电解池学案文档

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1、 电解池、金属的电化学腐蚀与防护知识点一、电解原理1、电解池中电极的判断说明：电解池的阴阳极取决于外接电源的正负极，与电极材料的金属活动性无关。2、电解时电极产物的判断（1）、离子放电顺序：离子放电：对电解来说，是指阴、阳离子分别在电解池的阳极、阴极_的过程。放电顺序：分几种情况：阳离子放电顺序：（阳离子向阴极迁移）(结合金属活动性顺序表中金属阳离子的氧化性强弱分析)导体作阴极，不可能得、失电子，只能是溶液中的阳离子在阴极上得电子（不管电极惰性与否）K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+<H+ （H2O中）<Zn2+、Fe2+、Sn2+、Pb2+<酸中H+（酸中）<

2、Cu2+<Fe3+<Hg2+<Ag+ 类 类 类 类：只能在_中放电生成金属单质，水溶液中不放电。类：卤化物溶液中放电M，含氧酸盐溶液和酸中不放电。 H+ H2类：均放电但Fe3+Fe2+阴离子放电顺序：阴离子向阳极迁移（使用惰性电极C、Pt、Au等时）简单阴离子> OH- > 含氧酸根离子 S2-> I- >Br->Cl->OH->NO3->SO42-（2）、阳极产物的判断看电极，如果是活性电极(金属活动性顺序表Ag以前)，则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子；如是惰性电极(Pt、Au、石墨)，则要看溶液中离

3、子的失电子能力，此时根据阴离子放电顺序加以判断。（3）、阴极产物的判断 直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序与金属活动性顺序相反。说明：在水溶液中，含氧酸根和活泼金属离子一般不放电，OH-和H+放电。知识点二、电极反应规律1.用惰性电极电解电解质溶液的规律电解类型电解质类别实例电极反应特点电解对象电解质浓度pH电解质溶液复原 电解水型强碱、含氧酸、活泼金属的含氧酸盐NaOHH+OH-分别在阴极和阳极放电生成H2和O2水增大增大水H2SO4减小水Na2SO4不变水电解电解质型无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐HCl电解质电离子分别在两核放电电解质减小增大HClCuCl2 

4、CuCl2电解类型电解质类别实例电极反应特点电解对象电解质浓度pH电解质溶液复原 放H2生碱型活泼金属的无氧酸盐NaCl阴极：H2O得成碱阳极：电解质阴离子放电电解质和水生成新电解质增大HCl放O2生酸型 不活泼金属的含氧酸型CuSO4阴极：电解质阳离子放电阳极：H2O失电子放O2生成酸电解质和水生成新电解质减小CuO或CuCO32、电极方程式的书写：（1）、步骤：定极定材料。先确定阴阳极，再看阳极材料是否参与放电Pt前的金属做阳极，则是金属参与放电定放电离子。将溶液中的阳离子和阴离子分类，根据它们的氧化性和还原性来确定放电离子。书写阴阳极的反应。注意得失电子守恒，无论是强电解质还是

5、弱电解质，都直接书写离子；生成的气体用“”，但生成的固体不用“”。书写总反应。注意将弱电解质写成化学式。说明：当电解过程中电解的是水和电解质时，电极反应式中出现的是H+或OH-放电，但在书写总反应式时要将反应物中的H+或OH-均换成水，在生成物中出现的是碱或酸，同时使阴极、阳极反应式得失电子数目相同，将两个电极反应式相加，即得到总反应的化学方程式。两惰性电极电解时，若要使电解后的溶液恢复到原状态，应遵循“缺什么加什么，缺多少加多少”的原则，一般加入阴极产物与阳极产物的化合物。3、电解的有关计算(1)、计算类型 两极产物的定量计算、溶液的pH计算、确定某元素的化合价、相对原子质量和阿伏加德罗常数

6、测定的计算、电量与产物量的互算等。(2)、计算方法根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。知识点三：电解池与原电池的比较类别原电池电解池一般组成条件活性不同的_或_外接_电源外有_（或直接接触），内有_金属或石墨均可作电极，两电极插在同一电解质溶液中(或熔融状态)_的氧化还原反应一般是_的氧化还原反应电极确定的依据电极材料活泼性差异与外电源的连接方式方法和名称负极_金属阳极与电源_相接e-正极_材料e-阴极与电源_相接电极反应负极 正极(氧化) (还原)阳极 阴极(氧化) (还原)能量转化形式_能转为_能_能转为_能实例装置电极方程

