(1)镀件作阴极,镀层金属银作阳极。
(2)电解质溶液是AgNO3溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液。
(3)电极反应:
阳极:Ag-e-===Ag ;
阴极:Ag e-===Ag。
(4)特点:阳极溶解,阴极沉积,电镀液的浓度不变。
3.电解精炼铜
(1)电极材料:阳极为粗铜;阴极为纯铜。
(2)电解质溶液:含Cu2 的盐溶液。
(3)电极反应:
阳极:Zn-2e-===Zn2 、Fe-2e-===Fe2 、Ni-2e-===Ni2 、Cu-2e-===Cu2 ;
阴极:Cu2 2e-===Cu。
4.电冶金
利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。
(1)冶炼钠
2NaCl(熔融)2Na Cl2↑
电极反应:
阳极:2Cl--2e-===Cl2↑;阴极:2Na 2e-===2Na。
(2)冶炼铝
2Al2O3(熔融)4Al 3O2↑
电极反应:
阳极:6O2--12e-===3O2↑;
阴极:4Al3 12e-===4Al。
五、金属的腐蚀与防护
1.金属腐蚀的本质
金属原子失去电子变为金属阳离子,金属发生氧化反应。
2.金属腐蚀的类型
(1)化学腐蚀与电化学腐蚀
类型
化学腐蚀
电化学腐蚀
条件
金属跟非金属单质直接接触
不纯金属或合金跟电解质溶液接触
现象
无电流产生
有微弱电流产生
本质
金属被氧化
较活泼金属被氧化
联系
两者往往同时发生,电化学腐蚀更普遍
(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀
以钢铁的腐蚀为例进行分析:
类型
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件
水膜酸性较强(pH≤4.3)
水膜酸性很弱或呈中性
电极反应
负极
Fe-2e-===Fe2+
正极
2H++2e-===H2↑
O2+2H2O+4e-===4OH-
总反应式
Fe+2H+===Fe2++H2↑
2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2
联系
吸氧腐蚀更普遍
3. 金属的防护
(1)电化学防护
①牺牲阳极的阴极保护法—原电池原理
a.负极:比被保护金属活泼的金属;
b.正极:被保护的金属设备。
②外加电流的阴极保护法—电解原理
a.阴极:被保护的金属设备;
b.阳极:惰性金属或石墨。
(2)改变金属的内部结构,如制成合金、不锈钢等。
(3)加防护层,如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。
选修五
一、物理性质
1. 状态
固态:饱和高级脂肪酸、脂肪、TNT、萘、苯酚、葡萄糖、果糖、麦芽糖、淀粉、纤维素。
气态:C4以下的烷烃、烯烃、炔烃、甲醛、一氯甲烷。
液态:硝基苯、溴乙烷、乙酸乙酯、石油、乙二醇、甘油。
2. 气味
无味:甲烷、乙炔(常因混有PH3、H2S和AsH3而带有臭味)。
稍有气味:乙烯。
特殊气味:苯及同系物、萘、石油、苯酚。
刺激性:甲醛、甲酸、乙酸、乙醛。
3. 颜色
白色:葡萄糖、淀粉。
淡黄色:TNT、不纯的硝基苯。
4. 密度
比水轻的:苯及苯的同系物、一氯代烃、乙醇、低级酯、汽油。
比水重的:硝基苯、溴苯、乙二醇、丙三醇、CCl4、氯仿、溴代烃、碘代烃。
5. 挥发性
乙醇、乙醛、乙酸。
6. 水溶性
难溶:高级脂肪酸、酯、硝基苯、溴苯、烷烃、烯烃、炔烃、苯及同系物、萘、石油、卤代烃、TNT、氯仿、CCl4。
易溶:甲醛、乙酸、乙二醇、苯磺酸、丙三醇。
与水混溶:乙醇、乙酸、乙醛、甲酸、丙三醇。
二、能发生取代反应的物质
1. 烷烃与卤素单质:
条件:光照
2. 苯及苯的同系物与
1)卤素单质,条件-- Fe作催化剂;
2)浓硝酸: 50℃-- 60℃水浴;
3)浓硫酸: 70℃--80℃水浴。
3. 卤代烃的水解:NaOH的水溶液。
4. 醇与氢卤酸。
5. 乙醇与浓硫酸在140℃时的脱水反应。
6. 酸与醇的酯化反应:浓硫酸、加热。
7. 酯类的水解: 无机酸或碱催化。
8. 酚与浓溴水、浓硝酸。
三、能发生加成反应的物质
1. 烯烃、炔烃、二烯烃、苯乙烯的加成:H2、卤化氢、水、卤素单质。
2. 苯及苯的同系物的加成:H2、Cl2。
3. 不饱和烃的衍生物的加成:包括卤代烯烃、卤代炔烃、烯醇、烯醛、烯酸、烯酸酯、烯酸盐等。
4. 含醛基的化合物的加成:HCN、H2。
四、六种方法得乙醇(醇)
1. 乙醛(醛)还原法:CH3CHO H2 --催化剂 加热→ CH3CH2OH
2. 卤代烃水解法:C2H5X H2O-- NaOH 加热→ C2H5OH HX
3. 某酸乙(某)酯水解法:RCOOC2H5 H2O--NaOH→ RCOOH C2H5OH
4. 乙醇钠水解法:C2H5ONa H2O → C2H5OH NaOH
5. 乙烯水化法:CH2=CH2 H2O --H2SO4或H3PO4,加热,加压→ C2H5OH
6. 葡萄糖发酵法:C6H12O6 --酒化酶→ 2C2H5OH 2CO2
五、能发生银镜反应的物质
1. 所有的醛(RCHO)
2. 甲酸、甲酸盐、甲酸酯
3. 葡萄糖
六、乙烯的制取和性质
1. 化学方程式 C2H5OH-- 浓H2SO4,170℃→ CH2=CH2 H2O
2. 制取乙烯采用哪套装置?此装置还可以制备哪些气体?
