化學(xué)電解池知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
化學(xué)電解池知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
電解池的主要應(yīng)用用于工業(yè)制純度高的金屬，是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的一個(gè)裝置。下面學(xué)習(xí)啦小編給你分享化學(xué)電解池知識(shí)點(diǎn)總結(jié)，歡迎閱讀。
化學(xué)電解池知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
理解原電池的正負(fù)極如下幾點(diǎn)：
?、倏梢允莾煞N活潑性不同的金屬電極
②可以是金屬與非金屬(如石墨),如化學(xué)電源中
?、垡部梢远际嵌栊噪姌O(如燃料電池)
④還可以是金屬和金屬氧化物(如鉛蓄電池),而電解質(zhì)則既可以是某電解質(zhì)的水溶液,也可能是熔融鹽.
(2)對(duì)于正、負(fù)極的判斷 ：
負(fù)極：①電子流出的一極(本質(zhì))②電流流入的一極③金屬性相對(duì)較活潑的一極(注意Al電極)④發(fā)生氧化反應(yīng)的一極⑤陰離子移向的一極⑥被腐蝕的一極⑦質(zhì)量減小的一極⑧燃料氣體在其上面失電子的一極⑨根據(jù)電極反應(yīng)現(xiàn)象等.
正極：①電子流入的一極(本質(zhì))②電流流出的一極③金屬性相對(duì)較不活潑的一極④發(fā)生還原反應(yīng)的一極⑤陽(yáng)離子移向的一極⑥被保護(hù)的一極⑦產(chǎn)生氣體獲析出金屬的一極⑧助燃?xì)怏w在其上面得電子的一極⑨根據(jù)電極反應(yīng)現(xiàn)象等.
2.判斷電解池的電極名稱與電極反應(yīng)的關(guān)系
電解池的兩極習(xí)慣上稱作陰、陽(yáng)極,這實(shí)際上是化學(xué)名稱,本質(zhì)上根據(jù)外接電源或電解質(zhì)溶液中陰、陽(yáng)離子的移動(dòng)方向確定的名稱,即所謂的“陰陽(yáng)結(jié)合”---陰離子向陽(yáng)極移動(dòng),陽(yáng)離子向陰極移動(dòng).可以用四個(gè)字概括：陽(yáng)----氧,陰----還;實(shí)際上只須記“陽(yáng)氧”兩個(gè)字就可以了,其它的可以推理.
二.關(guān)于電極反應(yīng)式的書寫
在電化學(xué)的學(xué)習(xí)中要緊緊抓住原電池和電解池的不同本質(zhì)(自發(fā)和非自發(fā)).
1.對(duì)于原電池,電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式的書寫方法一般是：
第一步：判斷正負(fù)極;第二步：根據(jù)負(fù)極及溶液中離子參加反應(yīng)情況確定電極反應(yīng);第三步：將電極反應(yīng)相加得總反應(yīng)式.原電池的“加和法”必須掌握,有了這一法寶,對(duì)于任何一個(gè)原電池反應(yīng),只要先寫出易寫的一極反應(yīng)式,用總反應(yīng)式減去其中一極的反應(yīng)式,就可得另一極的反應(yīng)式(注意電荷守恒).
2.對(duì)于電解池,電極反應(yīng)和總反應(yīng)式的書寫方法一般是：第一步：確定電極的材料及陰陽(yáng)極;第二步：根據(jù)電極材料和溶液介質(zhì)情況分析判斷電極反應(yīng);第三步：將電極反應(yīng)相加得總反應(yīng)式(注意有水被電解時(shí)的情況).
三.電解規(guī)律
1.(1)惰性電極電解酸、堿、鹽溶液,就可以分為電解水型(例NaOH)、分解電解質(zhì)型(例CuCl2)、放H2生堿型(例NaCl)、放O2生酸型(例CuSO4)等.如果上述方法不容易記憶容易混淆,不妨干脆就重點(diǎn)記住常見陰陽(yáng)離子的放電按順序(借助氧化還原知識(shí)更容易記),用到時(shí)現(xiàn)推導(dǎo)即可.
(2)陰陽(yáng)離子的放電按順序：
陽(yáng)極:金屬陽(yáng)極(Au、Pt除外)>S2->I-> Br->Cl->OH->含氧酸根離子和F-.
陰極：Ag+>Hg+>Fe3+>Cu2+>Pb2+>H+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Mg2+>Na+>Ca2+>K+.
上述放電順序分成四組,即“陰前離子和陰后離子,氫前離子和氫后離子”,然后兩兩組合成可溶于水的電解質(zhì),分析電解時(shí)的陰陽(yáng)極放電情況,就不難總結(jié)出電解規(guī)律.
(3)規(guī)律：
①位于前邊的還原性強(qiáng)的微粒優(yōu)先失去電子.只要有水,含氧酸根離子和F-就不能失去電子.若陽(yáng)極是活潑或較活潑金屬時(shí),一般是電極的金屬失去電子,而不是電解液中陰離子放電.
