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电解水的化学原理科普知识
学习水的电解部分的时候，小爽老师发现了一个心碎的事实。。。带了七个班，只有两位同学问这个问题——为什么正极产生氧气，而负极产生氢气?
在水的电解这一课上，小爽老师带大家配平了这学段学到的第一个化学方程式，它就是——当当当当——
2H2O =通电= 2H2 ↑+ O2↑
(当然通电这两个字一般写在等号上方啦)
课堂上学习的时候很轻松，电池的正极也叫阳极，产生了氧气，两者读音相同使得小伙伴们一下子就记住了，阳极产生氧气。但是，问题来了，到底为什么正极就一定产生氧气，负极就一定产生氢气呢?
我们知道，化学变化的过程是分子被掰成原子，而原子重新组合的过程。在水(H2O)这个化合物中，由于巨大的氧原子最外层有6个电子，它迫切想要达到8电子的稳定结构，所以倾向于掠夺2个别人家的电子。而单薄的氢原子最外层只有孤零零的一个电子，势单力薄，自然容易被氧抢走。
“颤抖吧!一个电子是满足不了我的!”氧强大的控制欲使得它毫不客气的掠夺了两个氢原子的两个电子，所以在我们的水分子中，一个氧原子和两个氢原子搭配存在。
有了这个基础，接下来就比较容易理解了!在咱们的实验中，电流方向是从正极流向负极，而电子则是从负极进入正极。当一个电子从负极出来，首先接触到的是负极周围的水。这时候，水分子中的氢非常高兴，因为终于有外来的电子了!于是，落魄的氢趁着氧不注意，抓起外来的电子就跑，迫不及待的逃离水面，以氢气的形态跑了出去。
而这个过程，实际上是这样的：
而正极面临的情况更加急迫，它需要大量的电子排队回到电池中，所以不得不从水中召唤电子。上面说啦，水分子里面的氧原子强行霸占了氢原子的两个电子，这下这两个电子便被更加霸道的正电极召唤走了。氧原子眼睁睁看着自己抢来的电子进了电极中，心里百感交集，干脆两个氧原子互相结合互相安慰，化身一股氧气，结伴离开这令人伤心的水中。
实际上，正极发生的反应是这样的：
呛呛呛，小伙伴们这下知道为什么阳(yang)极产生氧(yang)气，而阴极产生氢气了吧!
那么聪明的大家，好奇的大家，小爽老师还想问一个问题：咱们平时喝的电解质饮料是什么呢?和电解水有啥关系?这个问题留给大家去探索，去思考🤔🤔🤔
公众号|小爽老师的科学三分钟
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高中化学电解池知识要点归纳
高中化学电解池知识要点归纳 篇1
一、电解的原理
1、电解定义
在电流作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
2、能量转化形式
电能转化为化学能。
3、电解池
（1）构成条件
①有与电源相连的两个电极。
②电解质溶液（或熔融盐）。
③形成闭合回路。
（2）电极名称及电极反应式（略）
（3）电子和离子的移动方向
特别注意： 电解时，在外电路中有电子通过，而在溶液中是依靠离子定向移动形成电流，即电子本身不会通过电解质溶液。
4、分析电解过程的思维程序
（1）首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。
（2）再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组（不要忘记水溶液中的H+和OH—）。
（3）然后排出阴、阳两极的放电顺序
阴极：阳离子放电顺序：
Ag+Fe3+Cu2+H+（酸）Fe2+Zn2+H+（水）Al3+Mg2+Na+Ca2+K+。
阳极：
活泼电极S2—I—Br—Cl—OH—含氧酸根离子。
（4）分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。
（5）最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。
注意点
1、做到“三看”，正确书写电极反应式
（1）一看电极材料，若是金属（Au、Pt除外）作阳极，金属一定被电解（注Fe生成Fe2+）。
（2）二看介质，介质是否参与电极反应。
（3）三看电解质状态，若是熔融状态，就是金属的电冶炼。
2、规避“三个”失分点
（1）书写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。
（2）要确保两极电子转移数目相同，且应注明条件“电解”。
（3）电解水溶液时，应注意放电顺序中H+、OH—之后的离子一般不参与放电。
二、电解原理的应用
1、电解饱和食盐水
（1）电极反应
阳极反应式：2Cl——2e—===Cl2↑（氧化反应）
阴极反应式：2H++2e—===H2↑（还原反应）
（2）总反应方程式
