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电解池原理
发布时间:2017-07-24   点击次数:303次
电解池及电解原理:
 
  (1)电解:使电流通过电解质溶液或融熔电解质而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程 。
 
  (2)电解池:把电能转化为化学能的装置。
 
  (3)电解池的电极名称: 阴极:发生还原反应的电极。 与电源的负极相连的电极;吸引溶液中的阳离子。 阳极:发生氧化反应的电极。 与电源的正极相连的电极,吸引溶液中的阴离子。
 
  (4)电解池的组成: 直流电源、电极、电解质溶液或熔融的电解质,用导线连接成闭合电路。
 
  (5)电解池的工作原理: 在直流电源的作用下,使电解质溶液中的离子向阴阳两极移动,并在两极发生氧化还原反应。电解质溶液的导电的过程就是电解过程。 以电解CuCl2溶液为例, 通电前,存在两个电离过程:CuCl2=Cu2+ +2Cl - H2
 
  O H+ +OH – 通电后,阴离子(Cl-、OH-)移向阳极,在阳极上失去电子发生氧化反应;阳离子(Cu2+ 、H+ )移向阴极,在阴极得到电子发生还原反应。 阳极:Cu2+ +2e- = Cu(还原反应) 阴极:2Cl--2e-= Cl2↑(氧化反应) 总反应式:CuCl
 
  2Cu+Cl2↑
 
  放电顺序 (1)放电:离子在电极失去或得到电子,发生氧化还原反应的过程 。 (2)电解CuCl2溶液,阳极附近有Cl-和OH-,失去电子的是Cl-,故放电顺序Cl->OH-;阴极附近有Cu2+ 和H+ ,得到电子的是Cu2+ ,故放电顺序Cu2+ >H+ 。 (3)比较放电顺序实际上是比较离子的得电子或失电子能力。 (4)阴极:阳离子在阴极上的放电顺序(得电子)。位于金属活动性顺序表后面的金属,其对应的阳离子越易得到电子。电极不参加反应,参加反应的是溶液中的阳离子。 Ag+ >Hg2+ >Fe3+ >Cu2+ >H+ >Pb2+ >Sn2+ >Fe2+ >Zn2+ >Al3+ >Mg2+ >Na+ >Ca2+ >K+ 阳极:①若使用惰性电极(电极材料为Pt或C等),阴离子放电,放电顺序为: S2->I->Br->Cl->OH->SO42- 等(含氧酸根离子)>F- ②若阳极较活泼金属(如Cu、Fe、Zn)时,一般是金属失去电子,而不是电解液中阴离子放电。 (5)说明:放电的顺序取决于离子的种类、离子浓度和电极材料。 以上我们讨论的是离子的种类和电极材料的影响,当离子浓度相差较大时,放电顺序可能会发生改变,但中学对此讨论较少。
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