不同金属的冶炼方法..
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阳极: 2Cl -- 2e-=Cl2↑ 电解
总反应: 2HCl=电解Cl2↑ + H2↑ 2H++Cl-= Cl2↑ + H2↑
电解自身型
浓度: 减小 pH: 增大 复原:HCl气体
阴极: 2H+ +2e-= H2 ↑
放氢生碱型
阳极: 2Cl -- 2e-=Cl2↑ 电解
总反应: 2NaCl+2H2O=2NaOH+ Cl2↑ + H2↑ 电解
6、Cu+2H2O电=解H2 ↑ + Cu(OH)2
7、 Cu+2H+电=解H2 ↑ + Cu2+ 8、Cu+2H2O电=解H2 ↑ + Cu(OH)2
书写步骤及注意事项: 1、看清电极材料 2、找出溶液中的阳离子和阴离子
3、根据放电顺序及电极材料确定放电微粒 4、电极反应式一定为离子方程式:
不考虑放电微粒来源以及后续反应 5、总反应式:
3.电流方向
5.离子运动方 向
电解池 电 能转化为 化学能
阴极 阳极
负 极到 阴极 _阳____极到 正 极 正 极到 阳极 __阴_____极到 负 极
阳离子阴→ 极, (记忆方法:阴极上有电)子
阴离子阳→ 极. (记忆方法阳:极上缺电子)
电解池
6. 工
流入
得到
还原
阴极:电子 的一极, 电子,发生 反应
阳极: 4OH-电-解4e-=2H2O +O2↑ 总反应: 2H2O= O2↑ +2H2↑
电解水型
浓度:增大 pH: 减小 复原:H2O
阴极: 4H+ +4e-=2H2 ↑
阳极: 4OH-电-解4e-=2H2O +O2↑ 总反应: 2H2O= O2↑ +2H2↑
浓度:增大 pH: 增大 复原:H2O
(四)电解原理应用
1、电解饱和食盐水 ——氯碱工业
⑴阴极材料:
Fe 电极反应:2H++2e- = H2↑ 。
阳极材料 : Ti
电极反应:2Cl- - 2e- = Cl2↑ 。
wenku.baidu.com电解
总反应: 2NaCl+2H2O =2NaOH+Cl2↑+H2↑
。
⑵设备 阳离子交换膜电解槽
。
只允许阳离子自由通过 而阻止阴离子和气体通过。 避免Cl2和NaOH反应
化学能与电能
不同金属的冶炼方法
内容讲解
一、电化学基本内容 1、定义:研究化学能与电能相互转换的 装置、过程和效率的科学。 2、根据反应产物与电流的关系,电化学 反应过程(及其装置)可以分为两类:
产生电流的反应 :化学能转换为电能 借助电流发生的反应:电能转换为化学能
1.能量转化 2.电极名称 3.电子流向
⑶电解过程: 阴极 H+ 放电,产生 H2 ,使 OH-浓度增大,
即阴极区产生 H2 NaOH 。 开始时阴极区需要加入 H2O 少量NaOH。
增强导电性 阳极 Cl- 放电,产生 Cl2 。开始时阴极区需要加入 NaCl溶液。 电解过程中Na+定向移向: 阴极 。 ⑷NaCl精炼: ①→加入NaOH溶液 ②→加入Na2CO3溶液
考虑放电微粒的来源,满足离子方程式的书写规则 6、两极相加不一定为总反应 7、总反应写条件:电解
电解饱和食盐水
H+从何来? 2H++2e- = H2↑ NaOH溶液
H2
Cl2
-
+
阴极 阳极
OH-
Na+
2Cl- - 2e- =Cl2↑ 淡盐水
只允许阳离子通过
阳离子交换膜
H2O+少量NaOH
饱和NaCl
阴极: 2Cu2+ +4e-=2Cu 阳极: 4OH--4e-=2H2O +O2↑ 总反应:2CuSO4 +2H2O电=解2Cu+O2↑ +2H2SO4
电解 2Cu2+ +2H2O = 2Cu+O2↑ +4H+ 浓度: 减小 pH: 减小 复原: CuO固体
阴极: 4Ag+ +4e-=4Ag
阳极: 4OH--4e-=2H2O +O2↑ 放氧生酸型
活性电极> S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F阴极: 阳 离子,
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>活泼金属阳离子
正常浓度时
H+正常浓度小,
Fe2+、Zn2+浓度浓度一直保持很大时
(三)电解的类型及电极反应式的书写
总反应:4AgNO3
电解 +2H2O = 4Ag+O2↑
+4HNO3
电解
4Ag+ +2H2O = 4Ag+O2↑ +4H+
浓度: 减小 pH: 减小 复原: Ag2O固体
阴极: 4H+ +4e-=2H2 ↑
阳极: 4OH--电4解e-=2H2O +O2↑ 总反应: 2H2O= O2↑ +2H2↑ 浓度:增大 pH: 不变 复原:H2O 阴极: 4H+ +4e-=2H2 ↑
将以上装置中的惰性电极换为Cu电极? 如何快速改写?
