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电解池专题汇总.docx


文档分类:中学教育 | 页数:约15页 举报非法文档有奖
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】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。电解池专题一、基本观点(1)电解、电解池的观点①电解:电流(外加直流电)经过电解质溶液而在阴阳两极惹起氧化复原反响(被动的、不是自觉的)的过程叫电解。②电解池的观点:借助电流惹起化学反响的装置,即把电转变为化学能的装置叫电解池或电解槽。2)电解池的形成条件右图是一个典型的电解池装备,察看并回答电解池的形成条件:①②(惰性或非惰性);③(水溶液或融化态)。3)电解池的原理电解的实质就是溶液中的阴离子、阳离子分别在电流的作用下朝阳极,阴极定向挪动,并接受或失掉电子发生氧化复原反响。如用惰性电极电解CuCl2时:①Cl-朝阳极定向挪动,发生氧化反响:阳极:2Cl-2eCl(氧化反响)2②Cu2+向阴极定向挪动,发生复原反响:阴极:Cu22eCu(复原反响)③电解总方程式为:CuCl2通电CuCl2④电子流向:负极出发→沿导线→阴极→电解液中离子的定向挪动→阳极→沿导线→正极二、放电次序的判断1)阴极反响:阴极自己不反响,阴极资料(金属或石墨)老是遇到保护。溶液中阳离子在阴极上获取电子,发生复原反响。所以得电子能力强的阳离子优先放电。其次序以下:AgHg2Fe3Cu2H(酸)Pb2Sn2Fe2uuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuur放电次序Fe2Zn2H(水)Al3Mg2NaCa2Kuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuur放电次序如阴极上H+放电,pH增大:2H2eH2(pH增大)又如阴极上Cu2+放电,则阴极增重:Cu2+2e(阴极增重)Cu(2)阳极反响①若为惰性电极(石墨(碳)电极、铂金(填元素符号)),则电极自己不反响,溶液中的阴离子失掉电子,发生氧化反响。溶液中阴离子朝阳极挪动,发生氧化反响。所以失电子能力强的阳离子优先放电即复原能力强的离子优先放电。其次序以下:S2IBrClOHNOSO2Fuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuur34放电次序如阴极上OH-放电,pH减小:4OH4e2H2OO2(pH减小)②若为非惰性电极,则电极自己被氧化,如金属Cu做阳极,发生氧化反响,电极质量减少:Cu2eCu2(电极质量减少)(3)电解规律①电解质分解型:无氧酸、不开朗金属的无氧酸盐溶液的电解,水不参加反响;②电解水型:强碱、开朗金属的含氧酸、含氧酸等溶液的电解,只有水参加;③放氢生碱型:电解开朗金属的无氧酸盐时,电解质的阴离子和水电离的和水都参加反响,pH增大;④放氧生酸型:电解不开朗金属的含氧酸盐时,电解质电离的阳离子和水电离的放电,溶质和水都参加反响,pH减小。H+放电,溶质―三、阴阳极判断(1)由连结方式判断电源正极:氧化反响→阳极电源负极:复原反响→阴极2)由电极反响判断(往常由电极现象判断电极反响。如:电极质量的变化,电极邻近溶液PH的变化,两极气体的产生等):①电极质量减少→发生反响→极②pH减小→发生反响→极③pH增大→发生反响→极④产生氢气→发生反响→极⑤产生氧气→发生反响→极(3)由工作原理判断(电子、电流、离子的挪动方向)电子流向:电源极→沿导线→极→电解溶液中离子的挪动(阴离子往极移动,阳离子往极挪动)→极→沿导线→电源极四、几种典型的电解反响以惰性电极电解各种电解质溶液的状况分类以下:(1)电解水型:如电解强酸、强碱、强酸强碱盐等。电解阴极反响式阳极反响式总反响式溶液实例恢复种类pHH2SO4电解加H2ONaOH水NaNO3(2)电解自己:如无氧酸、无氧酸弱碱盐等。