电解法生产金属钠
电解原理及其应用
⒈通电前,两只石墨电极表面有什么现象? 实验证明,CuCl2溶液在直流电的作用下,在导电的 ⒉合上开关,电极表面有什么现象? 同时,CuCl2本身发生了化学变化,分解为Cu和Cl ⒊关闭电源,取出阴极C棒,观察表面的现象? 2。
一、电解:
直流电
⒈电解:电流通过电解质溶液,而在阴阳两
极引起氧化—还原反应的过程 2.电解池:把电能转化为化学能的装置。 借助于电流引起氧化—还原反应
3.电解池形成条件
一、电解:
C
C CuCl2溶液
C
C CuCl2溶液
C
C
CuCl2溶液
3.电解池的形成条件
①与直流电源相连的两电极
②两电极插入电解质溶液或熔化的电解质中
③形成闭合回路
4.电解质导电的实质: 电源负极→电解池阴极 电子的移动方向: 电解池阳极→电源正极
ee
--
+
e-
ee-
阳离子在 阴极 得电子, 发生 还原 反应
阴极:Cu2++2e—=Cu
溶质 和水 同时 电解
NaCl CuSO4
阳极:2Cl—-2e— = Cl2↑ 阴极:2H++2e—=H2↑+2OH阴极:2Cu2++4e—=2Cu 阳极:4OH—-4e—=O2↑+2H2O
增大 减小
小结: 电解时电极产物的判断
1.阳极产物
活性电极(Ag以前): 电极材料失电子,被溶解 先看电极
电解
阳极:2Cl--2e-= Cl2↑;(氧化反应)
阴极:Cu2++2e-=Cu;(还原反应)
分析电解反应的一般思路:
先判断阴极、阳极,并分析阳极材料是惰性电极(铂、 金、石墨等)还是活性电极(银以及银前面的金属)。 明确溶液中的阴阳离子,不要漏掉H+和OH+
金属钠的教案
金属钠的教案一、教学目标1.了解金属钠的基本性质和用途;2.掌握金属钠的制备方法和实验操作技能;3.能够进行金属钠的化学反应实验,并观察、记录实验现象;4.培养学生的实验操作能力和科学思维能力。
二、教学内容1. 金属钠的基本性质和用途1.金属钠的物理性质:银白色金属,密度小于水,熔点低,易氧化;2.金属钠的化学性质:与水反应放出氢气,与氧气反应放出强烈的火焰,与酸反应放出氢气;3.金属钠的用途:用于制备有机合成反应的还原剂、制备高能量密度的电池、制备合成橡胶等。
2. 金属钠的制备方法和实验操作技能1.金属钠的制备方法:通过电解氯化钠溶液得到金属钠;2.实验操作技能:掌握电解池的组成和操作方法,注意安全措施,掌握实验数据的记录方法。
3. 金属钠的化学反应实验1.金属钠与水的反应:观察金属钠与水反应的现象,记录实验数据;2.金属钠与氧气的反应:观察金属钠与氧气反应的现象,记录实验数据;3.金属钠与酸的反应:观察金属钠与酸反应的现象,记录实验数据。
三、教学重点和难点1. 教学重点1.金属钠的基本性质和用途;2.金属钠的制备方法和实验操作技能;3.金属钠的化学反应实验。
2. 教学难点1.金属钠的制备方法和实验操作技能;2.金属钠与氧气反应的现象。
四、教学方法1.讲授法:通过讲解金属钠的基本性质和用途,让学生了解金属钠的重要性;2.实验法:通过实验操作,让学生亲身体验金属钠的化学反应,培养学生的实验操作能力和科学思维能力;3.讨论法:通过讨论,让学生深入了解金属钠的制备方法和实验操作技能,提高学生的学习兴趣和学习效果。
五、教学评价1.实验报告:要求学生按照实验要求,认真记录实验数据和实验现象,撰写实验报告;2.实验操作:评价学生的实验操作技能和安全意识;3.学习成果:评价学生对金属钠的基本性质和用途、制备方法和实验操作技能的掌握程度。
金属钠的性质
与硫反应
金属钠与硫反应生成硫化 钠。
与金属氧化物反应
金属钠可以与某些金属氧 化物(如氧化铜、氧化铁 )发生置换反应,生成相 应的金属和氧化钠。
04
金属钠的用途
用作还原剂
还原金属氧化物
金属钠具有较强的还原性,可以用于还原金属氧化物,如氧 化铜、氧化铁等,生成相应的金属。
还原有机物
金属钠还可以用于还原有机物,如醛、酮等,生成相应的醇 。
还原剂
常用的还原剂有铝、镁、钙等。
工艺
在高温下(通常在600-800°C),将金属氧化物与还原剂混合并加热。还原剂与氧化物中 的氧发生反应,生成相应的金属和氧化物或氯化物。通过蒸馏或其他方法分离出金属钠。
其他制备方法
01
化学还原法
利用某些化学试剂将金属钠从化合物中还原出来。例如,利用氢化钠(
NaH)与卤代烃反应可制备金属钠。
用于核工业
金属钠在核工业中也有重要的应用,如用于制造核反应堆的冷却剂和热传输介质。由于金属钠具有良好 的导热性和流动性,因此被广泛应用于快中子反应堆等高温核反应堆中。
05
金属钠的安全与防护
危险性概述
燃烧性
金属钠极易燃,与空气中的氧气反应 能形成过氧化钠,遇水或潮气猛烈反 应放出氢气,大量放热,引起燃烧或 爆炸。
03
金属钠的化学反应
与氧气的反应
常温下反应
金属钠在常温下与氧气反应生成 氧化钠,表面逐渐变暗。
加热时反应
加热时,金属钠与氧气剧烈反应 ,生成过氧化钠,发出黄色火焰 。
与水的反应
浮于水面
金属钠的密度小于水,因此会 浮于水面。
熔成小球
金属钠与水反应放出的热量使 其熔化成小球。
四处游动
电解氟化钠溶液产物
电解氟化钠溶液产物介绍在化学实验中,电解是用电流促使化学反应发生的一种方法。
电解氟化钠溶液是一种常见的实验操作,在电解过程中,会产生不同的物质作为产物。
本文将深入探讨电解氟化钠溶液产物的性质、形态以及相关应用。
电解氟化钠溶液的基本原理电解氟化钠溶液是指将氟化钠(NaF)溶解在适当的溶剂中,然后通过外加电流进行电解的过程。
电解过程中,溶液中的离子被分解并参与电化学反应。
在氟化钠溶液中,主要的离子是氟离子(F-)和钠离子(Na+)。
电解氟化钠溶液的主要反应可以表示为:NaF → Na+ + F-电解氟化钠溶液的产物在电解氟化钠溶液的过程中,有两种主要的产物:氟气(F2)在阳极(正极),氧化反应发生,氟离子(F-)失去电子生成氟气(F2)。
氟气是一种黄绿色的剧毒气体,具有刺激性气味。
氟气具有很高的反应活性,可以与许多其他元素发生反应,包括氢气、氧气等。
金属钠(Na)在阴极(负极),还原反应发生,钠离子(Na+)获得电子生成金属钠(Na)。
金属钠是一种银白色的金属,具有良好的导电性和热导性。
金属钠在空气中极易与氧气发生反应产生氧化钠(Na2O),具有较强的还原性。
电解氟化钠溶液产物的应用电解氟化钠溶液产物在实验室和工业上有广泛的应用:1.氟气(F2):–用作制备氟化物化合物,如氢氟酸(HF)和氟化铝(AlF3)等。
–在有机合成中用作氟化试剂,可以引入氟原子到有机分子中,改变其性质。
–用于制备特殊材料,如涂层、高能密度电池等。
2.金属钠(Na):–作为还原剂用于冶金和化学反应中。
–用于制备金属钠化合物,如氢氧化钠(NaOH)和碳酸钠(Na2CO3)等。
–在有机合成中作为强还原剂,可以还原醛、酮等化合物。
–用于制备高纯度的金属钠供其他行业使用。
结论电解氟化钠溶液产物主要有氟气(F2)和金属钠(Na),它们具有不同的性质和应用。
氟气具有较高的反应活性,可用于制备氟化物化合物和作为氟化试剂,在特殊材料制备中发挥重要作用。
电解反应的反应原理
电解反应的反应原理电解反应是指在电解质溶液中,通过外加电压,使正负电荷离子在电场力作用下向电极移动,从而在电极上发生氧化还原反应的过程。
电解反应是电化学的重要基础,也是许多工业生产和实验室研究中不可或缺的一部分。
在电解反应中,正极发生还原反应,负极发生氧化反应。
在电解质溶液中,正离子向负极移动,负离子向正极移动。