7、式()_()_(阳)_(阴)_电池总反应_电池作用氧化和还原反应分在两极进行，形成电流加快了电子转移外电源犹如“电子泵”使通常难以进行的氧化还原反应变成可能；使通常能进行的反应变得更加容易.知识点四、电解原理应用1、氯碱工业(1)、食盐水的精制(2)、电解饱和食盐水制取氯气和烧碱电解前应除去食盐溶液中的_等杂质离子。除杂的顺序：_ _。电极反应：阳极(石墨)：_，阴极(铁)：_，总反应：_。 2、铜的电解精炼粗铜(含Zn、Fe、Ni、Ag等) 电解质溶液：含Cu2的盐溶液(如CuSO4溶液)阳极(粗铜)：Zn2e-=Zn2+Fe2e-=Fe2+ Ni2e-=Ni2+Cu2e-=Cu2+阴极(纯

8、铜)：Cu2+2e-=Cu 活泼性比Cu弱的Ag不放电，形成阳极泥(可从阳极泥中提纯Ag)。3、电镀(如铁件镀锌) 电镀液：含Zn2+的盐溶液(如ZnCl2浓溶液)阳极(Zn)：Zn2e-=Zn2+ 阴极(铁件)：Zn2+2e-=Zn 电解质溶液浓度不发生变化。4、电解冶炼活泼金属电解熔融的电解质，可冶炼活泼金属(如K、Na、Ca、Mg、Al等)。冶炼原理：金属阳离子在阴极上得到电子而被还原。如：电极反应：阳极(用_)：_。知识点五、金属的腐蚀与防护1、金属的腐蚀 概念 实质 分类2、电化学腐蚀 概念 分类(以铁生锈为例)吸氧腐蚀：在金属表面的水膜_不强或呈_，溶解一定的_，金属生成含氧化合物

9、。负极：_；正极：_。析氢腐蚀：在金属表面的水膜_较强时，H+被还原而析出。 化学腐蚀电化学腐蚀吸氧腐蚀析氢腐蚀条件金属跟氧化性物质直接接触不纯金属或合金跟极弱酸性(或中性)电解质溶液接触不纯金属或合金跟较强的酸性电解质溶液接触现象无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化的过程较活泼金属被氧化的过程相互联系化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生举例(钢铁腐蚀)2Fe+3Cl2=2FeCl3负极：2Fe4e=2Fe2+正极：O22H2O4e-=4OH负极：Fe2e=Fe2+正极：2H+2e-=H2说明：判断一种金属腐蚀是否为电化学腐蚀，应看是否符合原电池的组成条件：活性不同的两个电极、电解质溶

10、液、构成闭合回路及自发进行氧化还原反应。金属发生电化学腐蚀时，属于吸氧腐蚀还是析氢腐蚀，取决于电解质溶液酸性强弱。2、金属腐蚀快慢的判断方法(1)、电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>带防护措施的腐蚀。(2)、同一金属在不同电解质溶液中的腐蚀速率：强电解质>弱电解质>非电解质。(3)、原电池原理引起的腐蚀速率：两电极金属活动性相差越大，越易腐蚀。(4)、对于同一电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。 3、金属腐蚀由快到慢的规律电解池的阳极原电池的负极化学腐蚀原电池的正极电解池的阴极。例下列各烧杯中液体均为海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为

11、_。4、金属的防护 一般有三条途径：(1)、改变金属内部组成结构，可以增强金属耐腐蚀的能力，如不锈钢。(2)、在金属表面覆盖一层保护层，如油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜，以断绝金属与外界物质接触，达到耐腐蚀的效果。(3)、电化学保护法：牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法。练习：一、写出下列电解反应的方程式。(1)以石墨为电极电解 HCl溶液阳极电极反应式为：_ 阴极电极反应式为：_总反应方程式：_(2)以石墨为电极电解 NaCl溶液阳极电极反应式为：_ 阴极电极反应式为：_总反应方程式：_(3)以石墨为电极电解 H2SO4溶液阳极电极反应式为：_ 阴极电极反应式为