


高三化学晨读材料电解池工作原理
1.电解 (1)定义:在直流电源的作用下,电解质溶液(或熔融的电解质)在阳、阴两极分别发生氧化反应和还原反应应的过程。(2)能量转化形式:在此过程中,将 电能__能转化为___化学__能。
2.电解池的构成条件
①与直流电源相连的两个电极②两个电极插入电解质溶液 (或熔融的电解质)中③形成闭合回路_。
3.电解池中电流、电子和离子的移动方向(如右下图)
电流(I):从电源正极流出到阳极,经过电解质溶液,再通过阴极回到电源负极形成闭合回路。
电子:电源负极流出,阴极得电子; 阳极失电子流入电源正极(“电子不下水”)---外电路。
离子:口诀:“阴阳相吸”-----阳离子移向阴极,阴离子移向阳极(“离子不上岸”)----内电路。
4. 电解池工作原理(以电解CuCl2溶液为例):
总反应方程式:CuCl2通电(=====)Cu+Cl2↑
阳极阴离子失去电子e-发生氧化反应,阴极阳离子得电子发生还原反应。
阳极反应类型口诀:“阳氧失e-”-------意思为阳极发生氧化反应失去电子。
5.电解时两极粒子放电顺序:阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。离子的放电顺序取决于离子本身的性质即离子得失电子的能力,另外也与离子的浓度及电极材料有关。
(1)阴极:阴极上放电的是溶液中的阳离子,与电极材料无关。氧化性强的先放电,放电顺序:
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
(2)阳极:若是活性电极作阳极,则活性电极首先失电子,发生氧化反应。
若是惰性电极作阳极,则是溶液中的阴离子放电,离子还原性强的先放电,常见离子的放电顺序是
注意:一般情况下,离子按上述顺序放电,但如果离子浓度相差十分悬殊,离子浓度大的也可以先放电。如理论上H+的放电能力大于Fe2+、Zn2+,但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液中,由于溶液中c(Fe2+)或c(Zn2+)≥c(H+),则先在阴极上放电的是Fe2+或Zn2+,因此阴极上的主要产物为Fe或Zn;但在水溶液中,Al3+、Mg2+、Na+等是不会在阴极上放电的。
规避电解池中方程式书写的四个易错点
1.书写电解池中电极反应式时,如果氢离子来自于水,那电极反应式写水或氢离子都可以,但书写电解总反应方程式时,要写水分子。2.阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。3.要确保两极电子转移数目相同,且总反应方程式中注明条件“电解”。4.电解水溶液时,应注意放电顺序中H+、OH-之后的离子一般不参与放电。
6.电解原理分析步骤:(1)看阳极材料,确定阴阳离子种类;(2)根据放电顺序确定放电离子(或活性阳极)
(3)根据放电离子是由什么物质来的写出中的化学方程式,注条件“通电(=====)”