最后更新: 2025-10-28 22:12 查看: 40 次反馈能力测评会员8.2元/月赞助

电解池

原电池装置通过自发进行的氧化还原反应实现化学能转化为电能。在人类生产、生活中，有些物质常常需要通过电解反应实现电能转化为化学能。在本节中，我们将介绍电解原理及其在材料加工、化学品生产以及金属表面处理等方面的应用。

## 电解池的工作原理
**实验 电解 $\mathrm{CuCl}_2$ 溶液**
在 U 形管中注入 $0.4 \mathrm{~mol} \cdot \mathrm{~L}^{-1} \mathrm{CuCl}_2$ 溶液，分别插入两根石墨棒电极，按图4．11和图4．12所示连接直流电源，接通电源。用注射器收集产生的气体，并通入盛有淀粉碘化钾溶液的试管中，观察实验现象并做好记录。

![图片](/uploads/2025-10/e29612.jpg)
 
 在外加直流电的作用下，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叫做电解。在电解过程中，将电能转化为化学能的装置，称为电解池或电解槽。习惯上将电极称为阴极和阳极。在电解池中，与电源负极相连的电极是阴极，阴极上发生的是还原反应；与电源正极相连的电极是阳极，阳极上发生的是氧化反应。上述实验中，通直流电后，阴极石墨棒上覆盖了一层红色的铜，阳极石墨棒上有气泡析出，该气体有刺激性气味且能使淀粉碘化钾溶液变蓝色，可以认为产生了 $\mathrm{Cl}_2$ 。因此， $\mathrm{CuCl}_2$ 溶液电解生成了金属铜和 $\mathrm{Cl}_2$ 。

理论上， $\mathrm{Cu}^{2+}$ 和水电离产生的 $\mathrm{H}^{+}$都有可能在阴极上被还原，但 $\mathrm{Cu}^{2+}$ 比 $\mathrm{H}^{+}$更易得到电子而发生还原反应生成铜。

阴极： $\mathrm{Cu}^{2+}+2 \mathrm{e}^{-}=\mathrm{Cu}$
而在阳极上， $\mathrm{Cl}^{-}$和水电离产生的 $\mathrm{OH}^{-}$都有可能被氧化，但 $\mathrm{Cl}^{-}$更易失去电子而发生氧化反应生成 $\mathrm{Cl}_2$ 。

阳极： $2 \mathrm{Cl}^{-}-2 \mathrm{e}^{-}=\mathrm{Cl}_2$

电解时，电子从电源的负极沿导线流人电解池的阴极，经过正、负离子的定向迁移和反应，再从电解池的阳极流出，沿导线流回电源的正极。
$\mathrm{CuCl}_2$ 溶液电解反应总的化学方程式为：

$$
\mathrm{CuCl}_2 \xlongequal{\text { 通直流电 }} \mathrm{Cu}+\mathrm

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