高中化学知识专题——电解池

5.3 电解、电解池1、 定义：把电能转化为化学能的装置。2、 基本概念：阳极：与电源正极相连，发生氧化反应（失电子）。阴离子向阳极移动；阴极：与电源负极相连，发生还原反应（得电子）。阳离子向阴极移动。3、 原电池和电解池的区别：1、 池型判断：有外加电源为电解池，无外加电源为原电池。多池组合时，一般含活泼金属的池为原电池，其余是在原电池带动下的电解池。2、 电极判断：原电池正极、负极；电解池阴极、阳极。电解池的阴极对应外加电源的负极，阳极对应外加电源的正极。四、电解池放电顺序（与阳离子氧化性、阴离子还原性正相关）： 惰性电极（C、Au、Pt） 阳极：S2- I- Br- Cl-OH- 含氧酸根（如SO42-) F- 阴极：Ag+ Fe3+ Cu2+H+ Fe2+ Zn2+ Al3+ Mg2+ Na+与区：电解本身型 如CuCl2与区：放氢生碱型 如NaCl与区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3与区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4、NaOH第一组：电解本身型（CuCl2）实例电解反应浓度pH值复原CuCl2阳极：2Cl- - 2e = Cl2阴极：Cu2+ + 2e = CuCuCl2 = Cu + Cl2减小增大加CuCl2pH值增大的原因：CuCl2本身是强酸弱碱盐，显酸性，电解浓度减小，故酸性随之减弱。第二组：放氢生碱型（NaCl）实例电解反应浓度pH值复原NaCl阳极：2Cl- - 2e = Cl2阴极：2H+ + 2e = H22NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2+ Cl2减小增大加HClpH值减小的原因：NaCl本身是强碱弱酸盐，显碱性，电解又消耗H+，故碱性增强。第三组：放氧生酸型（CuSO4）实例电解反应浓度pH值复原CuSO4阳极：4OH- - 4e = 2H2O + O2阴极：Cu2+ + 2e = Cu2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + O2+ 2H2SO4减小减小加Cu(OH)2pH值减小的原因：CuSO4本身是强酸弱碱盐，显酸性，电解又消耗OH-，故酸性增强。第四组：电解水型（Na2SO4）实例电解反应浓度pH值复原Na2SO4阳极：4OH- - 4e = 2H2O + O2阴极：2H+ + 2e = H22H2O = H2+ O2变大不变加H2O 活性电极 1、影响：阳极失电子逐渐溶解，溶液中的阴离子不能失电子。阴极无影响。2、原因：活泼金属单质的还原性强于溶液中各离子的还原性，造成失电子的变成金属单质而不是溶液中的阴离子。第五组：电解H2SO4铜作阳极，石墨作阴极1、两极的现象：阴极有大量气泡产生，阳极附近溶液出现蓝色。2、两极的反应：阴极：2H+ + 2e = H2，阳极：Cu - 2e = Cu2+（溶液变蓝）铜作阴极，石墨作阳极（铜无法发挥其还原性，故此情况下相当于电解水）1、两极的现象：两极都有气泡。2、两极的反应：阴极：2H+ + 2e = H2，阳极2H2O - 4e = 2H+ + O2（铜在外加电源时可以置换出 H2）五、电解原理的应用：1、铜的电解精炼（1）粗铜所含杂质：Zn、Fe、Ni、Ag、Au等（2）粗铜的精炼：粗铜作阳极，纯铜作阴极，CuSO4溶液作电解液。（3）两极的反应及现象：阳极：Cu - 2e = Cu2+ 粗铜中的铜溶解，得电子转变为Cu2+进入溶液中；阴极：Cu2+ + 2e = Cu 根据放电顺序，Cu2+ 比Fe2+ 和Zn2+ 先得电子，转变为精铜。（4）阳极上比铜不活泼的金属，沉积于阳极底部（阳极泥）。用于提炼金、银等贵重金属。2、电镀（1）概念：应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属或合金的过