1、電解的原理
(1)電解的概念:
在直流電作用下,電解質(zhì)在兩上電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過程叫做電解。電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置叫做電解池。
(2)電極反應(yīng):以電解熔融的NaCl為例:
陽極:與電源正極相連的電極稱為陽極,陽極發(fā)生氧化反應(yīng):2Cl-→Cl2↑+2e-。
陰極:與電源負(fù)極相連的電極稱為陰極,陰極發(fā)生還原反應(yīng):Na++e-→Na。
總方程式:2NaCl(熔)2Na+Cl2↑
2、電解原理的應(yīng)用
(1)電解食鹽水制備燒堿、氯氣和氫氣。
陽極:2Cl-→Cl2+2e-
陰極:2H++e-→H2↑
總反應(yīng):2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(2)銅的電解精煉。
粗銅(含Zn、Ni、Fe、Ag、Au、Pt)為陽極,精銅為陰極,CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液。
陽極反應(yīng):Cu→Cu2++2e-,還發(fā)生幾個(gè)副反應(yīng)
Zn→Zn2++2e-;Ni→Ni2++2e-
Fe→Fe2++2e-
Au、Ag、Pt等不反應(yīng),沉積在電解池底部形成陽極泥。
陰極反應(yīng):Cu2++2e-→Cu
(3)電鍍:以鐵表面鍍銅為例
待鍍金屬Fe為陰極,鍍層金屬Cu為陽極,CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液。
陽極反應(yīng):Cu→Cu2++2e-
陰極反應(yīng):Cu2++2e-→Cu
書寫化學(xué)方程式的步驟一般有四步:
1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí),在式子的左、右兩邊分別寫出反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式,并在式子的左、右兩邊之間畫一條短線;當(dāng)反應(yīng)物或生成物有多種時(shí),中間用加號(即“+”)連接起來.
2.配平化學(xué)方程式,并檢查后,將剛才畫的短線改寫成等號(表示式子左、右兩邊每一種元素原子的總數(shù)相等).
3.標(biāo)明化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件(因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)只有在一定的條件下才能發(fā)生);如點(diǎn)燃、加熱(常用“△”號表示)、催化劑、通電等.并且,一般都寫在等號的上面,若有兩個(gè)條件,等號上面寫一個(gè)下面寫一個(gè),等等.
4.注明生成物中氣體或固體的狀態(tài)符號(即“↑”、“↓”);一般標(biāo)注在氣體或固體生成物的化學(xué)式的右邊.但是,如果反應(yīng)物和生成物中都有氣體或固體時(shí),其狀態(tài)符號就不用標(biāo)注了.
書寫文字表達(dá)式的步驟一般分為兩步:
1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí),將反應(yīng)物和生成物的名稱分別寫在式子的左、右兩邊,并在式子的左、右兩邊之間標(biāo)出一個(gè)指向生成物的箭頭(即“→”);當(dāng)反應(yīng)物或生成物有多種時(shí),中間用加號(即“+”)連接起來.
2.標(biāo)明化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件(因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)只有在一定的條件下才能發(fā)生);如點(diǎn)燃、加熱、催化劑、通電等.并且,一般都寫在箭頭的上面,若有兩個(gè)條件,箭頭上面寫一個(gè)下面寫一個(gè),等等.
書寫電離方程式的步驟一般也分為兩步:
1.在式子的左、右兩邊分別寫出反應(yīng)物的化學(xué)式和電離產(chǎn)生的陰、陽離子符號,并在式子的左、右兩邊之間畫一條短線;陰、陽離子符號的中間用加號(即“+”)連接起來.
2.將陰、陽離子的原形的右下角的個(gè)數(shù),分別配在陰、陽離子符號的前面,使陽離子和陰離子所帶的正、負(fù)電荷的總數(shù)相等(即溶液不顯電性);檢查好后,將剛才畫的短線改寫成等號即可.當(dāng)然,也可以,根據(jù)陰、陽離子所帶的電荷數(shù),利用最小公倍數(shù)法,在陰、陽離子符號的前面,配上適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)計(jì)量數(shù),使陰、陽離子所帶的電荷總數(shù)相等(即溶液不顯電性).