硫電解池 氯電解池 鹽含量電解池 溴價(jià)溴指數(shù) 砷電解池

    泰州睿科分析儀器有限公司開(kāi)發(fā)生產(chǎn)電解池的主要應(yīng)用于電化學(xué)分析儀器的分析，是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的一個(gè)裝置（構(gòu)成：指示電極，電解質(zhì)溶液，陰陽(yáng)電極）。使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)而在陰，陽(yáng)兩極引起還原氧化反應(yīng)的過(guò)程。常見(jiàn)泰州?？品治鰞x器有限公司開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的硫電解池、氯電解池、鹽含量電解池、溴價(jià)溴指數(shù)電解池、砷電解池等。

基本概念

(1)使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì)而在陰、陽(yáng)兩極上引起還原氧化反應(yīng)的過(guò)程叫做電解。

(2)把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置叫做電解池或電解槽。

(3)當(dāng)離子到達(dá)電極時(shí)，失去或獲得電子，發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過(guò)程電解原理（電解池裝置如圖）

陰極：與電源負(fù)極相連的電極。（得電子發(fā)生還原反應(yīng)）

陽(yáng)極：與電源正極相連的電極。（失電子發(fā)生氧化反應(yīng)）

電解定義

電解是使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液（或者是熔融的電解質(zhì)）

而在陰、陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。

上圖是電解CuCl₂溶液的裝置。

通電后發(fā)生反應(yīng)：

CuCl₂=（電解）Cu+Cl₂

陽(yáng)極：2Clˉ―2e^-→Cl₂

陰極：Cu^2﹢+2e^-→Cu↓

電解過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化（裝置特點(diǎn)）一定不參與反應(yīng) 不一定是惰性電極陽(yáng)極：不一定參與反應(yīng) 也不一定是惰性電極

反應(yīng)條件

①連接直流電源

②陰陽(yáng)電極 陰極：與電源負(fù)極相連為陰極

陽(yáng)極：與電源正極相連為陽(yáng)極

③兩極處于電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)中

④兩電極形成閉合回路

電極反應(yīng)

電極反應(yīng)與電源的正極相連的電極稱(chēng)為陽(yáng)極。

物質(zhì)在陽(yáng)極上失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。如上圖裝置中，Cl^-在陽(yáng)極上失去電子轉(zhuǎn)化為Cl₂，陽(yáng)極反應(yīng)式：2Cl^- -2e^-=Cl₂↑簡(jiǎn)記為陽(yáng)氧。

與電源的負(fù)極相連的電極成為陰極。

物質(zhì)在陰極上得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。如上圖裝置中，Cu²⁺在陰極是得到電子轉(zhuǎn)化為Cu，陰極反應(yīng)式：Cu²⁺+2e^-→Cu簡(jiǎn)記為陰原（陰原）

常見(jiàn)泰州?？品治鰞x器有限公司開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的硫電解池、氯電解池、鹽含量電解池、溴價(jià)溴指數(shù)電解池、砷電解池等。

電解結(jié)果

在兩極上有新物質(zhì)生成

反應(yīng)規(guī)律

陽(yáng)極：活潑金屬—電極失電子（Au，Pt除外）；

惰性電極—溶液中陰離子失電子

失電子能力：活潑金屬（除Pt，Au）>S^2->I^->Br^->Cl^->OH^->含氧酸根(NO^3->SO₄^2-)>F^-

陰極：溶液中陽(yáng)離子得電子能力：Ag⁺>Hg²⁺>Fe³⁺>Cu²⁺>H⁺（酸）>Pb²⁺>Sn²⁺>Fe²⁺>Zn²⁺>H⁺（水）>Al³⁺>Mg²⁺>Na⁺>Ca²⁺>K⁺（即金屬活潑性順序表的逆向）

規(guī)律：鋁前（含鋁）離子不放電，氫（酸）后離子先放電，氫（酸）前鋁后的離子看條件。

四類(lèi)電解型的電解規(guī)律（當(dāng)陽(yáng)極為惰性電極時(shí)）

①電解水型（強(qiáng)堿，含氧酸，活潑金屬的含氧酸鹽），pH由溶液的酸堿性決定，溶液呈堿性則pH增大，溶液呈酸性則pH減小，溶液呈中性則pH不變。電解質(zhì)溶液復(fù)原—加適量水。

②電解電解質(zhì)型（無(wú)氧酸，不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽），無(wú)氧酸pH變大，不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽pH不變。電解質(zhì)溶液復(fù)原—加適量電解質(zhì)。

③放氫生堿型（活潑金屬的無(wú)氧酸鹽），pH變大。電解質(zhì)溶液復(fù)原—加陰離子相同的酸。

④放氧生酸型（不活潑金屬的含氧酸鹽），pH變小。電解質(zhì)溶液復(fù)原—加陽(yáng)離子相同的堿或氧化物。

電解意義

使在通常情況下不發(fā)生變化的物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，得到所需的化工產(chǎn)品、進(jìn)行電鍍以及冶煉活潑的金屬，在金屬的保護(hù)方面也有一定的用處。

電解工業(yè)

氯堿工業(yè)