所有装置的阳极反应进改为: Cu — 2e- = Cu2+ 阴极反应不变
总反应做相应的变化:
1、无 电解 2、Cu+2H+ = H2 ↑ + Cu2+
电解 3、Cu+2H2O= H2 ↑ + Cu(OH)2
4、无
电解
5、Cu +2 Ag+ = Cu2+ + 2Ag
2Cl-+2H2O=Cl2↑ + H2 ↑ + 2OH-
浓度: 减小 pH: 增大 复原: HCl气体
NaCl溶液换成MgCl2溶液呢?
阴极: 2H+ +2e-= H2 ↑ 阳极: 2Cl -- 2e-=Cl2↑
电解 总反应: MgCl2+2H2O=Mg(OH)2+ Cl2↑ + H2↑
电解 Mg2++2Cl-+2H2O=Cl2↑ + H2 ↑ + Mg(OH)2
作
原 阳极:电子 的一极, 电子,发生 反应
理
流出
失去
氧化
7. 构
⑴有外加直流电源
成 ⑵有两个电极
条 ⑶两电极插入电解质溶液或熔融的 件 电解质
⑷形成闭合回路
(一)电极的分类:
1、按照电源: 阳极 阴极
2、按照活泼性: 惰性电极: C、Pt、Au
活性电极: Ag及Ag之前的金属 (二)放电顺序:
阳极: 阴 离子,
③→加入BaCl2溶液 ④→过滤→加入盐酸
①②③④ ②①③④ ②③①④
2、电镀:
称为镀件
(写出下列装置的电极反应式、总反应式pH变化、复原方法)
惰性电极:
阴极: Cu2+ +2e-= Cu
阳极: 2Cl --电解2e-=Cl2↑ 总反应: CuCl2=Cu +Cl2↑
电解 Cu2++2Cl-=Cu +Cl2↑
浓度: 减小 pH: 增大 复原:CuCl2固体
阴极: 2H+ +2e-= H2 ↑
总反应: 2HCl=电解Cl2↑ + H2↑ 2H++Cl-= Cl2↑ + H2↑
电解自身型
浓度: 减小 pH: 增大 复原:HCl气体
阴极: 2H+ +2e-= H2 ↑
放氢生碱型
阳极: 2Cl -- 2e-=Cl2↑ 电解
总反应: 2NaCl+2H2O=2NaOH+ Cl2↑ + H2↑ 电解
6、Cu+2H2O电=解H2 ↑ + Cu(OH)2
7、 Cu+2H+电=解H2 ↑ + Cu2+ 8、Cu+2H2O电=解H2 ↑ + Cu(OH)2
书写步骤及注意事项: 1、看清电极材料 2、找出溶液中的阳离子和阴离子
3、根据放电顺序及电极材料确定放电微粒 4、电极反应式一定为离子方程式:
不考虑放电微粒来源以及后续反应 5、总反应式:
3.电流方向
5.离子运动方 向
电解池 电 能转化为 化学能
阴极 阳极
负 极到 阴极 _阳____极到 正 极 正 极到 阳极 __阴_____极到 负 极
阳离子阴→ 极, (记忆方法:阴极上有电)子
阴离子阳→ 极. (记忆方法阳:极上缺电子)
电解池
6. 工
流入
得到
还原
阴极:电子 的一极, 电子,发生 反应
阳极: 4OH-电-解4e-=2H2O +O2↑ 总反应: 2H2O= O2↑ +2H2↑
电解水型
浓度:增大 pH: 减小 复原:H2O
阴极: 4H+ +4e-=2H2 ↑
阳极: 4OH-电-解4e-=2H2O +O2↑ 总反应: 2H2O= O2↑ +2H2↑
浓度:增大 pH: 增大 复原:H2O
(四)电解原理应用
1、电解饱和食盐水 ——氯碱工业
⑴阴极材料:
Fe 电极反应:2H++2e- = H2↑ 。
阳极材料 : Ti
电极反应:2Cl- - 2e- = Cl2↑ 。
wenku.baidu.com电解
总反应: 2NaCl+2H2O =2NaOH+Cl2↑+H2↑
。
⑵设备 阳离子交换膜电解槽
。
只允许阳离子自由通过 而阻止阴离子和气体通过。 避免Cl2和NaOH反应
化学能与电能
不同金属的冶炼方法
内容讲解
一、电化学基本内容 1、定义:研究化学能与电能相互转换的 装置、过程和效率的科学。 2、根据反应产物与电流的关系,电化学 反应过程(及其装置)可以分为两类:
