Question

电解水实验现象

Answer 1

根据电解时生成物的情况,电解可分以下几种类型：
1．电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐溶液的电解；
2．分解电解质型：无氧酸(如HC1)、不活泼金属的无氧酸盐(如CuCl2)溶液的电解；
3．放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐(如NaCl、MgBr2等)溶液的电解；
4．放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4、AgNO3等)溶液的电解.电解过程中的能量转化（装置特点）
阴极：一定不参与反应 不一定惰性电极 阳极：不一定参与反应 也不一定是惰性电极
发生电解反应的条件
①连接直流电源 ②阴阳电极 阴极：与电源负极相连为阴极 阳极：与电源正极相连为阳极 ③两极处于电解质溶液或熔融电解质中 ④两电极形成闭合回路
电极反应
电极反应 与电源的正极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.如上图装置中,Cl-在阳极上失去电子转化为Cl2,阳极反应式：2Cl--2e＝Cl2↑ 与电源的负极相连的电极成为阴极.物质在阴极上得到电子,发生还原反应.如上图装置中,Cu2+在阴极是得到电子转化为Cu,阴极反应式：Cu2++2e＝Cu
电解结果
在两极上有新物质生成
电解池电极反应方程式的书写
阳极：活泼金属—电极极失电子（Au,Pt 除外）；惰性电极—溶液中阴离子失电子 失电子能力：活泼金属（Mg～Ag）>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根(NO3 ->SO4 2-)>F- 阴极：溶液中阳离子得电子 得电子能力：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+（酸）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（水）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+（即活泼型金属顺序表的逆向） 规律：铝前（含铝）离子不放电,氢（酸）后离子先放电,氢（酸）前铝后的离子看条件
四类电解型的电解规律
①电解水型（强碱,含氧酸,活泼金属的含氧酸盐）,pH由溶液的酸碱性决定,溶液呈碱性则pH增大,溶液呈酸性则pH减小,溶液呈中性则pH不变.电解质溶液复原—加适量水 ②电解电解质型（无氧酸,不活泼金属的无氧酸盐,）,无氧酸pH变大,不活泼金属的无氧酸盐PH不变.电解质溶液复原—加适量电解质. ③放氢生碱型（活泼金属的无氧酸盐）,pH变大.电解质溶液复原—加阴离子相同的酸 ④放氧生酸型（不活泼金属的含氧酸盐）,pH变小.电解质 溶液复原—加阳离子相同的碱或氧化物
意义
使在通常情况下不发生变化的物质发生氧化还原反应,得到所需的化工产品、进行电镀以及冶炼活泼的金属.在金属的保护方面也有一定的用处.
编辑本段电解原理的应用
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