高中化学电解池
高中化学:电解池知识点

高中化学:电解池知识点一. 电解池工作原理及其应用1. 原电池、电解池的判定先分析有无外接电源:有外接电源者为电解池,无外接电源者可能为原电池;然后依据原电池、电解池的形成条件、工作原理分析判定。
2. 电解电极产物的判断:要判断电极反应的产物,必须掌握离子的放电顺序。
判断电极反应的一般规律是:(1) 在阳极上①活性材料作电极时:金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液,阴离子不容易在电极上放电。
②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时,溶液中阴离子的放电顺序是:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-(2) 在阴极上:无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应,发生反应的是溶液中的阳离子。
阳离子在阴极上放电顺序是:Ag+ > Fe3+ > Cu2+ > H+(酸)> Pb2+> Sn2+> Fe2+> Zn2+ > H+(水)> Al3+> Mg2+>……3. 用惰性电极进行溶液中的电解时各种变化情况分析二. 电解原理在工业生产中的应用1.电解精炼反应原理(电解精炼铜)阳极(粗铜,含Fe、Zn、C等):Cu-2e—=Cu2+,阴极(纯铜):Cu2++2e—=Cu工作一段时间后,溶液中电解质的成分CuSO4、ZnSO4、FeSO4,Cu2+的浓度减小。
2.电镀池:镀铜反应原理阳极(纯铜):Cu-2e—=Cu2+,阴极(镀件):Cu2++2e—=Cu溶液中的Cu2+浓度保持不变。
3.氯碱工业反应原理↑,阳极:2Cl—-2e—=Cl2阴极:2H++2e—=H↑2三. 电化学计算的基本方法原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数测定的计算、根据电荷量求产物的量与根据产物的量求电荷量等的计算。
不论哪类计算,均可概括为下列三种方法:(1)根据电子守恒法计算:用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电荷量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。
高中化学选修4课件--18电解池1

4
电解: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。(强制 性的氧化还原反应) 电解池:借助氧化还原反应,把电能转化为
化学能的装置。
★构成条件: (1)外加直流电源 (2)与电源相连的两个电极:
接电源负极的为阴极,阴极送出电子强制发生还原反应 接电源正极的为阳极,阳极收回电子强制发生氧化反应
2H2 ↑
变大
2H2O
电解
2H2↑ +O2↑
不 变
加H2 O
14
Ⅲ、
阳极
阴极
氯 气 实例
NaCl溶液
氢 气 浓度 PH 值 复原
电极反应 阳极: 2Cl--2e- =Cl2↑
NaCl
阴极: 2H +
+
2e- =H
2↑
减小
增 大
加 HCl
15
2NaCl+2H2O
电解
2NaOH+H2 ↑ + Cl2 ↑
第四章 电化学基础
第三节 电解池 第一课时
2018年7月27日星期五
有关电解
金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的,这个 原理应用于工业生产,约在1891年才获得成功。1921年 电解氯化钠制钠的工业方法实现了。由于金属钠在现代 技术上得到重要应用,它的产量显著地增加。目前,世 界上钠的工业生产多数是用电解氯化钠的方法,少数仍 沿用电解氢氧化钠的方法。
S 2->SO32->I ->Br ->Cl ->OH ->即便OH -微量时也轮不 到NO3 -、SO42- 、 F-这些离子放电(失电子) 也不会得电子?
