考纲要求1理解电解池的构成、工作原理及应用,能书写电极反应和总反应方程式。2了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。
考点一电解的原理
1.电解定义在电流作用下,电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。2.能量转化形式电能转化为化学能。3.电解池1构成条件①有与电源相连的两个电极。②电解质溶液或熔融盐。③形成闭合回路。2电极名称及电极反应式如图
3电子和离子的移动方向
4.阴阳两极上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
f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:阴极上放电的总是溶液中的阳离子,与电极材料无关。氧化性强的先放电,放电顺序:
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,则仅是溶液中的阴离子放电,常见离子的放电顺序是
特别提醒一般情况下,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+、Z
2+,但在电解浓度大的硫酸亚铁或
硫酸锌溶液中,由于溶液中cFe2+或cZ
2+≥cH+,则先在阴极上放电的是Fe2+或Z
2+,
因此阴极上的主要产物为Fe或Z
;但在水溶液中,Al3+、Mg2+、Na+等是不会在阴极上放
电的。深度思考1.分析电解下列物质的过程,并总结电解规律用惰性电极电解。
1电解水型
电解质水溶液
电极方程式
电解物质
总化学方程式
电解质溶液浓度pH
溶液复原
含氧酸如
H2SO4
阳极:4OH--4e
强碱如NaOH-O2↑+2H2O活泼金属的含阴极:4H++4e-
氧酸盐如
2H2↑
KNO3、Na2SO4
电解
2H2OH2O
O2↑+2H2↑
增大
减小
增大不变
加H2O
加H2O加H2O
电解水型电解一段时间后,其电解质的浓度一定增大吗?举例说明。答案不一定,如用惰性电极电解饱和Na2SO4溶液,一段时间后会析出Na2SO410H2O晶体,剩余溶液仍为该温度下的饱和溶液,此时浓度保持不变。2电解电解质型
f电解质水溶液
电极方程式
电解物质
总化学方程式
电解质溶液浓度pH
溶液复原
无氧酸如
阳极:2Cl--2e-Cl2↑
2HCl电解
HCl,除
酸
阴极:2H++2e-H2↑
H2↑+Cl2↑
HF外
通入HCl增大
气体
不活泼金
属的无氧
酸盐如
阳极:2Cl--2e-Cl2↑
盐
电解
CuCl2
阴极:Cu2++2e-Cu
Cu+Cl2↑
CuCl2,除
氟化物外
减小
加CuCl2固体
3放H2生碱型
电解质水溶液
r