最新铜的电解精炼 电镀
电镀铜
铜片
硫酸铜溶液
镀件
电镀铜原理 阳极:镀层金属(纯铜板) 阴极:待镀金属制品 电镀液:含有镀层金 属的电解质(硫酸铜溶液)
练习
1、请你利用你学过的知识在一块铜片上均匀镀 上一层银,请画出装置示意图,标出电极,写 出电极反应。
银片
硝酸银溶液
铜片Biblioteka 电镀银原理电解池小结
1、电源、电极、电极反应关系
与电源正极相连
类型
作业:
1. 整理好讲义并完成讲义上剩余练习题 2.把讲义上第5题做到作业本上 3.完成非常学案上本节练习题
阴离子移向 阳离子移向
阳极 阴极
与电源负极相连
电极或阴离子 发生氧化反应
阳离子发生还 原反应
2、电解原理的应用:氯碱工业、电镀、电解精炼
电解池
电解精炼池
电镀池
定义
利用氧化还原反应将电 利用电镀原理将粗金属 能转化为化学能的装置 精炼提纯的装置
利用电解原理使金属 表面镀上一层金属或 合金的装置
构成 条件
阳极泥: 相对不活泼的金属以单质的形式沉积在
电解槽底,形成阳极泥
小结:
{ 电解精炼装置:
阳极:粗金属 阴极:纯金属
电解质溶液:含精炼金 属的阳离子的盐溶液
二、电镀
请同学们采用小组合作探究的 形式利用给你的实验材料完成铁 钉上镀铜实验方案的设计,并实 施你的方案完成总结
二、电镀(在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法)
a.有与直流电源相连的 两电极
b.电解质溶液或熔融 的电解质
c.形成闭合回路
a. 粗金属作阳极和纯金 属作阴极
b含精炼金属阳离子的. 电解质溶液
c.形成闭合回路
a镀层金属作阴极,镀 件作阳极
b含镀层金属阳离子的. 电解质溶液
c.形成闭合回路
电极 名称
阴极和阳极
电极
反应 阳极(氧化反应);阴极(还原反应)
②当阳极为金属电极(除铂、金)时,金属电极优 先放电。
练习:以碳棒为电极,电解CuSO4溶 液,写出电极反应式和总反应方程式
阳极: 4OH-- 4e- = 2H2O + O2↑
阴极: 2Cu2+ + 4e- = 2Cu
通电
总反应:2CuSO4+2H2O===2Cu+O2↑+2H2SO4
阳极
阴极
氧 气
铜
若把碳棒电极都改为铜电极, 电极反应式又该如何书写呢?
二、电解原理的应用
一.铜的电解精炼
粗铜板
硫酸铜溶液
纯铜板
电极反应式
电解精炼铜原理
阴极(纯铜): Cu2+ + 2e- = Cu (还原反应)
阳极(粗铜): Cu - 2e- = Cu2+ (氧化反应)
杂质:Zn - 2e- = Zn2+ Ni-2e- = Ni2+
§1-2-2 铜的电解精炼 电镀 13.12.2020
复习放电顺序:
阴极:
常见阳离子放电顺序: Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+> H+ > Al3+>Mg2+>Na+
阳极:
①当阳极为惰性电极(石墨、铂、金)时,常见阴离子放电 顺序: S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F-
电解精炼铜电镀 PPT1(5份打包) 鲁科版
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15、如果没有人为你遮风挡雨,那就学会自己披荆斩棘,面对一切,用倔强的骄傲,活出无人能及的精彩。
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16、成功的秘诀在于永不改变既定的目标。若不给自己设限,则人生中就没有限制你发挥的藩篱。幸福不会遗漏任何人,迟早有一天它会找到你。
•
17、一个人只要强烈地坚持不懈地追求,他就能达到目的。你在希望中享受到的乐趣,比将来实际享受的乐趣要大得多。