12
★电解规律!哪来规律?记住前边放电顺序就不需
高中化学电解池知识点

电解池:一、电解原理1、电解池:把电能转化为化学能的装置,也叫电解槽。
2、电解:电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的,不是自发的)的过程3、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4、电子流向:(电源)负极—(电解池)阴极—(离子定向运动,电子不进溶液)电解质溶液—(电解池)阳极—(电源)正极5、电极名称及反应:阳极:与直流电源的正极相连的电极,发生氧化反应阴极:与直流电源的负极相连的电极,发生还原反应6、电解CuCl2溶液的电极反应:阳极:2Cl- -2e-=Cl2 (氧化)阴极:Cu2++2e-=Cu(还原)总反应式:CuCl2 =Cu+Cl2↑7、电解本质:电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的电解过程☆规律总结:电解反应离子方程式书写:放电顺序:阳离子放电顺序Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+> H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+ >H+(指水电离的)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阴离子的放电顺序是惰性电极时:S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子) >F-是活性电极时:电极本身溶解放电☆注意先要看电极材料,是惰性电极还是活性电极,若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属,则阳极反应为电极材料失去电子,变成离子进入溶液;若为惰性材料,则根据阴阳离子的放电顺序,依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。
电解质水溶液点电解产物的规律四种类型电解质分类:(1)电解水型:含氧酸,强碱,活泼金属含氧酸盐(2)电解电解质型:无氧酸,不活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)(3)放氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐(4)放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐二、电解原理的应用1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气(1)、电镀应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法(2)、电极、电解质溶液的选择:阳极:镀层金属,失去电子,成为离子进入溶液M— ne — == M n+阴极:待镀金属(镀件):溶液中的金属离子得到电子,成为金属原子,附着在金属表面M n+ + ne — == M电解质溶液:含有镀层金属离子的溶液做电镀液镀铜反应原理阳极(纯铜):Cu-2e-=Cu2+,阴极(镀件):Cu2++2e-=Cu,电解液:可溶性铜盐溶液,如CuSO4溶液(3)、电镀应用之一:铜的精炼阳极:粗铜;阴极:纯铜电解质溶液:硫酸铜3、电冶金(1)、电冶金:使矿石中的金属阳离子获得电子,从它们的化合物中还原出来用于冶炼活泼金属,如钠、镁、钙、铝(2)、电解氯化钠:通电前,氯化钠高温下熔融:NaCl == Na + + Cl—通直流电后:阳极:2Na+ + 2e— == 2Na 阴极:2Cl—— 2e—== Cl2↑☆规律总结:原电池、电解池、电镀池的判断规律(1)若无外接电源,又具备组成原电池的三个条件。
高中化学电解池全部知识点

高中化学电解池全部知识点
电解池是化学反应和电化学反应结合的产物,它在电化学工业和日常生活中都有着广泛的应用。
在高中化学学习中,电解池也是一个重要的知识点。
下面是电解池的全部知识点:
1. 电解池的定义:电解池是通过外加电势将化学能转变为电能的装置。
2. 电解池的组成:电解池由两个电极(阳极和阴极)和电解质组成。
3. 电解质的种类:电解质可以是无机盐(如NaCl)、酸(如H2SO4)和碱(如NaOH)等。
4. 电解质的电离:电解质在溶液中会发生电离,形成离子。
5. 电极的种类:电极可以是金属电极和非金属电极。
6. 电极的电位:电极的电位可以通过标准电极电位来确定。
