电解池专题讲义及经典例题

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1、电解池专题讲义及经典例题1、定义：2、电解池的构成电源两个电极电解质溶液闭合回路电解池：借助电流引起氧化还原反应的装置，即把电能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽。阴极、阳极阴极：与电源负极相连的一极阳极：与电源正极相连的一极装置：电极反应式：阳极：2Cl--2e-=Cl2(氧化)阴极：Cu2++2e-=Cu(还原)总电极方程式：___________________放电：阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。3、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)的过程叫电解。所以电解质导电的实质便是

2、——电解电解CuCl2水溶液为何阳极是Cl-放电而不是OH-放电，阴极放电的是Cu2+而不是H+？4．离子的放电顺序阴极：（阳离子在阴极上的放电顺序(得e-)）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+阳极(1)是活性电极时：电极本身溶解放电(2)是惰性电极时：阴离子在阳极上的放电顺序（失e-）S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-练习：电解氯化铜、硫酸铜、盐酸、硫酸、氢氧化钠、氯化

3、钠溶液的电极方程式。5、电解质溶液的电解规律（惰性电极）被电解的物质电解质实例阴　　极阳　　极总方程式溶液的pH备注H2O强碱的含氧酸盐Na2SO44H++4e—=2H2↑4OH——4e—=O2↑+2H2O2H2O2H2↑＋O2↑不　　变电解质起导电作用，其量不变，水减少，电解质浓度增大含氧酸H2SO4降　　低强碱KOH升　　高电解质自身弱碱的非含氧酸盐(氟化物除外)CuCl2Cu2++2e—=Cu↓2Cl——2e—=Cl2↑CuCl2Cu+Cl2↑具体看金属阳离子水解能力与生成的气体溶于水后的反应。此处Cl2溶于水的酸性强于Cu2+水解的酸

4、性，所以pH下降相当于电解质分解，水不参加反应非含氧酸（HF除外）HBr2H++2e—=H2↑2Br——2e—=Br22HBrBr2+H2↑升　　高电解质自身和水强碱的非含氧酸盐NaCl2H++2e—=H2↑2Cl——2e—=Cl2↑2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑升　　高产生碱或酸弱碱的含氧酸盐CuSO42Cu2++4e—=2Cu↓4OH——4e—=O2↑+2H2O2CuSO4+2H2O2H2SO4+2Cu+O2↑降　　低6、电解原理的应用⑴氯碱工业如电解饱和食盐水可制得NaOH、Cl2、H2，而电解稀NaCl溶液可制备Na

5、ClO。2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑⑵电镀　电镀时，一般都是用含镀层金属离子的电解质溶液为电镀液；把待镀金属制成品浸入电镀液中与直流电源的负极相连，作为阴极，而用镀层金属为阳极，阳极金属溶解在溶液中成为阳离子，移向阴极，并在阴极上被还原成金属析出。电镀铜规律可概括为“阳极溶解，阴极沉积，电解液不变”镀　　件电镀与一般的电解本质相同，但在电极材料、电极反应（是同种金属的得失电子，宏观上无新物质生成）、溶液浓度（电解过程浓度一般会发生变化，但电镀则不变）的变化等均有差别。⑶铜的电解精炼原理：电解时，用粗铜板作阳极，与直流电源的

6、正极相连；用纯铜板作阴极，与电源的负极相连，用CuSO4溶液（加入一定量的硫酸）作电解液。CuSO4溶液中主要有Cu2+、SO、H+、OH-，通电后H+和Cu2+移向阴极，并在阴极发生Cu2++2e-=Cu；OH-和SO移向阳极，但阳极因为是活性电极故而阴离子并不放电，主要为阳极（活泼及较活泼金属）发生氧化反应而溶解，阳极反应：Cu-2e-=Cu2+。电解过程中，比铜活泼的Zn、Fe、Ni等金属杂质，在铜溶解的同时也会失电子形成金属阳离子而溶解，此时阴极仍发生Cu2++2e-=Cu，这会导致电解液中硫酸铜的浓度不发生变化；Ag、Au不如Cu易

7、失电子，Cu溶解时它们以阳极泥形式沉积下来，可供提炼Au、Ag等贵金属。结论：该过程实现了提纯铜的目的。⑷电解法冶炼金属一些较活泼的金属常用电解的方法冶炼，如Na、Mg、Al等金属（这是因为这些金属的阳离子的氧化性很弱，难以找到经济实用的还原剂，从这个意义上看，电源的负极是最强的还原剂）。例如：用石墨作电极电解熔融的氧化铝①原料　由铝土矿提纯得到纯Al2O3②设备　③原理　在熔化条件下　Al2O3=2Al3++3O2—阴极　4Al3++12e—=4Al阳极　6O2——12e—=3O2↑总反应式注意：①冰晶石作熔剂，降低Al2O3的熔点；②电解

8、过程中，定期补充阳极碳块；③由铝矾土制备纯Al2O3。7、电解时电极反应式的书写（1）看电极。主要是看阳极是何类型的电极，若为活性电极，电极本身被氧化发生氧化反应。