二、电镀
1.电镀: 是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层
其他金属或合金的过程。 2.电镀的目的:
使金属更加美观、耐用, 增强防锈抗腐能力。
3.电镀的原理:
①电极: 阳极——镀层金属 或惰性电极 阴极——待镀金属制品
铁
铜
片
片
硫酸铜溶液
②电镀液:含有镀层金属离子的电解质溶液。
③电极方程式:
阳极:Cu - 2e‾ = Cu2+ 或 4OH‾ -4e‾ = 2H2O + O2↑
迁移应用
【例 1】 利用电解法可将含有 Fe、Zn、Ag、Pt 等杂质的粗 铜提纯,下列叙述正确的是
(D )
A.电解时以精铜作阳极 B.电解时阴极发生氧化反应 C.粗铜连接电源负极,其电极反应是 Cu-2e-===Cu2+ D.电解后,电解槽底部会形成含少量 Ag、Pt 等金属的阳 极泥
迁移应用
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15、所有的辉煌和伟大,一定伴随着挫折和跌倒;所有的风光背后,一定都是一串串揉和着泪水和汗水的脚印。
•
16、成功的反义词不是失败,而是从未行动。有一天你总会明白,遗憾比失败更让你难以面对。
•
17、没有一件事情可以一下子把你打垮,也不会有一件事情可以让你一步登天,慢慢走,慢慢看,生命是一个慢慢累积的过程。
课件1-2-3铜的电解精炼与电镀
[Zn2+]» +],则Zn2+放电 [H 阳极: Zn — 2e → Zn2+ (氧化反应)
思考讨论
不考虑溶液中水的蒸发等损耗,电镀后,电解质溶 液的浓度有何变化?
提示:由于在相同时间内电镀池的阳、阴两极生成
、消耗等量的铜离子,故电解质溶液的浓度保持不 变
自主学习答案
一、电解精炼铜
Zn―2e-=Zn2+、Fe―2e-=Fe2+、Ni―2e-=Ni2+、Cu―2e-=Cu2+ Cu2++2e-=Cu 不如铜活泼的 99.95%~99.98%
更加美观耐用,增强防锈抗腐能力。 Nhomakorabea 2.电镀
P17【活动探究】
铁 片
阴极: Cu2+ + 2e = Cu (还原反应) 铜 片 阳极: Cu — 2e =Cu2+ (氧化反应) 硫酸铜溶液
思考:请设计一个电镀池为铁片镀上一层锌
-
+
锌片
铁片
阴极: Zn2+ + 2e →Zn
电镀液
(ZnCl2溶液)
(还原反应)
自主学习答案
二、电镀 增强金属的抗腐蚀能力、耐磨性
电解原理在金属表面镀上一层其他金属或合金
Cu―2e-=Cu2+ Cu2++2e-=Cu
三、知识梳理(电解原理的应用)
电解食盐水 阴 极 反应 电解NaCl(熔融) 电镀锌 电解精炼铜
2H++2e-==H2 ↑ 2Na++2e-=2Na Zn2++2e-=Zn
Cu +2e =Cu _________________ (精铜)
2+
-
阳 极
反应 电 解 总 反 应
2Cl--2e-==Cl2↑
铜电解精炼流程
铜电解精炼流程铜电解精炼是个超有趣的过程呢,今天就来给大家唠唠。
一、粗铜准备。
咱得先有粗铜呀。
这粗铜就像是个有点小毛病但很有潜力的小伙伴。
它从各种铜矿石冶炼得来,里面可杂七杂八地混着好多其他东西呢,像金、银、铅、锌这些小杂质。
不过没关系,咱们就要让它在电解精炼里来个大变身。
粗铜一般被做成厚板状或者大块状,为啥呢?这就好比是要把一个调皮的小孩拉到一个固定的位置,这样它在接下来的电解过程里就不会乱跑啦。
这个形状方便它在电解槽里好好待着,接受洗礼。
二、电解槽。
接下来就到电解槽这个大舞台啦。
这电解槽就像是一个魔法池,里面装满了电解液。
电解液主要是硫酸铜和硫酸的混合溶液,这就像是魔法池里的魔法药水一样神奇。
电解槽的构造也很有讲究呢。