7. 电位差:电解池中的电势差可以通过测量电极电位来确定。
8. 电解池的电路:电解池的电路包括外部电路和内部电路。
9. 电解池的反应:电解池的反应可以分为氧化还原反应和非氧化还原反应。
10. 电解池的电导率:电解质的电离程度和浓度会影响电解池的电导率。
以上就是高中化学电解池的全部知识点,希望能够对大家的学习有所帮助。
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【高中化学】高二化学下册电解池知识点

【高中化学】高二化学下册电解池知识点一、电解池的工作原理当外部电源工作时,电子从负极流出,并在与之相连的电极上触发电子的还原反应,称为阴极;最终电子要流入电源的正极,势必在与正极相连的电极上,引发一个失电子的氧化反应,我们称之为阳极。
二、电子流动方向和离子流动方向导线中,电流的产生是电子流动的结果。
溶液中,电流的产生是阴、阳离子流动的结果。
阳离子流向与电流流向保持一致,而阴离子与电子由于带负电荷,其流动方向与电流流向相反。
(即:导线中电子的流向为:电源负极流向电解池的阴极,电解池的阳极流向电源的正极;而溶液中阳离子流向为电解池的阳极流向阴极,阴离子流向为电解池的阴极流向阳极)三、电极反应式和电解反应通式的编写阳极发生失电子的反应,粒子的放电顺序为:活性电极材料s2->i->br->cl->oh->含氧酸根>f-颗粒的放电顺序为Ag+>Fe3+>Cu2+>H+注意:在书写电极反应式时,我们可以毫不犹豫地用实际放电的离子表示(也可用弱电解质分子表示放电微粒);但在书写电解反应总方程式时,如果放电离子来自弱电解质,则用弱电解质的分子式来表示。
例如,电解NaCl溶液时,阳极反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑; 阴极反应式:2h++2E-=H2↑ (也可以写成:2H2O+2E-=H2↑ + 2OH-。
将两电极反应式积分得到电解反应的一般方程时,不能写成:2Cl-+2H+=H2↑ + 二氧化氯↑, 因为2H+来自弱电解质,所以它应该是:2Cl-+2H2O=H2↑ + 二氧化氯↑ + 2OH-。
试写出下列过程的电极反应式及电解反应方程式:电解硫酸铜溶液、电解硝酸银溶液,电解盐酸溶液、电解氯化铜溶液,电解硝酸钠溶液、电解氢氧化钠溶液,电解熔融的氯化镁、电解熔融的氧化铝。
四、电解液的回收(原则是“出什么补什么”)如:氯化钠溶液电解后,析出氢气和氯气,若要电解质溶液复原,需往电解后的溶液中通往氯化氢气体,而不可以是盐酸溶液。
高中化学《电解池》课件

实用价值
电解池广泛应用于电镀、电 解制氧、电解制氢、制盐、 铝的生产等诸多工业领域。
电解池的结构和工作原理
构造原理
电解池主要由正阴极、电解质和 外加电源三部分组成,其中正极 是放电的地方,阴极是收集电子 的地方。
电量来源
电解池的电量来源于外部电源, 负极的电子经过电解质到达了阳 极,从而完成了电荷的输送和能 量的转化。
反应而合成新物质。
3
电解分解反应
电解分解反应是电解质在电场作用下发生 分解反应的过程。例如:NaCl → Na+ + Cl-。
电解过程的影响因素
电极材料
电极材料是影响电解过程的重要 因素之一,阴及负载多少等多种因 素来决定。
电解电压
电解电压是电解反应发生的驱动 力之一,通过调节电压可以改变 电解过程,同时还可以控制电解 速率。
实验示例和案例分析
1
实验示例
在电解板池内通过控制电解液浓度和电流密度,电解出本体板和一次结晶铜,分析口碑比对, 验证反应相对应的规律性和技术方案的正确性。
2
案例分析
曾有企业为了改善废水质量,采用了电解池技术进行废水处理,然而由于设备本身、电流密 度、设备工况等多方面原因,最后导致电解池效率低,处理质量不好,大量投入的人力和物 力都白白浪费了,因此在使用电解池过程中,需要注意各种不同方面的实物效应和体验效果。
电路作用
电路的作用是提供正负电源以及 连接正阴极,其中正极接收电子 电位低,负极施加电场使电子运 动。
电解反应的类型
1
氧化还原反应
氧化还原反应是化学反应中最常见的一种
电化合成反应
2
类型,在电解池中,它的形式也各种各样, 如:金属防腐、去污、脱色、清洗等。
高考化学中的电解池解析

高考化学中的电解池解析电解池是化学中常见的实验装置,也是高考化学中的重要考点之一。
电解池的结构和原理对于理解电化学反应和电解概念至关重要。
本文将对高考化学中的电解池进行解析,从结构、原理、电解过程和相关实例等方面进行详细阐述,帮助考生深入理解电解现象。
一、电解池的结构和原理电解池是由电解槽、电极和电解质组成的。
电解槽一般由玻璃或陶瓷制成,分为阳极和阴极两个电极室,中间有隔膜或盐桥。
阳极和阴极通过电解质相互连接,形成电路。
