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cucl2水解离子方程式:Cu2++2H2O?Cu(OH)2+2H+。
一、CuCl2的基本释义
氯化铜化学式CuCl2。氯化铜是共价化合物,为平面链状。易从空气中吸湿而变成蓝绿色斜方晶体二水合物CuCl2·2H2O。氯化铜为黄棕色粉末,易溶于水、乙醇、丙酮,溶于氨水,稍溶于丙酮和乙酸乙酯,微溶于乙醚。其水溶液对石蕊呈酸性反应。
氯化铜在自然界中以水氯铜矿存在。通常由碳酸铜和盐酸反应制得。通常用作有机和无机反应催化剂,媒染剂,杀虫剂,石油脱臭、脱硫和精制剂。
氯化铜热稳定性不如氯化亚铜,但在水溶液中较氯化亚铜稳定。氯化铜水溶液高浓度时呈黄绿色,在浓度稍低时呈绿色。中等浓度呈蓝色,稀浓度时呈天蓝色,加热时呈黄褐色。呈黄色是因为形成了[CuCl4]2-配位离子,呈蓝色是因为形成了[Cu(H2O)4]2+配位离子,二者并存时呈绿色。
二、氯化铜具有多种用途
它被广泛用作催化剂、杀菌剂、水处理剂和蚀刻剂等。例如,在印刷电路板制造过程中,氯化铜可以用作蚀刻剂来去除不需要的铜层。此外,氯化铜还可以用于生产其他铜化合物,如硫酸铜和氧化亚铜等。
三、运输方法
起运时包装要完整,装载应稳妥。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与活性金属、活性金属、食用化学品、等混装混运。
运输时运输车辆应配备泄漏应急处理设备。运输途中应防曝晒、雨淋,防高温。公路运输时要按规定路线行驶,勿在居民区和人口稠密区停留。不可与食用物品共贮混运。运输过程中要防雨淋和日晒。装卸时要小心轻放,防止包装破裂而潮解。
概念
1、电解原理(电解池装置如图)
什么是电解
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。
(上图是电解CuCl2溶液的装置。通电后发生反应:CuCl2=Cu + Cl2↑ 用离子方程式表示:Cu2++ 2Cl-=Cu + Cl2↑ )
电解过程中的能量转化(装置特点)
电能转化为化学能
发生电解反应的条件
①连接直流电源
②阴阳电极 阴极:与电源负极相连为阴极
阳极:与电源正极相连为阳极
③两级处于电解质溶液或熔融电解质中
④两电极形成闭合回路
电极反应
电极反应
与电源的正极相连的电极称为阳极。物质在阳极上失去电子,发生氧化反应。如上图装置中,Cl-在阳极上失去电子转化为Cl2,阳极反应式:2Cl--2e=Cl2↑
与电源的负极相连的电极成为阴极。物质在阴极上得到电子,发生还原反应。如上图装置中,Cu2+在阴极是得到电子转化为Cu,阴极反应式:Cu2++2e=Cu
电解结果
在两极上有新物质生成
电解池电极反应方程式的书写
阳极:活泼金属—电极失电子(Au,Pt)除外;惰性电极—溶液中阴离子失电子
失电子能力:活泼金属(Mg~Ag)>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-
阴极:溶液中阳离子得电子
得电子能力:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+(即活泼型金属顺序表的逆向)
规律:铝前(含铝)离子不放电,氢(酸)后离子先放电,氢(酸)前铝后的离子看条件
三类电解型的电解规律
①电解水型(强碱,含氧酸,活泼金属的含氧酸盐),pH由溶液的酸碱性决定,溶液呈碱性则pH增大,溶液呈酸性则pH减小,溶液呈中性则pH不变。电解质溶液复原—加适量水
②电解电解质型(无氧酸,不活泼金属的无氧酸盐,),pH变大。电解质溶液复原—加适量电解质。
③放氢生碱型(活泼金属的无氧酸盐),pH变大。电解质溶液复原—加阴离子相同的酸
