形成條件
①活動(dòng)性不同的兩電極(連接)
②電解質(zhì)溶液(電極插入其中并與電極自發(fā)反應(yīng))
③形成閉合回路
①兩電極接直流電源
②兩電極插入電解質(zhì)溶液
③形成閉合回路
①鍍層金屬接電源正極,待鍍金屬接電源負(fù)極
②電鍍液必須含有鍍層金屬的離子
電極名稱
負(fù)極:較活動(dòng)金屬
正極:較不活動(dòng)金屬(或能導(dǎo)電的非金屬)
陽極:與電源正極相連的極
陰極:與電源負(fù)極相連的極
名稱同電解,但有限制條件
陽極:必須是鍍層金屬
陰極:鍍件
電極反應(yīng)
負(fù)極:氧化反應(yīng)、金屬失電子
正極:還原反應(yīng),溶液中的陽離子得電子
陽極:氧化反應(yīng),溶液中的陰離子失電子,或電極金屬失電子
陰極:還原反應(yīng),溶液中的陽離子得電子
陽極:金屬電極失電子
陰極:電鍍液中陽離子得電子
電子流向
4.電冶金:Mg、Al的制取,如,電解熔融NaCl制金屬Na:2NaCl(熔融) =2Na + Cl2↑
六、三池的比較
原電池
電解池
電鍍池
定義
將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電解的裝置
將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置
應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬的裝置
裝置舉例
3.電解精煉銅:以粗銅為陽極,精銅為陰極,含銅離子的溶液作電解質(zhì)溶液。電解時(shí)發(fā)生如下反應(yīng):陽極(粗銅):Cu -2e- = Cu2+;陰極(純銅):Cu2+ + 2e- = Cu。
2.電鍍:待鍍金屬制品作陰極,鍍層金屬作陽極,含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液,陽極反應(yīng):M ? ne- =Mn+(進(jìn)入溶液),陰極反應(yīng)Mn+ + ne- =M(在鍍件上沉積金屬)
1.氯堿工業(yè)(電解飽和食鹽水):2NaCl + 2H2O == 2NaOH + H2↑ + Cl2↑
5.原電池、電解池、電鍍池的判斷
(1)若無外接電源,可能是原電池,然后根據(jù)原電池的形成條件判斷
(2)若有外接電源,兩極插入電解質(zhì)溶液中,則可能是電解池或電鍍池,當(dāng)陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬離子相同,則為電鍍池
(3)若無明顯外接電源的串聯(lián)電路,則應(yīng)利用題中信息找出能發(fā)生自發(fā)氧化還原反應(yīng)的裝置為原電池。
(4)可充電電池的判斷:放電時(shí)相當(dāng)于原電池,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng);充電時(shí)相當(dāng)于電解池,放電時(shí)的正極變?yōu)殡娊獬氐年枠O,與外電源正極相連,負(fù)極變?yōu)殛帢O,與外電源負(fù)極相連。
五、電解原理的應(yīng)用
4.酸、堿、鹽溶液電解規(guī)律(惰性電極)
2.書寫燃料電池電極反應(yīng)式時(shí)應(yīng)注意如下幾點(diǎn):
(1)電池的負(fù)極一定是可燃性氣體,失電子,發(fā)生氧化反應(yīng);電池的正極一定是助燃?xì)怏w,得電子,發(fā)生還原反應(yīng)。
(2)寫電極反應(yīng)時(shí),一定要注意電解質(zhì)是什么,其中的離子要和電極反應(yīng)中出現(xiàn)的離子相對應(yīng),堿性電解質(zhì)時(shí),電極反應(yīng)式不能出現(xiàn)H+;酸性電解質(zhì)時(shí),電極反應(yīng)式不能出現(xiàn)OH-。
(3)可由正負(fù)兩極的電極反應(yīng)式相疊加得到總電極反應(yīng)式,但要注意是在得失電子守恒前提下;電極反應(yīng)要注意是燃料反應(yīng)和燃料產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的相疊加的反應(yīng)式。
⒈ 電極的判斷與電極上的反應(yīng)。
(1)陽極:與電源正極相連的電極,是發(fā)生氧化反應(yīng);若惰性材料(石墨、Pt、Au )作陽極,失電子的是溶液中的陰離子;若為活性金屬電極(Pt、Au除外),失電子的是電極本身,表現(xiàn)為金屬溶解。
(2)陰極:是與電源負(fù)極相連的電極,電極本身不參與反應(yīng);溶液中的陽離子在陰極上得電子,發(fā)生還原反應(yīng)。
⒉ 電流或電子的流向:電解池中電子由電源負(fù)極流向陰極,被向陰極移動(dòng)的某種陽離子獲得,而向陽極移動(dòng)的某種陰離子或陽極本身在陽極上失電子,電子流向電源正極。
⒊ 離子的放電順序:主要取決于離子本身的性質(zhì),也與溶液濃度、溫度、電極材料等有關(guān)。
(1)陰極(得電子能力):Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+> K+,但應(yīng)注意,電鍍時(shí)通過控制條件(如離子濃度等),F(xiàn)e2+和Zn2+可先于H+放電。
(2)陽極(失電子能力):若陽極材料為活性電極(Pt、Au 除外),則電極本身失去電子,而溶液中的陰離子不參與電極反應(yīng);若陽極材料為惰性電極,則有S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根離子及F-等。
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