种类实例阴极反响式阳极反响式总反响式pH恢复电解HBr通入HBr自己CuCl2加入CuCl2(3)析氢生碱:如电解无氧酸强碱盐。种类实例阴极反响式阳极反响式总反响式pH恢复析氢NaCl通入HCl气生碱体(4)放氧生酸:如电解含氧酸弱碱盐等。种类实例阴极反响式阳极反响式总反响式pH恢复放氧CuSO4加入CuO固生酸体或CuCO3五、电解原理应用电解原理主要用于电镀(镀铜)、电解食盐水(***碱工业)、电冶(冶炼Na、Mg、Al)、精华(精铜):(1)电解冶炼开朗金属Na、Mg、Al等。如工业制取金属Al:总反响方程式:阳极:阴极:(2)电解饱和食盐水(***碱工业)①反响原理:2NaCl2H2O通电H2Cl22NaOH阳极(石墨):阴极(铁):②设施(阳离子互换膜电解槽)构成:阳极—Ti、阴极—Fe阳离子互换膜的作用:它只同意阳离子经过而阻挡阴离子随和体经过。③食盐水的精制:粗盐(含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等)→加入NaOH溶液→加入BaCl2溶液→加入Na2CO3溶液→过滤→加入盐酸。④电解生产主要过程:NaCl从阳极区加入,H2O从阴极区加入。阴极H+放电,损坏了水的电离均衡,使OH-浓度增大,OH-和Na+形成NaOH溶液。(3)电镀:用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金的过程。①镀层金属作阳极,镀件作阴极,电镀液一定含有镀层金属的离子。如电镀锌中以镀件作为阴极,锌作为阳极,硫酸锌作为电解质,通电后发生以下反响:阳极:Zn2eZn2阴极:Zn2+2eZn②电镀液的浓度在电镀过程中不发生变化。在电镀控制的条件下,水电离出来的H+和OHˉ一般不起反响。(4)电解精华铜粗铜作阳极,精铜作阴极,电解液含有Cu2+。铜前金属先反响但不析出,铜后金属不反响,形成“阳极泥”:阳极:Cu2eCu2Zn2eZn2等阴极:Cu22eCuAgAu等不放电形成阳极泥、在电解精华铜的过程中,溶液中溶液浓度不停的减小。(5)电解、电离和电镀的差异条件实质实例关系电解电离电镀受直流电作用受热或水分子作用受直流电作用阴阳离子定向挪动,在阴阳离子自由挪动,无明用电解的方法在金属表面镀两极发生氧化复原反响显的化学变化上一层金属或合金CuCl2通电CuCl2CuCl2Cu2阴极:Cu22eCu2ClCu2阳极:Cu2e先电离后电解,电镀是电解的应用六、金属的腐化与防备1)金属的腐化①金属腐化:金属(或合金)与四周接触到的气体(或液体)发生氧化复原反响而惹起消耗的过程。②金属腐化的实质:MxeMx,金属失掉电子变为阳离子,发生氧化反响。③金属腐化种类:化学腐化、电化学腐化(析氢、吸氧腐化)。④金属的化学腐化:金属跟接触到的物质直接发生化学反响而惹起的腐化。如铁与***气直接发生化学反响而惹起的腐化。这类腐化较为简单。⑤电化学腐化:不纯的金属或合金与电解质溶液接触时,会发生原电池反响,比较开朗的金属失掉电子而被氧化的腐化。如钢铁在湿润的空气中生锈,铁做负极、碳做正极、溶有来自傲气中的CO2、SO2、H2S等气体的水膜做电解质溶液,在钢铁表面形成无数细小的原电池。注意:两种腐化常常同时发生,但电化学腐化更广泛,速度更快,危害更严重。(2)化学腐化与电化学腐化的共同点和不一样点项目化学腐化电化学腐化共同点不一样点MxeMx①金属与氧化剂直接得失电子②反响中不陪伴电流的产生③金属被氧化MxeMx①利用原电池原理得失电子②反响中陪伴电流的产生③开朗金属被氧化3)电化学腐化以钢铁为例,钢铁及其制品往常为含碳的铁合金,发生以下两类腐化:①析氢腐化(当钢铁表面的水膜酸性较强时)负极:Fe2eFe2正极:2H2eH2(析氢)②吸氧腐化(当钢铁表面的水膜呈中性或弱碱性)负极:2Fe4e2Fe2正极:O24e2H2O4OH(吸氧)总方程式:2FeO22H2O2Fe(OH)2Fe(OH)2持续与空气中的氧气作用:4FeOH2O22H2O4FeOH3Fe(OH)3脱去一部分水就生成铁锈(Fe2O3·xH2O),铁锈松散地覆盖在钢铁表面,不可以阻止钢铁持续腐化。往常两种腐化同时存在,但吸氧腐化更广泛。