④放氧生酸型(不活泼金属的含氧酸盐),pH变小。电解质 溶液复原—加阳离子相同的碱或氧化物
意义
使在通常情况下不发生变化的物质发生氧化还原反应,得到所需的化工产品、进行电镀以及冶炼活泼的金属。在金属的保护方面也有一定的用处。
电解原理的应用
氯碱工业(电解饱和食盐水)
制取氯气、氢气、烧碱。
饱和食盐水溶液中存在Na+和Cl-以及水电离产生的H+和OH-。其中氧化性H+>Na+,还原性Cl->OH-。所以H+和Cl-先放电(即发生还原或氧化反应)。
阴极:2H++2e=H2↑ (还原反应)
阳极:2Cl-2e-=Cl2↑ (氧化反应)
总反应的化学方程式:2NaCl+2H2O=(等号上为通电)2NaOH+H2↑+Cl2↑
用离子方程式表示:2Cl-+2H2O=(等号上为通电)2OH-+H2↑+Cl2↑。
电镀和电解精炼铜
电镀:应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或者合金的过程
条件:①镀件做阴极②镀层金属做阳极③电镀液中含镀层金属离子
电镀时,把待镀的金属制品(即镀件)作阴极,镀层金属作阳极,用含有镀层金属离子的溶液作电镀液。
阳极:M-ne-=Mn+
阴极:Mn++ne-=M
这样,在直流电的作用下,镀层金属就均匀地覆盖到镀件的表面。
同样的道理,用纯铜作阴极,用粗铜作阳极,用CuSO4溶液作电解液。通入直流电,作为阳极的粗铜逐渐溶解,在阴极上析出纯铜,从而达到提纯铜的目的。
电解法冶炼金属
钠、钙、镁、铝等活泼金属,很难用还原剂从它们的化合物中还原得到单质,因此必须通过电解熔融的化合物的方法得到。如电解熔融的氯化钠可以得到金属钠:
阴极:2Na++2e-=2Na
阳极:2Cl――2e-=Cl2↑
电解时,物质在电极上的放电顺序
(1)阳极:与电源的正极相连。
当阳极的电极材料为金属(Pt或Au除外)时,通电后作电极的金属失去电子变成金属离子,溶解到电解质溶液中。
当阳极的电极材料是惰性物质(如Au、Pt或石墨)时,通电后溶液中的阴离子在阳极上失去电子,当溶液中同时存在多种阴离子时,还原性强的离子先失去电子发生氧化反应。常见阴离子的还原性由强到弱的顺序是:Cl->OH->含氧酸根离子(如SO42-、NO3-等)>F-。Cl-和OH-在电解时的电极反应式分别是:
2Cl――2e-=Cl2↑
4OH――4e-=2H2O+O2↑
因为水电离能够产生OH-,所以电解含氧酸盐溶液时,在阳极上是OH-放电生成氧气,而含氧酸根离子不发生变化。(当阳极为惰性金属常用的为C 铂 金 时 自身放电)
(2)阴极:与电源的负极相连。
在阴极上发生还原反应的是溶液中的阳离子。当溶液中存在多种阳离子时,按金属活动性顺序,越不活泼的金属,其阳离子的氧化性越强,越容易被还原。在水溶液中,铝之前的金属的阳离子不可能被还原。
酸、碱、盐溶液电解规律
(1)无氧酸是其本身的电解
(2)含氧酸是水的电解
(3)可溶性碱是水的电解
(4)活泼性金属的含氧酸盐也是水的电解
(5)活泼金属的无氧盐阴极析出氢气并伴随溶液显碱性,阳极析出非金属单质
(6)不活泼金属的无氧盐是该盐的电解
(7)中等活动性金属的含氧酸盐阴极析出金属,阳极得到氧气同时酸性提高
2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2
这里运用了3价铁离子的氧化性将铜氧化成2价的铜离子。然后又可以继续向溶液中加入铁可以将铜置换出来。
Fe+CuCl2=FeCl2+Cu
这样可以有效回收铜,又没有向该溶液中加入其它的杂质。
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