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電解池原理

來源:北京儀電科技有限公司   2016年01月26日 11:27  
 電解池及電解原理    
(1)電解:使電流通過電解質溶液或融熔電解質而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程 。   
(2)電解池:把電能轉化為化學能的裝置。    
(3)電解池的電極名稱:   陰極:發生還原反應的電極。    與電源的負極相連的電極;吸引溶液中的陽離子。   陽極:發生氧化反應的電極。  與電源的正極相連的電極,吸引溶液中的陰離子。   
(4)電解池的組成: 直流電源、電極、電解質溶液或熔融的電解質,用導線連接成閉合電路。   
(5)電解池的工作原理:    在直流電源的作用下,使電解質溶液中的離子向陰陽兩極移動,并在兩極發生氧化還原反應。電解質溶液的導電的過程就是電解過程。   以電解CuCl2溶液為例,    通電前,存在兩個電離過程:CuCl2=Cu2+ +2Cl -     H2
O H+ +OH –      通電后,陰離子(Cl-、OH-)移向陽極,在陽極上失去電子發生氧化反應;陽離子(Cu2+ 、H+ )移向陰極,在陰極得到電子發生還原反應。   陽極:Cu2+ +2e-  = Cu(還原反應)   陰極:2Cl--2e-= Cl2↑(氧化反應)   總反應式:CuCl
2Cu+Cl2↑    
放電順序    (1)放電:離子在電極失去或得到電子,發生氧化還原反應的過程 。    (2)電解CuCl2溶液,陽極附近有Cl-和OH-,失去電子的是Cl-,故放電順序Cl->OH-;陰極附近有Cu2+ 和H+ ,得到電子的是Cu2+ ,故放電順序Cu2+ >H+ 。    (3)比較放電順序實際上是比較離子的得電子或失電子能力。    (4)陰極:陽離子在陰極上的放電順序(得電子)。位于金屬活動性順序表后面的金屬,其對應的陽離子越易得到電子。電極不參加反應,參加反應的是溶液中的陽離子。   Ag+ >Hg2+ >Fe3+ >Cu2+ >H+ >Pb2+ >Sn2+ >Fe2+ >Zn2+ >Al3+ >Mg2+ >Na+ >Ca2+ >K+    陽極:①若使用惰性電極(電極材料為Pt或C等),陰離子放電,放電順序為:   S2->I->Br->Cl->OH->SO42- 等(含氧酸根離子)>F-      ②若陽極較活潑金屬(如Cu、Fe、Zn)時,一般是金屬失去電子,而不是電解液中陰離子放電。   (5)說明:放電的順序取決于離子的種類、離子濃度和電極材料。    以上我們討論的是離子的種類和電極材料的影響,當離子濃度相差較大時,放電順序可能會發生改變,但中學對此討論較少。

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