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化学电解池知识点总结

芷琼分享

  电解池的主要应用用于工业制纯度高的金属,是将电能转化为化学能的一个装置。下面学习啦小编给你分享化学电解池知识点总结,欢迎阅读。

  化学电解池知识点总结

  理解原电池的正负极如下几点:

  ①可以是两种活泼性不同的金属电极

  ②可以是金属与非金属(如石墨),如化学电源中

  ③也可以都是惰性电极(如燃料电池)

  ④还可以是金属和金属氧化物(如铅蓄电池),而电解质则既可以是某电解质的水溶液,也可能是熔融盐.

  (2)对于正、负极的判断 :

  负极:①电子流出的一极(本质)②电流流入的一极③金属性相对较活泼的一极(注意Al电极)④发生氧化反应的一极⑤阴离子移向的一极⑥被腐蚀的一极⑦质量减小的一极⑧燃料气体在其上面失电子的一极⑨根据电极反应现象等.

  正极:①电子流入的一极(本质)②电流流出的一极③金属性相对较不活泼的一极④发生还原反应的一极⑤阳离子移向的一极⑥被保护的一极⑦产生气体获析出金属的一极⑧助燃气体在其上面得电子的一极⑨根据电极反应现象等.

  2.判断电解池的电极名称与电极反应的关系

  电解池的两极习惯上称作阴、阳极,这实际上是化学名称,本质上根据外接电源或电解质溶液中阴、阳离子的移动方向确定的名称,即所谓的“阴阳结合”---阴离子向阳极移动,阳离子向阴极移动.可以用四个字概括:阳----氧,阴----还;实际上只须记“阳氧”两个字就可以了,其它的可以推理.

  二.关于电极反应式的书写

  在电化学的学习中要紧紧抓住原电池和电解池的不同本质(自发和非自发).

  1.对于原电池,电极反应式和总反应式的书写方法一般是:

  第一步:判断正负极;第二步:根据负极及溶液中离子参加反应情况确定电极反应;第三步:将电极反应相加得总反应式.原电池的“加和法”必须掌握,有了这一法宝,对于任何一个原电池反应,只要先写出易写的一极反应式,用总反应式减去其中一极的反应式,就可得另一极的反应式(注意电荷守恒).

  2.对于电解池,电极反应和总反应式的书写方法一般是:第一步:确定电极的材料及阴阳极;第二步:根据电极材料和溶液介质情况分析判断电极反应;第三步:将电极反应相加得总反应式(注意有水被电解时的情况).

  三.电解规律

  1.(1)惰性电极电解酸、碱、盐溶液,就可以分为电解水型(例NaOH)、分解电解质型(例CuCl2)、放H2生碱型(例NaCl)、放O2生酸型(例CuSO4)等.如果上述方法不容易记忆容易混淆,不妨干脆就重点记住常见阴阳离子的放电按顺序(借助氧化还原知识更容易记),用到时现推导即可.

  (2)阴阳离子的放电按顺序:

  阳极:金属阳极(Au、Pt除外)>S2->I-> Br->Cl->OH->含氧酸根离子和F-.

  阴极:Ag+>Hg+>Fe3+>Cu2+>Pb2+>H+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Mg2+>Na+>Ca2+>K+.

  上述放电顺序分成四组,即“阴前离子和阴后离子,氢前离子和氢后离子”,然后两两组合成可溶于水的电解质,分析电解时的阴阳极放电情况,就不难总结出电解规律.

  (3)规律:

  ①位于前边的还原性强的微粒优先失去电子.只要有水,含氧酸根离子和F-就不能失去电子.若阳极是活泼或较活泼金属时,一般是电极的金属失去电子,而不是电解液中阴离子放电.

  ②阳离子放电,其顺序大体可参照金属活动顺序来推断.位于金属活动顺序表后面的金属,其对应的阳离子越易得到电子:即位于前边的氧化性强的微粒优先得到电子.只要有水,一般H+后面的离子不能得到电子.