电解质通常是溶于溶液或熔融态的离子化合物,可以导电。
电解池的原理是利用外加电源提供的电能,使阴极发生还原反应,阳极发生氧化反应,从而实现物质的电解过程。
二、电解过程在电解池中,通过外加电源,形成正负极电压差,使得阳极和阴极之间形成电势差。
阴极吸收电子,还原成金属或氢气等物质,称为还原反应。
阳极失去电子,发生氧化反应,生成氧气或非金属离子等物质。
电解过程涉及两个半反应:在阴极发生的还原反应和在阳极发生的氧化反应。
这两个半反应通过电子的转移实现了电解过程。
三、电解池的实例分析1. 水的电解水的电解是电解学中经典的实验,也是高考化学常见的考点。
在水的电解过程中,阴极发生还原反应,生成氢气;阳极发生氧化反应,生成氧气。
整个电解过程可以用下面的化学方程式表示:2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)2. 金属离子的电解金属离子的电解也是高考化学中常见的考题。
以铜离子的电解为例,铜离子在阴极处还原成金属铜,而阳极则发生氧化反应。
反应方程式如下:Cu2+(aq) + 2e- → Cu(s)4. 盐溶液的电解盐溶液的电解和水的电解类似,但是在溶液中存在离子化合物,会影响电解过程。
以氯化钠溶液的电解为例,根据离子电离和溶液中离子的浓度关系,电解过程可以得到以下反应方程式:2Na+(aq) + 2Cl-(aq) → 2Na(s) + Cl2(g)四、总结电解池是高考化学中的重要考点,正确理解电解池的结构和原理对于解答相关问题非常关键。
化学“电解池”基础知识详解

化学“电解池”基础知识详解一、电解池的基本概念:1、电解池的主要应用用于工业制纯度高的金属,是将电能转化为化学能的一个装置(构成:外加电源,电解质溶液,阴阳电极)。
使电流通过电解质溶液或熔融电解质而在阴,阳两极引起还原氧化反应的过程。
2、通过电流使电解质溶液发生电解反应的装置。
电解池的主要部件:电源(直流电)、电解质溶液(含有可以导电的离子)、电极(插入电解质溶液中,导电并发生氧化还原反应)。
3、电解池的反应原理:在电解池中,电流通过电解质溶液时,正离子向阴极移动,负离子向阳极移动,从而形成电流。
在电极上,发生氧化还原反应,电子通过导线从电源流向电解池。
二、电解定义:1、电解是使电流通过电解质溶液(或者是熔融的电解质)而在阴、阳两极引起还原氧化反应的过程。
2、电解过程中的能量转化(装置特点)阴极一定不参与反应不一定是惰性电极;阳极不一定参与反应也不一定是惰性电极。
三、反应条件:1、连接直流电源2、阴阳电极:与电源负极相连为阴极;与电源正极相连为阳极。
3、两极处于电解质溶液或熔融电解质中。
4、两电极形成闭合回路。
四、电极反应:1、电极反应与电源的正极相连的电极称为阳极。
2、物质在阳极上失去电子,发生氧化反应。
3、阳极反应式:简记为阳氧;与电源的负极相连的电极成为阴极。
物质在阴极上得到电子,发生还原反应。
4、阴极反应式:简记为阴还(阴还)。
五、分析电解过程的思维程序:1、⾸先判断阴、阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。
2、再分析电解质⾸溶液的组成,找全离⾸并分阴、阳两组(不要忘记⾸溶液中的H+和OH-)。
3、然后排出阴、阳两极的放电顺序:①、阴极:阳离⾸放电顺序Ag+→Fe3+→Cu2+→H+(酸)→Fe2+→Zn2+→H+(⾸)→Al3+→Mg2+→Na+→Ca2+→K+。
②、阳极:活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离⾸。
4、分析电极反应,判断电极产物,写出电极反应式,要注意遵循原⾸守恒和电荷守恒。
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电解池Array一、电解原理
1.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
2.电解原理:CuCl2=Cu2++2Cl-
与电源负极相连的电极为阴极:Cu2++2e-=Cu(还原反应)
与电源正极相连的电极为阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)
CuCl2Cu+Cl2↑
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. 电极产物的判断
离子的放电顺序
阴极:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+
阳极:M(金属,金铂除外)>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根
