化學(xué)選修4電解池知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
化學(xué)選修4電解池知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
電解池的主要應(yīng)用用于工業(yè)制純度高的金屬,是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的一個(gè)裝置。使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)而在陰,陽(yáng)兩極引起還原氧化反應(yīng)的過(guò)程。下面是學(xué)習(xí)啦小編為你收集整理的化學(xué)選修4電解池知識(shí)點(diǎn)總結(jié),歡迎閱讀。
電解池的基本內(nèi)容
基本概念
(1)使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì)而在陰、陽(yáng)兩極上引起還原氧化反應(yīng)的過(guò)程叫做電解。
(2)把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置叫做電解池或電解槽。
(3)當(dāng)離子到達(dá)電極時(shí),失去或獲得電子,發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過(guò)程電解原理
陰極:與電源負(fù)極相連的電極。(得電子發(fā)生還原反應(yīng))
陽(yáng)極:與電源正極相連的電極。(失電子發(fā)生氧化反應(yīng))
電解定義
電解是使電流通過(guò)電解溶液(或者是熔融的電解質(zhì))
而在陰、陽(yáng)兩極引起還原氧化反應(yīng)的過(guò)程。
上圖是電解CuCl2溶液的裝置。
通電后發(fā)生反應(yīng):
CuCl2=(電解)Cu+Cl2
陽(yáng)極:2Clˉ―2e-→Cl2
陰極:Cu2﹢+2e-→Cu↓
電解過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化(裝置特點(diǎn))一定不參與反應(yīng) 不一定是惰性電極陽(yáng)極:不一定參與反應(yīng) 也不一定是惰性電極
反應(yīng)條件
?、龠B接直流電源
?、陉庩?yáng)電極 陰極:與電源負(fù)極相連為陰極
陽(yáng)極:與電源正極相連為陽(yáng)極
?、蹆蓸O處于電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)中
④兩電極形成閉合回路
電極反應(yīng)
電極反應(yīng)與電源的正極相連的電極稱為陽(yáng)極。
物質(zhì)在陽(yáng)極上失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)。如上圖裝置中,Cl-在陽(yáng)極上失去電子轉(zhuǎn)化為Cl2,陽(yáng)極反應(yīng)式:2Cl- -2e-=Cl2↑簡(jiǎn)記為陽(yáng)氧。
與電源的負(fù)極相連的電極成為陰極。
物質(zhì)在陰極上得到電子,發(fā)生還原反應(yīng)。如上圖裝置中,Cu2+在陰極是得到電子轉(zhuǎn)化為Cu,陰極反應(yīng)式:Cu2++2e-→Cu簡(jiǎn)記為陰原(陰原)
電解結(jié)果
在兩極上有新物質(zhì)生成
反應(yīng)規(guī)律
陽(yáng)極:活潑金屬—電極失電子(Au,Pt除外);
惰性電極—溶液中陰離子失電子
失電子能力:活潑金屬(除Pt,Au)>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根(NO3->SO42-)>F-
陰極:溶液中陽(yáng)離子得電子能力:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+(即金屬活潑性順序表的逆向)
規(guī)律:鋁前(含鋁)離子不放電,氫(酸)后離子先放電,氫(酸)前鋁后的離子看條件。
四類電解型的電解規(guī)律(當(dāng)陽(yáng)極為惰性電極時(shí))
①電解水型(強(qiáng)堿,含氧酸,活潑金屬的含氧酸鹽),pH由溶液的酸堿性決定,溶液呈堿性則pH增大,溶液呈酸性則pH減小,溶液呈中性則pH不變。電解質(zhì)溶液復(fù)原—加適量水。
②電解電解質(zhì)型(無(wú)氧酸,不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽),無(wú)氧酸pH變大,不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽pH不變。電解質(zhì)溶液復(fù)原—加適量電解質(zhì)。
?、鄯艢渖鷫A型(活潑金屬的無(wú)氧酸鹽),pH變大。電解質(zhì)溶液復(fù)原—加陰離子相同的酸。
④放氧生酸型(不活潑金屬的含氧酸鹽),pH變小。電解質(zhì)溶液復(fù)原—加陽(yáng)離子相同的堿或氧化物。
電解池的電解規(guī)律
注意事項(xiàng)
無(wú)氧酸是其本身的電解
含氧酸是水的電解
可溶性堿是水的電解
活潑性金屬的含氧酸鹽也是水的電解
活潑金屬的無(wú)氧鹽陰極析出氫氣并伴隨溶液顯堿性,陽(yáng)極析出非金屬單質(zhì)
不活潑金屬的無(wú)氧鹽是該鹽的電解
中等活動(dòng)性金屬的含氧酸鹽陰極析出金屬,陽(yáng)極得到氧氣同時(shí)酸性提高
記憶方法
陽(yáng)極出氧鹵,陰極氫金屬。
鹽的離子都放電,離子濃度急速減;
鹽的離子不放電,水耗離子濃度添。
酸根離子單放電,產(chǎn)物必得鹵氫堿;
金屬離子單放電,產(chǎn)物必得含氧酸。