电解池的原理及应用

电解池如何区分阴阳极,工作原理,有何应用

第1个回答  2019-03-26
定义:在外加电源的作用下,将电能转变成化学能的电池。
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。
饱和食盐水溶液中存在na+和cl-以及水电离产生的h+和oh-。其中氧化性h+>na+,还原性cl->oh-。所以h+和cl-先放电(即发生还原或氧化反应)。
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↑。
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。
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。
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。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。
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。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。
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。
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。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-。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。(当阳极为惰性金属常用的为c



自身放电)
(2)阴极:与电源的负极相连。
在阴极上发生还原反应的是溶液中的阳离子。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。在水溶液中,铝之前的金属的阳离子不可能被还原。
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
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