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电解原理,电解的原理

来源:整理 时间:2024-05-30 19:40:57 编辑:智能门户 手机版

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1,电解的原理

1、电解:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。 2、电解池:把电能转变为化学能的装置,也叫电解槽。 (1)电极名称: 阳极:与电源正极相连的电极(或溶液中阴离子趋向的电极) 阴极:与电源负极相连的电极(或溶液中阳离子趋向的电极) (2)电极反应: 阳极:氧化反应 阴极:还原反应 3、电解过程 电解质电离产生的阴、阳离子在电流的作用下定向移动,阳离子在阴极得到电子,发生还原反应,阴离子在阳极失去电子,发生氧化反应,电子从电源负极沿导线流入阴极,从阳极流出,沿导线回到电源的正极,所以,电解质溶液的导电过程,就是该溶液的电解过程。

电解的原理

2,电解精炼的原理是什么 求详细易懂的解说 不要复制来的

比如说,粗铜里含有铂、金、锌等杂质。用粗铜做阳极,铜盐做电解液,精铜做阴极。电解时,阳极上的金属放电,铜、锌失电子变为离子进入溶液;铂、金比铜不活泼,不放电而以小颗粒的形式从电极上脱落下来,成为阳极泥;在阴极上,铜离子得电子沉积在阴极上,锌比铜活泼所以锌离子不能得电子。通过这样一个过程就把粗铜里含有的铂、金、锌等杂质去掉了。
电解原理是指在外接电源的作用下阴阳离子得失电子(也叫放电)的过程。电源的正负极知道吧!电流从正极到负极,那么电子就是从负极到正极,所以负极是给出电子的,正极是得到电子的。因为阴阳相吸,电化学规定与正极相连的叫阳极,与负极相连的叫阴极,所以阳离子在阴极(即外接电源负极)。

电解精炼的原理是什么 求详细易懂的解说 不要复制来的

3,电解的电解原理介绍

电解质中的离子常处于无秩序的运动中,通直流电后,离子作定向运动(图1)。阳离子向阴极移动,在阴极得到电子,被还原;阴离子向阳极移动,在阳极失去电子,被氧化。在水电解过程中,OH在阳极失去电子,被氧化成氧气放出;H在阴极得到电子,被还原成氢气放出。所得到的氧气和氢气,即为水电解过程的产品。电解时,在电极上析出的产物与电解质溶液之间形成电池,其电动势在数值上等于电解质的理论电解电压。此理论电解电压可由能斯特方程计算:式中E0为标准电极电位(R为气体常数,等于8.314J/(K·mol);T为温度(K);n为电极反应中得失电子数;F为法拉第常数,等于96500C/mol;α1、α2分别为还原态和氧化态物质的活度。整个电解过程的理论电解电压为两个电极理论电解电压之差。在水溶液电解时,究竟是电解质电离的正负离子还是水电离的H和OH离子在电极上放电,需视在该电解条件下的实际电解电压的高低而定。实际电解电压为理论电解电压与超电压之和。影响超电压的因素很多,有电极材料和电极间距、电解液温度、浓度、pH等。例如:在氯碱生产过程中,浓的食盐水溶液用碳电极电解时,阴极上放出氢气,同时产生氢氧化钠,阳极放出氯气;稀的食盐水溶液电解时,阴极放出氢气,同时产生氢氧化钠,阳极放出氧气,同时产生盐酸。 [以氯化铜(CuCl2)溶液的电解为例]CuCl2是强电解质且易溶于水,在水溶液中电离生成Cu2+和Cl-。CuCl2===Cu2++2Cl-通电前,Cu2+和Cl-在水里自由地移动着;通电后,这些自由移动着的离子,在电场作用下,改作定向移动。溶液中带正电的Cu2+向阴极移动,带负电的氯离子向阳极移动。在阴极,铜离子获得电子而还原成铜原子覆盖在阴极上;在阳极,氯离子失去电子而被氧化成氯原子,并两两结合成氯气分子,从阳极放出。阴极:Cu2++2e-==Cu阳极:2Cl--2e-==Cl2↑电解CuCl2溶液的化学反应方程式:CuCl2=Cu+Cl2↑(通电)