  ③一般电解规律(惰性电极)可以概括为:

  阳极:无卤(I2、Br2、Cl2)有氧

  阴极:前氢后金(氢前析氢,氢后析金)

  需要特别注意的是电解一定要看好阳极材料,若是活泼金属则是该金属放电.

  2.电解后电解质溶液的复原

  到底加入何物质能够复原?例如电解CuSO4溶液,为什么要加CuO而不是Cu(OH)2?要从一个个的个例中总结出规律———加入适量阴阳两极产物的化合物.总的来讲,就是既要考虑“质”又要考虑“量”.这样,就不难理解电解CuSO4溶液,为什么要加CuO而不是Cu(OH)2了.那就是“消耗什么加什么,消耗多少加多少”,加显然多加了氢.

  3.电解的计算是一个重点应用问题

  其常用的解题方法可以归结为两种:一是根据电解方程式或电极反应式列比例求解;二是利用各电极、线路中转移的电子数目守恒列等式求解(此法较为简便).

  关键是电子守恒,特别要注意:①电极和电极名称要区分清楚②电极产物要判断准确③找准各产物间量的关系.

  四.金属的腐蚀与防护

  金属的腐蚀与防护也多与电化学有关,要注意结合电化学的相关原理及图像加以分析应用,尽量多发掘生活中常见的例子加以巩固理解.

  化学电解池习题

  1.原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应分别是:( )

  A.氧化、还原 B.还原、氧化 C.氧化、氧化 D.还原、还原

  2.在盛有饱和碳酸钠溶液的烧杯中插入惰性电极,保持温度不变,通电一段时间后:( )

  A.溶液的pH增大 B.Na+和CO32-的浓度减小

  C.溶液的浓度增大 D.溶液的浓度不变,有晶体析出

  3.将氢气、甲烷、乙醇等物质在氧气中燃烧时的化学能直接转化为电能的装置叫燃料电池。燃料电池的基本组成为电极、电解质、燃料和氧化剂。此种电池能量利用率可高达80%(一般柴油发电机只有40%左右),产物污染也少。下列有关燃料电池的说法错误的是

  A.上述燃料电池的负极反应材料是氢气、甲烷、乙醇等物质

  B.氢氧燃料电池常用于航天飞行器,原因之一是该电池的产物为水,经过处理之后可供宇航员使用

  C.乙醇燃料电池的电解质常用KOH,该电池的负极反应为C2H5OH-12e-=2CO2↑+3H2O

  D.甲烷燃料电池的正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-

  4.通以相等的电量,分别电解等浓度的硝酸银和硝酸亚汞(亚汞的化合价为+1)溶液,若被还原的硝酸银和硝酸亚汞的物质的量之比n(硝酸银)∶n(硝酸亚汞)=2∶1,则下列表述正确的是( )

  A.在两个阴极上得到的银和汞的物质的量之比n(硝酸银)∶n(硝酸亚汞)=2∶1

  B.在两个阳极上得到的产物的物质的量不相等

  C.硝酸亚汞的分子式为HgNO3

  D.硝酸亚汞的分子式为Hg2(NO3)2

  5.某工厂以碳棒为阳极的材料电解熔解于熔融冰晶石(NaAlF6)中的Al2O3,每产生1molAl,同时消耗1mol阳极的材料C,则阳极收集得到的气体为( )

  A.CO与CO2 物质的量之比为 1:2 B.CO与CO2 物质的量之比为 1:1

  C.CO2与O2 物质的量之比为 2:1 D.F2与O2 物质的量之比为 1:1

  3.用惰性电极电解下列溶液,一段时间后,再加入一定质量的另一种物质(括号内),溶液能与原来溶液完全一样的是: ( ) A.CuCl2(CuSO4) B.NaOH(NaOH) C.NaCl(盐酸) D.CuSO4(CuO)

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