正极上发生还原反应,负极上发生氧化反应。
电解反应的反应原理可以用下面的实验来说明,将两个电极(通常是铂电极)插入电解质溶液中,然后加上外加电压。
在外加电压的作用下,电解质溶液中的离子开始向电极移动。
正极上的离子接受电子,发生还原反应;负极上的离子失去电子,发生氧化反应。
这样,电解质溶液中的离子就发生了氧化还原反应。
电解反应的反应原理可以用化学方程式来表示。
以电解水为例,电解水的化学方程式为:2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)。
在这个化学方程式中,电解水在外加电压的作用下,发生了氧化还原反应,最终生成了氢气和氧气。
除了电解水,许多其他物质也可以发生电解反应。
例如,氯化钠在电解质溶液中可以发生以下反应:2NaCl(l) → 2Na(s) + Cl2(g)。
这个反应是工业上生产氯气和金属钠的重要方法之一。
在实际应用中,电解反应被广泛应用于金属的电镀、电解制氢、电解制氧、电解制氯等工业生产过程中。
此外,电解反应也在实验室研究中发挥着重要作用,例如用电解法制备金属、制备氧气、氢气等。
总之,电解反应是通过外加电压使电解质溶液中的离子发生氧化还原反应的过程。
电解反应的反应原理可以用化学方程式来表示,也可以通过实验来加以证实。
电解反应在工业生产和实验室研究中具有重要的应用价值,对于推动化学工业的发展和促进科学研究具有重要意义。
《金属钠》教学设计
《金属钠》教学设计教学设计:《金属钠》一、教学目标:1. 知识与技能:了解金属钠的性质、制取与用途,掌握金属钠的化学式、物理性质和化学性质。
2. 过程与方法:通过实验、讨论和展示的方式,培养学生的观察、实验设计和探究能力,培养学生的合作学习能力和创新意识。
3. 情感态度与价值观:培养学生对科学实验的兴趣和探究精神,培养学生的安全意识和环保意识。
二、教学内容:1. 金属钠的性质:化学式、外观、熔点、密度等。
2. 金属钠的制取方法:电解法、热还原法等。
3. 金属钠的用途:制取钠盐、制取合金等。
4. 金属钠的化学性质:与水、酸、氧气等的反应。
三、教学过程:1. 导入(10分钟)通过引入金属钠的应用场景,如制取钠盐、制取合金等,引发学生对金属钠的兴趣。
2. 知识讲解(15分钟)通过讲解PPT和示意图,介绍金属钠的化学式、外观、熔点、密度等基本性质。
3. 实验探究(30分钟)设计实验:用金属钠制取钠盐。
实验步骤:(1)准备实验器材和药品:金属钠、盐酸、硝酸钠。
(2)将金属钠放入试管中,加入适量的盐酸,观察反应现象。
(3)将反应产物与硝酸钠进行反应,观察是否生成钠盐。
(4)总结实验结果,得出结论。
4. 学生展示(15分钟)学生分组进行展示,展示金属钠的制取方法、用途和化学性质,并回答其他同学提出的问题。
5. 总结(10分钟)总结金属钠的性质、制取方法和用途,并引导学生思考金属钠的应用前景和环保问题。
四、教学手段和教学资源:1. 手段:讲解、实验、展示、讨论等。
2. 资源:PPT、实验器材和药品、示意图等。
五、教学评价:1. 基本要求:能够正确描述金属钠的性质、制取方法和用途,并能够设计实验验证金属钠的制取方法。
2. 评价标准:准确性、完整性、逻辑性、创新性和合作性。
六、教学延伸:1. 拓展性:引导学生了解其他金属的制取方法和用途。
2. 综合性:结合其他知识点,如金属的性质和反应等,进行综合性探究。
元素钠知识点归纳总结
元素钠知识点归纳总结钠的化学性质稳定,易与氧、氯等元素发生化学反应,而且与水反应时可以燃烧。
下面对钠的知识点进行归纳总结:一、钠的基本性质1. 物理性质钠是一种银白色的金属,具有良好的延展性和导电性。
在常温下,钠是软的,可以用刀片切割,但由于钠在空气中极容易氧化,因此在空气中很少见到纯钠。
钠的密度是0.97克/立方厘米,熔点为97.72℃,沸点为882.9℃。
2. 化学性质a. 反应性:钠极易与许多氧化剂(如氧气)、卤素(如氯)和水发生剧烈反应。
在空气中,钠能燃烧成白色的氧化物颗粒。
b. 电负性:钠的电负性较低,为0.93。
因此,钠通常以+1价存在。
c. 溶解性:钠能够溶解于水中,生成氢氧化钠和氢气。
3. 化合物:钠在化合物中主要是+1价。
钠能与氧、氯等元素形成氧化物、氯化物等化合物。
氢氧化钠(NaOH)是一种强碱,常用于工业生产和化学实验中。
二、钠的生产1. 电解法:目前工业上主要采用电解氯化钠(食盐)来生产钠。
在电解过程中,氯化钠被加热至熔融状态,然后通过电解设备在阳极上进行电解,在阴极上析出纯钠金属。
2. 钠的提取:除了电解法外,还可以用金属钠还原氯化钠来生产钠。
三、钠的应用1. 食盐生产:氯化钠是人类日常生活中必需的食品添加剂。
人类食盐摄入量一般不应超过每日5克。
2. 合成有机化学品:氢氧化钠广泛用于合成纤维、塑料、洗涤剂等有机化学品的生产中。
3. 高能电池:钠金属还可以作为高能量密度电池的主要材料,用于储能电站和电动汽车的动力源。
4. 制造钠灯:钠的特性使其可以被用来生产高效能光源,比如钠浸液灯。
四、钠的危害和安全防护a. 钠金属具有较强的剧毒性和腐蚀性,接触人体皮肤会引起皮肤灼伤和極度灼热感。
b. 在潮湿的环境中,钠金属容易与水反应生成氢氧化钠和氢气,因此存放和处理钠金属时必须要小心谨慎。
c. 钠金属在火灾中会发生剧烈反应,并放出大量热量,产生火焰和烟雾。
因此,在储存和使用钠金属时,必须做好防火措施。
电解原理
惰性电极与活性电极: 惰性电极(铂、金、石墨):仅仅导电,不参与反应 活性电极(除铂、金外的金属):既可以导电、又可以参 与电极反应
8/11/2013
电解池的工作原理
阴极:电子从电源负极 阴极----溶液中阳 离子得电子----发生还原反应 阳极:溶液中阴离子阳极失电子----发生氧化反 应-----电子 电源正极 电解质的导电过程,就是该溶液的电解过程。
AgNO3﹑H2O 阴极:Ag++e-=Ag 阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑ 2 阴极:2H++2e-=H2↑ 阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑ 2 阴极:2H++2e-=H ↑
HO
2
HO
增大 增大 H2O
电解规律
(1)电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐,实 质上是电解水。(电解水型)如:Na2SO4﹑KNO3等.
化学能→ 电能 设计电池、金属防腐
应用 8/11/2013
二、电解原理的应用
8/11/2013
电解饱和食盐水反应原理
在U型管里装入饱和食 盐水,用一根碳棒作阳 极,一根铁棒作阴极。 接通直流电源
思考:
(1)电解池的两极各产生什么现象? 若在两极附近均滴加酚酞试液,会 有什么现象? (2)怎样初步检验两极产物的生成? (3)结合教材,分析产生这种现象 的原因。
Ⅱ与Ⅲ区:放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3
Ⅱ与Ⅳ区:电解水型
8/11/2013
如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
用惰性电极电解下列溶液
电解物质 Na2SO4(ag) 电极反应
阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑ 阴极:2H++2e-=H2↑ 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑ 阴极:2H++2e-=H2↑ 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑ 阴极:Cu2++2e-=Cu 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑ 阴极:2H++2e-=H ↑
金属钠的使用方法
金属钠的使用方法1.引言1.1 概述金属钠是一种常见的金属元素,具有较低的熔点和较高的导电性能。
它在很多领域都有广泛的应用,特别是在化学工业、能源领域和冶金工业中。
金属钠具有很高的反应性,可以与许多非金属元素和化合物发生反应,因此在化学合成和催化反应中起着重要作用。
在能源方面,金属钠被广泛应用于钠离子电池和钠硫电池等储能设备中。
钠离子电池具有较高的能量密度和循环寿命,因此被视为可替代锂离子电池的有力候选者。
另外,钠硫电池作为一种新型的高温电池,能够有效储存大量的电能,被广泛应用于可再生能源领域。
此外,金属钠还可以用于制备有机合成中的还原剂和催化剂。
由于其强烈的还原性,金属钠在有机合成中可以将含氧化合物还原为醇类或醛酮等有机物。
同时,金属钠还能催化一些有机反应,如羰基化反应和交叉庞烷反应等,提高反应速率和产率。
在冶金工业方面,金属钠常被用作合金中的添加剂,以改善合金的力学性能和耐腐蚀性。
例如,将金属钠加入铝合金中可以提高合金的塑性和强度,并减少合金的燃烧倾向。
此外,金属钠还是一种重要的焊接剂,可以在焊接过程中提供热量和电导。
综上所述,金属钠具有广泛的应用前景和重要的实际意义。
随着科技的不断进步和人们对能源和材料需求的增长,金属钠的应用将得到进一步扩展和深化。
然而,金属钠在使用过程中也存在一些安全隐患和环保问题,需要进一步的研究和探索。
未来,我们可以期待通过改进制备方法、优化应用技术和加强安全管理,更好地发挥金属钠的潜力,促进其在各个领域的应用。
1.2 文章结构文章结构部分内容可以包括以下内容:文章结构部分的主要目的是向读者介绍整篇文章的框架和内容安排,让读者对文章的结构有一个清晰的了解。
本文分为三个主要部分,即引言、正文和结论。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个小节。
首先,在概述部分,将简单介绍文章要讨论的主题,即金属钠的使用方法。
接着,在文章结构部分,将详细说明本文的章节安排和组织结构,以便读者能够明确文章的内容安排和阅读顺序。
电解法生产金属钠
1、检索课题名称:电解法生产金属钠2、课检索课题名称题分析:“金属纳”属于本课题的主体,其应用目标是“电解法和“生产”,由此得出如下检索词(按其对课题影响程度排序):中文关键词:1金属纳2电解法3生产3、选择检索工具:本课题检索目标为中文各类相关文献。
根据本图书馆的资源情况选择如下数据库:(1)CNKI 数字图书馆:中国期刊全文数据库(2)万方数据库(会议论文)(3)超星数字图书馆(图书检索)、书生之家数字图书馆等。
4、构建检索策略:因“金属纳”为课题的主体,应优先检索,“电解”和“生产应在检索结果中同时存在。
故制定如下检索策略。
“()”表示优先、“*”表示并且。
检索算法:(金属纳)*电解*生产时间范围:1950--2011文献范围:期刊论文、会议论文、专著为了保证查全率可考虑使用全文检索途径和高级检索方式。
5、简述检索策略调整的过程:1)在CNKI 中国期刊全文数据库中(CNKI 数据库镜像):a、为保证查全率,使用“(金属钠)*电解*生产”检索运算式,检索范围选择:所有专辑、全文中检索,检索出记录0 条。
C、上述检索策略没有得到检索结果,考虑扩大检索范围。
改检索“生产金属钠”检索出记录15 条,数量适中1、利用金属钠制备甲醇钠的生产工艺孙向东孙旭东张慧波王庆薛永江3、金属钠的应用及生产工艺张莉王树轩青海大学学报(自然科学版) 2006年第04期2)万方数据库:检索“生产*金属钠”,检索出记录38条。
如下图:1 无机盐改性钠水玻璃富锌涂料的制备和流变学性能[学位论文] 杨巧,2008 - 武汉工业学院武汉工业学院:应用化学2粗锂脱钠的真空蒸馏研究[学位论文] 魏剑,2003 - 昆明理工大学昆明理工大学:有色金属冶3)维普资讯网(《中文科技期刊数据库》(全文版)):检索“生产金属钠“得到零条结果;用“金属钠”单一算式检索,检索出记录169 条。
6、标示原文线索:1、《高纯度固体叔丁醇钠安全生产技术》技术与市场-2011年4期2、《金属钠生产过程中危险有害因素分析》吴朝香广州化工-2010年8期1、检索课题名称:电解法生产金属钠2、课题分析:中文关键词:1 电解法 2 金属钠 3 生产英文关键词:(1)Electrolytic method(2 )Sodium metal(3 )produce3、选择收索引擎:1谷歌(google)2百度(baidu)3元收索(InfoSpace、Dogpile、Vivisimo、圣博牛收)4、构建检索策略:检索算法:(生产)*电解法*金属钠文献范围:期刊论文、学位论文、会议论文、专著使用学术文献检索、选择。
高一化学必修一钠的知识点梳理
高一化学必修一钠的知识点梳理钠是地壳中含量第八位的元素,广泛存在于各种矿石、海水和天然盐中。
它是一种常用的金属元素,广泛应用于人类的生活和工业生产中。
本文将从钠的性质、制备、性质及应用等方面对高一化学必修一中钠的知识点进行梳理。
一、钠的性质1. 钠的物理性质钠是一种银白色金属,在常温下呈固态。
它的熔点较低,仅为97.5°C,所以在常温下容易熔化。
钠具有良好的延展性和导电性,是优良的导电材料之一。
2. 钠的化学性质钠是一种活泼的金属元素,在空气中容易与氧气反应生成氧化钠。
它与水反应非常剧烈,产生氢气并放出大量热能。
钠还能与酸类反应生成相应的盐类。
二、钠的制备方法1. 氯化钠电解法氯化钠电解法是制备钠的常用方法。
将氯化钠溶解于熔融的氯化钠中,通过电解使钠离子迁移至阴极,还原出金属钠。
2. 钙钠法钙钠法是通过与钠反应生成钙钠合金,再通过真空蒸馏或加压升华等方法分离钠。
三、钠的性质及应用1. 钠与氧化钠钠氧化后形成氧化钠,化学式为Na2O。
氧化钠是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、制碱、肥料、洗涤剂等领域。
2. 钠与水反应钠与水反应剧烈,并放出大量的氢气和热能。
这种反应常用于实验室中制取氢气,也用于火焰试验证明金属钠的性质。
3. 钠与非金属元素的反应钠可以与大多数非金属元素反应,生成相应的盐类。
例如,钠与氯气反应生成氯化钠,与硫反应生成硫化钠。
4. 钠的应用领域钠的广泛应用于冶金工业、玻璃工业、制碱工业和农业等领域。
钠还被广泛应用于防锈剂、冷却剂、铸造剂等。
总结:钠作为一种重要的金属元素,在化学中具有重要的地位。
本文对钠的性质、制备方法、性质及应用进行了归纳和梳理。
通过学习这些知识点,我们可以更好地理解和应用钠在日常生活和工业生产中的作用,并深入了解化学这门学科的魅力。
(以上内容仅供参考,可根据实际需要进行修改和发挥)。
高考化学一轮复习(第四辑)考点五十六 电解用电镀电解精炼电冶氯碱工业试题
回夺市安然阳光实验学校考点五十六电解应用电镀、电解精炼、电冶金、氯碱工业聚焦与凝萃1.了解电解的应用,特别是电解在电镀、电解精炼、电冶炼等方面的应用;2.会利用电解原理解决具体问题。
