、不含任何对人体有害及有异味的物质（尤其是重金属与有机物）；
2、水的软硬适度，通常介于50－200mg/L(以碳酸钙计)；
3、PH值呈弱碱性（7.0－8.0）之间；
4、水中微量元素、矿物质含量及比例适中，与正常液体相近；
5、水中溶解氧的含量及二氧化碳含量适度（水中溶解氧≥6－7mg/L）
6、水的营养生理功能要强（包括溶解力、渗透力、扩散力、代谢力、乳化力、洗净力等）。