摘要:8.电解原理的应用 A.电解饱和食盐水 ⑴反应原理 阳极: 阴极: 总反应:2NaCl+2H2O电解====H2↑+Cl2↑+2NaOH ⑵设备 ①组成:阳极-Ti.阴极-Fe ②阳离子交换膜的作用:它只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过. ⑶制烧碱生产过程 ①食盐水的精制:粗盐(含泥沙.Ca2+.Mg2+.Fe3+.等)→加入NaOH溶液→加入BaCl2溶液→加入Na2CO3溶液→过滤→加入盐酸→加入离子交换剂(NaR) ②电解生产主要过程:NaCl从阳极区加入.H2O从阴极区加入.阴极H+ 放电.破坏了水的电离平衡.使OH-浓度增大.OH-和Na+形成NaOH溶液. B.电解冶炼铝 ⑴原料:(A).冰晶石:Na3AlF6=3Na++AlF63- (B).氧化铝: 铝土矿 eq \o(\s\up 4(NaOH--→ NaAlO2 eq \o(\s\up 43 △-→ Al2O3 ⑵ 原理 阳极 阴极 总反应:4Al3++6O2ˉ电解====4Al+3O2↑ ⑶ 设备:电解槽 因为阳极材料不断地与生成的氧气反应:C+O2 → CO+CO2.故需定时补充. C.电镀:用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金的过程. ⑴镀层金属作阳极.镀件作阴极.电镀液必须含有镀层金属的离子.电镀锌原理: 阳极 Zn-2eˉ = Zn2+ 阴极 Zn2++2eˉ=Zn ⑵电镀液的浓度在电镀过程中不发生变化. ⑶在电镀控制的条件下.水电离出来的H+和OHˉ一般不起反应. ⑷电镀液中加氨水或 NaCN的原因:使Zn2+离子浓度很小.镀速慢.镀层才能致密.光亮. D.电解冶炼活泼金属Na.Mg.Al等. E.电解精炼铜:粗铜作阳极.精铜作阴极.电解液含有Cu2+.铜前金属先反应但不析出.铜后金属不反应.形成 “阳极泥 . 试题枚举 [例1]将两个铂电极插入500mL CuSO4溶液中进行电解.通电一定时间后.某一电极增重0.064g(设电解时该电极无氢气析出.且不考虑水解和溶液体积变化).此时溶液中氢离子浓度约为 A.4×10-3mol/L B.2×10-3mol/L C.1×10-3mol/L D.1×10-7mol/L 解析:根据电解规律可知阴极反应:Cu2++2e-=Cu.增重0.064gCu.应是Cu的质量,根据总反应方程式: 2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4--->4H+ 2×64g 4mol

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电解原理常应用于工业生产

(1)火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质(如锌、金、银等),其性能远不能达到电气工业的要求,工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。在电解精炼时,若用硫酸铜溶液作电解液,粗铜接电源   极,电极反应为                        ;通电一段时间后,溶液中铜离子浓度将     (增大,不变,减少)。

 (2)工业上用电解饱和食盐水的方法可制得烧碱、氯气、氢气。电解时,总离子反应

式为                                  ;电解时所需的精制食盐水,通常在粗盐水

加入某些试剂(现提供的试剂:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液来、BaCl2

溶液、Ba(NO3)2溶液、盐酸)除去其中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-杂质离子,选出试剂,

按滴加的先后顺序为                               (填所加试剂的化学式)。

 (3)为了避免产物相混合发生副反应,工业上采用离子交换膜法电解食盐水。下图为阳离

子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。

 

 
下列说法中正确的是                

   A.从E口逸出的气体是H2

   B.从B中加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性

   C.标准状况下每生成22.4L Cl2,便产生2mol NaOH

   D.向电解后的阴极溶液中加适量盐酸,可以

恢复到电解前的物质的浓度

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