电解的电解原理介绍

4,电解反应含义原理及举例

电解一般就是指冶金上用各种金属不同的点位,采用合适的槽电压等工艺措施,使目的金属在阴极上析出,达到提纯金属的目的。铜的电解精炼是最常见的。阳极上铜失去电子变成铜离子,阴极上铜离子得到电子生成铜。而杂志大多沉入槽底,有些进入溶液但不会析出,这样阴极铜的品位就能达到四个九了。
水解反应是水与另一化合物反应,该化合物分解为两部分,水中氢原子加到其中的一部分,而羟基加到另一部分,因而得到两种或两种以上新的化合物的反应过程。工业上应用较多的是有机物的水解,主要生产醇和酚。水解反应是中和或酯化反应的逆反应。大多数有机化合物的水解,仅用水是很难顺利进行的。根据被水解物的性质,水解剂可以用氢氧化钠水溶液、稀酸或浓酸,有时还可用氢氧化钾、氢氧化钙、亚硫酸氢钠等的水溶液。这就是所谓的加碱水解和加酸水解。水解可以采用间歇或连续式操作,前者常在釜式反应器中进行,后者则多用塔式反应器。 卤化物的水解通常用氢氧化钠水溶液作水解剂,反应通式如下:r—x+h2o-─→r—oh+hxar—x+2h2o─→ar—oh+hx+h2o式中r、ar、x分别表示烷基、芳基、卤素。脂链上的卤素一般比较活泼,可在较温和的条件下水解,如从氯苄制苯甲醇;芳环上的卤素被邻位或对位硝基活化时,水解较易进行,如从对硝基氯苯制对硝基酚钠。酯的水解油脂在酸或碱催化条件下可以水解.① 酸性条件下的水解在酸性条件下水解为甘油(丙三醇) 高级脂肪酸.c17h35coo-ch2 ——————————ch2-ohc17h35coo-ch +3h2o ————ch-oh + 3c17h35coohc17h35coo-ch2 ————————ch2-oh② 碱性条件下的水解在碱性条件下水解为甘油 高级脂肪酸盐.c17h35coo-ch2 ———————— ch2ohc17h35coo-ch +3naoh ———— ch2oh + 3c17h35coonac17h35coo-ch2 —————————— ch2oh两种水解都会产生甘油.油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应.工业上就是利用油脂的皂化反应制取肥皂.低碳烯烃与浓硫酸作用所得烷基硫酸酯,经加酸水解可得低碳醇。淀粉/纤维素水解(c6h10o5)n(淀粉/纤维素)+nh2o→nc6h12o6(葡萄糖)蔗糖水解c12h22o11(蔗糖)+h2o→c6h12o6(果糖)+c6h12o6(葡萄糖)麦芽糖水解c12h22o11(麦芽糖)+h2o→2c6h12o6(葡萄糖)芳磺酸盐的水解通常不易进行,须先经碱熔,即以熔融的氢氧化钠在高温下与芳磺酸钠作用生成酚钠,后者可通过加酸水解生成酚。如萘-2-磺酸钠在300~340℃常压碱熔后水解而得2-萘酚。某些芳磺酸盐还需用氢氧化钠和氢氧化钾的混合碱作为碱熔的反应剂。芳磺酸盐较活泼时可用氢氧化钠水溶液在较低温度下进行碱熔。胺的水解脂胺和芳胺一般不易水解。芳伯胺通常要先在稀硫酸中重氮化生成重氮盐,再加热使重氮盐水解。反应通式如下:ar—nh2+nano2+2h2so4─→ar—n+2hso-4+nahso4+2h2oar—n+2hso4+h2o─→aroh+h2so4+n2如从邻氨基苯甲醚制邻羟基苯甲醚(愈创木酚)。芳环上的氨基直接水解,主要用于制备1-萘酚衍生物因它们有时不易用其他合成路线制得。根据芳伯胺的结构可用加碱水解、加酸水解或亚硫酸氢钠水溶液水解。如从1-萘胺-5-磺酸制1-萘酚-5-磺酸便是用亚硫酸氢钠水解。

