高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)規(guī)律大全16《電解原理及其應(yīng)用》

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1、高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)規(guī)律大全 ——電解原理及其應(yīng)用 1.電解原理 ［電解、電解池（槽］使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰、陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程叫做電解.借助于電流引起氧化還原反應(yīng)的裝置，也就是把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置，叫做電解池或電解槽. 構(gòu)成電解池（電解槽的條件：（1有外加直流電源. （2有電解質(zhì)溶液或熔融的離子化合物. （3有兩個(gè)電極（材料為金屬或石墨，兩極材料可相同或不同：陰極:與直流電源的負(fù)極直接相連的一極.陽(yáng)極:與直流電源的正極直接相連的一極.（4兩個(gè)電極要與電解質(zhì)溶液接觸并形成回路. 注意電解池的陰、陽(yáng)極完全由外加直流電源的負(fù)、正極確定，與電極材料本身 的性質(zhì)無(wú)關(guān).而原電

2、池的正、負(fù)極則由構(gòu)成電極材料本身的性質(zhì)決定. ［惰性電極和活性電極］在電解時(shí)，根據(jù)電極本身是否參與氧化還原反應(yīng)，可把電極分為惰性電極和活性電極兩類： （1惰性電極（C、Pt等:只起導(dǎo)電作用，不參與反應(yīng)； （2活性電極（除Pt、Au外的其余金屬：當(dāng)作陽(yáng)極時(shí)，除起導(dǎo)電作用外，還失去電子變成金屬陽(yáng)離子進(jìn)入溶液中.［電解原理］ 陰極:陰極一發(fā)生還原反應(yīng)一溶液中的金屬陽(yáng)離子或H+ 得電子一電極的質(zhì)量增加或放出H2^電極本身一定不參加反應(yīng) 陽(yáng)極:陽(yáng)極一發(fā)生氧化反應(yīng)一活性電極溶解或惰性電極時(shí)溶液中的陰離子（或OH- 失去電子一電極的質(zhì)量減輕或放出O2或析出非金屬單質(zhì). 電子流向：外接電源（+

3、一外接電源（一一電解池陰極一溶液中離子定向移動(dòng)一電解池陽(yáng)極一外接電源（+. 電流方向：與電子流向相反.［離子的放電順序］ （1在陰極上.在陰極上發(fā)生的是得電子反應(yīng)，因此，電極本身只起導(dǎo)電作用而不能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽(yáng)離子，它們得電子的能力順序?yàn)椋篈g+、Fe3+、Cu2+、H+、Pb2+、Fe2+、Zn2+、（H+、Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+ 得電子能力由易到難 說(shuō)明上列順序中H+有兩個(gè)位置:在酸溶液中,H+得電子能力在Cu2+與Pb2+ 之間若在鹽 溶液中，則H+位于Zn2+與Ag+ 之間. （2在陽(yáng)極上.首先應(yīng)考慮電極是活性電極還是惰性電

4、極，若為活性電極，則是陽(yáng)極本身失去電子被氧化成陽(yáng)離子進(jìn)入溶液中，即:+-=-nMneM，此時(shí)不能考慮溶液中陰離子的失電子情況；若為惰性電極，溶液中的陰離子失電子的能力順序?yàn)椋? NO3-或SO42-等含氧酸根、OH-、Cl-、Br-、I-、S2- 失電子能力由弱到強(qiáng) 電離 電解  電子轉(zhuǎn)署方-I-T 電瓶電極反應(yīng)中』丁':: 料交 舉例 止、或搬由電如一,電橫串/電子由陰汽搬狀“認(rèn)定"失去電子■發(fā)’1燕出1”外目.相對(duì)活潑的金轉(zhuǎn)化反悔電用回?fù)袈莼瘜W(xué)優(yōu) klill ,;杭引生橫；依正幡濟(jì)液中的牯支為 小活儲(chǔ)的金盤陽(yáng)肉（林利電電做 他正楹九枝，口壬腿反 應(yīng) 耦f

5、t旅電池 負(fù)Bh Nn—?rZ?￡ 】E橇士 2H必-H, t M陽(yáng)橄七全川林：『?一電子期直通由外加宜玳電"電/的陽(yáng)離電源的效栩湃的功.世根「優(yōu)先壽到電海H3維片決定*叮H就（?發(fā)上述隙終到達(dá)也忖電源"橫相姓反腐制假-冷池的陰設(shè). 電收的史田撤t」工城依切失去然不值過(guò)也;無(wú)）也比海也源我蛆電/的削出『解液不的寓 搦連的龍陰憎k無(wú)大z電『放電，電’隹/*發(fā)生軾化/*出從陽(yáng)極反應(yīng)鮮甘找網(wǎng)刊 血流電源的 【正極 僅打遍為電極電 制Q5而潮即橫， 2Ci2e-Cltt mat Q'+2eCu\ 項(xiàng)目 策的電解輔博 電俄銅 含義 利用電解原理將粗銅中的雜質(zhì)（

6、如蟀、錢］銀、銀.殳等｝除去,以獲科電解雨（含Q的痂號(hào)分據(jù)皆 利用電解原理在某些金發(fā)的喪面鐐上一薄層H他金輒（銅）或合金的過(guò)程 物質(zhì) 代收物 參11】電解的物質(zhì) 削橫您）產(chǎn)物 陽(yáng)極《區(qū)）產(chǎn)物 溶液pH 的變化 酸 含H般 HJO*、HNOj HjO 出 5 減小 無(wú)乳酸 （除HF） HQ HO ? Cl? 增大 峨 期做 NmOH*KOH HiO 出 0, 增大 鹽 不活波金 用的JL+1 酸就 Cud, CuO2 Cu 5 增大］若?慮Qi的溶解.則pH減?。? 活潑金屬的無(wú)氧假赧 NaU Nad.HjO 出.

