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(dòng)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(gè)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(shí) 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(shí)—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(shí):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(dòng)的不是自發(fā)的)的過程。

　　3、放電：當(dāng)離子到達(dá)電極時(shí)，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(dòng)(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(shí))

　�、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。

　�、陔娊怆娊赓|(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。

　�、芊叛跎嵝�(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(xiàng)

　　(1)無氧酸是其本省的電解

　　(2)含氧酸時(shí)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(shí)該鹽的電解

　　(7)中等活動(dòng)性金屬的含氧酸鹽陰極析出金屬，陽極得到氧氣同時(shí)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(shí)驗(yàn)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(rùn)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(rùn)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?rùn)的碘化鉀淀粉試紙變藍(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(shí)驗(yàn)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(shí)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(rùn)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(huì)因?yàn)闈衤葰獾钠鬃饔枚嗜ァ?/p>

　　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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