Question

电解池工作原理示意图

Answer 1

一、电解池的工作原理 外接电源在工作时，电子从负极流出，在与之相连的电极上，引发一个得电子的还原反应，我们称之为阴极； 最终电子要流入电源的正极，势必在与正极相连的电极上，引发一个失电子的氧化反应，我们称之为阳极。

二、电子流向及离子流向问题 导线中，电流的产生是电子流动的结果。溶液中，电流的产生是阴、阳离子流动的结果。阳离子流向与电流流向保持一致，而阴离子与电子由于带负电荷，其流动方向与电流流向相反。（即：导线中电子的流向为：电源负极流向电解池的阴极，电解池的阳极流向电源的正极；而溶液中阳离子流向为电解池的阳极流向阴极，阴离子流向为电解池的阴极流向阳极）

三、电极反应式及电解反应总方程式的书写 阳极发生失电子的反应，粒子的放电顺序为：活性电极材料S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞含氧酸根＞F- 阴极发生得电子的反应，粒子的放电顺序为：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+ 注意：在书写电极反应式时，我们可以毫不犹豫地用实际放电的离子表示(也可用弱电解质分子表示放电微粒)；但在书写电解反应总方程式时，如果放电离子来自弱电解质，则用弱电解质的分子式来表示。

比如：电解NaCl溶液时，阳极反应式：2Cl-－2e-＝Cl2↑；阴极反应式：2H++2e-＝H2↑（也可写成：2H2O+2e-＝H2↑+2OH-）。整合两电极反应式，得电解反应总方程式时，不可写成：2Cl-+2H+　＝　H2↑+Cl2↑，因2H+来自弱电解质，应为：2Cl-+2H2O　＝　H2↑+Cl2↑+2OH-。试写出下列过程的电极反应式及电解反应方程式：电解硫酸铜溶液、电解硝酸银溶液，电解盐酸溶液、电解氯化铜溶液，电解硝酸钠溶液、电解氢氧化钠溶液，电解熔融的氯化镁、电解熔融的氧化铝。

四、电解质溶液的复原（原则是“出去什么补什么”） 如：氯化钠溶液电解后，析出氢气和氯气，若要电解质溶液复原，需往电解后的溶液中通往氯化氢气体，而不可以是盐酸溶液。 再如：硫酸铜溶液电解时，从体系中脱离的物质有Cu和O2，若要使电解质溶液复原，则需往电解后的溶液中加入CuO，而不能加入Cu(OH)2，但可以加入CuCO3(思考为什么？) 硝酸银溶液电解后，需加什么物质才可以使电解质溶液复原呢？

例题：用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.1molCu(OH)2后，恰好恢复到电解前的浓度和PH，则电解过程中，转移电子数为多少？阳极产生气体多少L？阴极产生气体多少L？

五、电解后，溶液PH值的变化 原则是看电解时有没有氢气和氧气产生。如果电解时，只有氢气，而不放出氧气，则PH定会增大；如果电解时，只有氧气，而不放出氢气，则PH必定减小；如果同时产生氢气和氧气，则相当于电解水，此时PH随溶质的浓度的增大而变化。若电解的是溶质，则相当于给溶液稀释，如电解CuCl2溶液。

六、电解原理的应用 铜的电解精炼原理，应明确：阴阳极电极材料及电极反应式的书写，溶液中Cu2+浓度的变化情况，以及阳极泥的形成。 电镀的原理、阴阳极材料及电解质溶液的变化。

七、关于电化学的计算问题 计算核心：各串联电极上转移的电子数相等，依据这一点，我们得出电极上析出物质及溶液中放电微粒的对应关系，如：O2~2Cl2~2H2~2Cu~4Ag~4H+~4OH