产生电流的反应 :化学能转换为电能 借助电流发生的反应:电能转换为化学能
1.能量转化 2.电极名称 3.电子流向
⑶电解过程: 阴极 H+ 放电,产生 H2 ,使 OH-浓度增大,
即阴极区产生 H2 NaOH 。 开始时阴极区需要加入 H2O 少量NaOH。
增强导电性 阳极 Cl- 放电,产生 Cl2 。开始时阴极区需要加入 NaCl溶液。 电解过程中Na+定向移向: 阴极 。 ⑷NaCl精炼: ①→加入NaOH溶液 ②→加入Na2CO3溶液
考虑放电微粒的来源,满足离子方程式的书写规则 6、两极相加不一定为总反应 7、总反应写条件:电解
电解饱和食盐水
H+从何来? 2H++2e- = H2↑ NaOH溶液
H2
Cl2
-
+
阴极 阳极
OH-
Na+
2Cl- - 2e- =Cl2↑ 淡盐水
只允许阳离子通过
阳离子交换膜
H2O+少量NaOH
饱和NaCl
阴极: 2Cu2+ +4e-=2Cu 阳极: 4OH--4e-=2H2O +O2↑ 总反应:2CuSO4 +2H2O电=解2Cu+O2↑ +2H2SO4
电解 2Cu2+ +2H2O = 2Cu+O2↑ +4H+ 浓度: 减小 pH: 减小 复原: CuO固体
阴极: 4Ag+ +4e-=4Ag
阳极: 4OH--4e-=2H2O +O2↑ 放氧生酸型
活性电极> S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F阴极: 阳 离子,
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+>活泼金属阳离子
正常浓度时
H+正常浓度小,
Fe2+、Zn2+浓度浓度一直保持很大时
(三)电解的类型及电极反应式的书写
总反应:4AgNO3
电解 +2H2O = 4Ag+O2↑
+4HNO3
电解
4Ag+ +2H2O = 4Ag+O2↑ +4H+
浓度: 减小 pH: 减小 复原: Ag2O固体
阴极: 4H+ +4e-=2H2 ↑
阳极: 4OH--电4解e-=2H2O +O2↑ 总反应: 2H2O= O2↑ +2H2↑ 浓度:增大 pH: 不变 复原:H2O 阴极: 4H+ +4e-=2H2 ↑
将以上装置中的惰性电极换为Cu电极? 如何快速改写?
所有装置的阳极反应进改为: Cu — 2e- = Cu2+ 阴极反应不变
总反应做相应的变化:
1、无 电解 2、Cu+2H+ = H2 ↑ + Cu2+
电解 3、Cu+2H2O= H2 ↑ + Cu(OH)2
4、无
电解
5、Cu +2 Ag+ = Cu2+ + 2Ag
2Cl-+2H2O=Cl2↑ + H2 ↑ + 2OH-
浓度: 减小 pH: 增大 复原: HCl气体
NaCl溶液换成MgCl2溶液呢?
阴极: 2H+ +2e-= H2 ↑ 阳极: 2Cl -- 2e-=Cl2↑
电解 总反应: MgCl2+2H2O=Mg(OH)2+ Cl2↑ + H2↑
电解 Mg2++2Cl-+2H2O=Cl2↑ + H2 ↑ + Mg(OH)2
作
原 阳极:电子 的一极, 电子,发生 反应
理
流出
失去
氧化
7. 构
⑴有外加直流电源
成 ⑵有两个电极
条 ⑶两电极插入电解质溶液或熔融的 件 电解质
⑷形成闭合回路
(一)电极的分类:
1、按照电源: 阳极 阴极
2、按照活泼性: 惰性电极: C、Pt、Au
活性电极: Ag及Ag之前的金属 (二)放电顺序:
阳极: 阴 离子,
③→加入BaCl2溶液 ④→过滤→加入盐酸
①②③④ ②①③④ ②③①④
2、电镀:
称为镀件
(写出下列装置的电极反应式、总反应式pH变化、复原方法)
惰性电极:
阴极: Cu2+ +2e-= Cu
阳极: 2Cl --电解2e-=Cl2↑ 总反应: CuCl2=Cu +Cl2↑
电解 Cu2++2Cl-=Cu +Cl2↑
浓度: 减小 pH: 增大 复原:CuCl2固体
阴极: 2H+ +2e-= H2 ↑