- 高考物理电解原理
高考物理电解原理相关的知识点包括:
电解原理的基础是电化学,即两个电极分别发生氧化反应和还原反应,从而使得电解质溶液中的离子通过电极反应获得电子,从而形成电流。
电解池的工作原理:将直流电通过电解质溶液使阴离子向阳极移动,阳离子向阴极移动,在电极上发生氧化还原反应,是电镀工业中应用最广泛的装置。
电解池的构成:必须有两个能够产生可自由移动的离子(电解质)的导体(包括某些熔融的电解质和非导体),以及两个电极(与电解质溶液接触)。
电解池的分类:根据电解时溶液中离子的移动方向,电解可以分为电解和电渗。
此外,还需要了解电解池的电极反应式和电解总反应式,并能够分析它们之间的关系。同时,还需要注意电解池中离子的放电顺序、电极上发生的反应类型以及电极反应式的书写方法等。
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相关例题:
题目:假设在一个电解槽中,有两个电极,其中一个为惰性电极(如铂或石墨),另一个为铁。电解槽中充满了硫酸溶液。现在,我们希望通过电解法从溶液中提取铁。请根据电解原理,列出可能的操作步骤和注意事项。
答案:
操作步骤:
1. 接通直流电源,阳极(惰性电极)接电源正极,阴极(惰性电极)接电源负极。
2. 观察到铁逐渐溶解,而硫酸根离子(硫酸溶液中的阴离子)不断在阳极析出。这是因为铁比硫酸根离子更容易失去电子,所以铁在阳极被氧化为亚铁离子,而硫酸根离子在阴极被氧化为硫酸。
3. 当铁完全溶解后,停止电流供应。
4. 取出溶液,过滤掉阳极产生的杂质(如碳、氧气等)。
5. 清洗滤纸上的杂质,并收集铁离子。
6. 将铁离子还原为铁。可以使用铁粉与氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁,或者使用还原剂如亚硫酸钠等还原铁离子为单质铁。
7. 清洗并干燥得到的铁块。
注意事项:
1. 电源供应要稳定,避免电流过大或过小对设备造成损害。
2. 观察电流和溶液颜色的变化,当溶液颜色变得异常时,应立即停止电流供应并检查溶液是否被污染。
3. 过滤时要小心处理滤纸上的杂质,避免二次污染溶液。
4. 还原铁离子时要确保安全操作,避免发生意外事故。
5. 操作过程中要保持通风,避免有害气体对操作人员造成伤害。
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