电解池的工作原理

关于电解池的工作原理及应用：1.电子方向正极到负极吗？——错误——负到正，电流——方向为正到负！2.是不是当氢离子或氢氧根离子不是电解质本身电离出来的，就要把氢离子或氢氧根转化成有水的那种形式？——好像是吧~

当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程

一、电解池原理：　　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。　　二、电解池的简单介绍：　　(1)使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。　　(2)把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。　　(3)当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程电解原理（电解池装置如图）。　　阴极：与电源负极相连的电极。（得电子发生还原反应）。　　阳极：与电源正极相连的电极。（失电子发生氧化反应）。

电源促使它工作的。

利用得失电子分为正极反应，负极反应。正极上发生的是失电子的过程，负极上发生的是得电子的过程。例如电解水：2H2O=2H2+O2，负极上2H离子+2e离子～H2，正极上4OH离子-4e离子～2H2O+O2，两极相加等于总反应

定义：在外加电源的作用下，将电能转变成化学能的电池。 所属学科：机械工程（一级学科）；分析仪器（二级学科）；电化学式分析仪器-电化学式分析仪器仪器和附电解原理的应用氯碱工业（电解饱和食盐水） 制取氯气、氢气、烧碱。 饱和食盐水溶液中存在Na＋和Cl－以及水电离产生的H＋和OH－。其中氧化性H＋＞Na＋，还原性Cl－＞OH－。所以H＋和Cl－先放电（即发生还原或氧化反应）。 阴极：2H＋＋2e＝H2↑ （还原反应） 阳极：2Cl－2e－＝Cl2↑ （氧化反应） 总反应的化学方程式：2NaCl＋2H2O=（等号上为通电）2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 用离子方程式表示：2Cl－＋2H2O=（等号上为通电）2OH－＋H2↑＋Cl2↑。电镀和电解精炼铜 电镀：应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或者合金的过程 条件：①镀件做阴极②镀层金属做阳极③电镀液中含镀层金属离子 电镀时，把待镀的金属制品（即镀件）作阴极，镀层金属作阳极，用含有镀层金属离子的溶液作电镀液。 阳极：Mn－e－＝Mn＋ 阴极：Mn＋＋e－＝Mn 这样，在直流电的作用下，镀层金属就均匀地覆盖到镀件的表面。 同样的道理，用纯铜作阴极，用粗铜作阳极，用CuSO4溶液作电解液。通入直流电，作为阳极的粗铜逐渐溶解，在阴极上析出纯铜，从而达到提纯铜的目的。电解法冶炼金属 钠、钙、镁、铝等活泼金属，很难用还原剂从它们的化合物中还原得到单质，因此必须通过电解熔融的化合物的方法得到。如电解熔融的氯化钠可以得到金属钠： 阴极：2Na＋＋2e－＝2Na 阳极：2Cl――2e－＝Cl2↑编辑本段电解时，物质在电极上的放电顺序 （1）阳极：与电源的正极相连。 当阳极的电极材料为金属（Pt或Au除外）时，通电后作电极的金属失去电子变成金属离子，溶解到电解质溶液中。 当阳极的电极材料是惰性物质（如Au、Pt或石墨）时，通电后溶液中的阴离子在阳极上失去电子，当溶液中同时存在多种阴离子时，还原性强的离子先失去电子发生氧化反应。常见阴离子的还原性由强到弱的顺序是：活性电极〉S2-> I- > Br-> Cl-＞OH-＞含氧酸根离子（如SO4 2-、NO3-等）＞F-。Cl-和OH-在电解时的电极反应式分别是： 2Cl- ―2e-＝Cl2↑ 4OH- ―4e-＝2H2O+O2↑ 因为水电离能够产生OH-，所以电解含氧酸盐溶液时，在阳极上是OH-放电生成氧气，而含氧酸根离子不发生变化。（当阳极为惰性金属常用的为C 铂 金 时 自身放电） （2）阴极：与电源的负极相连。 在阴极上发生还原反应的是溶液中的阳离子。当溶液中存在多种阳离子时，按金属活动性顺序，越不活泼的金属，其阳离子的氧化性越强，越容易被还原。在水溶液中，铝之前的金属的阳离子不可能被还原。编辑本段酸、碱、盐溶液电解规律 （1）无氧酸是其本身的电解 （2）含氧酸是水的电解 （3）可溶性碱是水的电解 （4）活泼性金属的含氧酸盐也是水的电解 （5）活泼金属的无氧盐阴极析出氢气并伴随溶液显碱性，阳极析出非金属单质 （6）不活泼金属的无氧盐是该盐的电解 （7）中等活动性金属的含氧酸盐阴极析出金属，阳极得到氧气同时酸性提高

