高二化學(xué)電解四大類型

1、高二化學(xué)電解四大類型 一 電解飽和食鹽水反應(yīng)原理 1.實驗分析：電解飽和食鹽水 在u形管里裝入飽和食鹽水，滴入幾滴酚酞試液，用碳棒作陽極、鐵棒作陰極，將濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在陽極附近，接通電源，觀察管內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象及試紙顏色的變化。 注意：鐵棒不可作陽極，否則發(fā)生fe - 2e- = fe2+;碘化鉀淀粉試紙需事先用水潤濕。 現(xiàn)象：陰、陽兩極均有氣體放出，陽極氣體有刺激性氣味，能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{;陰極區(qū)域溶液變紅。說明陰極區(qū)域生成物為堿性物質(zhì)與h2，陽極產(chǎn)物是cl2。 2.電解飽和食鹽水反應(yīng)原理 飽和食鹽水成分：溶液存在na+、cl-、h+、oh-四種離子。 電極反應(yīng)式： 陰極：2h

2、+2e- = h2(還原反應(yīng)); 陽極：2cl-2e- = cl2(氧化反應(yīng)); 實驗現(xiàn)象解釋： (1)陰極區(qū)域變紅原因：由于h+被消耗，使得陰極區(qū)域oh-離子濃度增大(實際上是破壞了附近水的電離平衡，由于kw為定值，c(h+)因電極反應(yīng)而降低，導(dǎo)致c(oh-)增大，使酚酞試液變紅)。 (2)濕潤的碘化鉀淀粉試紙變藍原因：氯氣可以置換出碘化鉀中的碘，cl2+2ki=2kcl+i2，i2使淀粉變藍。 注意：如果試紙被熏蒸的太久，藍色會因為濕氯氣的漂白作用而褪去。 電解飽和食鹽水的總反應(yīng)式： 2nacl+2h2o cl2+h2+2naoh 該電解反應(yīng)屬于放氫生堿型，電解質(zhì)與水均參與電解反應(yīng)，類似的

3、還有k2s、mgbr2等。 二 銅的電解精煉 原理：電解時，用粗銅板作陽極，與直流電源的正極相連;用純銅板作陰極，與電源的負(fù)極相連，用cuso4溶液(加入一定量的硫酸)作電解液。 cuso4溶液中主要有cu2+、so42-、h+、oh-，通電后h+和cu2+移向陰極，并在陰極發(fā)生cu2+2e-=cu，oh-和so42-移向陽極，但陽極因為是活性電極，故而陰離子并不放電，主要為陽極(活潑及較活潑金屬)發(fā)生氧化反應(yīng)而溶解，陽極反應(yīng)：cu-2e-=cu2+。 電解過程中，比銅活潑的zn、fe、ni等金屬雜質(zhì)，在銅溶解的同時也會失電子形成金屬陽離子而溶解，此時陰極仍發(fā)生cu2+2e-=cu，這會導(dǎo)致電

4、解液濃度不發(fā)生變化;ag、au不如cu易失電子，cu溶解時它們以陽極泥沉積下來，可供提煉au、ag等貴金屬。 該過程實現(xiàn)了提純銅的目的。 離子在電極上得失電子的能力與離子的性質(zhì)、溶液的濃度、電流的大小、電極的材料等都有關(guān)系。中學(xué)階段我們一般只討論電極材料的性質(zhì)、離子的氧化性強弱和還原性強弱對它們得失電子能力的影響。 三 電解冶煉鋁 工業(yè)上，用純凈的氧化鋁為原料，采用電解的方法制取鋁。 純凈的氧化鋁熔點很高(2045)，很難熔化，現(xiàn)在都用熔化的冰晶石(na3alf6)作熔劑，使氧化鋁在1000左右溶解在液態(tài)的冰晶石里，成為冰晶石和氧化鋁的熔融體，然后進行電解。 電極反應(yīng)式： 陰極：4al3+12e-=4al 陽極：6o2-+12e-=3o2 總反應(yīng)式：2al2o3=4al+3o2(只能電解al2o3，不能電解alcl3) 在冶煉鋁時，陽極產(chǎn)生氧氣，石墨陽極在如此高溫條件下，將不斷被氧氣氧化而消耗，因而需不斷補充石墨陽極。 四 電鍍銅 1.原理：電鍍時，一般都是用含鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液為電鍍液;把待鍍金屬制成品浸入電鍍液中與直流電源的負(fù)極相連，作為陰極，而用鍍層金屬為陽極，陽極金屬溶解在溶液中成為陽離子，移向陰極，并在陰極上被還原成金屬析出。 電鍍銅規(guī)律可概括為“陽極溶解，陰極沉積，電解液不變”。 工業(yè)上電鍍常使用有毒電鍍液，因此電鍍廢水應(yīng)回收有用物質(zhì)、降低有害物質(zhì)含量后，達