2NaCl+2H2O电解2NaOH+H2↑+Cl2↑
离子反应方程式：2Cl—+2H2O电解2OH—+H2↑+Cl2↑
（3）应用：氯碱工业制烧碱、氯气和氢气。
2、电镀
以金属表面镀银为例，
（1）镀件作阴极，镀层金属银作阳极。
（2）电解质溶液是AgNO3溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液。
（3）电极反应：
阳极：Ag—e—===Ag+；
阴极：Ag++e—===Ag。
（4）特点：阳极溶解，阴极沉积，电镀液的浓度不变。
3、电解精炼铜
（1）电极材料：阳极为粗铜；阴极为纯铜。
（2）电解质溶液：含Cu2+的盐溶液。
（3）电极反应：
阳极：
Zn—2e—===Zn2+
Fe—2e—===Fe2+
Ni—2e—===Ni2+
Cu—2e—===Cu2+；
阴极：
Cu2++2e—===Cu。
4、电冶金
利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。
（1）冶炼钠
2NaCl（熔融）电解2Na+Cl2↑
电极反应：
阳极：
2Cl——2e—===Cl2↑；
阴极：
2Na++2e—===2Na。
（2）冶炼铝
2Al2O3（熔融）==4Al+3O2↑（条件：通电）
电极反应：
阳极：6O2——12e—===3O2↑；
阴极：4Al3++12e—===4Al。
高中化学电解池知识要点归纳 篇2
一、氧化还原相关概念和应用
（1）借用熟悉的H2还原CuO来认识5对相应概念
（2）氧化性、还原性的相互比较
（3）氧化还原方程式的书写及配平
（4）同种元素变价的氧化还原反应（歧化、归中反应）
（5）一些特殊价态的微粒如H、Cu、Cl、Fe、S2O32–的氧化还原反应
（6）电化学中的氧化还原反应
二、物质结构、元素周期表的认识
（1）主族元素的阴离子、阳离子、核外电子排布
（2）同周期、同主族原子的半径大小比较
（3）电子式的正确书写、化学键的形成过程、化学键、分子结构和晶体结构
（4）能画出短周期元素周期表的草表，理解“位—构—性”。
三、熟悉阿伏加德罗常数NA常考查的微粒数止中固体、得失电子、中子数等内容。
略
四、热化学方程式的正确表达（状态、计量数、能量关系）
略
五、离子的鉴别、离子共存
（1）离子因结合生成沉淀、气体、难电离的弱电解质面不能大量共存
（2）因相互发生氧化还原而不能大量共存
（3）因双水解、生成络合物而不能大量共存
（4）弱酸的酸式酸根离子不能与强酸、强碱大量共存
（5）题设中的其它条件：“酸碱性、颜色”等
六、溶液浓度、离子浓度的比较及计算
（1）善用微粒的守恒判断（电荷守衡、物料守衡、质子守衡）
（2）电荷守恒中的多价态离子处理
七、pH值的计算
（1）遵循定义（公式）规范自己的计算过程
（2）理清题设所问的是“离子”还是“溶液”的浓度
（3）酸过量或碱过量时pH的计算（酸时以H+浓度计算，碱时以OH–计算再换算）
八、化学反应速率、化学平衡
（1）能计算反应速率、理解各物质计量数与反应速率的关系
（2）理顺“反应速率”的“改变”与“平衡移动”的“辩证关系”
（3）遵循反应方程式规范自己的“化学平衡”相关计算过程
（4）利用等效平衡”观点来解题
九、电化学
（1）能正确表明“原电池、电解池、电镀池”及变形装置的电极位置
（2）能写出各电极的电极反应方程式。
（3）了解常见离子的电化学放电顺序。
（4）能准确利用“得失电子守恒”原则计算电化学中的定量关系
十、盐类的水解
（1）盐类能发生水解的原因。
（2）不同类型之盐类发生水解的后果（酸碱性、浓度大小等）。
（3）盐类水解的应用或防止（胶体、水净化、溶液制备）。
（4）对能发生水解的盐类溶液加热蒸干、灼烧的后果。
（5）能发生完全双水解的离子反应方程式。
高中化学电解池知识要点归纳 篇3
一、阿伏加德罗定律
1、内容：在同温同压下，同体积的气体含有相同的分子数。即“三同”定“一同”。
2、推论
（1）同温同压下，V1/V2=n1/n2 （2）同温同体积时，p1/p2=n1/n2=N1/N2
（3）同温同压等质量时，V1/V2=M2/M1 （4）同温同压同体积时，M1/M2=ρ1/ρ2
注意：①阿伏加德罗定律也适用于不反应的混合气体。②使用气态方程PV=nRT有助于理解上述推论。
3、阿伏加德罗常这类题的解法：
①状况条件：考查气体时经常给非标准状况如常温常压下，1.01×105Pa、25℃时等。
②物质状态：考查气体摩尔体积时，常用在标准状况下非气态的.物质来迷惑考生，如H2O、SO3、已烷、辛烷、CHCl3等。
③物质结构和晶体结构：考查一定物质的量的物质中含有多少微粒（分子、原子、电子、质子、中子等）时常涉及希有气体He、Ne等为单原子组成和胶体粒子，Cl2、N2、O2、H2为双原子分子等。晶体结构：P4、金刚石、石墨、二氧化硅等结构。