它有阳极和阴极,咱们刚刚提到的粗铜就被放在阳极这个位置,就像是一个要接受考验的小战士。
而阴极呢,一般是用很纯的薄铜片做成的,这就像是一个标准模板,等着粗铜变得和它一样纯。
三、电解过程。
好啦,万事俱备,开始电解。
当通上电流之后,神奇的事情就发生了。
阳极的粗铜开始溶解,就像是在和那些杂质说拜拜。
粗铜里的铜原子失去电子变成铜离子进入电解液中。
这时候,那些比铜不活泼的杂质,像金和银,就像是比较懒的小伙伴,不愿意跟着一起溶解,它们就会慢慢沉到电解槽的底部,形成阳极泥。
这阳极泥可不得了,里面都是宝贝呢,金和银可以被提炼出来,感觉就像是在沙子里挖到了金矿。
而在阴极那边呢,电解液里的铜离子得到电子,然后在阴极上重新变成铜原子沉积下来。
这个过程就像是铜离子找到了自己的理想家园,一个个乖乖地排好队在阴极上安家落户。
随着时间的推移,阴极上的铜就越来越多,而且越来越纯,最后就得到了我们想要的精铜啦。
四、后续处理。
得到精铜之后也不能就这么算了呀。
咱们还得对它进行一些后续的处理。
比如说把它从阴极上取下来,清洗干净。
这个过程就像是给刚刚出浴的小宝贝擦干身体一样。
然后根据实际的需求,把精铜加工成各种各样的形状,像铜丝、铜板之类的。
《铜的电解精炼》课件
辅助设备
01
02
03
04
辅助设备包括循环系统、过滤 系统、排污系统等,用于支持
电解过程的正常运行。
循环系统用于将电解液持续循 环流动,以保持电解液成分的
均匀分布和温度的稳定。
过滤系统用于去除电解液中的 杂质和颗粒物,以保持电解液
的清洁度。
排污系统用于定期排放电解槽 底部的沉淀物和杂质,以保持
电解槽的正常运行。
阳极过程
阳极上的粗铜溶解成铜离子进入电解液,同时释放电子。
电能效率
优化电解精炼的电流密度和电压,以提高电能效率和降低能耗。
产物处理
铜饼处理
从电解精炼过程中获得的 铜饼需要进行进一步的处 理,如洗涤、干燥和熔炼 等。
产品纯度
通过控制电解精炼的条件 和后续处理,确保获得高 纯度的电解铜产品。
资源回收
对电解精炼过程中产生的 废弃物进行回收和处理, 实现资源的有效利用。
铜的电解精炼设备
03
电解槽
01
电解槽是铜的电解精炼 过程中的核心设备,用 于实现铜的电解过程。
02
电解槽通常由耐腐蚀、 绝缘性能好的材料制成 ,如聚氯乙烯或玻璃钢 。
03
电解槽内部通常填充有 离子交换剂或导电介质 ,以促进铜离子的迁移 和分离。
04
电解槽的设计和结构需 根据生产规模、电解液 成分和工艺要求进行定 制。
《铜的电解精炼》ppt 课件
目 录
• 铜的电解精炼简介 • 铜的电解精炼工艺流程 • 铜的电解精炼设备 • 铜的电解精炼的优缺点 • 铜的电解精炼的发展趋势和未来展望
铜的电解精炼简介
01
铜的电解精炼的定义
01
铜的电解精炼是一种通过电解的 方法将粗铜提纯为纯铜的过程。
高三化学铜的电解精炼与电镀铜专题辅导
铜的电解精炼与电镀铜一、铜的电解精炼用还原法得到的粗铜中含有Zn、Fe、Ni、Ag、Au等金属杂质,其导电性远远不能满足电气工业的要求,所以必须利用电解法精炼粗铜。
电解时,用粗铜作阳极,与直流电源的正极相连;用纯铜作阴极,与直流电源的负极相连,用CuSO4溶液(加入一定量的硫酸)作电解液。
SO、H+、OH-,通电后H+和Cu2+移向阴极,CuSO4溶液中主要存在的离子有Cu2+、-24SO移向阳极,但阳极是活性电极。
Cu2+在阴极得电子发生还原反应:Cu2++2e-=Cu;OH-和-24所以是阳极材料粗铜失电子发生氧化反应而溶解:Cu-2e-=Cu2+,而不是阴离子失电子。
通电后,当含杂质的铜在阳极不断溶解时,比铜活泼的金属杂质如锌、铁、镍等也会同时失去电子形成阳离子进入溶液,但Zn2+、Fe2+、Ni2+等并不能在阴极析出,故在整个电解过程中阳极质量减小并不等于阳极质量增加。