解读与打通常规考点一、电镀1.电镀的含义:利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。
2.电镀的目的:主要是使金属增强抗腐蚀能力、增加美观和表面硬度。
3.电镀的原理:电镀时,一般都是用含有镀层金属离子的电解质配成电镀液;把待镀金属制品称为镀件,浸入电镀液中与直流电源的负极相连,作阴极;用镀层金属作为阳极,与直流电源正极相连。
通入直流电,阳极金属溶解在溶液中成为阳离子,移向阴极,这些离子在阴极获得电子被还原成金属,覆盖在需要电镀的金属制品上。
4.电镀的特点:若镀层金属做阳极,电镀过程中溶液中阳离子浓度不变;若用惰性电极做阳极,电镀过程中溶液中阳离子浓度减小。
5.金属表面镀银的工作原理示例:(1)镀件作阴极,镀层金属银作阳极。
(2)电解质溶液是AgNO3溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液。
(3)电极反应:阳极:Ag-e-=Ag+;阴极:Ag++e-=Ag。
(4)特点:阳极溶解,阴极沉积,电镀液的浓度不变。
二、电解精炼电镀的应用——铜的电解精炼,粗铜除含有铜外,还含有锌、铁、镍、银、金、铂等金属,电极的连接时把粗铜做阳极,和外加电源的正极相连;纯铜做阴极,和外加电源的负极相连。
电解液用硫酸铜或硝酸铜溶液。
Ag、Au、Pt在阳极不发生反应,沉积到阳极底部,叫做阳极泥。
(1)电解法精炼铜的装置(如图),电解质溶液:含Cu2+的盐溶液。
(2)电解法精炼铜的化学原理(3)电极反应:阳极(粗铜):Cu-2e- =Cu2+、Zn-2e-=Zn2+、Fe-2e-=Fe2+、Ni-2e-=Ni2+阴极(纯铜):Cu2++2e- =Cu三、电冶金原理:化合态的金属阳离子,在直流电的作用下,得到电子,变成金属单质,M n ++n e -=M ,电解是最强有力的氧化还原手段。
高中化学《电解池》
石墨
石墨 粗铜
纯铜 纯铜
铁
CuSO4溶液 (A)
CuSO4溶液 (B)
CuSO4溶液 (C)
练习2.请观察下列实验装置图,指出各装置的名称。
A
B
C
D
精Cu
粗Cu C
Fe
Fe Cu
Zn Cu
CuSO4溶液 NaCl溶液 硫酸溶液 CuSO4溶液
精炼池
电解池
原电池
> Ba2+ > K+
(2)阴离子放电(失电子)顺序: 还原性
S2– >I–> Br– > Cl– > OH– (水)> (NO3-、SO42– 等)
含氧酸根 > F-
注意:若阳极是活性电极(铂、碳、金之外)阳极本身失 去电子被氧化,阴离子不在阳极放电;若阳极是惰性电极, 还原性强的阴离子在阳极放电,阴极材料不发生任何变化。
氯碱工业:离子交换膜法制烧碱
(1)生产设备名称:离子交换膜电解槽
阴极:碳钢
阳极:钛(惰性)
阳离子交换膜:
只允许阳离子通过(Cl-、OH-离子和 气体不能通过), 把电解槽隔成阴极室和阳极室。
(2)离子交换膜的作用:
a、防止氢气和氯气混合而引起爆炸; b、避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影响氢 氧化钠的产量。
阴极
C
二. 电解原理的应用 (氯碱工业)
1.电解饱和NaCl溶液
两极材料:碳棒或其它惰性电极
NaCl == Na+ + Cl–
H2O == H+ + OH–
阳极: 2Cl– – 2e– = Cl2↑
电解
阴离子(Cl-):移向与电源正极相连的电极,失去 阳极 电子,发生氧化反应,生成氯气 阳离子(Na+):移向与电源负极相连的电极,得到 阴极 电子,发生还原反应,生成钠单质
发生氧化反应的电极。 阳极:
与电源正极相连,阴离子移向此极, 失去电子。
电极反应: 2Cl- →Cl2↑ + 2e发生还原反应的电极。 阴极:
总反应: 2O + 2NaCl = H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH 2H
通电
书写电极反应:
阳极
Cl- H+ OH- Na+
阴极 阴极: 2H+ + 2e- → H2↑ 还原反应
阴离子移向阳极放电 阳极:2Cl- →Cl2 ↑ + 2e- 氧化反应
阳离子移向阴极放电,
总式:
2H2O + 2NaCl = H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH
【巩固练习】
分析下图,属于电解池的有 ③⑥
3、电子的流向:
电子从外加电源的负极流出, 流到电解池的阴极, 再从阳极流回电源正极。 (注:电子只在外电路定向移 动,不能从溶液中移动)
4、离子定向移动的方向:
阳离子向阴极移动, 阴离子向阳极移动. (注:
阳极
阳离子 阴离子
总反应:2H2O = O2↑ + 2H2↑ 电解后溶液中溶质的质量分数增大,若要恢 复原来的浓度,只需加入一定量的水即可。
电解
2、本质是电解电解质本身
电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的 无氧酸盐溶液时,实质上是电解质本身被电解。 如电解盐酸、CuCl2溶液等时 电解盐酸
阳极: 2Cl - → Cl2↑ + 2e- 阴极: 2H+ + 2e- → H2 ↑ 电解 总反应:2HCl = Cl2↑ + H2↑ 电解后溶液中溶质的质量分数减小,若要 恢复原来的组成和浓度,需加入一定量的溶质 (通入一定量的HCl气体)
高中钠制取的方程式
高中钠制取的方程式全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:高中化学课程中,学生学习了很多不同的化学元素和化合物制备的实验,其中就包括了钠的制备实验。
钠是一种常见的金属元素,其化学性质活泼,常以单质的形式存在于自然界中。
学生需要掌握钠的制备方法和相关的化学方程式。
我们来看一下钠的制备方法。
钠的制备方法主要有两种,一种是用电解法,另一种是用铝粉还原法。
下面我们将分别介绍这两种方法的制备过程和相应的化学方程式。
电解法制备钠:电解法是制备钠的较常用方法之一。
其原理是利用电解质溶液中的电流通过电解质溶液来制备钠。
具体的制备过程如下:1. 将食用盐溶解在水中,生成含有NaCl的电解质溶液。
2. 在电解质溶液中加入导电板,连接外部电源,使电解质溶液中产生电流。
3. 在电解过程中,Na+向阴极移动,接受电子还原成Na金属;Cl-向阳极移动,释放出氯气。
4. 阴极上得到纯净的钠金属,即为制得的钠。
该制备过程的化学方程式如下:2NaCl(溶液)→ 2Na(固体)+ Cl2(气体)以上就是关于高中钠制取的方程式的相关内容。
通过学习和实验,学生可以更深入地了解钠的性质和制备方法。
需要注意在进行实验的过程中,要严格遵循实验操作规范,确保实验的安全性。
希望以上内容对学生有所帮助,进一步促进他们对化学学科的学习和兴趣。
第二篇示例:高中化学实验中,常常会接触到钠这种金属元素。
钠是一种常见的金属元素,它具有较强的还原性和活泼的性质。
在自然界中,钠主要以氯化钠(NaCl)的形式存在,我们可以通过钠制取的实验来获取纯净的钠金属。
钠的制取可以通过电解氯化钠溶液来实现。
氯化钠溶液被电解时,阴极上反应出氢气,而阳极上则发生氧化还原反应,产生金属钠以及氯气。
