文档介绍：------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————电化学一、电极界面的结构与性质原电池的应用一是利用原电池自发进行的氧化还原反应, 开发化学电源。常见的化学电源有锌锰干电池、铅蓄电池、锌银纽扣电池、燃烧电池等, 这些化学电池都是利用电极的氧化还原反应产生电流。根据腐蚀的原理我们可以指定防护措施: ①阻断形成原电池的条件, 避免电化腐蚀。如保持铁件表面干燥或表面涂一层油漆等, 都可阻止表面电解质溶液的形成, 使之无条件发生电化腐蚀。②形成原电池,但把被保护的金属作正极,避免腐蚀。如在钢铁船体埋锌块, 在海水中可形成 Zn-Fe 原电池, 因钢铁船体为正极得以保护。③外接直流电源,将被保护金属接到电源的负极,并形成闭合回路。由于外电源负极提供大量的电子, 有效地压制了被保护金属失电子的氧化,达到防腐的作用。电解池的原理: 以惰性电极电解硫酸铜溶液为例说明通电前 CuSO4 = Cu+ SO4 , H2O =H+ OH 溶液中存在由电离产生的两种阳离子(Cu2+ 和 H+), 两种阴离子(SO42- 和 OH-) ------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————通电后①离子定向移动阳离子(Cu2+ 和 H+) 移向阴极, 阴离子(SO42- 和 OH-) 移向阳极②电极反应阴极: 由于 Cu2+ 比 H+ 易得电子,故 2Cu2+ + 4e- = 2Cu( 发生还原反应) 2+ 2-+- 阳极: 由于 OH- 比 SO42- 易失电子,故 4OH —- 4e- = 2H2O + O2 ( 发生氧化反应) (或 2H2O 4e- = O2 + 4H+ )③溶液 pH 变化在阳极区, 由于水电离出的 OH- 得到电子形成 O2 逸出,而 H+ 仍留在溶液中,造成溶液中 n(H+)>n(OH-), 使溶液显酸性。总化学反应方程式 2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + O2 ↑+ 2H2SO4 电解池的应用电镀: 以镀层金属作为阳极, 渡件作为阴极, 含渡层金属离子的盐作为电镀液, 这样只是消耗了镀层金属而保护了渡件, 也就是保护了金属的腐蚀。***碱工业(1) 立式隔膜电解槽的结构①阳极:由金属钛网(涂有钌氧化物制成);②阴极:由碳钢网涂有 Ni 涂层)制成; ③离子交换膜;电解槽框及导电铜。阳离子交换膜(2) 阳离子交换膜的作用: 阻止 Cl- 、 OH- 等阴离子及气体分子通过。这样可防止阴极产生的 H2 与阳极产生的 Cl2 混合而爆炸,也避免了 Cl2 与阴极产生的的 NaO H 作用生成 NaCl O 而影响 NaO H 产品质量。(3) ------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————反应原理: 阳极: 2Cl- - 2e- = Cl2 ↑: 阴极: 2H+ + 2e- = H2 ↑电解反应化学方程式 2NaCl + 2H2O == H2 + Cl2 + 2NaOH 离子方程式 2Cl- + 2H2O == H2 + Cl2 + 2OH- (4) 产品: NaOH 、 H2 、 Cl2 点解精炼(1) 装置: 阳极-- 粗铜; 阴极—纯铜; 电解质溶液-- 铜盐溶液(如 CuSO4) (2 )电极反应阳极: 粗铜失电子放电“溶解”, Cu-2e-=Cu2+ 。粗铜中比铜活泼的金属溶解变成阳离子进入溶液, 比铜活泼性差的金属如 Au 、 Ag 等贵重金属则落入阳极泥中。阴极: 溶液中 Cu2+ 得电子放电, Cu2+ + 2e- = Cu 生成的 Cu 沉积在阴极上而得到精铜。电解法制铝 1, 原料: 纯净的 Al2O3 、纯净的 Al2O3 的熔点很高(约 2045 ℃), 很难熔化. 用熔化的冰晶石 Na3AlF 6 可以做熔剂,使 Al2O 3在 1000 ℃左右溶解在液态的冰晶石里, 成为冰晶石和 Al2O3 的熔融体, 然后进行电解. 2, 设备: 铝电解槽, 石墨做阳极, 铁质槽壳做阴极, 电解在 1273 K 下进行 3, 原理: 在熔化条件下: Al2O