粗铜中含有的不活泼金属金、银等不能在阳极失去电子而溶解,而是以阳极泥的形式沉积在电解槽底部。
电解过程中,作为阳极的粗铜不断溶解,铜在阴极不断析出,结果使粗铜变成了精铜。
且在阳极泥中金、银等的含量较高。
从中可以提取这些贵重金属。
二、电镀铜电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程,电镀是电解的重要运用。
电镀时,一般是用含镀层金属离子的电解质溶液为电镀液;把待镀金属制品浸入电镀液中与直流电源的负极相连,作为阴极;用镀层金属为阳极,阳极金属溶解在溶液中成为阳离子,该金属阳离子移向阴极,并在阴极还原成金属析出,覆盖在待镀的金属制品上。
在电镀过程中,电镀液的浓度基本保持不变。
电镀铜时,电极反应分别为:阳极Cu-2e-=Cu2+阴极Cu2++2e-=Cu(在镀件表面析出)典例剖析金属镍有广泛的用途。
粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是(已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)()。
电镀和铜的精炼
+ 12e = 4Al 通电 总反应: 总反应:2Al2O3 ==== 4Al + 3O2↑ 注意:反应过程中使用冰晶石 注意:反应过程中使用冰晶石(Na3AlF6)作为 作为 熔剂, 熔剂,使Al2O3在较低的温度下熔化
阴极镀件电镀液含有镀层金属离子的溶液阳极镀层金属使金属增强抗腐蚀的能力增加美观和表面硬度
想一想?
如果要在某铁制品表面镀上一层银, 如果要在某铁制品表面镀上一层银, 请你选择合适的电极材料和电镀液, 请你选择合适的电极材料和电镀液,并写 出电极反应方程式。 出电极反应方程式。 阴极——某铁制品 某铁制品 阴极 阳极——金属银 阳极 金属银 电镀液——含有硝酸银的溶液 电镀液 含有硝酸银的溶液 阳极: 阳极:Ag→ Ag+ +e阴极: 阴极:Ag++e- → Ag
四、电冶金
(1)制取金属钠 阳极: 2Cl 阳极:
+
电解熔融氯化钠 - 2e = Cl2↑
-
-
阴极: 阴极: 2Na + 2e = 2Na 通电 总反应: 总反应:2NaCl === 2Na + Cl2↑
(2)制取金属铝
2阳极: 阳极: 6O 3+ 阴极பைடு நூலகம் 阴极: 4Al
电解熔融氧化铝
-
- 12e = 3O2↑
一、电镀
1、定义: 利用电解原理在某些金属的表面镀上 定义:
一薄层其它金属或是合金的过程。 一薄层其它金属或是合金的过程。 目的: 2、目的: 使金属增强抗腐 蚀的能力, 蚀的能力,增加美观和 表面硬度。 表面硬度。
3、电镀材料的选择: 电镀材料的选择: 阴极——镀件 镀件 阴极 阳极——镀层金属 镀层金属 阳极 电镀液——含有镀层金属离子的溶液 电镀液 含有镀层金属离子的溶液 4、电镀的特点: 1)阳极本身参加电极反应 、电镀的特点: 2)电解质溶液的浓度保持不变
铜的电解实验报告
铜的电解实验报告一、实验目的通过电解硫酸铜溶液,了解铜的电解精炼和电镀的基本原理和操作方法,观察电解过程中的现象,掌握电解过程中电流、电压等参数的变化规律。
二、实验原理1、电解精炼铜在电解精炼铜的过程中,以粗铜为阳极,纯铜为阴极,以硫酸铜溶液为电解液。
阳极上的粗铜发生氧化反应,溶解为铜离子进入溶液,而溶液中的铜离子在阴极上得到电子被还原成铜单质,从而实现铜的提纯。
阳极反应:Cu 2e⁻= Cu²⁺(主要)Zn 2e⁻= Zn²⁺Ni 2e⁻= Ni²⁺(杂质金属的氧化)阴极反应:Cu²⁺+ 2e⁻= Cu2、铜的电镀以镀件为阴极,纯铜为阳极,硫酸铜溶液为电镀液。
在直流电的作用下,阳极的铜溶解成铜离子,在阴极上镀件表面镀上一层铜。
