高中化学：电解池

一、电解池

1、将电能转化为化学能的装置叫电解池。

2、构造

3、阴、阳极的判断

 

二、电解原理的应用

1、氯碱工业

（1）食盐水的精制

（2）主要生产过程

（3）电极反应

阳极：2Cl^－ － 2e^－ ＝ Cl₂↑        阴极：2H^＋ ＋ 2e^－ ＝ H₂↑

总反应：2NaCl＋2H₂O2NaOH＋Cl₂↑＋H₂↑

2、电镀（如铁件镀锌）

电解液：含Zn^2＋的盐溶液（如ZnCl₂溶液）

阳极（Zn）：Zn – 2e^－ ＝ Zn^2＋         阴极：Zn^2＋ ＋ 2e^－ ＝ Zn

电镀过程中电镀浓度不发生变化。镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀液中必须含有镀层金属离子。

3、电解精炼

如粗铜（含Zn、Fe、Ag等）的提纯

电解质溶液：含Cu^2＋的盐溶液（如CuSO₄溶液）

阳极（粗铜）： Zn － 2e^－ ＝Zn^2＋

Fe － 2e^－ ＝Fe^2＋          Cu －2e^－ ＝ Cu^2＋

阴极（纯铜）：Cu^2＋ ＋ 2e^－＝Cu

电解过程中，活泼性比Cu弱的Ag、Au不放电，形成阳极泥（可从阳极泥中提纯Ag、Au），电解质溶液中c（Cu^2＋）会不断减小，应定期更换电解质溶液。

三、有关电解池的问题

1、两极的确定及电极反应式的书写

分析问题的一般程序为：找电源（或现象）两极电极反应式总反应式。连接电源正极的为阳极，阳极上发生氧化反应；连接电源负极的为阴极，阴极上发生还原反应。

2、图像类问题

（1）实物图问题。这一类问题是近几年综合测试中的重要考查形式，需加以注意。这一类问题的设题方式较多，且灵活多变，如实物图接线柱的连接、电极情况分析、与化学实验相联系、化学计算等。解题时，要充分利用题给实物图，从实物图中获得解题信息（如电源的正负极等）并提炼信息，从而正确解题。

（2）坐标图问题。解答此类问题要注意三点：一是横坐标、纵坐标的含义；二是点的意义；三是曲线的变化或走势情况。弄清这三点，问题就会迎刃而解。

3、表格类问题

解答此类问题的基本思路是：抓住表格中数据的特征或变化规律等，以理论、规律、物质性质、反应原理等为依据，寻找解决问题的切入点。

4、计算类问题

常见情况包括：两极产物的定量计算（求析出固体的质量、产生气体的体积等）、溶液pH的计算、相对原子质量或阿伏加德罗常数的计算、某元素的化合价或确定物质的化学式、根据电量求产物的量或根据产物的量求电量等。解决此类问题的方法有四种：守恒法、总反应式法、关系式法、排除法。

 

四、电解时电极产物的确定

1、阴极

①阴极材料（金属或石墨）总是受到保护。

②阳离子得电子的顺序——金属活动性顺序表的反表：

Ag^＋＞Hg^2＋＞Fe^3＋＞Cu^2＋＞H^＋＞Pb^2＋＞Sn^2＋＞Fe^2＋＞Zn^2＋＞Al^3＋＞Mg^2＋

2、阳极

①阳极材料是惰性电极（C、Pt、Au、Ti等）时：

阴离子失电子的顺序：S^2－＞I^－＞Br^－＞Cl^－＞OH^－＞含氧酸根＞F^－

②阳极材料是活泼电极时：电极本身被氧化，溶液中的离子不放电。