电解原理 [新知探究]
探究1 如果用最简单的方法判断电解池的阴、阳极?
提示:与电源负极相连的是电解池的阴极;与电源正极相连的是电解池的阳极。
探究2 在电解CuCl2溶液的过程中,闭合回路是如何形成的?
提示:CuCl2溶液电子从电源负极流出,流向电解池的阴极,阴极附近的Cu2+在阴极得电子被还原为铜,溶液中的阴阳离子定向移动,阳极附近的Cl-在阳极失电子被氧化为氯原子,氯原子两两结合形成氯气分子,失去的电子从阳极流回电源的正极,从而形成了闭合电路。
探究3 以石墨为电极电解CuCl2溶液时,为什么会生成铜和氯气?
提示:溶液中存在Cu2+、H+、Cl-和OH-四种离子,离子在电极上能否发生氧化还原反应,主要取决于离子得失电子的能力。因得电子能力Cu2+>H+,失电子能力Cl->OH-,故在阴极上有Cu生成,在阳极上有Cl2生成。
[必记结论]
1.两个概念--"电解"和"电解池"
(1)电解:
使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。
(2)电解池:
将电能转化为化学能的装置。
2.电解池的四个构成条件
(1)两个电极;
(2)电解质溶液或熔融电解质;
(3)直流电源;
(4)构成闭合回路。
3.电解池工作原理(以惰性电极电解氯化铜溶液为例)
电极反应:阴极:Cu2++2e-===Cu