电解原理及其应用37771

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1、作者：260g文章來源：网上收集点击数：534更新时间：2007-4-2【文章收藏】小国技术资料怜一、一周知识概述（一）、电解原理1、电解的概念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。注意：①电流必须是直流而不是交流。②熔融态的电解质也能被电解。思考题:在电解反应中，化学能与电能之间的转化关系是什么？答案：电能转化为化学能。2、电解池的概念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。3、构成电解池的条件（1）直流电源。（2）两个电

2、极。-其屮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。（3）电解质溶液或熔融态电解质。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，电了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，并沿导线流冋屯源的正极。这样，电流就依靠电解质溶液（或熔融态电解质）里阴、阳离了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

3、）的导电过程，就是电解质溶液（或熔融态电解质）的电解过程。5、电解原理（后详）6、电解原理的应用。（后详）二、重难点知识解析（一）、电解原理1、电解氯化铜（如图）（1）实验步骤第一步：如图甲所示，把两根石墨棒插入U形管里的CuC12溶液内，观察现象。第二步：如图乙所示，把用导线连接在一起的两根石墨插入U形管里的CuC12溶液内，观察现象。第三步：如图丙所示，将两根石墨棒、一只电流表和低压直流电源串联起来，将石墨棒插入U形管里的CuC12溶液内，接通电源。把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与电源正极相连的

4、电极附近。观察现象，约5min后切断电源。（2）实验现象在第一步和第二步中均无新现象发生。在第三步实验中，电流表的指针发生偏转；阴极石麗棒周CuC12溶液绿色变深，阳极石麗棒周CuC12溶液绿色变浅；阴极石墨棒上逐渐覆盖了一层红色固本，阳极石墨棒上有气泡放岀，并可闻到刺激性的气味，同时看到湿润的碘化钾淀粉试纸变为蓝色。（3）实验结论在通直流电的条件下，溶液里的CuC12发生了分解反应:直流电CuC12Cu+C12tCu生成于阴极的右墨棒上，C12生成于阳极的石墨棒上。(4)原理分析CuC12是强

5、电解质且易溶于水，在水溶液中电离生成Cu2+和C1—OCuC12=Cu2++2Cl—通电前，Cu2+和C1—在水里自由地移动着；通电后，这些自由移动着的离子，在电场作用下，改作定向移动。溶液中带正电的Cu2+向阴极移动，带负电的氯离了向阳极移动。在阴极，铜离了获得电了而还原成铜原子覆盖在阴极上；在阳极，氯离子失去电子而被氧化成氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出。阴极：Cu2++2e—=Cu阳极：C12e_=C12t申解电解CuC12溶液的化学反应方程式：CuC12Cu+C12t(5)电解质水

6、溶液电解反应的综合分析在上面叙述氯化铜电解的过程中，没有提到溶液里的H+和0H-,其实H+和0H—虽少，但的确是存在的，只是他们没有参加电极反应。也就是说在氯化铜溶液中，除Cu2+和C1—外，还有11+和0I1-,电解时，移向阴极的离子有Cu2+和H+,因为在这样的实验条件下Cu2+比H+容易得到电子，所以Cu2+在阴极上得到电子析岀金属铜。移向阳极的离子有0H—和C1—,因为在这样的实验条件下，C1—和0H—容易失去电了，所以C1—在阳极上失去电子，生成氯气。说明：①阳离了得到电了或阴离了失去

7、电了而使离了所带电荷数目降低的过程又叫做放电。②用石墨、金、钳等还原性很弱的材料制做的电极叫做惰性电极，理由是它们在一般的通电条件下不发生化学反应。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。③在一般的电解条件下，水溶液屮含冇多种阳离子时，它们在阴极上放电的先后顺序是：Ag+>Hg2+>Ee3+>Cu2+>（H+）>Ee2+>Zn2+；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->（F->

8、N03—、S042-等）（6）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:①分析电解质水溶液的组成，找全离了并分为阴、阳两组；②分别对阴、阳离子排出放电顺序，写出两极上的电极反应式；③合并两个电极反应式得出电解反应的总化学方程式或离了方程式。（二）、电解原理的应用1、铜的电解精炼（1）电解法精炼铜的装置（如图）（2）电解法精炼铜的化学原理阳极（粗铜）:Cu-2e-=Cu2+阴极（纯铜）：Cu2++2c—=Cu说明：①以铜为材料做的电极属于活性电极。在一般的电解条件下，活性阳极先于电