内容正文:
课题2 电解与电镀
1. 原电池、电解池的判定
⑴电解:在 作用下,在两个电极上分别发生 和 的过程。
电解池: 转化为 的装置。
⑵先分析有无外接电源:有外接电源者为 ,无外接电源者可能为 ;然后依据原电池、电解池的形成条件、工作原理分析判定。
2. 电解电极产物的判断:
要判断电极反应的产物,必须掌握离子的放电顺序。判断电极反应的一般规律是:
(1) 在阳极上
① 作电极时:金属在阳极失电子被 成阳离子进人溶液,阴离子不容易在电极上放电。
② 用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时,
溶液中阴离子的放电顺序是: > > > > >含氧酸根>F-(Br-、I- 、S2-、OH- 、 Cl-)。
(2) 在阴极上:无论是 电极还是 电极都不参与电极反应,发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是: Ag+ > Fe3+ > Cu2+ > H+ (酸)> Pb2+ > Fe2+ > Zn2+ > H+ (水)> Al3+ > Mg2+
⑶ ①阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,一定是溶液(或熔融电解质)中的 离子放电。
②最常用、最重要的放电顺序为阳极: > (OH-、Cl-);阴极: > > (Cu2+、Ag+、H+)。
③电解水溶液时,K+~Al3+ (不能、能)在阴极放电,即 (不能、能)用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。
3.用惰性电极电解不同电解质溶液时各种变化情况分析
类型
实例
电极反应式
电解对象
电极反应特点
电解质浓度
溶液pH
溶液复原
电解
水型
含氧酸
H2SO4
阳极:
阴极:
总反应:
强碱
NaOH
活泼金属的含氧酸盐
KNO3
电解电解质型
无氧酸
(氢氟酸除外)
HCl
阳极:
阴极:
总反应:
不活泼金属的无氧酸盐
CuCl2
阳极:
阴极:
总反应:
放H2生碱型
活泼金属的无氧酸盐
NaCl
阳极:
阴极:
总反应:
放氧生酸型
不活泼金属的含氧酸盐
CuSO4
阳极:
阴极:
总反应:
4.电解原理在工业生产中的应用
⑴ 电解精炼反应原理(电解精炼铜为例,粗铜,含Fe、Zn、C等))
电极反应式:阳极 ,阴极(纯铜) 。工作一段时间后,电解质溶液中的成分有 ,Cu2+的浓度 (减小、增大或不变)。
⑵ 电镀池:镀铜反应原理
电极反应式:阳极(纯铜): ,阴极(镀件): 溶液中的Cu2+浓度 (减小、增大或不变)。
⑶ 氯碱工业反应原理
阳极: , 阴极:
总反应 ;图中①-⑥中各物质的名称分别是① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 。
5.(2017·盘锦高三一模)观察如图装置,下列说法正确的是( )
A.a、b接电流表,该装置为原电池
B.a、b接直流电源,该装置为电解池
C.a、b接直流电源,铁可能不易被腐蚀
D.a、b接电流表或接直流电源,铁都可能是负极
6.如图是一个用铂丝作电极,电解稀的MgSO4溶液的装置,电解液中加有中性红指示剂,此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围:6.8~8.0,酸色—红色,碱色—黄色,Mg(OH)2沉淀的pH=9),接通电源一段时间后A管产生白色沉淀,回答下列问题:
(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是______
①A管溶液由红变黄 ②B管溶液由红变黄 ③A管溶液不变色 ④B管溶液不变色
(2)写出A管中发生的反应:_________________________________。
(3)写出B管中发生的反应:__________________________ ___。
(4)检验b管中气体的方法是____________________________________。
(5)电解一段时间后,切断电源,将电解液倒入烧杯内观