文档介绍：一、电解原理的应用
1、电解精炼铜
(1)电解精炼铜电解池的组成
①纯铜阴极
②粗铜(含杂质Zn、Fe、Ni、Ag、Au等)阳极
③含Cu2+的盐溶液(如CuSO4溶液)做电解质溶液并与外电源形成闭合回路。
(2)电解精炼铜的原理(过程)分析
(Ⅰ)通电前(电离)
CuSO4 Cu2+ + SO42- H2O H+ + OH-
(Ⅱ)通电时(离子迁移)Cu2+、H+向阴极迁移,OH-、SO42-向阳极迁移。
(Ⅲ)电极反应
阴极(Cu2+ > H+) Cu2+ + 2e- Cu (还原)
阳极(金属阳极>OH- >SO42-) M - 2e- M2+ (氧化)
(M = Zn、Fe、Ni、Cu ) Zn2+、Fe2+、Ni2+ 比Cu2+ 难放电而除去,Cu2+在阴极获得电子析出纯铜,Ag、Au比铜难失电子从阳极脱落形成阳极泥(提取贵重金属金和银),所得金属铜叫做电解铜(-%)制电器电线。
电解
Cu2+
电解方程式(一般不写) Cu (阳极金属铜溶解) Cu (阴极金属铜析出)
(Ⅳ)现象阳极逐渐溶解,底部有泥状物质沉淀;阴极析出红色物质。
(Ⅴ)本质粗铜阳极上的铜在直流电的作用下逐渐转移到阴极,粗铜中的杂质进入溶液或阳极泥而除去。
2、电镀(以镀铜为例来说明)
(1)电镀池(电解池)的组成
①被镀镀件做阴极
②镀层金属(如铜)做阳极
③含镀层金属阳离子(如CuSO4溶液)的盐
溶液作电解质溶液,并与外电源形成闭合回路。
电镀原理(过程)分析
(Ⅰ)通电前(电离)
CuSO4 Cu2+ + SO42- H2O H+ + OH-
(Ⅱ)通电时(离子迁移)Cu2+、H+向阴极迁移,OH-、SO42- 向阳极迁移。
(Ⅲ)电极反应
阴极(Cu2+ > H+) Cu2+ + 2e- Cu (还原)
阳极(金属阳极>OH- >SO42-) Cu - 2e- Cu2+ (氧化)
电解
Cu2+
电解方程式(一般不写)
Cu (阳极金属铜溶解) Cu (阴极金属铜析出)
(Ⅳ)现象阳极逐渐溶解;阴极析出红色物质。
(Ⅴ)本质铜阳极上的铜在直流电的作用下逐渐转移到阴极,阴极镀件上析出金属铜。
镀锌、镀铬、镀镍等与镀铜类似。
(3)电镀的概念利用电解原理在金属或非金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程叫做电镀。
(4)电镀的目的(意义) 使金属或非金属物件更加美观耐用,增强抗锈抗腐能力。
(5)电镀池(槽)的组成
①被镀镀件与直流电源负极相连(做阴极)
②镀层金属与直流电源正极相连(做阳极)
③含镀层金属阳离子的盐溶液作电解质溶液,并与外电源形成闭合回路。
3、电冶金属(电解冶炼活泼金属K、Ca、Na、Mg、Al等)
电解
Na3AlF6
如 2Al2O3(熔融) 4Al + 3O2↑
电解
熔融
2NaCl 2Na + Cl2↑
电解
熔融
MgCl2 Mg + Cl2↑
4、***碱工业——工业上用电解饱和食盐水(NaCl溶液)的方法制取烧碱(NaOH)、***气(Cl2)、氢气(H2),以及以烧碱(NaOH)、***气(Cl2)、氢气(H2)为原料生产一系列其他化工产品的化工生产过程统称***碱工业。