5,高二化学 电解原理

简单一点吧,我喜欢找简单的方法做题,呵呵1.把两个分子的正负离子分开,得:CuSo4:正(+): Cu(+2) S(+6)负(-): O (-2)NaCl:正(+): Na(+1)负(-): Cl(-1)2.【阴吸正,阳吸负,阴属金,阳非金】那么,阴极(-)不是 Cu 就是 Na 阳极(+)不是 O 就是 Cl所以,四项中 A项与C项 就被排除了剩下的是 B项与D项这里我需要说明一下,当有两种物质的混合溶液时,必定是阴极吸附其中一种物质,或者说一种分子的离子,阳极吸附另一种物质,或者说另一种分子的离子。我这样说貌似抽象了点,举例子吧,在这道题里就是阴极吸附 CuSo4 或 NaCl 的其中一种阳离子 【Cu 或 Na】,阳极吸附 CuSo4 或 NaCl 的其中一种阴离子 【O 或 Cl】。注:如果还是不能明白,一定请教老师!看选项,得:D 项排除3.答案:选 B话外:做这样的题需要用到金属活动顺序表:【K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au】再说简单一点吧,反映越快的,越吸附不起来,它都反应没了,还吸什么啊~一般情况下,前三项,也就是 K Ca Na 这三项是不会出现在阴极的,越往后排越容易被析出,H 后边的那些你做题的时候就可劲找就行,能析出来,我上高中的时候记得一般被析出来的就是 Cu ,再就是 Ag ,这两样最常用了,平时上课看看哪些是常用的,多注意一下,下次做题蒙都能蒙对了呃~就接到这里吧,哪里还不清楚,还得问老师啊!注:这是我上高中时做题的技巧,仅供参考,如不合适,请请教老师!免得误了学习!切记!切记!
电解过程中,在阳极:锌比铜活泼先失去电子进入溶液变为锌离子,然后是铜失去电子变为铜离子 在阴极是铜离子氧化性强,先得到电子析出变为单质铜, zn进入,铜析出,使溶液质量增加65-64=1克,即有1摩锌参与反应溶液质量增加1克,现在溶液质量增加0.03克,则参加反应的锌为0.03摩。 析出的铜的物质的量为 7.68/64=0.12摩,根据得失电子守恒,阳极锌和铜失去的电子总数等于阴极铜析出得到的电子总数。且铜和锌均为2价,所以有阳极铜=0.12-0.03=0.09摩 铜锌原子个数比为0.09:0.03=3:1
铜离子是阳离子,故阴极上吸附铜,氯离子是阴离子,阳极上产生氯气。电解原理高课本上有很详细的解释。值得注意的一个问题就是:不要把电解原理和原电池的原理搞混淆了!
可以由阴离子和阳离子放电顺序考虑,氯离子比氢氧根先放电,故两者同时在水溶液存在时氯离子先被氧化,所以阳极得到氯气;铜离子由于放电顺序在氢之前,所以铜被还原得到单质。阳离子放电顺序表是金属活动顺序表倒过来(不过是相对应的离子形式)阴离子则是硫离子卤素离子在氢氧根之前,其他都在氢氧根之后,氢氧根之后的一般不考虑,溶液中水是大量的!
这个问题要从元素金属性和非金属性来解释,从金属性强弱顺序上看,金属性越弱的金属越容易得电子,铜的金属性排在氢之后,所以得电子的阴极析出铜;同理,金属性越强的元素越容易失电子,氯和氧相比,氯的金属性更强,所以失去电子的阳极析出氯 高中要用到的元素活动顺序基本就是以下这些,顺序由强到弱K,Ca,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,H,Cu,Hg,Ag,Pt,Au还有就是从元素周期边上观察,除去稀有气体,越靠右上角的元素的非金属性越强,也就是越容易得电子,越靠近左下角的元素金属性越强,也就是越容易失电子

