电解池的工作原理及应用教学设计(电解池的工作原理及应用)
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1、定义:在外加电源的作用下,将电能转变成化学能的电池。
2、 所属学科:机械工程(一级学科);分析仪器(二级学科);电化学式分析仪器-电化学式分析仪器仪器和附电解原理的应用氯碱工业(电解饱和食盐水) 制取氯气、氢气、烧碱。
3、 饱和食盐水溶液中存在Na+和Cl-以及水电离产生的H+和OH-。
4、其中氧化性H+>Na+,还原性Cl->OH-。
5、所以H+和Cl-先放电(即发生还原或氧化反应)。
6、 阴极:2H++2e=H2↑ (还原反应) 阳极:2Cl-2e-=Cl2↑ (氧化反应) 总反应的化学方程式:2NaCl+2H2O=(等号上为通电)2NaOH+H2↑+Cl2↑ 用离子方程式表示:2Cl-+2H2O=(等号上为通电)2OH-+H2↑+Cl2↑。
7、电镀和电解精炼铜 电镀:应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或者合金的过程 条件:①镀件做阴极②镀层金属做阳极③电镀液中含镀层金属离子 电镀时,把待镀的金属制品(即镀件)作阴极,镀层金属作阳极,用含有镀层金属离子的溶液作电镀液。
8、 阳极:Mn-e-=Mn+ 阴极:Mn++e-=Mn 这样,在直流电的作用下,镀层金属就均匀地覆盖到镀件的表面。
9、 同样的道理,用纯铜作阴极,用粗铜作阳极,用CuSO4溶液作电解液。
10、通入直流电,作为阳极的粗铜逐渐溶解,在阴极上析出纯铜,从而达到提纯铜的目的。
11、电解法冶炼金属 钠、钙、镁、铝等活泼金属,很难用还原剂从它们的化合物中还原得到单质,因此必须通过电解熔融的化合物的方法得到。
12、如电解熔融的氯化钠可以得到金属钠: 阴极:2Na++2e-=2Na 阳极:2Cl――2e-=Cl2↑编辑本段电解时,物质在电极上的放电顺序 (1)阳极:与电源的正极相连。
13、 当阳极的电极材料为金属(Pt或Au除外)时,通电后作电极的金属失去电子变成金属离子,溶解到电解质溶液中。
14、 当阳极的电极材料是惰性物质(如Au、Pt或石墨)时,通电后溶液中的阴离子在阳极上失去电子,当溶液中同时存在多种阴离子时,还原性强的离子先失去电子发生氧化反应。
15、常见阴离子的还原性由强到弱的顺序是:活性电极〉S2-> I- > Br-> Cl->OH->含氧酸根离子(如SO4 2-、NO3-等)>F-。
16、Cl-和OH-在电解时的电极反应式分别是: 2Cl- ―2e-=Cl2↑ 4OH- ―4e-=2H2O+O2↑ 因为水电离能够产生OH-,所以电解含氧酸盐溶液时,在阳极上是OH-放电生成氧气,而含氧酸根离子不发生变化。
17、(当阳极为惰性金属常用的为C 铂 金 时 自身放电) (2)阴极:与电源的负极相连。
18、 在阴极上发生还原反应的是溶液中的阳离子。
19、当溶液中存在多种阳离子时,按金属活动性顺序,越不活泼的金属,其阳离子的氧化性越强,越容易被还原。
20、在水溶液中,铝之前的金属的阳离子不可能被还原。
21、编辑本段酸、碱、盐溶液电解规律 (1)无氧酸是其本身的电解 (2)含氧酸是水的电解 (3)可溶性碱是水的电解 (4)活泼性金属的含氧酸盐也是水的电解 (5)活泼金属的无氧盐阴极析出氢气并伴随溶液显碱性,阳极析出非金属单质 (6)不活泼金属的无氧盐是该盐的电解 (7)中等活动性金属的含氧酸盐阴极析出金属,阳极得到氧气同时酸性提高。
本文分享完毕,希望对大家有所帮助哦。
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