制取钠的方程式如下所示:2 NaCl(aq) -> 2 Na(s) + Cl2(g)在这个方程中,氯化钠溶液被电解时,生成了两个钠离子和氯离子。
在阳极处,氯离子被氧化为氯气,而在阴极处,钠离子被还原为纯净的钠金属。
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1、检索课题名称:电解法生产金属钠2、课检索课题名称题分析:“金属纳”属于本课题的主体,其应用目标是“电解法和“生产”,由此得出如下检索词(按其对课题影响程度排序):中文关键词:1金属纳2电解法3生产3、选择检索工具:本课题检索目标为中文各类相关文献。
根据本图书馆的资源情况选择如下数据库:(1)CNKI 数字图书馆:中国期刊全文数据库(2)万方数据库(会议论文)(3)超星数字图书馆(图书检索)、书生之家数字图书馆等。
4、构建检索策略:因“金属纳”为课题的主体,应优先检索,“电解”和“生产应在检索结果中同时存在。
故制定如下检索策略。
“()”表示优先、“*”表示并且。
检索算法:(金属纳)*电解*生产时间范围:1950--2011文献范围:期刊论文、会议论文、专著为了保证查全率可考虑使用全文检索途径和高级检索方式。
5、简述检索策略调整的过程:1)在CNKI 中国期刊全文数据库中(CNKI 数据库镜像):a、为保证查全率,使用“(金属钠)*电解*生产”检索运算式,检索范围选择:所有专辑、全文中检索,检索出记录0 条。
C、上述检索策略没有得到检索结果,考虑扩大检索范围。
改检索“生产金属钠”检索出记录15 条,数量适中1、利用金属钠制备甲醇钠的生产工艺孙向东孙旭东张慧波王庆薛永江3、金属钠的应用及生产工艺张莉王树轩青海大学学报(自然科学版) 2006年第04期2)万方数据库:检索“生产*金属钠”,检索出记录38条。
如下图:1 无机盐改性钠水玻璃富锌涂料的制备和流变学性能[学位论文] 杨巧,2008 - 武汉工业学院武汉工业学院:应用化学2粗锂脱钠的真空蒸馏研究[学位论文] 魏剑,2003 - 昆明理工大学昆明理工大学:有色金属冶3)维普资讯网(《中文科技期刊数据库》(全文版)):检索“生产金属钠“得到零条结果;用“金属钠”单一算式检索,检索出记录169 条。
6、标示原文线索:1、《高纯度固体叔丁醇钠安全生产技术》技术与市场-2011年4期2、《金属钠生产过程中危险有害因素分析》吴朝香广州化工-2010年8期1、检索课题名称:电解法生产金属钠2、课题分析:中文关键词:1 电解法 2 金属钠 3 生产英文关键词:(1)Electrolytic method(2 )Sodium metal(3 )produce3、选择收索引擎:1谷歌(google)2百度(baidu)3元收索(InfoSpace、Dogpile、Vivisimo、圣博牛收)4、构建检索策略:检索算法:(生产)*电解法*金属钠文献范围:期刊论文、学位论文、会议论文、专著使用学术文献检索、选择。
5、简述检索策略调整过程:(1)在谷歌:找到202,000个结果(2)在百度:找到75,800个结果(3)元收索:在InfoSpace、Dogpile、Vivisimo上使用“Electrolytic method Sodium metal produce”查询,也有很多结果,无具体条数6、整理收索结果:用电解法生产金属钠在谷歌:(1)、用电解法生产金属钠在百度:(2)、有关金属钠的生产的您正在看的文章来自博研联盟,原文地址:/read.php?tid=18007在InfoSpace:(3)、Sodium - How The Metal Is Obtained/pages/6218/Sodium-How-metal-obtained.html在Vivisimo:(4)、用“Electrolytic method Sodium metal produce”没有收到结果——No results were found for your query.在Dogpile:(5)、用“Electrolytic method Sodium metal produce”收索,有“ELECTROLYTIC METHOD OF OBTAINING GALLIUM METAL ”,自/patents/wipo/Electrolytic-method-obtaining-gallium-metal/WO1993022478.html整理:生产金属钠的主要方法是电解食盐。
制钠的原料必须是经过加工的精制盐。
为降低电解质的熔点,并改善电解质的物理性能,通常加氯化锶(或氯化钙)的两元电解质,或加氯化钡、氯化锶和氯化钙组成的四元电解质。
产钠的一项重要设备是电解槽,槽里有单园柱形石墨阳极和多阳极、园筒形环状铸钢阳极和铁制隔膜等。
电解发生后,钠在负极表面产生,氯在正极表面产生。
由于产物密度的差异,以及槽内熔化物的密度不同(钠的比重为0.97,电解质比重为2.56),在正负极的作用下,使这些产物升到表面后被收集起来。
在阳极的上方,有一个氯气收集罩和氯气桶,以收集上升的氯气;在电解槽的底下,有钠罐用来收集生成的纳。
钠要用氮气防护,由于它在粗钠容器中处于油保护层下,因此,必须精制后才能使用。
用电解法生产金属钠,每吨需耗盐2.8吨。
电解槽内的温度高达摄氏数百度,电力消耗大,每吨钠耗电1.1~1.2万度,是耗能的大户。
由于我国的电力不足,因此,金属钠的生产还不能有太大的发展。
(摘自《无机盐工业手册》)7、标示原文线索:(1)“用电解法生产金属钠”摘自《无机盐工业手册》(2)“有关金属钠的生产的”原文地址:/read.php?tid=18007(3)“Sodium - How The Metal Is Obtained”/pages/6218/Sodium-How-metal-obtained.html(4)“ELECTROLYTIC METHOD OF OBTAINING GALLIUM METAL ”,自/patents/wipo/Electrolytic-method-obtaining-gallium-metal/WO1993022478.html1、检索课题名称:电解法生产金属钠2、课题分析:中文关键词:1 电解法 2 金属钠 3 生产英文关键词:(1)Electrolytic method(2)Sodium metal(3)produce3、选择检索工具:《美国工程索引》(Ei village2)4、构建检索策略:Electrolytic method* Sodium metal* produce5、简述检索过程:选择快速检索,输入检索词:第一、Electrolytic method;第二:Sodium metal;第三:produce;检索结果有41条记录6、根据检索结果选择3条记录:41 records in Compendex for 1969-2011(1)Comparative feasibilities of processes for the destruction of organochlorines: Base-catalyzed dechlorination, sodium metal, hydrogen and electrolytic reduction processesDavies, W.A. (Univ of Sydney, Sydney); Prince, R.G.H.Source:Process Safety and Environmental Protection: Transactions of