一、电解池原理：　　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。　　二、电解池的简单介绍：　　(1)使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。　　(2)把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。　　(3)当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程电解原理（电解池装置如图）。　　阴极：与电源负极相连的电极。（得电子发生还原反应）。　　阳极：与电源正极相连的电极。（失电子发生氧化反应）。

（1）在保证电极反应不变的情况下，仍然是锌作负极，则正极材料必须是不如锌活泼的金属或导电的非金属，镁是比锌活泼的金属，所以不能代替铜，故选：B；（2）原电池放电时，阴离子向负极移动，所以硫酸根从右向左移动，电解池中，阴极上氢离子得电子生成氢气，阳极上铁失电子生成亚铁离子，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁被氧气氧化生成氢氧化铁，所以滤纸上有红褐色斑点产生，故答案为：从右向左，滤纸上有红褐色斑点产生；（3）电解过程中，阴极上氢离子放电生成氢气，则阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子溶液，溶液呈碱性，溶液的pH增大，故答案为：增大；（4）铁是活泼金属，电解池工作时，阳极上铁失电子发生氧化反应，氢氧根离子失电子发生氧化反应，所以发生的电极反应式为：Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O和4OH--4e-═2H2O+O2↑，故答案为：4OH--4e-═2H2O+O2↑；（5）X电极上析出的是氢气，2H++2e-═H2↑，当收集到672mL气体即0.672L22.4L/mol=0.03mol气体时，转移电子的量是0.06mol，铁质量减少为0.28g即0.005mol，转移电子是0.03mol，所以产生氧气转移电子是0.03mol，根据电极反应式：4OH--4e-═2H2O+O2↑，转移电子0.03mol生成氧气是0.0075mol，体积是0.0075mol×22.4L/mol=0.168L=168mL，故答案为：168；（6）Y电极上析出的是氧气，且Y电极失电子进入溶液，铁质量减少为0.28g即0.005mol，根据转移电子数相等得正极上高铁酸根离子得电子发生还原反应，反应方程式为2FeO42-+6e-+5H2O═Fe2O3+10OH-，故答案为：2FeO42-+6e-+5H2O═Fe2O3+10OH-．

当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程

一、电解池电解池的主要应用用于工业制纯度高的金属，是将电能转化为化学能的一个装置（构成：外加电源，电解质溶液，阴阳电极）。二、电解池中电极的放电顺序阴极：阳离子放电，得电子能力强先放电Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+阳极：阴离子放电或电极放电，失电子能力强先放电若阳极是活泼金属(金属活动顺序表Ag以前)，溶液中的阴离子一律不放电，而是电极材料失电子 。若阳极是惰性(Pt、Au、石墨)，则放电顺序如下：S2－＞I－＞Br－＞Cl－ ＞OH－＞含氧酸根离子

总反应是2CuSO4+2H2O=Cu+2H2SO4+O2，阳极：2H2O=O2+4H+-4e，阴极：2Cu2+4e=Cu。粗铜电解精炼时粗铜作阳极，纯铜作阴极，硫酸铜溶液作电解液。粗铜中比铜活泼的金属失电子溶解，比铜不活泼的金属形成阳极泥沉积到电解槽底部。电解池的主要应用用于工业制纯度高的金属，是将电能转化为化学能的一个装置（构成：外加电源，电解质溶液，阴阳电极）。电解池使电流通过电解质溶液或熔融的电解质而在阴、阳两极上引起还原氧化反应的过程叫做电解。把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程电解原理。阴极：与电源负极相连的电极。（得电子发生还原反应），阳极：与电源正极相连的电极。（失电子发生氧化反应），电解过程中的能量转化（装置特点）阴极一定不参与反应不一定是惰性电极；阳极不一定参与反应也不一定是惰性电极。以上内容参考：百度百科——电解池