9.以惰性电极电解电解质水溶液,分析电解反应的一般方法步骤为:
⑴ 分析电解质水溶液的组成,找全离子并分为阴、阳两组;
⑵ 分别对阴、阳离子排出放电顺序,写出两极上的电极反应式;
考点五、电解原理的应用
8.电极产物的判断
⑴ 阳离子得到电子或阴离子失去电子而使离子所带电荷数目降低的过程又叫做放电。
⑵阳极产物的判断:
①用铁、锌、铜、银等还原性较强的材料制做的电极又叫做活性电极,它们做电解池的阳极时,先于其他物质发生氧化反应。
②用石墨、金、铂等还原性很弱的材料制做的电极叫做惰性电极,因为它们在一般的通电条件下不发生化学反应。阴离子失电子。
③水溶液中含有多种阴离子时,它们的惰性阳极上放电的先后顺序是:S2->I->Br->Cl->(NO3-、SO42-等)
⑶阴极产物判断:
在一般的电解条件下,水溶液中含有多种阳离子时,它们在阴极上放电的先后顺序是:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>(H+)(酸中)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)(水中)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
7.用惰性电极电解电解质溶液的变化情况
类 型 |
电极反应特点 |
实 例 |
电 解 物 质 |
电解质溶液的浓度 |
pH |
电解质溶液复原 |
电解水型 |
阴极:2H++2e-=H2↑ 阳极:4OH--4e-= O2↑+2H2O |
NaOH |
水 |
增大 |
增大 |
水 |
H2SO4 |
水 |
增大 |
减小 |
水 |
||
Na2SO4 |
水 |
增大 |
不变 |
水 |
||
电解电解质 |
电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电 |
HCl |
电解质 |
减小 |
增大 |
氯化氢 |
CuCl2 |
电解质 |
减小 |
|
氯化铜 |
||
放H2生碱型 |
阴极:放出氢气生成碱 阳极:电解质阴离子放电 |
NaCl |
电解质和水 |
生成新电解质 |
增大 |
氯化氢 |
放O2生酸型 |
阳极:OH-放电生成酸 阴极:电解质阳离子放电 |
CuSO4 |
电解质和水 |
生成新电解质 |
减小 |
氧化铜 |
6.电解质溶液电解的类型(惰性电极)
(1)电解水型:含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐的电解
(2)电解电解质型:无氧酸(除HF外)、不活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)溶液的电解
(3)放氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)溶液的电解
(4)放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐溶液的电解
5.原电池与电解池的区别
类型 |
原电池 |
电解池 |
本质 |
化学能转化为电能 |
电能转化为化学能 |
装置判断 |
无外加电源 |
有外加电源 |
电极判断 |
负极:还原性较强的极或电子流出的极 正极:还原性较弱的极或电子流入的极 |
阳极:与直流电源正极相连的极 阴极:与直流电源负极相连的极 |
电极上的反应 |
(1)负极本身或还原剂失去电子发生氧化反应 (2)正极:溶液中某些阳离子或氧化剂得到电子 |
(1)阳极发生氧化反应即阳极金属或溶液中阴离子失去电子的反应 (2)阴极本身不反应,溶液中的阳离子得到电子发生还原反应 |
电子流向 |
负极→外电路→正极 |
电源负极→由导线→阴极→由溶液→阳极→电源正极 |
电流方向 |
正极→外电路→负极 |
电源正极→由导线→阳极→由溶液→阴极→电源负极 |
应用 |
铅蓄电池 |
电镀、精炼、冶金 |
4.电解质导电的实质
对电解质溶液(或熔融态电解质)通电时,电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极,电解质的阳离子移向阴极得电子发生还原反应;电解质的阴离子移向阳极失去电子(有的是组成阳极的金属原子失去电子)发生氧化反应,电子从电解池的阳极流出,并沿导线流回电源的正极。这样,电流就依靠电解质溶液(或熔融态电解质)里阴、阳离子的定向移动而通过溶液(或熔融态电解质),所以电解质溶液(或熔融态电解质)的导电过程,就是电解质溶液(或熔融态电解质)的电解过程。
3.电解结果:在两极上有新物质生成。
2.构成电解池的条件
⑴电流必须是直流而不是交流
⑵两个电极。其中与电源的正极相连的电极叫做阳极,与电源的负极相连的电极叫做阴极。
⑶电解质溶液或熔融态电解质。
1.定义: 电解池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。
4.金属腐蚀快慢的判断:
电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐蚀措施的腐蚀;
考点四、电解池原理
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