2016高考怀中高三实验级化学一轮复习资料★选修4★第三节 电_解_池
一、电解原理及其应用 1.电解 使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。在此过程中,电能转化为化学能。
2.电解池(1)概念:电解池是把电能转化为化学能的装置。(2)电解池的构成条件:
①有外接电源;②有与电解质溶液相连的两个电极;③形成闭合回路。
(3)电解池中电子和离子的移动:①电子:从电源负极流出后,流向电解池阴极;从电解池的阳极流向电源的正极。
②离子:阳离子移向电解池的阴极,阴离子移向电解池的阳极。
(4)举例(电解CuCl2溶液): 总反应方程式:CuCl2=====通电Cu+Cl2↑
3.电解时的离子放电顺序 (1)首先判断阴、阳极,分析电极材料,判断是电极材料放电还是溶液中的离子放电。阳极为金属活性电极时,电极材料放电。
(2)再分析溶液中的离子种类,根据离子放电顺序,分析电极反应,并判断电极产物,写出电极反应式。
阳极放电顺序:活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。
阴极放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
4.电解化学方程式的书写 (1)必须在连接号上标明通电或电解。 (2)只是电解质被电解,电解化学方程式中只写电解质及电解产物。如电解CuCl2溶液:CuCl2=====电解Cu+Cl2↑。(3)只有水被电解,只写水及电解产物即可。如电解稀硫酸、电解NaOH溶液、电解Na2SO4溶液时,化学方程式应写为:2H2O=====电解 2H2↑+O2↑。
(4)电解质、水同时被电解,则都要写进化学方程式。如电解饱和食盐水:2NaCl+2H2O=====电解 H2↑+Cl2↑+2NaOH。
【注意1】 (1)书写电解池中电极反应式时,要以实际放电的离子表示但书写总电解反应方程式时,弱电解质要写成分子式。
(2)要确保两极电子转移数目相同。 (3)电解水溶液时,应注意放电顺序中H+、OH-之后的离子一般不参与放电。
5.以惰性电极电解电解质溶液的类型
类型 电极反应特点 电解质溶液 电解对象 电解质浓度 pH 电解质溶液复原
电解水型 阴:4H++4e-===2H2↑
阳:4OH--4e-===2H2O+O2↑ 强碱(NaOH) 水 增大 增大 加水
含氧酸(H2SO4) 水 增大 减小 加水
活泼金属的含氧酸盐(Na2SO4) 水 增大 不变 加水
电解电解质型 电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电 无氧酸(HCl) 电解质 减小 增大 通氯化氢
不活泼金属的无氧酸盐(CuCl2) 电解质 减小 加氯化铜
放H2生碱型 阴极:H2O放H2生成碱
阳极:电解质阴离子放电 活泼金属的无氧酸盐(NaCl) 电解质和水 生成新电解质 增大 通氯化氢
放O2生酸型 阴极:电解质阳离子放电
阳极:H2O放O2生成酸 不活泼金属的含氧酸盐(CuSO4) 电解质和水电解质 生成新 减小 加氧化铜
6.电解池中有关量的计算或判断
主要包括以下几方面:根据直流电源提供的电量求产物的量(析出固体的质量、产生气体的体积等)、溶液的pH、相对原子质量或某元素的化合价、化学式等。解题方法: