杰哥 | 5-5 電解池原理與應(yīng)用

1??電解池基本概念

1. 能量轉(zhuǎn)化：將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能
2. 工作原理

（1）陰極：發(fā)生還原反應(yīng) / 得電子 / 與外電源負(fù)極相接

（2）陽(yáng)極：發(fā)生氧化反應(yīng) / 失電子 / 與外電源正極相接

（3）離子移動(dòng)：陰陽(yáng)相吸（陰離子→陽(yáng)極；陽(yáng)離子→陰極）

2??電解規(guī)律：陰極產(chǎn)物判斷

1. 考慮誰(shuí)“得電子”：陽(yáng)離子或H?O（H?）
2. 得電子的順序（氧化性順序）：Ag?>Fe3?>Cu2?>H?（酸）>Fe2?>Zn2?>H?（H?O）>K?、Ca2?、Na?、Mg2?、Al3?

若是電解水溶液中的K? / Ca2? / Na? / Mg2? / Al3?，等同電解H?O

放氫生堿：2H?O +2e? =H? +2OH?

3??電解規(guī)律：陽(yáng)極產(chǎn)物判斷

1. 考慮誰(shuí)“失電子”：陰離子或H?O（OH?）或電極材料
2. 優(yōu)先考慮電極材料：

若是活性電極（除Pt、Au、石墨以外），則金屬單質(zhì)失電子

3. 若是惰性電極（Pt、Au、石墨）

失電子順序（還原性順序）：S2? >I? >Fe2? >Br? >Cl? >H?O（OH?）>最高價(jià)含氧酸根（NO??、SO?2?、ClO??）

若是電解最高價(jià)含氧酸根，等同電解H?O

放氧生酸：2H?O -4e? =O? +4H?

4??使用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的四大類型

5??電解的應(yīng)用：氯堿工業(yè)

過(guò)量的NaOH除掉Mg2?

過(guò)量的BaCl?除掉SO?2?

過(guò)量的Na?CO?除掉Ca2?、Ba2?

最后HCl除掉NaOH / Na?CO?

陽(yáng)極：2Cl? -2e? =Cl?

陰極：2H?O +2e? =H? +2OH?

總：2NaCl +2H?O =電解= H? +Cl? +2NaOH

只能用陽(yáng)離子交換膜，否則發(fā)生Cl? +2OH? =Cl? +ClO? +H?O

6??電解的應(yīng)用：電鍍

1. 待鍍金屬作陰極，鍍層金屬作陽(yáng)極，用含鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液作電鍍液。
2. 電鍍特點(diǎn)：一增（陰極質(zhì)量增加）、一減（陽(yáng)極質(zhì)量減少）、一不變（電解質(zhì)溶液濃度不變），且陰極增加的質(zhì)量與陽(yáng)極減少的質(zhì)量相等。

7??電解的應(yīng)用：電解精煉銅

1. 電極材料：陽(yáng)極為粗銅、陰極為純銅。
2. 電解質(zhì)溶液：含Cu2?的鹽溶液（如CuSO?）

一

• Zn -2e? =Zn2?
• Fe -2e? Fe2?
• Ni -2e? =Ni2?

二

• Cu -2e? =Cu2?

陽(yáng)極減少的質(zhì)量，不是只有Cu

電解精煉銅，陽(yáng)極質(zhì)量減少64g，轉(zhuǎn)移電子數(shù)≠2NA

8??電解金