电解池原理?

陆林农业 2023-08-13 18:59 编辑:admin 216阅读

一、电解池原理?

电解池是一种将电流通过电解质溶液,将电能转化为化学能的设备。它的工作原理基于电解过程,即电流通过电解质溶液时,带电离子在电场作用下发生定向迁移,并在电极表面发生氧化还原反应。电解池通常由一个外加电源、一个电解质溶液和两个电极组成。

电解池的工作过程可以分为以下几个步骤:

1. 通电:当外加电源连接到电解池的正负极时,电场在电解质溶液中建立,使得带电离子开始移动。

2. 定向迁移:在电场作用下,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。离子移动的速度取决于电场强度、离子的电荷和离子的浓度等因素。

3. 电解质溶液中的反应:在电极表面,阳离子与电子结合生成新的物质,这种现象称为还原反应。同样地,阴离子在阳极上失去电子,生成新的物质,这种现象称为氧化反应。

4. 新物质的生成:还原反应和氧化反应分别在阴极和阳极发生,生成相应的物质。

电解池的应用非常广泛,如电镀、电解水生成氢气和氧气、电解饱和食盐水制取氯气、氢气和氢氧化钠等。此外,电解池在电化学分析、电化学合成等领域也有重要应用。

二、电解池原理是什么?

阴极:阳离子放电顺序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。

阳极:阴离子:S2->I->Br->cl->OH->SO42->F-

电极反应与电源的正极扒御相连的电极称为阳极。

物质在阳极上失去电子,发生氧化反应。如Cl-在阳极上失去电子转化为Cl2,阳极反应式:2Cl--2e-=Cl2↑简记为阳氧。

与电源的负极相连的电极成为阴极。

物质在阴极上得到雀罩电子,发生还原反应。如Cu2+在阴极是得到电子转化为Cu,阴极反应式:Cu2++2e-→Cu简记为阴原(阴原)

扩展资料

分析电解过程的思维程序:

1、首先判断阴、阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。

2、再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H+和OH-)。

3、然后排出阴、阳两极的放电顺序

阴极:阳离子放电顺序:

Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>顷此闹Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。

阳极:活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。

4、分析电极反应,判断电极产物,写出电极反应式,要注意遵循原子守恒和电荷守恒。

5、最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。

参考资料百度百科-电解池

三、电解池和原电池原理

原电池

将化学能转变成电能的装置。所以,根据定义,普通的干电池、蓄电池、燃料电池都可以称为原电池。组成原电池的基本条件是:将两种活泼性不同的金属(或石墨)用导线连接后插入电解质溶液中。电流的产生是由于氧化反应和还原反应分别在两个电极上进行的结果。原电池中,较活泼的金属做负极(又称阳极),较不活泼的金属做正极(又称阴极)。负极本身易失电子发生氧化反应,电子沿导线流向正极,正极上一般为电解质溶液中的阳离子得电子发生还原反应。在原电池中,外电路为电子导电,电解质溶液中为离子导电。利用原电池的原理,可制作干电池、蓄电池、高能电池等。

原电池中,可分为:一次电池,如干电池等一次性使用的;二次电池:可以反复充电使用的的蓄电池等,以及燃料电池。高歼

电解池:将电能转变成化学能的装置;非自发反应;有电源,两极可同可不同。形成条件:

1.两电极连接直流电源

2.两电极插入电解质溶液

3.形成闭合回路

电极构成:

阳极:与电源正极相连的极

阴极:与电源负极相连的极

电子流向:负极到阴极

溶液中带电粒子移动:

阳离子向阴极移动

阴离子向阳极移动

1.电极反应规律银散

(1)阴极:得电子,还原反应

①(一般)电极本身不参加反应

②一定是电解质溶液中阳离子“争”得电子

(2)阳极:失电子,氧化反应

①若为金属(非惰性,au、pt除外)电极,电极失电子

②若为惰性电极,电解质锋念氏溶液中阴离子“争”失电子

2.离子放电顺序

离子的放电顺序主要取决于离子的本性,还与离子的浓度、溶液的酸碱性有关。

(1)阳离子放电顺序

上述顺序基本上与金属活动顺序一致,即越活泼的金属,其阳离子越难结合电子,但fe3+氧化性较强,排在cu2+之前。

(2)阴离子放电顺序

若是活泼金属作阳极,因金属失电子能力强,阳极反应则是电极材料本身失电子被氧化,而不是阴离子放电

[如何隐明巧制作动画短片]8分槐亩钟,了解电解灶键池及电解原理

四、为了探究原电池和电解池的工作原理,某研究性学习小组分别用下图所示的装置进行实验。据图回答问题。

(1)B (2)从右雹陪橡向左; 滤纸上有蓝色沉淀产生 (3)增大 (4)Fe ? 6e ? + 8OH ? =FeO 4 2 ? + 4H 2 O

(5)168 (6)2FeO 4 2 ? + 6e ? + 5H 2 O=Fe 2 O 3 + 10OH ?

试题分析:(1)甲装置是原电池,Zn作负极,Cu作正极。若要保证电极反应不变,则另一个电极的活动性只乱塌要比Zn弱即可。根据金属活动性顺序,Mg>Zn,不能是Mg。(2)根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,实验过程中,SO 4 2 ? 会向正电荷较多的Zn电极方向移动。即从右向左移动。此时由于在阳极上发生反应Cu-2e-=Cu 2+ ,产生的Cu 2+ 在溶液中发生反应Cu 2+ +2OH - =Cu(OH) 2 ↓.所以在滤纸上能源旁观察到的现象是有蓝色沉淀产生。(3)由图可知:X为阴极。电解过程中,X极上发生:2H + +2e - =H 2 ↑,破坏了水的电离平衡,水继续电离。最终导致溶液的C(OH - )增大,所以溶液的pH增大。(4)根据已知条件可知:在电解过程中,Y极发生的电极反应为4OH ? -4e ? =2H 2 O+O 2 ↑和Fe ? 6e ? + 8OH ? =FeO 4 2 ? + 4H 2 O(5)n(H 2 )=0.672L÷22.4L/mol=0.03mol.n(e - )=0.06mol.在整个电路中电子转移数目相等。4×n(O 2 )+6×(0.28g÷56g/mol)= 0.06mol。解得n(O 2 )=0.0075mol.所以V(O 2 )= 0.0075mol×22.4L/mol= 0.168L =168ml. (6)K 2 FeO 4 —Zn也可以组成碱性电池,Zn作负极,负极的电极反应式为3Zn-6e - +6OH - =3Zn(OH) 2 。K 2 FeO 4 在电池中作为正极材料,其电池反应为:2K 2 FeO 4 +3Zn=Fe 2 O 3 +ZnO+2K 2 ZnO 2 .用总反应式—负极电极式可得:该电池正极发生的电极反应式为2FeO 4 2 ? + 6e ? + 5H 2 O=Fe 2 O 3 + 10OH ?