电镀过程的特点
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③电镀过程的特点:牺牲阳极;电镀液的浓度(严格说是镀层金属离子的浓度)保持不变;在电镀的条件下,水电离产生的H+、OH-一般不放电。
④实例:在铁制品上镀铜:阳极——铜阴极——铁制品电镀液——CuSO4溶液
阴极:Cu2++2e-=Cu 阳极:Cu-2e-=Cu2+
注意:电镀的目的是使金属增强抗腐蚀能力,增加美观和表面硬度,但如果镀层被破坏,会增加金属的腐蚀速率。
4、电冶金:
用来冶炼活泼的金属(适用范围:活泼金属K~Al)
例:电解熔融氯化钠:2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑
阳极:2Cl--2e-=Cl2↑阴极:2Na++2e-=2Na
冶炼铝(Al2O3):2Al2O34Al+3O2↑
阳极:6O2--12e- =3O2↑阴极:4Al3+ + 12e- =4Al
注意:工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝但不能用AlCl3,原因就是AlCl3是共价化合物,熔融状态下不导电。
[规律方法指导]
二、溶液导电与金属导电的区别:
从做定向移动的微粒和是否发生化学变化两个角度比较:
①金属导电是自由电子的定向移动,电解质溶液导电是阴、阳离子的定向移动;
②金属导电是物理变化,电解质溶液导电是非自发的化学变化;
③温度越高,金属导电性越弱、电解质溶液导电性越强;
④电解质溶液电解的过程就是电解质溶液导电的过程,电解质溶液导电的同时必定发生非自发的氧化还原反应。
池型的判断:有外接电源是电解池,无外接电源是原电池;多池组合时,一般含活泼金属的池为原电池,其余都是在原电池带动下的电解池。
电极的判断:原电池看电极材料,电解池看电源的正负极连接顺序。
四、电解池电极反应规律(阳氧阴还)
①阴极:得电子,还原反应。电极本身不参加反应,一定是电解质溶液中阳离子“争”得电子
②阳极:失电子,氧化反应。若为金属(非惰性)电极,电极失电子;若为惰性电极,电解质溶液中阴离子“争”失电子
五、电解规律:
根据离子的放电顺序,采用惰性电极电解酸碱盐的水溶液时的规律。
1、电解水型:
电解某些含氧酸、强碱及活泼金属的含氧酸盐的水溶液时,实质是电解水。例:H2SO4、HNO3、KOH、NaOH、Na2SO4、KNO3、Na2CO3等物质的水溶液。电解完后加水可使溶液恢复原样。
2H2O2H2↑+O2↑
说明:电解水时加硫酸或氢氧化钠增强导电性,不影响水的电解。
电解硫酸和氢氧化钠时因为氧气溶解度大于氢气,H2和O2之比大于2
2、电解溶质型:
电解不活泼金属无氧酸盐、无氧酸的水溶液时,实质是电解电解质本身。电解完后加入溶质可使溶液恢复原样。
例:2HCl H2↑+Cl2↑ CuCl2Cu+Cl2↑
3、放氧生酸型:
电解不活泼金属的含氧酸盐的水溶液时,阳极产生氧气,同时生成H+,阴极析出不活泼金属,电解质和水都参加反应。例:CuSO4、AgNO3、Cu(NO3)2等物质的水溶液。
2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4电解完后加入CuO或CuCO3可使溶液恢复原样。
4、放氢生碱型:
电解活泼金属(K、Ca、Na)的无氧酸盐的水溶液时,阴极产生氢气,阳极析出非金属单质,电解质和水都参加反应。例:NaCl、KBr、BaCl2等物质的水溶液。
2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH电解完后加入HCl可使溶液恢复原样。
六、电极反应式的书写
①分析溶液中存在的所有离子(包括水的电离)、并分成阳离子组和阴离子组。
②根据放电规律,阳离子在阴极发生还原反应,而阴离子在阳极发生氧化反应,完成电极反应式。(注意得失电子守恒)
③由阴阳两电极反应式,合并得总反应式。若已知一个电极反应式,可用总式减去已知的电极反应式,得另一电极反应式。
注意:弱电解质必须保持分子形式。