二、离子共存
1、由于发生复分解反应，离子不能大量共存。
（1）有气体产生。如CO32—、SO32—、S2—、HCO3—、HSO3—、HS—等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存。
（2）有沉淀生成。如Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+等不能与SO42—、CO32—等大量共存；Mg2+、Fe2+、Ag+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Fe3+等不能与OH—大量共存；Pb2+与Cl—，Fe2+与S2—、Ca2+与PO43—、Ag+与I—不能大量共存。
（3）有弱电解质生成。如OH—、CH3COO—、PO43—、HPO42—、H2PO4—、F—、ClO—、AlO2—、SiO32—、CN—、C17H35COO—、 等与H+不能大量共存；一些酸式弱酸根如HCO3—、HPO42—、HS—、H2PO4—、HSO3—不能与OH—大量共存；NH4+与OH—不能大量共存。
（4）一些容易发生水解的离子，在溶液中的存在是有条件的。如AlO2—、S2—、CO32—、C6H5O—等必须在碱性条件下才能在溶液中存在；如Fe3+、Al3+等必须在酸性条件下才能在溶液中存在。这两类离子不能同时存在在同一溶液中，即离子间能发生“双水解”反应。如3AlO2—+3Al3++6H2O=4Al（OH）3↓等。
2、由于发生氧化还原反应，离子不能大量共存。
（1）具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。如S2—、HS—、SO32—、I—和Fe3+不能大量共存。
（2）在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。如MnO4—、Cr2O7—、NO3—、ClO—与S2—、HS—、SO32—、HSO3—、I—、Fe2+等不能大量共存；SO32—和S2—在碱性条件下可以共存，但在酸性条件下则由于发生2S2—+SO32—+6H+=3S↓+3H2O反应不能共在。H+与S2O32—不能大量共存。
3、能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存（双水解）。
例：Al3+和HCO3—、CO32—、HS—、S2—、AlO2—、ClO—等；Fe3+与CO32—、HCO3—、AlO2—、ClO—等不能大量共存。
4、溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。
如Fe2+、Fe3+与SCN—不能大量共存；Fe3+与 不能大量共存。
5、审题时应注意题中给出的附加条件。
①酸性溶液（H+）、碱性溶液（OH—）、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H+或OH—=1×10—10mol/L的溶液等。
②有色离子MnO4—，Fe3+，Fe2+，Cu2+，Fe（SCN）2+。 ③MnO4—，NO3—等在酸性条件下具有强氧化性。
④S2O32—在酸性条件下发生氧化还原反应：S2O32—+2H+=S↓+SO2↑+H2O
⑤注意题目要求“大量共存”还是“不能大量共存”。
6、审题时还应特别注意以下几点：
（1）注意溶液的酸性对离子间发生氧化还原反应的影响。如：Fe2+与NO3—能共存，但在强酸性条件下（即Fe2+、NO3—、H+相遇）不能共存；MnO4—与Cl—在强酸性条件下也不能共存；S2—与SO32—在钠、钾盐时可共存，但在酸性条件下则不能共存。
（2）酸式盐的含氢弱酸根离子不能与强碱（OH—）、强酸（H+）共存。
如HCO3—+OH—=CO32—+H2O（HCO3—遇碱时进一步电离）；HCO3—+H+=CO2↑+H2O
三、离子方程式书写的基本规律要求
（1）合事实：离子反应要符合客观事实，不可臆造产物及反应。
（2）式正确：化学式与离子符号使用正确合理。
（3）号实际：“=”“ ”“→”“↑”“↓”等符号符合实际。
（4）两守恒：两边原子数、电荷数必须守恒（氧化还原反应离子方程式中氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数要相等）。
（5）明类型：分清类型，注意少量、过量等。
（6）检查细：结合书写离子方程式过程中易出现的错误，细心检查。
高中化学电解池知识要点归纳 篇4
⑴由外电源决定：阳极：连电源的正极；阴极：连电源的负极；
⑵根据电极反应：氧化反应→阳极；还原反应→阴极
⑶根据阴阳离子移动方向：阴离子移向→阳极；阳离子移向→阴极，