氯堿工業(yè)（電解飽和食鹽水）制取氯氣、氫氣、燒堿。

飽和食鹽水溶液中存在Na+和Cl－以及水電離產(chǎn)生的H+和OH－。

其中氧化性H+>Na+，還原性Cl－>OH－。所以H+和Cl－先放電（即發(fā)生還原或氧化反應(yīng)）。

陰極：2H++2e－=H2↑（還原反應(yīng)）

陽(yáng)極：2Cl－-2e－=Cl2↑（氧化反應(yīng)）

總反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NaCl+2H2O=（等號(hào)上為通電）2NaOH+H2↑+Cl2↑

用離子方程式表示：2Cl－+2H2O=（等號(hào)上為通電）2OH－+H2↑+Cl2↑。

電鍍應(yīng)用

電鍍：應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或者合金的過(guò)程

條件：①鍍件做陰極②鍍層金屬做陽(yáng)極③電鍍液中含鍍層金屬離子

電鍍時(shí)，把待鍍的金屬制品（即鍍件）作陰極，鍍層金屬作陽(yáng)極，用含有鍍層金屬離子的溶液作電鍍液。

陽(yáng)極：Mn－e-=Mn+

陰極：Mn++e-=Mn

這樣，在直流電的作用下，鍍層金屬就均勻地覆蓋到鍍件的表面。同樣的道理，用純銅作陰極，用粗銅作陽(yáng)極，用CuSO4溶液作電解液。通入直流電，作為陽(yáng)極的粗銅逐漸溶解，在陰極上析出純銅，從而達(dá)到提純銅的目的。

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金屬防護(hù)

⑴改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)合金鋼中含有合金元素，使組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，耐腐蝕。如：不銹鋼。

⑵在金屬表面覆蓋保護(hù)層。常見(jiàn)方式有：涂油脂、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等；使表面生成致密氧化膜；在表面鍍一層有自我保護(hù)作用的另一種金屬。

⑶電化學(xué)保護(hù)法

①外加電源的陰極保護(hù)法:接上外加直流電源構(gòu)成電解池，被保護(hù)的金屬作陰極。

②犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法：外加負(fù)極材料，構(gòu)成原電池，被保護(hù)的金屬作正極。 class=reference data-refid=1 data-type=reference unselectable=on v:shapes="reference32">

冶煉金屬

鈉、鈣、鎂、鋁等活潑金屬，很難用還原劑從它們的化合物中還原得到單質(zhì)，因此必須通過(guò)電解熔融的化合物的方法得到。如電解熔融的氯化鈉可以得到金屬鈉：

陰極：2Na++2e－=2Na

陽(yáng)極：2Cl――2e－=Cl2↑

放電順序

（1）陽(yáng)極：與電源的正極相連。

當(dāng)陽(yáng)極的電極材料為金屬（Pt或Au除外）時(shí)，通電后作電極的金屬失去電子變成金屬離子，溶解到電解質(zhì)溶液中。

當(dāng)陽(yáng)極的電極材料是惰性物質(zhì)（如Au、Pt或石墨）時(shí)，通電后溶液中的陰離子在陽(yáng)極上失去電子，當(dāng)溶液中同時(shí)存在多種陰離子時(shí)，還原性強(qiáng)的離子先失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)。

常見(jiàn)陰離子的還原性由強(qiáng)到弱的順序是：活性電極>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根離子（如SO42-、NO3-等）>F-。

Cl-和OH-在電解時(shí)的電極反應(yīng)式分別是：2Cl-―2e-=Cl2↑

4OH-―4e-=2H2O+O2↑

因?yàn)樗婋x能夠產(chǎn)生OH-，所以電解含氧酸鹽溶液時(shí)，在陽(yáng)極上是OH-放電生成氧氣，而含氧酸根離子不發(fā)生變化。（當(dāng)陽(yáng)極為惰性金屬常用的為C、鉑、金時(shí)，自身放電）

（2）陰極：與電源的負(fù)極相連。在陰極上發(fā)生還原反應(yīng)的是溶液中的陽(yáng)離子。

當(dāng)溶液中存在多種陽(yáng)離子時(shí)，按金屬活動(dòng)性順序，越不活潑的金屬，其陽(yáng)離子的氧化性越強(qiáng)，越容易被還原。在水溶液中，鋁之前的金屬的陽(yáng)離子不可能被還原。

電解規(guī)律

注意事項(xiàng)

1. 無(wú)氧酸是其本身的電解
2. 含氧酸是水的電解
3. 可溶性堿是水的電解
4. 活潑性金屬的含氧酸鹽也是水的電解
5. 活潑金屬的無(wú)氧鹽陰極析出氫氣并伴隨溶液顯堿性，陽(yáng)極析出非金屬單質(zhì)
6. 不活潑金屬的無(wú)氧鹽是該鹽的電解
7. 中等活動(dòng)性金屬的含氧酸鹽陰極析出金屬，陽(yáng)極得到氧氣同時(shí)酸性提高

記憶方法

陽(yáng)極出氧鹵，陰極氫金屬。

鹽的離子都放電，離子濃度急速減；

鹽的離子不放電，水耗離子濃度添。

酸根離子單放電，產(chǎn)物必得鹵氫堿；

金屬離子單放電，產(chǎn)物必得含氧酸。

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