七、金属的防备1)影响金属腐化快慢的要素①金属的活动性:金属越开朗,越简单被腐化;②纯度:不纯的金属比纯金属更易被腐化,如纯铁比钢难腐化;③电化学腐化:两电极活动性差异越大,氧化复原反响速率越快,开朗金属被腐化得越快;④氧化膜:假如金属被氧化形成致密的氧化膜,会保护内层金属。假如金属被氧化形成松散的氧化膜,那么不会保护内层金属,如钢铁;⑤外因:介质、环境(腐化性气体,电解质溶液)。(2)金属的防备金属防备的基本思路是:①防备金属与氧化性介质直接接触;②防备金属表面形成电解质溶液层。金属防备的常用方法有:①覆盖保护膜,如采纳喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀、表面钝化等方法使金属与空气、水等物质隔绝,防备金属被氧化腐化。②改变金属的内部构造,使金属性质改变,成为耐腐化金属,如不锈钢等;③电化学保护、牺牲阳极的阴极保护法:这类方法往常是在被保护的钢铁设施(如锅炉内壁、船体外壳等)上装上若干锌块,作原电池的负极,不停遭到腐化,按期拆换,而使作为正极的锅炉内壁、船体外壳被保护了下来。、外加电流的阴极保护法:这类方法是将被保护的钢铁设施(如钢闸门)作为阴极,用惰性电极做阳极,二者均存在于电解质溶液中,接上电源。通电后,电子被强迫流向被保护的钢铁设施,使钢铁表面产生负电荷的累积,这样就克制了钢铁失掉电子的作用,从而防备了钢铁的腐化(外加电流,使钢铁被迫成为阴极受保护)。(3)判断金属腐化快慢的规律①电解原理惹起的腐化(做阳极)>原电池原理惹起的腐化(做负极)>化学腐化>有防备腐化措施的腐化(做正极)>有防备腐化措施的腐化(做阴极);②同种金属的腐化在强电解质中>弱电解质中>非电解质中;③开朗性不一样的两金属构成原电池,开朗性差异越大,腐化越快;④对同一电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,腐化越快。例:以以下图所示,各容器中盛有海水,铁在此中被腐化时,由快到慢的次序是()>2>1>3>1>3>4>2>3>1>2>4>1例:以下相关纯铁的描绘正确的选项是():以下表达不正确的选项是()锌跟稀硫酸反响制取氢气,加入少许的硫酸铜能加速反响速率镀层损坏后,白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易被腐化钢铁在发生析氢腐化和吸氧腐化时,完整同样的反响是负极反响分析:锌与CuSO4发生置换反响后,铜附着在锌的表面上,浸泡在稀硫酸中形成铜锌原电池,负极锌被氧化速率加速,A正确;B中白铁,锌为负极、铁为正极,铁被保护;马口铁,铁作阴极、锡作阳极,加速铁的腐化,B错;钢铁的腐化主假如吸氧腐化,产物久置后成为铁锈(Fe2O3·nH2O),C正确;钢铁在发生析氢腐化和吸氧腐化时,负极反响同样,都是Fe-2e-→Fe2+,但正极反响不一样,分别析出氢气和汲取氧气,D正确。例:为了防备钢铁锈蚀,以下防备方法中正确的选项是()在精细机床的铁床上安装铜螺钉在排放海水的钢铁阀门上用导线连结一块石墨,一起浸入海水中在轮船舷上用铁丝系住锌板浸在海水里在地下输油的铸铁管上接直流电源的负极八、电解池常有题型(1)原电池与电解池的判断例:剖析以下图,哪个是原电池,哪个是电解池。研究两池的关系(构造、原理)。(1)原电池:。(2)电解池:。2)电极的判断:电解池阴、阳极确实定①由连结方式判断:与电源负极相连的为阴极,与电源正极相连的为阳极;②由电极反响判断:阳极发生氧化反响的,阴极发生复原反响;③由工作原理图示(离子、电子、电流挪动的方向)判断。例:以下图中能考证***化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是()(3)电解时电极产物的判断例:用惰性电极电解以下溶液,一段时间后,现加入必定质量的另一种物质(括号内),溶液能与本来溶液完整同样的是()(CuSO4)(NaOH)(HCl)(Cu(OH)2)(4)溶液或电极邻近的变化例:把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混淆溶液的玻璃皿中(以下图平面图)经过一段时间后,第一察看到溶液变红的地区是()A.