the Institution of Chemical Engineers, Part B, v 72, n 2, p 113-115, May 1994Database: CompendexAbstract- Detailed- Cited by in Scopus (8)(2)New method for the selection of sodium and calcium specifications in alumina Fortier, Francois (Alcan Smelters and Chemicals, Jonquiere, Canada); Hamel, Ghislain; Gilbert, Clement; Gilbert, Richard Source:Light Metals: Proceedings of Sessions, TMS Annual Meeting (Warrendale, Pennsylvania), p 435-440, 1995Database: CompendexAbstract- Detailed(3)Characterization of a multilayer coating prepared by combining plasma electrolytic oxidation, electroless copper and BTA passivity on a magnesium alloy Jiang, Y.F. (College of Mechanical and Electrical Engineering, Hohai University, Changzhou 213022, Jiangsu Province, China); Bao, Y.F.Source:Magnesium Technology, p 151-153, 2010, Magnesium Technology 2010 - Held During TMS 2010 Annual Meeting and ExhibitionDatabase: CompendexAbstract- Detailed阅读文摘:Comparative feasibilities of processes for the destruction of organochlorines:Base-catalyzed dechlorination, sodium metal, hydrogen and electrolytic reduction processesDavies, W.A.1; Prince, R.G.H.1Source: Process Safety and Environmental Protection: Transactions of the Institution of Chemical Engineers, Part B, v 72, n 2, p 113-115, May 1994; ISSN: 09575820; Publisher: Inst of Chemical EngineersAuthor affiliation:Univ of Sydney, SydneyAbstract: We have examined the design and economics of chemical plant for the destruction of organochlorine wastes, such as hexachlorobenzene (HCB) and polychlorinated biphenyls (PCBs) as a contaminant of transformer oils. These studies were prompted by the need for destruction methodsother than high-temperature incineration which has been rejected by the community in Australia. Instead of oxidation, the processes we examined are all based on reduction, for which there are several advantages: absence of gas streams vented to atmosphere, production of valuable hydrocarbonby-products and a significant reduction in the likelihood of producing toxic dioxins. Economic analysis found that sodium metal reduction of PCBs in transformer oil gave an attractive return on investment,but the same was not true for HCB. Similarly base-catalyzed dechlorination was found to be suitable for HCB but not competitive for PCBs in transformer oil. Hydrogen reduction was uneconomic, as was electrolytic reduction. Despite the secrecy necessarily surrounding some of these commercial processes, it was possible to produce feasible and novel reactor designs.Main Heading:Waste treatmentControlled terms: Benzene- Catalysis- Chemical plants- Economics- Electrolytic reduction- Hydrogen- Polychlorinated biphenyls- SodiumUncontrolled terms: Base catalyzed dechlorination- Destructiontechnology- Hexachlorobenzene (HCB)- Organochlorine wastesClassification Code: 549.1 Alkali Metals - 802.1 Chemical Plants andEquipment - 802.2 Chemical Reactions - 802.3 Chemical Operations - 804.1 Organic Compounds - 911.2 Industrial EconomicsTreatment:Economic (ECO); General review (GEN)Database: Compendex(2)New method for the selection of sodium and calcium specifications in aluminaFortier, Francois1; Hamel, Ghislain1; Gilbert, Clement1; Gilbert, Richard1Source: Light Metals: Proceedings of Sessions, TMS Annual Meeting (Warrendale, Pennsylvania), p 435-440, 1995; ISSN:10969586; Conference: Proceedings of the 124th TMS Annual Meeting, Febrary 12, 1995 - Febrary 16, 1995; Publisher: Minerals, Metals & Materials Soc (TMS)Author affiliation:Alcan Smelters and Chemicals, Jonquiere, CanadaAbstract: Alcan Aluminium operates seven aluminium smelters in northeastern North America. In the last few years, some of the old H.S. Soderberg potlines were replaced by modern prebaked ones. Also, the potlining life has improved continuously. These changes in aluminium process technology pose new environmental challenges. Formerly, the Alcan smelters which were net bath consumers evolved to become net bath producers. Growing inventories of unrecycled bath generates an environmental problem which has to be addressed swiftly. A model of the sodium and calcium balance of the smelter was developed. The model takes into account raw material specification and consumption, scrubbing technologies, process losses, potlining life, electrolyte composition, transfer of sodium and calcium bearing materials between smelters. The model specifies the alumina characteristics required to eliminate the net generation of electrolytic bath. For the Alcan system the alumina required is characterized by 0.33% Na2O and 0.025% CaO. Also the model can predict, for any smelting technology, the alumina required for zero bath generation. (5 refs.)Main Heading:AluminaControlled terms: Aluminum- Calcium- Chemical equipment- Electrolytes- Furnaces- Geographical regions- Mathematical models- Numerical analysis- Sodium- SpecificationsUncontrolled terms: Aluminum smelters- Cryolite- Electrolyte bath- Electrolytic process- Potlines- Quattro pro spread sheet- Raw material specificationClassification Code: 532 Metallurgical Furnaces - 541.1 Aluminum - 549.1 Alkali Metals - 549.2Alkaline Earth Metals - 804.2Inorganic Compounds - 902.2 Codes and StandardsTreatment:Applications (APP); General review (GEN); Experimental (EXP)Database: Compendex(3)Characterization of a multilayer coating prepared by combining plasma electrolytic oxidation, electroless copper and BTA passivity on a magnesium alloyJiang, Y.F.1; Bao, Y.F.1Source: Magnesium Technology, p 151-153, 2010, Magnesium Technology 2010 - Held During TMS 2010 Annual Meeting and Exhibition; ISSN:15454150; ISBN-13:9780873397469; Conference: Magnesium Technology 2010 - TMS 2010 Annual Meeting and Exhibition, February 14, 2010 - February 18, 2010; Sponsor: Magnesium Committee of the Light Metals Division of TMS; Publisher: Minerals, Metals and Materials SocietyAuthor affiliation:College of Mechanical and Electrical Engineering, Hohai University, Changzhou 213022, Jiangsu Province, ChinaAbstract: A novel multilayer coating was prepared to produce pore-free copper coatings on AZ91 magnesium alloy combining the methods of plasma electrolytic oxidation (PEO) pre-treatment, electroless copper plating and benzotriazole ( BTA), which are examined using scanning electron microscopy (SEM) equipped with energy dispersiv e analysis of X-rays (EDX). Electrochemical