电解池电解原理
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发布时间：2022-05-06 02:33
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热心网友
时间：2022-06-28 13:09
电解池的概念
借助于电流引起氧化还原反应的装置，也就是把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。
构成电解池的条件
（1）直流电源。
（2）两个电极。其中与电源的正极相连的电极叫做阳极，与电源的负极相连的电极叫做阴极。
（3）电解质溶液或熔融态电解质。
电解质导电的实质
对电解质溶液（或熔融态电解质）通电时，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，电解质的阳离子移向阴极得电子发生还原反应；电解质的阴离子移向阳极失去电子（有的是组成阳极的金属原子失去电子）发生氧化反应，电子从电解池的阳极流出，并沿导线流回电源的正极。这样，电流就依靠电解质溶液（或熔融态电解质）里阴、阳离子的定向移动而通过溶液（或熔融态电解质），所以电解质溶液（或熔融态电解质）的导电过程，就是电解质溶液（或熔融态电解质）的电解过程。
以电解饱和CuCl2(氯化铜)溶液为例子
CuCl2是强电解质且易溶于水，在水溶液中电离生成Cu2＋和Cl－。
CuCl2＝Cu2＋＋2Cl－
通电前，Cu2＋和Cl－在水里自由地移动着；通电后，这些自由移动着的离子，在电场作用下，改作定向移动。溶液中带正电的Cu2＋向阴极移动，带负电的氯离子向阳极移动。在阴极，铜离子获得电子而还原成铜原子覆盖在阴极上；在阳极，氯离子失去电子而被氧化成氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出。
阴极：Cu2＋＋2e－＝Cu
阳极：Cl－－2e－＝ Cl2↑
电解CuCl2溶液的化学反应方程式：CuCl2Cu＋Cl2↑
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后面的可以不用看，有兴趣的话可以看一下。
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1、电解水型（阳极为惰性电极）
⑴电解强碱溶液（如NaOH溶液）
其电极反应式分别为：
阳极反应：4OH-－4e-=2H2O+O2↑（OH-来自于NaOH的电离）
阴极反应：2H++2e-=H2↑（H+来自于水的电离）
因为阴极反应的H+来自于水的电离，2H2O⇔ 2H++2OH- ①，2H++2e-=H2↑②，两式相加得2H2O+2e-=H2↑+2OH-，所以其阴极反应还可以写成2H2O+2e-=H2↑+2OH-的形式。若要写电解总反应式，其阴极反应必须写成2H2O+2e-=H2↑+2OH-的形式，根据电子守恒，将阴、阳两极反应相加得电解总反应式为2H2O=2 H2↑+ O2↑。
⑵电解含氧酸溶液（如H2SO4溶液）
其电极反应式分别为：
阳极反应：4OH-－4e-=2H2O+O2↑（OH-来自于水的电离）
阴极反应：2H++2e-=H2↑（H+来自于H2SO4的电离）
因为阳极反应的OH-来自于水的电离，4H2O⇔4H++4OH- ①，4OH-－4e-=2H2O+O2↑②，两式相加得2H2O－4e-=4H++O2↑，所以其阳极反应还可以写成2H2O－4e-=4H++O2↑的形式。若要写电解总反应式，其阳极反应必须写成2H2O－4e-=4H++O2↑的形式，根据电子守恒，将阴、阳两极反应相加得电解总反应式为2H2O=2 H2↑+ O2↑。
⑶电解活泼金属的含氧酸盐溶液（如Na2SO4溶液）
其电极反应式分别为：
阳极反应：4OH-－4e-=2H2O+O2↑（OH-来自于水的电离）
阴极反应：2H++2e-=H2↑（H+来自于水的电离）
因为阴极、阳极反应中的H+、OH-均来自于水的电离，则上述阳极反应还可以写成2H2O－4e-=4H++O2↑的形式，阴极反应还可以写成2H2O+2e-=H2↑+2OH-的形式。若要写电解总反应式，其阳极反应必须写成2H2O－4e-=4H++O2↑的形式，阴极反应必须写成2H2O+2e-=H2↑+2OH-的形式，根据电子守恒，将阴、阳两极反应相加得电解总反应式为2H2O=2 H2↑+ O2↑。
故电解上述三类电解质溶液的实质都是电解水。
2、电解盐和水型（阳极为惰性电极）
⑴电解活泼金属的无氧酸盐溶液（如NaCl溶液）
其电极反应式分别为：
阳极反应：2Cl-－2e-=Cl2↑
阴极反应：2H++2e-=H2↑（H+来自于水的电离）
因为上述阴极反应的H+来自于水的电离，所以其阴极反应还可以写成2H2O+2e-=H2↑+2OH-的形式。若要写电解总反应式，其阴极反应必须写成2H2O+2e-=H2↑+2OH-的形式，根据电子守恒，将阴、阳两极反应相加得电解总反应式为2Cl-+2H2O=Cl2↑+ H2↑+2OH-。
⑵电解不活泼金属的含氧酸盐溶液（如CuSO4溶液）
其电极反应式分别为：
阳极反应：4OH-－4e-=2H2O+O2↑（OH-来自于水的电离）
阴极反应：Cu2++2e-= Cu
因为上述阳极反应的OH-来自于水的电离，所以其阳极反应还可以写成2H2O－4e-=4H++O2↑的形式。若要写电解总反应式，其阳极反应必须写成2H2O－4e-=4H++O2↑的形式，根据电子守恒，将阴、阳两极反应相加得电解总反应式为2Cu2++2H2O=2Cu+4H++O2↑。
故电解上述两类电解质溶液的实质都是盐和电解水。
热心网友
时间：2022-06-28 13:09
CuCl2---Cu+Cl2
