电解饱和食盐水中的总反应式怎么由阴阳极的电极式加出来?我加不出来?OH-怎么来的
电解饱和食盐水中的总反应式怎么由阴阳极的电极式加出来?我加不出来?OH-怎么来的
1、电解原理(电解池装置如图) (1)什么是电解 电解是使电流通过电解质溶液(或熔化的电解质) 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↑ 或用离子方程式表示:Cu2++ 2Cl=Cu + Cl2↑ (2)电解过程中的能量转化 电能转化为化学能 (3)发生电解反应的条件 ①与电源相连的两个电极; ②电解质溶液(或熔化的电解质); ③两个电极浸泡在电解质溶液中,形成闭合回路. (4)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-在阳极上失去电极转化为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 (5)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. 2、电解原理的应用 (1)电解饱和食盐水 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↑. (2)电镀和电解精炼铜 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. (3)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↑ 3、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. (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.