分液漏斗、圆底烧瓶(加热)一套装置。
此装置还可以制Cl2、HCl、SO2等。
3. 预先向烧瓶中加几片碎瓷片是何目的?
防止暴沸。
4. 乙醇和浓硫酸混合,有时得不到乙烯,这可能是什么原因造成的?
这主要是因为未使温度迅速升高到170℃所致。因为在140℃乙醇将发生分子间脱水得乙醚,方程式如下:
2C2H5OH-- 浓H2SO4,140℃→ C2H5OC2H5 H2O
5. 温度计的水银球位置和作用如何?
混合液液面下;用于测混合液的温度(控制温度)。
6. 浓H2SO4的作用?
催化剂,吸水剂。
7. 反应后期,反应液有时会变黑,且有刺激性气味的气体产生,为何?
浓硫酸将乙醇炭化和氧化了,产生的刺激性气味的气体是SO2。
C 2H2SO4(浓)-- 加热→ CO2 2SO2 2H2O
七、乙炔的制取和性质
1. 化学方程式 CaC2 2H2O→Ca(OH)2 C2H2
2. 此实验能否用启普发生器,为何?
不能.。
1)CaC2吸水性强,与水反应剧烈,若用启普发生器,不易控制它与水的反应。
2)反应放热,而启普发生器是不能承受热量的。
3)反应生成的Ca(OH)2 微溶于水,会堵塞球形漏斗的下端口。
3. 用饱和食盐水代替水,这是为何?
减缓反应速率,用以得到平稳的乙炔气流。
4. 简易装置中在试管口附近放一团棉花,其作用如何?
防止生成的泡沫从导管中喷出。
5. 点燃纯净的甲烷、乙烯和乙炔,其燃烧现象有何区别?
甲烷:淡蓝色火焰;
乙烯: 明亮火焰,有黑烟;
乙炔: 明亮的火焰,有浓烟。
6. 乙炔使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色的速度比较乙烯,是快还是慢,为何?
乙炔慢,因为乙炔分子中叁键的键能比乙烯分子中双键键能大,断键难。
八、溴苯的制取
1. 化学方程式 C6H6 Br2–-Fe→C6H5Br HBr
2. 装置中长导管的作用是什么?
导气和冷凝。
3. 所加铁粉的作用如何?
催化剂(严格地讲真正起催化作用的是FeBr3)。
4. 导管末端产生的白雾的成分是什么?产生的原因?怎样吸收和检验?锥形瓶中,导管为何不能伸入液面下?
白雾是氢溴酸小液滴,由于HBr极易溶于水而形成。用水吸收,检验用酸化的AgNO3溶液,加用酸化的AgNO3溶液后,产生淡黄色沉淀。导管口不伸入液面下是为了防止水倒吸。
5. 将反应后的液体倒入盛有冷水的烧杯中,有何现象?
水面下有褐色的油状液体(溴苯比水重且不溶于水)。
6. 怎样洗涤生成物使之恢复原色?
溴苯因溶有溴而呈褐色,多次水洗或稀NaOH溶液洗并分液可使其恢复原来的无色。
九、制取硝基苯
1. 化学方程式 C6H6 HNO3--浓H2SO4,水浴加热→ C6H5NO2 H2O
2. 实验中,浓HNO3、浓H2SO4的作用如何?
浓HNO3是反应物(硝化剂);
浓H2SO4是催化剂和吸水剂。
3. 使浓HNO3和浓H2SO4的混合酸冷却到50--60℃以下,这是为何?
①防止浓NHO3分解;
②防止混合放出的热使苯和浓HNO3挥发;
③温度过高有副反应发生(生成苯磺酸和间二硝基苯)。
4. 盛反应液的大试管上端插一段导管,有何作用?
冷凝回流(苯和浓硝酸)。
5. 温度计的水银球的位置和作用如何?
插在水浴中,用以测定水浴的温度。
6. 为何用水浴加热?
水浴加热,易于控制温度。
7. 制得的产物的颜色、密度、水溶性、气味如何?怎样洗涤而使之恢复原色?
淡黄色(溶有NO2,本色应为无色),油状液体,密度大于水,不溶于水,有苦杏仁味,多次水洗或NaOH溶液洗涤。
十、制取乙酸乙酯
1. 化学方程式 CH3COOH CH3CH2OH --浓H2SO4,加热→CH3COOCH2CH3 H2O
2. 弯曲导管的作用如何?
导气兼冷凝回流(乙酸和乙醇)。
3. 为什么导管口不能伸入Na2CO3溶液中?
防止溶液倒吸。
4. 浓硫酸的作用如何?
催化剂和吸水剂。
5. 饱和Na2CO3溶液的作用如何?
①乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度小,利于分层;
②乙酸与Na2CO3反应,生成无味的CH3COONa而被除去;
③C2H5OH被Na2CO3溶液吸收,便于除去乙酸及乙醇气味的干扰。