5.电极反应式的书写:电子守恒、电荷守恒、原子守恒(特别注意电解质及所处环境)。
6.电解规律
二、电解原理的应用
1.电镀
①电镀即是特殊情况下的电解,一般不必把它当做一个新知识处理。
②由于电镀的特殊性(镀层作阳极,失电子,发生氧化反应,镀层阳离子得电子,发生还原反应)使电
镀的结果是除了阳极变薄(金属溶解),阴极变厚(镀层金属吸附)之外,无任何其他变化。
其电极方程
式一般为:
阳极:M-ne-=M n+
阴极:M n++ne-=M
2.电冶金
铜的电解精炼
以粗铜为阳极,以纯铜为阴极,以CuSO4溶液为电解液进行电解
阳极:Zn-2e-=Zn2+Fe-2e-=Fe2+Ni-2e-=Ni2+Cu-2e-=Cu2+
阴极:Cu2++2e-=Cu
思考冶炼钠、镁、铝
3.氯碱工业—工业上用电解饱和食盐水(NaCl溶液)的方法制取烧碱(NaOH)、氯气(Cl2)、氢气(H2),以及以烧碱(NaOH)、氯气(Cl2)、氢气(H2)为原料生产一系列其他化工产品的化工生产过程统称氯碱工业。
(基础化工之一)
氯碱工业的应用:化工、轻工、纺织、冶金、石化及公用事业。
原理:2NaCl+2H2O H2↑+2NaOH+Cl2↑
(2)离子交换膜法制烧碱
①生产设备名称:离子交换膜电解槽
阳极:金属钛网(涂钛钌氧化物)
阴极:碳钢网(有镍涂层)
阳离子交换膜:只允许阳离子通过,把电解槽隔成阴极室和阳极室
②离子交换膜的作用:
A防止氯气和氢气混合而引起爆炸
B避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影响氢氧化钠产量
(3)精制食盐水
步骤及原理如下:(所加试剂必须过量,过量试剂必须除去,步骤必须最简单)
①过滤以除去泥沙
②加稍过量的BaCl2溶液:SO42-+Ba2+=BaSO4↓。
③加稍过量的Na2CO3溶液:CO32-+Ca2+=CaCO3↓;CO32-+Ba2+=BaCO3
④加入稍过量的NaOH溶液:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
⑤过滤以除去上述产生的沉淀。
⑥这样处理后的盐水仍含有一些Ca2+、Mg2+等金属离子,必须用离子交换树脂除去。
设备:阳离子交换膜电解池(槽)
三、原电池、电解池、电镀池对比
四、例题
例1.如图所示,将两烧杯用导线如图相连,Pt、Cu、Zn、
C分别为四电极,当闭合开关后,下列叙述中正确的是( )
A.Cu极为原电池负极
B.Cu极附近显碱性
C.C极发生氧化反应
D.电子流向为由C极流向Pt极
例2.金属镍有广泛的用途,粗镍中含有少量的Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述中正确的是(已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)( )
A.阳极发生还原反应,其电极反应式为:Ni2++2e-=Ni
B.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等
C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+
D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
例3.通以相等的电量,分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞(亚汞的化合价为+1)溶液,若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n(硝酸银):n(硝酸亚汞)=2:1,则下列叙述中正确的是( ) A.在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n(Ag):n(Hg)=2:1
B.在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等
C.硝酸亚汞的分子式为HgNO3
D.硝酸亚汞的分子式为Hg2(NO3)2
例4.下列关于如图所示装置的叙述中正确的是( )
A.铜是阳极,铜片上有气泡产生
B.铜片质量逐渐减少
C.电流从锌片经导线流向铜片
D.氢离子在铜片表面被还原
例5.pH=a的某电解质溶液中,插入两支惰性电极通直流电一段时间后,溶液的pH>a。
则该电解质可能是( )
A.NaOH B.H2SO4C.AgNO3D.Na2SO4
例6.下图中能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是( )。