6,求化学中电解原理这一章中重要原理及其概念

考点1 电解池的构成和电解的基本原理   1.(1)电解的反应原理:在 时在阴、阳两极发生氧化还原反应。 (2)电解池:一种把 的装置   (3)电解的电路工作原理:导线上(外电路)电子从电源的负极流出经导线流向电解池的阴极,电解池的阳极上产生电子经导线流入电源的正极。溶液中(内电路)阴离子移向 ,失去电子,阳离子移向 ,得到电子。 2.电解池的构成: ① 、导线 ②两个电极(金属或非金属导体) ③电解质溶液(或熔融的电解质) 特别提醒:电解池的阴阳极由电源的正负级决定 3.电解原理: 以惰性电极(C、Pt)电解CuCl2溶液为例: [例1] 能用电解原理说明的问题是 ( )   ①电解是电能转变成化学能;②电解是把化学能转变为电能;③电解质溶液的导电是化学变化,金属的导电是物理变化;④不能自发进行的氧化还原反应,通过电解的原理可以实现;⑤任何溶液被电解时必然会导致氧化还原反应的发生 A.①②③④ B.②③⑤ C.③④ D.①③④⑤   [解析]电解质溶液导电时,溶液中的阴阳离子分别向阳极和阴极移动,在两个电极上得失电子,发生氧化还原, 所以电解质溶液的导电过程就是电解过程,此时电源提供电能,把不能自发进行的氧化还原反应转变成现实。金属的导电只是自由电子的定向移动不存在电子得失没有新物质产生,是一种物理过程。 【答案】D   [方法技巧]组合式选择题可以通过排除法进行选择。②和①中只有一个说法是正确的,根据电解原理①是正确的。 考点2电极反应式的书写及溶液浓度和PH的变化 1.离子放电顺序的判断 阳离子在阴极得电子顺序与 相反 Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阴离子在阳极失电子顺序 金属阳极>S2->SO32->I->Br->Cl->OH->高价含氧酸根离子>O2->F 特别提醒:要注意在水溶液中有些离子不发生放电 2.电极产物的判断   阳极:①根据电极的类型(活泼金属和惰性电极金属);②根据 顺序. 阴极:根据 顺序 3.用惰性电极电解电解质溶液的规律 电解水型:   电极反应:阴极 4H++4e-=2H2↑;阳极 4OH--4e-=2H2O+O2↑ 总反应式:   包括高价含氧酸(H2SO4、HNO3)、强碱[NaOH、Ba(OH)2] 、活泼金属的高价含氧酸盐[Na2SO4、K2CO3、Al2(SO4)3]。 (1)分解电解质型: 电极反应式:阴极:amMn++mnae-=amM 阳极:anYm--mnae-=nYa 包括无氧酸(除HF) 、不活泼金属的无氧酸盐溶液(如CuCl2) (2)放氢生碱型:活泼金属的无氧酸(除氟化物)盐(如NaCl、MgBr2)溶液的电解 以NaCl溶液为例:   电极反应式:阴极 2H++2e-=H2↑;阳极 2Cl--2e-=Cl2↑ 总反应式:   阴极由于H+放电,破坏了水的电离平衡,水的电离程度增大,电极附近溶液中OH-浓度增大,溶液pH值增大,整个电解质溶液碱性增强,pH值增大。 (3)放氧生酸型: (如CuSO4、AgNO3)溶液的电解 以CuSO4溶液为例:   电极反应式:阴极 2Cu2++4e-=2Cu;阳极 4OH--4e-=O2↑+2H2O 总反应式:   阳极由于OH-放电,破坏了水的电离平衡,水的电离程度增大,电极附近溶液中H+浓度增大,溶液pH值减小,整个电解质溶液酸性增强,pH值减小 4.电极方程式的书写和总的离子反应式的书写   电极方程式是以实际反应的微粒符号来表示的,当水中的氢离子或氢氧根离子参加反应时,在电极反应式中表示时就以H+或OH-表示。   总的离子反应式表示时要注明反应条件-电解,总式的书写要符合离子方程式的书写要求。   [例2] (2007年高考江苏卷,电解)某同学按图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是( ) (A)电解过程中,铜电极上有H2产生   (B)电解初期,主反应方程式为:Cu+H2SO4 CuSO4+H2↑ (C)电解一定时间后,石墨电极上有铜析出 (D)整个电解过程中,H+的浓度不断增大   [解析] 阳极为铜电极,始终为Cu失电子变为Cu2+,故A错;阴极为石墨,先是H+得电子放出H2,后是Cu2+得电子析出Cu,故BC对,在电解过程中消耗H+,因此浓度变小,故D错。 【答案】BC。   [方法技巧]要学会根据放电顺序来分析电极反应,从而解答相关问题。 考点3:电解原理的有关应用。 1.电解精炼铜 (1)装置组成 ①电极材料: 与电源的正极相连作阳极, 与电源负极相连作阴极 ②电解质溶液:用 作电解液   ③反应原理:阳极铜以及比铜活泼的杂质金属锌、铁、镍等失电子被氧化,转化成离子进入溶液中,不活泼金属如金和银等沉积在阳极下面形成阳极泥,阴极Cu2+得电子被还原在阴极上析出,其它如Zn2+、Fe2+留在溶液中。   ④特征:电解精炼过程中CuSO4溶液的浓度几乎不变,产品纯度高。 2.电镀 (1)装置组成: ①电极材料: (如精铜)与电源的正极相连作阳极, (如铁制品)与电源负极相连作阴极 ②电解质溶液:用含 的电解质配成溶液(如CuSO4溶液加一些氨水)作电镀液   (2)反应原理:阳极镀层金属(铜)失电子被氧化,转化成离子进入溶液中,阴极镀层金属离子Cu2+得电子被还原在阴极上析出。   (3)特征:电镀过程中电解质CuSO4溶液的浓度几乎不变。 3.氯碱工业   工业上用电解饱和食盐水的方法来制取烧碱、氯气和氢气,并以它们为原料进一步生产一系列化工产品,称氯碱工业。 (1) 离子交换膜法电解池的组成:   以石墨为阳极,以钢棒为阴极,精制的饱和食盐水为电解质溶液,用阳离子交换膜将电解槽隔成阴极室和阳极室。 (2) 电解饱和食盐水的反应机理: 电极反应式:阴极 ;阳极 总反应式: 阳极 阴极产物   在上述反应中,由于H+在阴极上得到电子而生成H2,破坏了附近的水的电离平衡,促进了水的电离,结果阴极区溶液中OH-浓度增大而呈碱性。 (3) 电解用饱和食盐水的精制 基本步骤: (4) 阳离子交换膜的作用   将电解槽隔成阴极室和阳极室,它只允许阳离子(Na+)通过,而且阻止阴离子(Cl-、OH-)和气体通过。这样既可以防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH作用生成NaClO而影响烧碱的质量。 [例3] (09广州市高三调研测试)下列关于铜电极的叙述正确的是 学科网 A.铜锌原电池中铜电极上发生氧化反应 学科网 B.电解饱和食盐水制烧碱时,用铜作阳极 学科网 C.电解法精炼铜时,粗铜连接电源的正极 学科网 D.电镀铜和精炼铜时,均用纯铜作阴极 学科网   [解析] 铜锌原电池中铜电极为正极,发生还原反应;电解饱和食盐水制时,阳极为石墨;电解法精炼铜时,粗铜作阳极被氧化,纯铜作阴极,故C正确;电镀铜时,铜作阳极被氧化而进入溶液中。 【答案】C [规律总结] 电解精炼镍的化学原理类似电解精炼铜,要熟悉电解精炼铜的有关知识。 参考答案 考点1 电解池的构成和电解的基本原理 1. 电流通过、电能转化成化学能、阳极、阴极 2. 外接电源 考点2 电极反应式的书写及溶液浓度和PH的变化 1.金属活泼性 2.阴离子放电、阳离子放电 3.不活泼金属的高价含氧酸盐 考点3 电解原理的有关应用 1. 粗铜、纯铜、CuSO4溶液 2.镀层金属、待镀金属制品、镀层金属离子 3.2H++2e-=H2↑;2Cl--2e-=Cl2↑
原电池:化学能转变为电能 锌铜硫酸原电池 电解池:电能转化为化学能 氯碱工业
文章TAG:电解原理电解的原理

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