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》

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（+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)椋篘O3-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ft旅電池負(fù)BhNn?rZ«£】E橇士2H必-H,tM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-ClttmatQ'+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)（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*、HNOjHjO出5減小無(wú)乳酸（除HF）HQHO»Cl?增大峨期做NmOH*KOHHiO出0,增大鹽不活波金用的JL+1酸就Cud,CuO2Cu5增大若?慮Qi的溶解.則pH減?。┗顫娊饘俚臒o(wú)氧假赧NaUNad.HjO出.NaOHCb減小不活潑金屈的含男CuSOi，AgNO,Oi$04.Ha0AgNOVHa0CuiAgOz*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*?!=CuG/5=Cu3Cu2+=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HI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:2C12e-=Cl2帕解的總化學(xué)方程式：2NaCl+H202NaOH+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：把電解槽隔為陰極室和陽(yáng)極室只允許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IT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.