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高考化學(xué):關(guān)于電解你不得不知道的這點事兒
瀏覽: 發(fā)布日期:2018-12-19

  在U形管里裝入飽和食鹽水,滴入幾滴酚酞試液,用碳棒作陽極、鐵棒作陰極,將濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在陽極附近,接通電源,觀察管內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象及試紙顏色的變化。

  注意:鐵棒不可作陽極,否則發(fā)生Fe - 2e- = Fe2+;碘化鉀淀粉試紙需事先用水潤濕。

  現(xiàn)象:陰、陽兩極均有氣體放出,陽極氣體有刺激性氣味,能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{(lán);陰極區(qū)域溶液變紅。說明陰極區(qū)域生成物為堿性物質(zhì)與H2,陽極產(chǎn)物是Cl2。

 ?。?)陰極區(qū)域變紅原因:由于H+被消耗,使得陰極區(qū)域OH-離子濃度增大(實際上是了附近水的電離平衡,由于Kw為定值,c(H+)因電極反應(yīng)而降低,導(dǎo)致c(OH-)增大,使酚酞試液變紅)。

 ?。?)濕潤的碘化鉀淀粉試紙變藍(lán)原因:氯氣可以置換出碘化鉀中的碘,Cl2+2KI=2KCl+I2,I2使淀粉變藍(lán)。

  原理:電解時,用粗銅板作陽極,與直流電源的正極相連;用純銅板作陰極,與電源的負(fù)極相連,用CuSO4溶液(加入一定量的硫酸)作電解液。

  CuSO4溶液中主要有Cu2+、SO42-、H+、OH-,通電后H+和Cu2+移向陰極,并在陰極發(fā)生Cu2++2e-=Cu,OH-和SO42-移向陽極,但陽極因為是活性電極,故而陰離子并不放電,主要為陽極(活潑及較活潑金屬)發(fā)生氧化反應(yīng)而溶解,陽極反應(yīng):Cu-2e-=Cu2+。

  電解過程中,比銅活潑的Zn、Fe、Ni等金屬雜質(zhì),在銅溶解的同時也會失電子形成金屬陽離子而溶解,此時陰極仍發(fā)生Cu2++2e-=Cu,這會導(dǎo)致電解液濃度不發(fā)生變化;Ag、Au不如Cu易失電子,Cu溶解時它們以陽極泥沉積下來,可供提煉Au、Ag等貴金屬。

  離子在電極上得失電子的能力與離子的性質(zhì)、溶液的濃度、電流的大小、電極的材料等都有關(guān)系。中學(xué)階段我們一般只討論電極材料的性質(zhì)、離子的氧化性強弱和還原性強弱對它們得失電子能力的影響。

高考化學(xué):關(guān)于電解你不得不知道的這點事兒(圖1)

  的氧化鋁熔點很高(2045℃),很難熔化,現(xiàn)在都用熔化的冰晶石(Na3AlF6)作熔劑,使氧化鋁在1000℃左右溶解在液態(tài)的冰晶石里,成為冰晶石和氧化鋁的熔融體,然后進行電解。

  在冶煉鋁時,陽極產(chǎn)生氧氣,石墨陽極在如此高溫條件下,將不斷被氧氣氧化而消耗,因而需不斷補充石墨陽極。

  1.原理:電鍍時,一般都是用含鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液為電鍍液;把待鍍金屬制成品浸入電鍍液中與直流電源的負(fù)極相連,作為陰極,而用鍍層金屬為陽極,陽極金屬溶解在溶液中成為陽離子,移向陰極,并在陰極上被還原成金屬析出。

高考化學(xué):關(guān)于電解你不得不知道的這點事兒(圖2)

  工業(yè)上電鍍常使用有毒電鍍液,因此電鍍廢水應(yīng)回收有用物質(zhì)、降低有害物質(zhì)含量后,達(dá)標(biāo)排放,以防污染。

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