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电解——电能转化为化学能
1、电解的原理
(1)电解的概念:
在直流电作用下,电解质在两上电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解。电能转化为化学能的装置叫做电解池。
(2)电极反应:
以电解熔融的NaCl为例:
阳极:与电源正极相连的电极称为阳极,阳极发生氧化反应:2Cl-→Cl2↑+2e-。
阴极:与电源负极相连的电极称为阴极,阴极发生还原反应:Na++e-→Na。
总方程式:2NaCl(熔)2Na+Cl2↑
2、电解原理的应用
(1)电解食盐水制备烧碱、***气和氢气。
阳极:2Cl-→Cl2+2e-
阴极:2H++e-→H2↑
总反应:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(2)铜的电解精炼。
粗铜(含Zn、Ni、Fe、Ag、Au、Pt)为阳极,精铜为阴极,CuSO4溶液为电解质溶液。
阳极反应:Cu→Cu2++2e-
还发生几个副反应
Zn→Zn2++2e-;
Ni→Ni2++2e-
Fe→Fe2++2e-
Au、Ag、Pt等不反应,沉积在电解池底部形成阳极泥。
阴极反应:Cu2++2e-→Cu
(3)电镀:以铁表面镀铜为例
待镀金属Fe为阴极,镀层金属Cu为阳极,CuSO4溶液为电解质溶液。
阳极反应:Cu→Cu2++2e-
阴极反应:Cu2++2e-→Cu