Ⅰ和Ⅲ邻近B.Ⅰ和Ⅳ邻近C.Ⅱ和Ⅲ邻近D.Ⅱ和Ⅳ邻近,2H2O+2e-=H2↑+2OH例:某同学按图所示的装置进行电解实验。以下说法正确的(),,主反响方程式为:Cu+H2SO4电解4+H2↑,石墨电极上有铜析出。,H+的浓度不停增大例:以下图的两个实验装置中,溶液的体积均为200mL,,工作一段时间后,,若不考虑盐的水解和溶液体积的变化,则以下表达中正确的选项是():①=②:①<②:①增大,②:①中阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑②中负极:2H++2e-=H2↑例:某学生设计了一个“黑笔写红字”的兴趣实验。滤纸先用***化钠、无色酚酞的混淆液浸润,而后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色笔迹。据此,以下表达正确的选项是(),,***,发生氧化反响例:天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极资料是含锂的二氧化钴(LiCoO2),充电时LiCoO2中Li被氧化,Li+迁徙并以原子形式嵌入电池负极资料碳(C6)中,以LiC6表示。电池反响为LiCoO2+C6放电CoO2+LiC6,正确的选项是(),电池的负极反响为LiC6-e-=Li++,电池的正极反响为CoO2+Li++e-=、(单位质量开释的能量)低例:某同学设计了一种利用电解法制取Fe(OH)2白色积淀,且较长时间不变色。以下说法中正确的选项是(,、:装置(以以下图)。通电后,溶液中产生大批)-(5)计算类问题原电池和电解池的计算主要包含两极产物的定量计算、相对原子质量、阿伏加德罗常数、溶液的pH、依据电量求产物的量和依据产物的量求电量等方面的计算。这些种类的计算可运用以下基本方法。①电子守恒法:其依照是电路中转移电子数相等,两极得失电子数相等。成立已知量与未知量的关系式,列式计算。②依据总反响式中的计量关系进行计算:先写出电极反响式,再写出总反响式或直接运用总反响式,依据反响式中的计量关系列比率计算。例:在外界供给同样电量的条件,Cu2+或Ag+分别按Cu2++2eˉ→Cu或Ag++eˉ→Ag在电极上放电,,则析出银的质量为():将分别盛有熔融的***化钾、***化镁、氧化铝的三个电解槽串连,在必定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为()∶2∶∶2∶∶3∶∶3∶2混淆溶液的电解计算问题:例:用惰性电极电解250mLNaCl和CuSO4构成的混淆溶液,(标况)气体,电解后溶液混淆平均后呈中性,则此溶液中NaCl的浓度为()//L例:以铂作电极,电解足量的CuSO4和足量NaCl的混淆溶液。当反响进行一段时间后,(不考虑气体在电解液中的溶解),则另一极析出金属的质量是()(6)电解的运用(***碱工业,电解精华铜,电镀等)例:以下描绘中,不切合生产实质的是(),,,,用锌作阳极例:某电解池内盛有Cu(NO3)2溶液,插入两根电解,接通直流电源后,欲达到以下要求:①阳极质量不变;②阴极质量增添;③电解液pH减小,则应采纳的电极是()(7)电化学综合考察例:对于如图装置的说法错误的选项是(),(Cu2+)。例:以下图装置(·L-1的H2SO4溶液)中的四个同样的纯锌片,腐化最慢的是()例:如图,通电5min后,,试回答:①电源:a极、C池:池;池电极反响:池电极反响:②若B槽中共采集到224mL气体(标况),且溶液体积为200mL(设电解过程中溶液体积不变),则通电前溶液中的Cu2+物质的量浓度为。③若A池溶液体积为200mL,且电解过程中溶液体积不变,则电解后,溶液pH为。例:依据以下图,以下判断中正确的选项是()++2e-→--2e-→Cl2九、(),,锌作负极,:O2+2H2O+4e-===4OH-:2Cl--2e-===Cl2↑

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