阳极反应:Cu 2e⁻= Cu²⁺阴极反应:Cu²⁺+ 2e⁻= Cu三、实验仪器与药品仪器:直流电源、电解槽、电流表、电压表、导线、石墨电极、纯铜片、粗铜片、待镀金属片药品:硫酸铜溶液四、实验步骤1、电解精炼铜(1)将粗铜片和纯铜片分别用砂纸打磨干净,除去表面的氧化层。
(2)将打磨好的纯铜片作为阴极,粗铜片作为阳极,插入盛有硫酸铜溶液的电解槽中。
(3)用导线将直流电源、电流表、电解槽连接起来,注意正负极的连接。
(4)接通电源,调节电压和电流,使电流密度保持在一定范围内。
(5)观察电解过程中的现象,记录电流、电压的变化。
(6)电解一段时间后,切断电源,取出阴极和阳极,观察电极表面的变化。
2、铜的电镀(1)将待镀金属片用砂纸打磨干净,除去表面的油污和氧化层。
(2)将打磨好的待镀金属片作为阴极,纯铜片作为阳极,插入盛有硫酸铜溶液的电解槽中。
(3)按照与电解精炼铜相同的方式连接电路,接通电源,调节电压和电流。
(4)观察电镀过程中的现象,记录电流、电压的变化。
(5)电镀一段时间后,切断电源,取出阴极,观察镀件表面的镀层质量。
电解原理的应用——电解精炼铜、电镀
1.2.3 电解原理的应用——电解精炼铜、电镀课型:新授课主备人:李琴审核人:万社娟韩守霞学习目标:学会运用电解的原理分析铜的电解精炼;通过学习电镀的内容,了解具有一定特殊性的、另一种电解原理的应用方法,并进一步体会电解对人类社会的重要贡献。
重点难点:铜的电解精炼和电镀的原理旧知链接:1.离子放电顺序:常见阳离子放电顺序为:常见阴离子放电顺序为:2. 写出用惰性电极电解下列溶液的电极反应式:①CuCl2②H2SO4③ CuSO4①阳极:阴极:②阳极:阴极:③阳极:阴极:预习检测:1、铜的电解精炼:粗铜中含Fe、Zn、Ni、Ag、Pt、Au等少量杂质金属,下图为电解法精炼铜的装置。
其中阳极为,阴极为,电解质溶液为。
(并标在图上)阳极发生的主要反应为:(杂质Fe、Zn、Ni也发生电极反应:由于Pt、Ag、Au的金属性比Cu弱且量又少,这三种金属不反应,以单质的形式沉积在底部,得到阳极泥)。
阴极的反应为分析电解精炼过程中电解质溶液的变化:总结:阳极:电解精炼装置的构成阴极:电解质溶液:2、电镀阅读教材,设计试验,在铁制品上镀铜(教材第17页“活动·探究)。
要求:画出电镀铜的实验装置图,指出电极材料和电解质溶液,写出电极反应式。
总结:(1)电镀:阳极:(2)电镀池的构成阴极:电镀液:交流·研讨:1.下列叙述中不正确的是()A.电解池的阳极上发生氧化反应,阴极上发生还原反应B.不能自发进行的氧化还原反应可通过电解的原理实现C.电镀时,电镀池里的阳极材料发生氧化反应D.电解饱和食盐水时,阳极得到氢氧化钠溶液和氢气2.金属镍有广泛的用途。
粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是(氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)( )A.阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni2++2e-→NiB.电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C.电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+D.