(1)2Cl
- -2e
- 2OH
- +H
2 ↑+Cl
2 ↑
(2)阳极产生的Cl
2 不易腐蚀金属钛既能防止阴极产生的H
2 和阳极产生的Cl
2 相混合而引起爆炸,又能避免Cl
2 和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量
(3)ABD
(4)反应速率当电解时的电压增大到原来的2倍时,电解池的电阻可能会发生变化,电流不一定为原来的2倍;当电解时的温度从30 ℃提高到60 ℃时,电解池的内阻会有所降低,但并不一定恰好降低为原来的一半;当电解时的电流增大到原来的2倍时,单位时间内流过电路的电荷量恰好为原来的2倍,发生反应的物质的物质的量也恰好为原来的2倍,即反应速率为原来的2倍
㈢ 工业上生产氯气,常用电解槽电解饱和食盐水,为了避免电解产物之间发生反应,常用阳离子交换膜将电解槽隔
(1)阳离子交换膜只允许阳离子钠离子、氢离子通过,而阴离子和分子均不能通过,故答案为:③⑤;
(2)①电解池中和电源的负极相连的是电解池的阴极,阴极上乙醇得电子发生还原反应,即2CH3CH2OH+2e-=2CH3CH2O-+H2↑.
故答案为:2CH3H2OH+2e-=2CH3CH2O-+H2↑;
②从溶液中析出溶质的方法是蒸发结晶,故答案为:蒸发结晶.
㈣ 电解槽有哪几种分别有什么区别
分类区别:
1.水溶液电解槽
水溶液电解槽的形式,可分为隔膜电解槽和无隔膜电解槽两类。隔膜电解槽又可分为均向膜(石棉绒)、离子膜及固体电解质膜(如β-Al2O3)等形式;无隔膜电解槽又分为水银电解槽和氧化电解槽等。
采用不同的电解液时,电解槽的结构也有所不同。
水溶液电解槽分有隔膜和无隔膜两类。一般多用隔膜电解槽。在氯酸盐生产和水银法生产氯气和烧碱时,采用无隔膜电解槽。尽量增大单位体积内的电极表面积,可以提高电解槽的生产强度。因此,现代隔膜电解槽中的电极多为直立式。电解槽因内部部件材质、结构、安装等不同表现出不同的性能与特点。
2.熔融盐电解槽
多用于制取低熔点金属,其特点是在高温下运转,并应尽量防止水分进入,避免氢离子在阴极上还原。例如制取金属钠时,由于钠离子的阴极还原电位很负,还原很困难,必须用不含氢离子的无水熔融盐或熔融的氢氧化物,以免阴极析出氢。为此电解过程需在高温下进行,例如电解熔融氢氧化钠时为 310℃,如其中含有氯化钠成为混合电解质时,电解温度为650℃左右。
电解槽的高温可以通过改变电极间距,将欧姆电压降所消耗的电能转变为热能来达到。电解熔融氢氧化钠时,槽体可用铁或镍,电解含有氯化物的熔融电解质时常由于原料中不可避免地带入少量水分,会使阳极生成潮湿的氯气,对电解槽的腐蚀作用很强,因此电解熔融氯化物的电解槽,一般用陶瓷或磷酸盐材料,而不受氯气作用的部位可用铁。熔融盐电解槽中的阴、阳极产物,同样要求妥善隔开,而且应尽快由槽中引出,以免阴极产物金属钠长时间飘浮在电解液表面,会进一步与阳极产物或空气中的氧起作用。
3.非水溶液电解槽
由于非水溶液电解槽在制取有机产品或电解有机物时,常伴随有各种复杂的化学反应,使其应用受到限制,工业化的不多。一般采用的有机电解液,电导率低,反应速度也小。因此,必须采用较低的电流密度,极间距尽量缩小。采用固定床或流化床的电极结构有较大的电极表面积,可提高电解槽生产能力。
㈤ 什么叫电解池
电解池(也叫电解槽),是把电能转变成化学能的装置。
电解是使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。
电解池的构成
①有与外接直流电源相连的两个电极。
②电解质溶液(或熔融电解质)。
③形成闭合回路。
电解池的工作原理(以电解CuCl₂溶液为例):
(1)电流流向:正极→阳极→阴极→负极
(2)阳离子移向阴极,阴离子移向阳极。
阴、阳极的判断方法
(1)根据外接电源:正极连阳极,负极连阴极。
(2)根据电流方向:从阴极流出,从阳极流入。
(3)根据电子流向:从阳极流出,从阴极流入。
(4)根据离子流向:阴离子移向阳极,阳离子移向阴极。
(5)根据电极产物:
a.阳极:电极溶解、逸出O₂(或极区变酸性)或Cl₂;
b.阴极:析出金属、逸出H₂(或极区变碱性)。
电解原理的应用
1.氯碱工业
2.电镀与电解精炼铜
3.电冶金
㈥ 电解槽的作用是什么
作用:当直流电通过电解槽时,在阳极与溶液界面处发生氧化反应,在阴极与溶液界面处发生还原反应,以制取所需产品。电解槽由槽体、阳极和阴极组成,多数用隔膜将阳极室和阴极室隔开。按电解液的不同分为水溶液电解槽、熔融盐电解槽和非水溶液电解槽三类。
当直流电通过电解槽时,在阳极与溶液界面处发生氧化反应,在阴极与溶液界面处发生还原反应,以制取所需产品。对电解槽结构进行优化设计,合理选择电极和隔膜材料,是提高电流效率、降低槽电压、节省能耗的关键。
电解槽启动安全注意事项
通电前必须检查所有机电设备,应安全可靠,所用器具应完好,原材料必须备齐,并经允许充分预热。装炉物料碱与冰晶石必须掺匀,以免在启动中造成电解质飞溅出伤人。装炉时导杆,大母线必须磨光滑,以免导杆划坏大母线造成与母线帖不紧,给阳极造成偏流。
分流器没拆前,生产人员不能空手摸分流器,拆分流器时,操作人员必须戴好劳保用品,以免烫伤。加冰晶石和碱时,要平稳作业,防止脚踩入槽内发生烫伤,加碱前必须预热,以免发生爆炸,使电解质分贱伤人。打捞碳渣时,别让碳渣勺碰到阳极,以免产生花击伤。
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㈦ 工业上冶炼铝,是用电解AlCl3,而不是电解AlCl3,原因是
霍尔-埃鲁铝电解法:以纯净的氧化铝为原料采用电解制铝 ,因纯净的氧化铝熔点高(约2045℃),很难熔化,所以工业上都用熔化的冰晶石(Na3AlF6)作熔剂,使氧化铝在1000℃左右溶解在液态的冰晶石中,成为冰晶石和氧化铝的熔融体,然后在电解槽中,用碳块作阴阳两极,进行电解。
氯化铝熔点比沸点还高,不好作为电解材料。记得高三时候老师还讲过一个理由,貌似是因为氯气化学性质活泼而且有毒,作为工业副产品不好处理,况且加入冰晶石后氧化铝熔点会比以前降低很多,所以综上氧化铝更好。