阴极:与直流电源的 负极 相连的电极,发生 还原 反应 6、电解CuCl2溶液的电极反应: 阳极: 2Cl- -2e-=Cl2 (氧化) 阴极: Cu2++2e-=Cu(还原) 总反应式: CuCl2 =Cu+Cl2 ↑ 7、电解本质:电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的电解过程 ☆规律总结:电解反应离子方程式书写: 放电顺序: 阳离子放电顺序
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阴离子的放电顺序
是惰性电极时:S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-) 是活性电极时:电极本身溶解放电
注意先要看电极材料,是惰性电极还是活性电极,若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属,则阳极反应为电极材料失去电子,变成离子进入溶液;若为惰性材料,则根据阴阳离子的放电顺序,依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。
电解质水溶液点解产物的规律 类型 电极反应特点 实例 电解对象 电解质浓pH 电解质度 溶液复原
分解电解 电解质电离出HCl 质型 的阴阳离子分别CuCl2 在两极放电 放H2生阴极:水放H2生成碱型 碱 阳极:电解质阴离子放电 放氧生酸阴极:电解质阳 型 离子放电 阳极:水放O2生酸 电解质 减小 增大 HCl --- CuCl2 NaCl HCl 电解质和生成新电增大 水 解质 电解质和生成新电 解质 CuSO4 水 减小 氧化铜 NaOH 电解水型 阴极:4H+ + 4e- == 2H2 ↑ H2SO4 增大 减小 阳极:4OH- - 4e- Na2SO4 水 = O2↑+ 2H2O
上述四种类型电解质分类:
增大 不变 水 (1)电解水型:含氧酸,强碱,活泼金属含氧酸盐
(2)电解电解质型:无氧酸,不活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外) (3)放氢生碱型:活泼金属的无氧酸盐 (4)放氧生酸型:不活泼金属的含氧酸盐 二、电解原理的应用
1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气
(1)、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合金的方法 (2)、电极、电解质溶液的选择:
阳极:镀层金属,失去电子,成为离子进入溶液 M— ne — == M n+ 阴极:待镀金属(镀件):溶液中的金属离子得到电子,成为金属原子,附着在金属表面 M n+ + ne — == M
电解质溶液:含有镀层金属离子的溶液做电镀液 镀铜反应原理
阳极(纯铜):Cu-2e-=Cu2+,阴极(镀件):Cu2++2e-=Cu, 电解液:可溶性铜盐溶液,如CuSO4溶液 (3)、电镀应用之一:铜的精炼
阳极:粗铜;阴极: 纯铜电解质溶液: 硫酸铜 3、电冶金
(1)、电冶金:使矿石中的 金属阳离子 获得电子,从它们的化合物中还原出来用于冶炼活泼金属,如钠、镁、钙、铝 (2)、电解氯化钠:
通电前,氯化钠高温下熔融:NaCl == Na + + Cl— 通直流电后:阳极:2Na+ + 2e— == 2Na 阴极:2Cl— — 2e— == Cl2↑
☆规律总结:原电池、电解池、电镀池的判断规律
(1)若无外接电源,又具备组成原电池的三个条件。①有活泼性不同的两个电极;②两极用导线互相连接成直接插入连通的电解质溶液里;③较活泼金属与电解质溶液能发生氧化还原反
应(有时是与水电离产生的H+作用),只要同时具备这三个条件即为原电池。
(2)若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则可能是电解池或电镀池;当阴极为金属,阳极亦为金属且与电解质溶液中的金属离子属同种元素时,则为电镀池。
(3)若多个单池相互串联,又有外接电源时,则与电源相连接的装置为电解池成电镀池。若无外接电源时,先选较活泼金属电极为原电池的负极(电子输出极),有关装置为原电池,其余为电镀池或电解池。
☆ 原电池,电解池,电镀池的比较 性质 原电池 电解池 电镀池 类别 定义 将化学能转变将电能转变成化应用电解原理在某(装置特成电能的装置 学能的装置 些金属表面镀上一点) 侧层其他金属 反应特征 自发反应 非自发反应 非自发反应 装置特征 无电源,两级有电源,两级材料 有电源 材料不同 可同可不同 形成条件 活动性不同的两电极连接直流1镀层金属接电源正两极 电源 极,待镀金属接负电解质溶液 两电极插入电解极;2电镀液必须含形成闭合回路 质溶液 有镀层金属的离子 形成闭合回路 电极名称 负极:较活泼阳极:与电源正极名称同电解,但有限金属 相连 制条件
正极:较不活 阳极:必须是镀层金泼金属(能导阴极:与电源负极属 电非金属) 相连 阴极:镀件 电极反应 负极:氧化反阳极:氧化反应, 应,金属失去溶液中的阴离子阳极:金属电极失去电子 失去电子,或电极电子 正极:还原反金属失电子 应,溶液中的阴极:还原反应,阴极:电镀液中阳离阳离子的电子溶液中的阳离子子得到电子 或者氧气得电得到电子 子(吸氧腐蚀) 电子流向 负极→正极 电源负极→阴极 同电解池 电源正极→阳极 溶液中带电阳离子向正极阳离子向阴极移 同电解池 粒子的移动 移动 动 阴离子向负极阴离子向阳极移移动 联系 动 在两极上都发生氧化反应和还原反应 ☆☆原电池与电解池的极的得失电子联系图:
阳极(失) e- 正极(得) e- 负极(失) e- 阴极(得) 第四节 金属的电化学腐蚀和防护