电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt3、下列关于铜电极的叙述正确的是( )A、铜锌原电池中铜是负极B、用电解法精炼铜时纯铜作阳极C、在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D、电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极4、将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联 , 在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为( )A 、1∶2∶3B 、3∶2∶1C 、6∶3∶1D 、6∶3∶25.电解原理在化学工业中有广泛应用。
电解池的应用-铜的精炼和电镀PPT教学课件
杜甫的诗歌: 青年时期 《望岳》(25岁,现存最早的杜诗)
《春望》(被安史之乱叛军所俘,带回长安) 安乱时期 《石壕吏》“三吏”“三别”
《闻官军收河南河北 》(安史之乱平息)
风急天高猿啸哀,
渚清沙白鸟飞回。
使人听到它 的叫声非常
悲凉。
使人感到非常 冷。既有身体 的,又有心灵 的。更主要是
这不是一只快乐 的鸟,是一只孤 独痛苦的鸟。
心的。
显得天底下的
人很渺小,很
孤单。
落木
无边 萧萧 下
生命之短暂
长江
不尽 滚滚 来
时间之永恒
意境:苍凉、雄浑而悲壮
豁达、坦荡、开阔的胸襟
宋代罗大经曾 万里,地之远也;
u
4Ag
⑵ 电解时在各电极上析出生成物的物质的量之比为_2_: 2_:_4 : 1
练习4
将浓度均为2mol·L-1的AgNO3与Cu(NO3)2 溶液各0.zxxk5 L混合,以铜为电极进行电解。 一段时间后阴极上有1.6 g铜析出。
学.科.网
(1)直流电源已输出____1学.科_..网0__5____mol电子。 (2)溶液中c(Cu2+)=_____1_._5_____mol·L-1。
思考
精炼铜时,电解液中的Cu2+浓度是 否会发生改变?
CuSO4的浓度会稍微减小
2、电镀
⑴、概念: 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它
金属或合金的过程。
⑵、电镀的目的: 增强金属抗腐蚀能力,增加美观和硬度。
思考:如果想在铁制品上镀上铜,该如何设计 实验?
电解精炼铜电镀PPT教学课件
• 阳极产生Fe2+,阴极产生H2,由于产生的H2可 以排出溶解在溶液中的少量O2,故应B极产生 H2,所以A极为阳极,其电极材料为Fe,B极 为阴极,其材料无条件限制,即a为正极,b为
负极,故A、C项错误。电解质溶液若为NaOH
• 提示: 有变化。粗铜中比铜活泼的金属失电 子进入溶液,溶液中Cu2+在阴极上得到电子 析出,使溶液中Cu2+浓度减小 。
• 二、电镀
•1
. 增强金属的目抗腐蚀能力、耐的磨性
:
或改善金属制品的外观。
• 2.定义:应用电解原理在金属表面镀上一层其他金属或
合金
的过程。
• 3.原理 • 以铁钉表面镀铜为例: • (1)电镀装置
>Na+,阴极反应为2H++2e-―→H2↑,Na+ 不放电;电解精炼铜时粗铜做阳极;电镀时镀
电镀池
精炼池
• 一、应电用镀电池解与原精理炼在池某的此区别与联系
定 金属表面镀上一层 利用电解原理提纯
义 其他金属或合金的
金属的装置
装置
装 置 举 例
电镀池
精炼池
①镀层金属做阳极 ①不纯金属做阳极,
形 成
解析: 电解过程分两个阶段:第一阶段阳极反应
为:Cu―→Cu2++2e-,阴极反应为2H++2e-―→H2↑,
电解反应为:Cu+2H+
通电 =====
Cu2++H2↑;第二阶段阳极
反应为:Cu―→Cu2++2e-,阴极反应为Cu2++2e
-―→Cu,此阶段相当于石墨棒上镀铜。
答案: BC
• 二、有关电解的计算 • 1.电解的有关计算常涉及的问题 • (1)两极产物的定量计算。 • (2)相对原子质量的计算和阿伏加德罗常数的
