高一化學電解池的工作原理-在線瀏覽
2025-01-14 04:30本頁面
【正文】 損耗的現(xiàn)象 。 ? (2)電化學腐蝕：不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸發(fā)生 ? 反應 ， 較活潑的金屬被氧化的腐蝕 。 ? (2)外加電源的陰極保護法 ——電解池原理 ? 用被保護的鋼鐵設備作 ， 惰性電極作 ，外接直流電源 。 鋅塊 正極 陰極 陽極 不銹鋼 噴油漆、涂油脂、噴鍍 ? [想一想 2]鐵銹是怎樣形成的 ？ ? 提示： 鐵腐蝕后 ， 一般會生成鐵銹 ， 其原因是：隨著析氫腐蝕進行 ， 溶液中 c(H＋ )降到一定濃度后 ， 則發(fā)生吸氧腐蝕 ， 發(fā)生的反應為： 2Fe－ 4e－ ===2Fe2＋ ， 2H2O＋O2 ＋ 4e － ===4OH － ， Fe2 ＋ ＋ 2OH －===Fe(OH)2,4Fe(OH)2 ＋ O2 ＋2H2O===4Fe(OH)3 ，2Fe(OH)3===Fe2O3 ? 電解池的電解原理 ? 1． 電解池電極的判斷 ? 靈犀一點： ? ① 對電解池陰陽兩極的記憶 ， 可用音同字不同加強記憶 ， 如 “ 氧化反應 —陽極 ” 這一對應關系幫助記憶 ， 也可以利用外接電源正負極來判斷 。 ? 2． 電解時電極產(chǎn)物的判斷 ? (1)陽極產(chǎn)物的判斷 ? 首先看電極 ， 如果是活性電極 (金屬活動性順序表 Ag以前 )， 則電極材料失電子 ， 電極被溶解 ， 溶液中的陰離子不能失電子；如果是惰性電極 (Pt、 Au、 石墨 )， 則要看溶液中離子的失電子能力 ， 此時根據(jù)陰離子放電順序加以判斷 ，陰離子放電順序： ? S2－ I－ Br－ Cl－ OH－ 含氧酸根 (SO42－ 、NO3－ )F－ 。 ? 靈犀一點： ? ① 電解質(zhì)溶液的導電過程 ， 就是該溶液的電解過程 ， 是化學變化 。 ? 3． 電極反應式和電解總反應式的書寫 ? (1)電極反應式 ? ① 確定電極 ? 與電源正極相連的為陽極 ， 與電源負極相連的為陰極 。 若是活潑金屬電極 ，電極材料放電；若是惰性電極 ， 溶液中陰離子放電 。 ? ③ 寫電極反應式 ? 在原子守恒和電荷守恒的基礎上寫出電極反應式 。 ? ② 總反應式要注明條件：通電 。 ? 靈犀一點： ? ① 電極反應的總方程式等于兩電極反應式的加和 。 ? ③ 如果在電解的總反應中有非氧化還原反應的因素 ， 則兩電極反應式之和就不等于電解反應方程式 ， 如電解食鹽水的反應 。全國 Ⅱ 理綜 )如圖為直流電源電解稀 Na2SO4水溶液的裝置 。 Na2SO4溶液中存在的陽離子是 Na＋、 H＋，水中 H＋在陰極得電子的產(chǎn)物是無色無味的 H2， OH－使 a極附近的石蕊呈藍色； Na2SO4溶液中存在的陰離子有 SO42－、 OH－，水中的 OH－在陽極失去電子產(chǎn)生無色無味的 O2，H＋使 b 附近石蕊呈紅色，故選項 D 正確， B 、 C 不正確。 ? ① 處理有關電解池兩極產(chǎn)物的問題 ， 一定要先看電極 ， 看電極是活性電極還是惰性電極 。 對于惰性電極 ， 則只需比較溶液中定向移動到兩極的陰陽離子的放電順序即可 。 【 規(guī)律技巧 】 ? 【 即時鞏固 1】 如圖兩個裝置中 ， 溶液體積均為 200 mL， 開始時 ， 電解質(zhì)溶液的濃度均為 mol/L， 工作一段時間后 ， 測得導線上都通過了 mol電子 ， 若不考慮溶液體積的變化 ， 則下列敘述中正確的是 ( ) ? A． ① 中 Cu棒為陽極； ② 中 Cu棒為負極 ? B． 電極上析出物質(zhì)的質(zhì)量： ① ② ? C． 電極反應式： ① 中陽極： 4OH－ － 4e－===2H2O＋ O2↑； ② 中負極： 2H＋ ＋ 2e－===H2↑ ? D． c(Cu2＋ )： ① 中不變； ② 中減小 ? 【 解析 】 由裝置特點可知 ， ① 為電解池 ，② 為原電池 。 B項 ，① 中 Cu棒失電子而溶解變細 ， Fe棒有 Cu析出： Cu2＋ ＋ 2e－ ===Cu； ② 中 Cu棒有 Cu極出： Cu2＋ ＋ 2e－ ===Cu， Zn棒失電子而溶解變細 ， 顯然導線上通過相同的物質(zhì)的量電子時 ， ①② 中析出的物質(zhì)的質(zhì)量相等 。 D項 ， ① 為電鍍銅 ， Cu作陽極 ， 溶液中 c(Cu2＋ )不變；② 為 Zn－ Cu原電池 ， Cu2＋ 在正極上得電子析出 ， 溶液中 c(Cu2＋ )減小 。 ? (2)解答此類問題的常用方法： ? ① 守恒法：原子守恒 、 電量守恒等； ? ② 總反應式法； ? ③ 關系式法 ， 如： ? 物質(zhì) (或微粒 )： ? H2～ O2～ Cl2～ Cu～ Ag～ H＋ ～OH－ ～ e－ ? n(mol) 2 1 2 2 4 4 4 4 ? 靈犀一點： ? ① 應用得失電子守恒 ， 可以解決有關電極產(chǎn)物的定量關系 ， 同時注意電極產(chǎn)物變化的情況 。 ? 【 案例 2】 (2020L－ 1 L 108 gL－1 L 64 g ? 【 答案 】 C ? 【 規(guī)律方法 】 ① 解答有關電解的計算 ，關鍵是正確判斷離子的放電順序及電極產(chǎn)物 。 ? 【 即時鞏固 2】 按右圖的裝置進行電解實驗 ， A極是銅鋅合金 ，B極為純銅 ， 電解質(zhì)溶液中含有足量的銅
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