7、NaOH Cb 減小 不活潑金 屈的含男 CuSOi，AgNO, Oi$04.Ha0 AgNOVHa0 CuiAg Oz*Hd0*0hHNO, 增大 歸納:(1電解含氧酸、強(qiáng)堿和活潑金屬含氧酸鹽的水溶液，實(shí)際上都是電解水，即: 2H202H0+02T (2電解無(wú)氧酸(HF除外、不活潑金屬無(wú)氧酸的水溶液，就是電解溶質(zhì)本身.例如： 2HClH2T+Cl2TCuCl2Cu+C12T (3電解活潑金屬無(wú)氧酸鹽溶液時(shí)，電解的總化學(xué)方程式的通式可表示為： 溶質(zhì)+H20H2"堿+鹵素單質(zhì)X2(或S (4電解不活潑金屬含氧酸鹽的溶液時(shí)，電解的總化學(xué)方程式的通式可表示為： 溶

8、質(zhì)+H2002T+酸+金屬單質(zhì) (5電解時(shí)，若只生成H2,pH增大.若只生成02,則pH減小.若同時(shí)生成H2和。2,則分為三種情況：電解酸的溶液，pH減小;電解堿的溶液，pH增大;電解鹽的溶液，pH不變. 2.電解原理的應(yīng)用 ［銅的電解精煉、電鍍銅］ 項(xiàng)目 銅的電解精煉 電鍍銅 含義 利用電解原理將粗銅中的雜質(zhì)（如拌、鐵、鍥、銀、金等）除去，以獲得電解銅（含Q的骯城分?jǐn)?shù)達(dá) 利川電解原理在某些金屬的表面鍍上一薄層其他金屬（銅）或合金的過(guò)程 皿 99.!）Uj內(nèi)】上，- 11的 :制 陽(yáng)L 起胡曲埠通陽(yáng)的牙小件 忖朱K更順丈設(shè)用HL推盤冏搐抗邕■力

9、 山碑尊 aso,翩胭加人一電■/電熱? 含\修曷金/青Fia1）的電材即 部占作電慷液&都鱷 陽(yáng)板村斛 租用 俄席畬居1口1 薛穎材 科 約刑 恃貨金喝捌M 電眼反應(yīng) * 期橫 (jj1*■?!=Cu G/5=Cu 3 Cu—2+=Cui7ft-2+ZajN?”網(wǎng)產(chǎn) Cu-Jtd工 特包 工段1圈發(fā)向川陽(yáng)審中泊Oi及朵晶 失去眼『而消解 多濤液”O(jiān)iSQt的減息M4U；北 ①HI祟本身'L上山廣而加” :安旨端中濟(jì)扃郵崗F的般腐銀排不 受 「詼葉pH鼻將不亮 說(shuō)咽 節(jié)陽(yáng)視1的日想用電子芝城a*器簫后，版.幻苗立修的履以單貨的海式就棍「

10、小鵬忸統(tǒng).局雙凰整詫 小M能悌司常［，蜃用丁也M注觸金崎上曲的他護(hù)片，料使根辰更胤窄扁和祀先 ②電驚上業(yè)的廢水中常臺(tái)明林的斷口敏化物，第安M等,因比竊洌純通忙理才能持世 ［氯堿工業(yè)］ （1電解飽和食鹽水溶液的反應(yīng)原理. 陽(yáng)極電極反應(yīng)式（Fe棒：2H++2e- =H2T（H得電子產(chǎn)生H2后,陰極區(qū)OH- 濃度增大而顯堿性 陽(yáng)極電極反應(yīng)式（石墨:2C1——2e- =Cl2帕解的總化學(xué)方程式：2NaCl+H20 2NaOH+H2t+Cl2T (2設(shè)備:離子交換膜電解槽.離子交換膜電解槽主要由陽(yáng)極、陰極、離子交換膜、電解槽框和導(dǎo)電銅棒等組成，每臺(tái)電解槽由若干個(gè)單元槽串聯(lián)或并

11、聯(lián)組成.電解槽的陽(yáng)極用金屬鈦制成；陰極由碳鋼網(wǎng)制成. (3陽(yáng)離子交換膜的作用：①把電解槽隔為陰極室和陽(yáng)極室②只允許Na+通過(guò)，而Cl- 、OH- 和氣體則不能通過(guò).這樣，既能防止生成的H2和Cl2相混合而發(fā)生爆炸，又能避免C12進(jìn)入陰極區(qū)與NaOH溶液作用生成NaClO而影響燒堿的質(zhì)量. 濕氧氣 濕氨氣 氧氣I T淡鹽水 H NaOH溶液 NaOH（固） 精制' 飽和 NaCl溶液 純水(含少 - NaOH) (4離子交換膜法電解制燒堿的主要生產(chǎn)流程 說(shuō)明為除去粗鹽中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等雜質(zhì)離子，需依次加入過(guò)量的BaCl2溶液（除去SO42-、NaOH溶液（除去Mg2+、Fe3+和Na2CO3溶液（除去Ca2+和剩余的Ba2+,最后加入鹽酸中和NaOH以及將剩余的Na2CO3轉(zhuǎn)化為NaCl.