高中电解池例题分析讲解.doc

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1、高中化学电解池知识分析讲解一、首先要明白什么是电解　　我们就知道，电解水可以得到氢气和氧气，体积比为2：1。那么，对水通电后，水为什么会分解呢？　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1）微观解释：　　水存在微弱的电离：H2OH++OH—　　通电前：H+和OH-自由移动　　通电后：由于电性相吸的原理，H+定向移动到阴极（电源的负极），OH-定向移动到阳极（电源的正极）　　放电：H+从负极得到电子，发生还原反应；　　4H++4e-=2H2↑　　OH-在阳极失去电子，发生氧化反应：　　4OH--4e-=O2↑+2H2O　　失去的电子由外导线流回电源的正极　　（2）结果：水被电解：2H2O2H

2、2↑+O2↑　　（3）电解中的一些基本概念　　①电解：电流通过电解质溶液发生氧化还原反应的过程称为电解。电解质溶液导电的过程就是电解的过程。　　②阳极：与电源的正极相连的极板　　③阴极：与电源的负极相连的极板　　④放电：通电时，阴离子到阳极失电子和阳离子到阴极得电子的过程　　⑤电极材料：与原电池不同，电解所用的电极材料通常是两根一样的惰性电极（如石墨或铂），也可以在阳极使用金属电极。　　⑥电解池：将电能转化呈化学能的装置。　　（4）电解和电离、盐的水解的区别　　电离是指电解质本身在水的作用下变成离子的过程，它的主体是所有的电解质（酸，碱，盐，水），如NaCl=Na++Cl-；盐的水解是

3、指盐的离子和水电离出的H+或者OH-反应生成弱电解质（弱酸或弱碱）的过程，是中和反应的逆过程，它的主体是含有弱酸阴离子或弱碱阳离子（有弱）的盐，　　如CO32-+H2OHCO3-+OH-；电解是指电解质溶液在通电情况下发生的氧化还原反应，它的主体是电解质和水。电解的前提是电解质的电离。　　这三个化学专有名词由于都和电解质有关，所以在使用的时候要注意区分，不要混淆。　　（5）电解的意义　　电解是一种最强大的氧化还原手段，可以让得电子能力非常弱的离子（如Na+）得到电子，正是应用了电解原理，人类才能将Na，K，Al等非常活泼的金属从它们的化合物中分离出来加以利用。电解是将电能转化为化学能的

4、过程，可以看做是电池反应的逆过程，不能自发的氧化还原反应通过电解变得可以发生。　　二、电解的类型　　1、电解CuCl2溶液－只有电解质参加的反应　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　溶液中的阳离子有：Cu2+，H+　　溶液中的阴离子有：Cl-，OH-　　在电场作用下，阳离子（Cu2+，H+）向阴极（电源的负极）移动，阴离子（Cl-，OH-）向阳极（电源的正极）移动。Cu2+得电子能力大于H+，Cl-失电子能力大于OH-。　　阴极反应：Cu2++2e－=Cu，　　阳极反应：2Cl--2e－=Cl2，　　总反应：CuCl2Cu+Cl2-。　　2、电解水－只有水参加的反应　　　　　　　　

5、　　　　　　　　　　　　溶液中的阳离子有：H+　　溶液中的阴离子有：OH-　　阳极：4OH--4e－=2H2O+O2-　　阴极：4H++4e－=2H2-　　总反应：2H2O2H2-+O2-　　注意：电解H2SO4、KOH、NaNO3等溶液时，因为SO42-、NO3-的失电子能力没有OH-强，K+的得电子能力没有H+强，即使浓度很大，也不会在阳极或阴极放电。所以相当于电解水。　　3、电解食盐水－水和电解质均参加反应　　溶液中的阳离子有：Na+，H+　　溶液中的阴离子有：Cl-，OH-　　阳极：2Cl--2e－=Cl2，　　阴极：2H++2e－=H2　　总反应：2NaCl+2H2OH2-+

6、Cl2-+2NaOH　　电解过程中H+得电子变为H2，破坏水的电离平衡，H2OH++OH-，　　水的电离平衡正向移动，c(OH-)浓度增大，溶液pH值增大，最终的溶液是NaOH溶液。该反应可以获得H2，Cl2，NaOH，HCl等多种化工原料，是氯碱工业主要的反应依据，在工业生产上具有重要的意义。　　注意，若电解的是熔融状态的NaCl，则产物是金属Na和Cl2。　　4、金属作阳极－电极参加反应（电镀的原理）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　金属作阳极时，金属比任何阴离子都更容易失电子，所以阳极反应是金属失电子变成金属阳离子，而不是阴离子失电子。　　阳极反应：Cu-2e－=Cu2+　

7、　阴极反应：2H+-2e－=H2，　　总反应：Cu+2H+Cu2++H2-，　　利用这一特性，我们可以选用含有阳极金属的盐溶液作电解液，通电时阳极金属不断溶解，电解质中的金属阳离子不断运动到阴极放电，在阴极上会析出非常纯的金属，这就是电镀和粗铜精练的原理。三、电极产物的判断－离子放电顺序　　总原则：阳离子放电过程是得电子的过程，氧化性强的阳离子比氧化性弱的阳离子更容易在阴极放电。　　同理，阴离子放电过程是失电子的过程，还原性强的阴离子比还原性弱