⑷根据电子几点流方向：电子流向：电源负极→阴极；阳极→电源正极
电流方向：电源正极→阳极；阴极→电源负极
9。电解时电极产物判断：
⑴阳极：如果电极为活泼电极，Ag以前的，则电极失电子，被氧化被溶解，Zn—2e—=Zn2+
如果电极为惰性电极，C、Pt、Au、Ti等，则溶液中阴离子失电子，4OH——4e—=2H2O+O2
阴离子放电顺序S2—I—Br—Cl—OH—含氧酸根F—
⑵阴极：（。阴极材料（金属或石墨）总是受到保护）根据电解质中阳离子活动顺序判断，阳离子得电子顺序—金属活动顺序表的反表金属活泼性越强，则对应阳离子的放电能力越弱，既得电子能力越弱。
K+10。电解、电离和电镀的区别
电解
电离
电镀
条件
受直流电作用
受热或水分子作用
受直流电作用
实质
阴阳离子定向移动，在两极发生氧化还原反应
阴阳离子自由移动，无明显的化学变化
用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金
实例
CuCl2Cu+Cl2
CuCl2==Cu2++2Clˉ
阳极Cu—2e—=Cu2+
阴极Cu2++2e—=Cu
关系
先电离后电解，电镀是电解的应用
高中化学电解池知识要点归纳 篇5
理解原电池的正负极如下几点：
①可以是两种活泼性不同的金属电极
②可以是金属与非金属（如石墨），如化学电源中
③也可以都是惰性电极（如燃料电池）
④还可以是金属和金属氧化物（如铅蓄电池），而电解质则既可以是某电解质的水溶液，也可能是熔融盐。
对于正、负极的判断 ：负极：
①电子流出的一极（本质）
②电流流入的一极
③金属性相对较活泼的一极（注意Al电极）
④发生氧化反应的一极
⑤阴离子移向的一极
⑥被腐蚀的一极
⑦质量减小的一极
⑧燃料气体在其上面失电子的一极
⑨根据电极反应现象等。
正极：
①电子流入的一极（本质）
②电流流出的一极
③金属性相对较不活泼的一极
④发生还原反应的一极
⑤阳离子移向的一极
⑥被保护的一极
⑦产生气体获析出金属的一极
⑧助燃气体在其上面得电子的一极
⑨根据电极反应现象等。
判断电解池的电极名称与电极反应的关系
电解池的两极习惯上称作阴、阳极，这实际上是化学名称，本质上根据外接电源或电解质溶液中阴、阳离子的移动方向确定的名称，即所谓的“阴阳结合”———阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动。可以用四个字概括：阳————氧，阴————还；实际上只须记“阳氧”两个字就可以了，其它的可以推理。
谁给我讲一下初中化学电解水的知识
先跟你说下它的原理吧： 电解离子水是以电解方式使水之pH值与氧化还原电位改变，并分解产生O2及H2。一般来说，能让自由能增加的化学反应是不存在的。因此水在自然状态下不可能分解产生O2及H2，但是若在水中加入阴极、阳极，通上电流，即能比照法拉第定律发生电解反应。阳极的材料通常以不易溶解的白金或石墨比较妥当。在阳极及阴极的氧化还原反应如下：
2H2O+2e-= 2OH- + H2 具还原力之碱性离子水
E0=0-0.0591pH
H2O= 2H+ + 1/2O2 + 2e- 具氧化力之酸性离子水
E0=1.228-0.0591pH
阴极和阳极表面生成氢与氧后，电极四周的水，便会倾向酸性和碱性，氧化还原电位亦随之改变。在两极之间插入能限制水移转的多孔性半透膜，或能让阴阳离子有选择性通过的阴阳离子半透膜，即能自阳极收集氢离子浓度高且具氧化力的酸性水，自阴极收集氢氧离子浓度高具还原力的碱性水。
化学 电解水实验的知识 急急急！
电解水时往里面加入一些盐，盐溶解后产生离子，可以显著提高溶液的导电性，因此电解效果肯定要好很多。
但加入食盐就不是电解水了，而是电解食盐水，其效果大相径庭，已背离电解水的初衷。这是因为溶液中此时的离子变为H(+)、OH（-）、Cl（-）、Na(+)，阳离子的放电顺序为：H(+)Na(+)，因此在阴极仍放出氢气；而阴离子的放电顺序为：Cl(-)OH(-)，因此在阳极产生氯气。现在你要保证永远是H(+)和OH(-)先放电，才是电解水的实验。你可以放入的强电解质只能是最高化合价的含氧酸盐类，如硫酸钠、碳酸钠、磷酸钠等，也可以是强碱，如氢氧化钠、氢氧化钾等。
有环保意识非常好，应该崇尚绿色化学，就是最好从源头阻止有毒试剂的使用。别用氯化物这个问题就解决了。
前一答案中建议提高食盐浓度的方法值得商榷，因为食盐的浓度越高，氯气的溶解度不是越大，而是越小，更重要的是用食盐本身就是个严重错误。
该实验的注意事项：
1、使用强电解质来增加溶液的导电性，当然离子浓度越高效果越好，但成本也提高了；
2、在敞开、通风环境中进行，且禁止明火，防止大量氢气引起安全事故。
3、如果直接使用直流电源，没问题，若使用交流直流转换电源则还需要注意用电安全。