characterization methods are employed to evaluate corrosion protection provided by the coating to the magnesium substrate in a 5% NaCl solution. It is indicated that the electroless copper process produces a rough interface between the electroless copper layer and the ceramic layer, while the corrosion potential shifts significantly to the positive direction and the current density decreases by more than one order of magnitude. There are no noticeable galvanic corrosion pits on the surface of the duplex coating combination of PEO and electroless copper plating after 168 hours of neutral salt spray testing. The color of copper after BTA immersion could be hold above 60 days (1 don't know what this last sentence means?). (17 refs.)Main Heading:CopperControlled terms: Alloys- Cerium alloys- Copper plating- Corrosion- Electrolysis- Electrolytic analysis- Electroplating- Functional electric stimulation- Magnesium- Magnesium alloys- Multilayers- Oxidation- Plasmas- Protective coatings- Scanning electron microscopy- Sodium chloride- Surface testingUncontrolled terms: AZ91 magnesium alloys- Benzotriazoles- Ceramic layer- Copper coatings- Corrosion potentials- Duplex coatings- Electrochemical characterizations- Electroless copper- Electroless copper plating- Galvanic corrosion- Magnesium substrates- Multi-layer-coating- NaCl solution- Neutral salt spray- Order of magnitude- Plasma electrolytic oxidation- Pre-Treatment- Rough interfaces- SEMClassification Code: 702Electric Batteries and Fuel Cells - 741.1 Light/Optics - 801.4.1Electrochemistry - 802.2Chemical Reactions - 549.2 Alkaline Earth Metals - 804.2Inorganic Compounds - 931.2Physical Properties of Gases, Liquids and Solids - 932.3Plasma Physics - 933.1 Crystalline Solids - 813.2Coating Materials - 547.2Rare Earth Metals - 461.5Rehabilitation Engineering and Assistive Technology - 482.2Minerals - 531.1Metallurgy - 539.1Metals Corrosion - 423.2Non Mechanical Properties of Building Materials: Test Methods - 539.2.2 Protecting Materials - 539.3.1Electroplating - 542.2Magnesium and Alloys - 544.1 Copper - 539.3 Metal PlatingDatabase: Compendex7、标示原文线索:用中文标示各检索结果的著录事项第一篇文献:一、篇名:Comparative feasibilities of processes for the destruction of organochlorines: Base-catalyzed dechlorination, sodium metal, hydrogen and electrolytic reduction processes二、第一责任者:Davies.W.A三、第一责任者单位:Univ of Sydney, Sydney四、文献来源:Transactions of the Institution of Chemical Engineers, Part B, v 72, n 2, p 113-115, May 1994第二篇文献:一、篇名:New method for the selection of sodium and calcium specifications in alumina二、第一责任者:Fortier.Francois三、第一责任者单位:Alcan Smelters and Chemicals, Jonquiere, Canada四、文献来源:Light Metals: Proceedings of Sessions, TMS Annual Meeting (Warrendale, Pennsylvania), p 435-440, 1995第三篇文献:一、篇名:Characterization of a multilayer coating prepared by combining plasma electrolytic oxidation, electroless copper and BTA passivity on a magnesium alloy二、第一责任者:Jiang.Y.F三、第一责任者单位:College of Mechanical and Electrical Engineering, Hohai University, Changzhou 213022, Jiangsu Province, China四、文献来源:Magnesium Technology, p 151-153, 2010, Magnesium Technology 2010 - Held During TMS 2010 Annual Meeting and Exhibition。