電解應用

作者:吳家銘

電解應用

1. 電解

冶金。

2. 電解

製造、加工及磨光。

3. 基本化工

原料的製取。

4. 進行

化學合成。

5. 電鍍。

電解實例

1. 食鹽水溶液電解(隔膜電解法):

用以製造燒鹼、苛性鹼、苛性鈉(NaOH)

2NaC1+2H2O→ 2NaOH+H2+C12

* 工業上製造NaOH的方法為:電解飽和食鹽水

2. 熔融食鹽電解:

2NaC1(l) → 2Na(s) + C12(g)

3. 碘化鉀水溶液電解:(水溶液呈鹼性)

2KI + 2H2O → 2KOH + H2 +I2

4. 電解熔化之A12O3

2A12O3 → 4A1 + 3O2

5. 硫酸銅水溶液電解:

(1) 以銅棒為電極 (負極重量增加,正極重量減少,溶液[Cu2+]不變)

2CuSO4+2H2O→ 2Cu  +   2H2SO4+O2

(2) 以石墨棒、鉑棒為電極 (負極:重量增加;正極:產生氧氣,溶液呈酸性,重量不變)

『註』石墨棒、鉑棒(惰性電極:僅傳遞電子,不參與氧化還原反應)

∵○-N:Cu2+ +2e– → Cu

○+P:2H2O → 4H++4e-+O2

∴[Cu2+]↓  藍色變淺

W0<W   (∵在負極會增加重量;正極重量不變)

『註』銅棒     ○-N:Cu2++2e–→1Cu

重量增加

○+P:Cu→Cu2++2e–         

重量減少

∵[Cu2+]不變,∴藍色不變

W0=W (∵在負極所減少的重量=正極所增加的重量)

*注意:  

1.2要比較

1.3很類似

 

常見的電解反應

電解液

電極

電極之半反應式

生成物

H2SO4

水溶液

Pt

陰極 2H++2e-→H2

陽極 H2O→2H++1/2O2+2e-

H2

O2

Na2SO4

水溶液

Pt

陰極 2H2O+2e-→2OH-+H2

陽極 H2O→2H++1/2O2+2e-

H2

O2

NaOH

水溶液

Pt

陰極 2H2O+2e-→2OH-+H2

陽極 2OH-→H2O+1/2O2+2e-

H2

O2

AgF

水溶液

Pt

陰極 Ag++e-→Ag

陽極 H2O→2H++1/2O2+O2

Ag

O2

AgNO3

水溶液

Ag

陰極 Ag++e-→Ag

陽極 Ag→Ag++e-

Ag

AgNO3

水溶液

Pt

陰極 Ag++e-→Ag

陽極 H2O→2H++1/2O2+2e-

Ag

O2

HCl

水溶液

Pt

陰極 2H++2e-→H2

陽極 2Cl-→Cl2+2e-

H2

Cl2

HCl(稀薄或1M水溶液

Pt

陰極 2H++2e-→H2

陽極 H2O→2H++1/2O2+2e-

H2

O2

 

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