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2019北京高三二?荚嚮瘜W(xué)電解原理及其應(yīng)用

2019-04-13 23:44:57  來源:網(wǎng)絡(luò)整理

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  2019北京高三二模診斷化學(xué)電解原理及其應(yīng)用(一)


  (1)正負(fù)極的判斷。負(fù)極--失電子發(fā)生氧化反應(yīng)的電極(電子流出);正極—得電子發(fā)生還原反應(yīng)的電極(電子流入)


  (2)溶液中離子的移動方向。 凡參加反應(yīng)的離子,陽離子--正極 陰離子--負(fù)極


  (3)電極方程式的書寫:注意電解質(zhì)是否參加兩個電極的電極反應(yīng)


  電解原理


  (1)判斷陰陽兩極的產(chǎn)物—關(guān)鍵:放電順序


  惰性電極電解時 陽離子在陰極上放電:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>(H+)>Fe2+>Zn2+;


  陰離子在陽極放電:S2->I->Br->Cl->(F-、NO3-、SO42-等


  金屬電極電解時—陽極溶解,陰極保護(hù).


  (2)陰陽兩極得失電子相等()


  (3)補(bǔ)充由陰陽兩所得產(chǎn)物構(gòu)成的化合物可使電解質(zhì)溶液還原.如惰性電極電解CuSO4溶液時:若補(bǔ)充CuO可使電解質(zhì)溶液還原,則電解產(chǎn)物為Cu和O2;補(bǔ)充Cu(OH)2可使電解質(zhì)溶液還原,則電解產(chǎn)物為Cu 、H2 、O2(即CuSO4電解完后還電解了水H2O


  (4)中學(xué)化學(xué)中電解過程中產(chǎn)生的氣體有三種. 陽極:O2 、 Cl2 陰極:H2


  2019北京高三二模診斷化學(xué)電解原理及其應(yīng)用(二)


  1、電解池:把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置叫做電解池或電解槽。


  2、電解:電流(外加直流電)通過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極引起氧化還原反應(yīng)(被動的不是自發(fā)的)的過程。


  3、放電:當(dāng)離子到達(dá)電極時,失去或獲得電子,發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程。


  反應(yīng)條件:


 、龠B接直流電源


  ②陰陽兩極 陰極:與電源負(fù)極相連;極:與電源正極相連。


 、蹆蓸O處于電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)中


 、軆呻姌O形成閉合回路


  4、電子流向:


  電源負(fù)極—電解池陰極—離子定向運(yùn)動(電解質(zhì)溶液)—電解池陽極—電源正極


  5、電極名稱及反應(yīng):


  陽極:與直流電源的正極相連的電極,發(fā)生氧化反應(yīng)失去電子;


  陰極:與直流電源的負(fù)極相連的電極,發(fā)生還原反應(yīng)得到電子。


  6、電解本質(zhì):電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程,就是電解質(zhì)溶液的電解過程


  7、反應(yīng)規(guī)律:


  陽極:活潑金屬—電極失電子(Au,Pt除外);惰性電極—溶液中陰離子失電子


  陰離子失電子能力:活潑金屬(除Pt,Au)>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根(NO3->SO42-)>F-


  陽離子得電子能力:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+(即金屬活潑性順序表的逆向)


  規(guī)律:鋁前(含鋁)離子不放電,氫(酸)后離子先放電,氫(酸)前鋁后的離子看條件。


  8、四類電解型的電解規(guī)律(當(dāng)陽極為惰性電極時)


 、匐娊馑(強(qiáng)堿,含氧酸,活潑金屬的含氧酸鹽),pH由溶液的酸堿性決定,溶液呈堿性則pH增大,溶液呈酸性則pH減小,溶液呈中性則pH不變。電解質(zhì)溶液復(fù)原—加適量水。


  ②電解電解質(zhì)型(無氧酸,不活潑金屬的無氧酸鹽),無氧酸pH變大,不活潑金屬的無氧酸鹽pH不變。電解質(zhì)溶液復(fù)原—加適量電解質(zhì)。


 、鄯艢渖鷫A型(活潑金屬的無氧酸鹽),pH變大。電解質(zhì)溶液復(fù)原—加陰離子相同的酸。


  ④放氧生酸型(不活潑金屬的含氧酸鹽),pH變小。電解質(zhì)溶液復(fù)原—加陽離子相同的堿或氧化物。


  9、注意事項


  (1)無氧酸是其本省的電解


  (2)含氧酸時水的電解


  (3)可溶性堿式水的電解


  (4)活潑型金屬的含氧酸鹽也是水的電解


  (5)活潑金屬的無氧鹽陰極析出氫氣并伴隨溶液顯堿性,陽極析出非金屬單質(zhì)


  (6)不活潑金屬的無氧鹽時該鹽的電解


  (7)中等活動性金屬的含氧酸鹽陰極析出金屬,陽極得到氧氣同時酸性提高。


  2019北京高三二模診斷化學(xué)電解原理及其應(yīng)用(三)


  1.實驗分析:電解飽和食鹽水


  在U形管里裝入飽和食鹽水,滴入幾滴酚酞試液,用碳棒作陽極、鐵棒作陰極,將濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在陽極附近,接通電源,觀察管內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象及試紙顏色的變化。


  注意:鐵棒不可作陽極,否則發(fā)生Fe - 2e- = Fe2+;碘化鉀淀粉試紙需事先用水潤濕。


  現(xiàn)象:陰、陽兩極均有氣體放出,陽極氣體有刺激性氣味,能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{(lán);陰極區(qū)域溶液變紅。說明陰極區(qū)域生成物為堿性物質(zhì)與H2,陽極產(chǎn)物是Cl2。


  2.電解飽和食鹽水反應(yīng)原理


  飽和食鹽水成分:溶液存在Na+、Cl-、H+、OH-四種離子。


  電極反應(yīng)式:


  陰極:2H++2e- = H2↑(還原反應(yīng));


  陽極:2Cl--2e- = Cl2↑(氧化反應(yīng))。


  實驗現(xiàn)象解釋:


  (1)陰極區(qū)域變紅原因:由于H+被消耗,使得陰極區(qū)域OH-離子濃度增大(實際上是破壞了附近水的電離平衡,由于Kw為定值,c(H+)因電極反應(yīng)而降低,導(dǎo)致c(OH-)增大,使酚酞試液變紅)。


  (2)濕潤的碘化鉀淀粉試紙變藍(lán)原因:氯氣可以置換出碘化鉀中的碘,Cl2+2KI=2KCl+I2,I2使淀粉變藍(lán)。


  注意:如果試紙被熏蒸的太久,藍(lán)色會因為濕氯氣的漂白作用而褪去。


  電解飽和食鹽水的總反應(yīng)式:


  2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH


  該電解反應(yīng)屬于放氫生堿型,電解質(zhì)與水均參與電解反應(yīng),類似的還有K2S、MgBr2等。

 

 

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