?、陉?yáng)離子放電,其順序大體可參照金屬活動(dòng)順序來(lái)推斷.位于金屬活動(dòng)順序表后面的金屬,其對(duì)應(yīng)的陽(yáng)離子越易得到電子：即位于前邊的氧化性強(qiáng)的微粒優(yōu)先得到電子.只要有水,一般H+后面的離子不能得到電子.
③一般電解規(guī)律(惰性電極)可以概括為：
陽(yáng)極：無(wú)鹵(I2、Br2、Cl2)有氧
陰極：前氫后金(氫前析氫,氫后析金)
需要特別注意的是電解一定要看好陽(yáng)極材料,若是活潑金屬則是該金屬放電.
2.電解后電解質(zhì)溶液的復(fù)原
到底加入何物質(zhì)能夠復(fù)原?例如電解CuSO4溶液,為什么要加CuO而不是Cu(OH)2?要從一個(gè)個(gè)的個(gè)例中總結(jié)出規(guī)律———加入適量陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物的化合物.總的來(lái)講,就是既要考慮“質(zhì)”又要考慮“量”.這樣,就不難理解電解CuSO4溶液,為什么要加CuO而不是Cu(OH)2了.那就是“消耗什么加什么,消耗多少加多少”,加顯然多加了氫.
3.電解的計(jì)算是一個(gè)重點(diǎn)應(yīng)用問題
其常用的解題方法可以歸結(jié)為兩種：一是根據(jù)電解方程式或電極反應(yīng)式列比例求解;二是利用各電極、線路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目守恒列等式求解(此法較為簡(jiǎn)便).
關(guān)鍵是電子守恒,特別要注意：①電極和電極名稱要區(qū)分清楚②電極產(chǎn)物要判斷準(zhǔn)確③找準(zhǔn)各產(chǎn)物間量的關(guān)系.
四.金屬的腐蝕與防護(hù)
金屬的腐蝕與防護(hù)也多與電化學(xué)有關(guān),要注意結(jié)合電化學(xué)的相關(guān)原理及圖像加以分析應(yīng)用,盡量多發(fā)掘生活中常見的例子加以鞏固理解.
化學(xué)電解池習(xí)題
1.原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)分別是：( )
A.氧化、還原 B.還原、氧化 C.氧化、氧化 D.還原、還原
2.在盛有飽和碳酸鈉溶液的燒杯中插入惰性電極，保持溫度不變，通電一段時(shí)間后：( )
A.溶液的pH增大 B.Na+和CO32-的濃度減小
C.溶液的濃度增大 D.溶液的濃度不變，有晶體析出
3.將氫氣、甲烷、乙醇等物質(zhì)在氧氣中燃燒時(shí)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫燃料電池。燃料電池的基本組成為電極、電解質(zhì)、燃料和氧化劑。此種電池能量利用率可高達(dá)80%(一般柴油發(fā)電機(jī)只有40%左右)，產(chǎn)物污染也少。下列有關(guān)燃料電池的說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.上述燃料電池的負(fù)極反應(yīng)材料是氫氣、甲烷、乙醇等物質(zhì)
B.氫氧燃料電池常用于航天飛行器，原因之一是該電池的產(chǎn)物為水，經(jīng)過處理之后可供宇航員使用
C.乙醇燃料電池的電解質(zhì)常用KOH，該電池的負(fù)極反應(yīng)為C2H5OH-12e-=2CO2↑+3H2O
D.甲烷燃料電池的正極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-
4.通以相等的電量，分別電解等濃度的硝酸銀和硝酸亞汞(亞汞的化合價(jià)為+1)溶液，若被還原的硝酸銀和硝酸亞汞的物質(zhì)的量之比n(硝酸銀)∶n(硝酸亞汞)=2∶1，則下列表述正確的是( )
A.在兩個(gè)陰極上得到的銀和汞的物質(zhì)的量之比n(硝酸銀)∶n(硝酸亞汞)=2∶1
B.在兩個(gè)陽(yáng)極上得到的產(chǎn)物的物質(zhì)的量不相等
C.硝酸亞汞的分子式為HgNO3
D.硝酸亞汞的分子式為Hg2(NO3)2
5.某工廠以碳棒為陽(yáng)極的材料電解熔解于熔融冰晶石(NaAlF6)中的Al2O3，每產(chǎn)生1molAl，同時(shí)消耗1mol陽(yáng)極的材料C，則陽(yáng)極收集得到的氣體為( )
A.CO與CO2 物質(zhì)的量之比為 1：2 B.CO與CO2 物質(zhì)的量之比為 1：1
C.CO2與O2 物質(zhì)的量之比為 2：1 D.F2與O2 物質(zhì)的量之比為 1：1
3.用惰性電極電解下列溶液，一段時(shí)間后，再加入一定質(zhì)量的另一種物質(zhì)(括號(hào)內(nèi))，溶液能與原來(lái)溶液完全一樣的是： ( ) A.CuCl2(CuSO4) B.NaOH(NaOH) C.NaCl(鹽酸) D.CuSO4(CuO)