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高中化学电解硫酸钠溶液的探讨

2020-07-21湖北胡天娇

高中数理化 2020年8期

◇ 湖北 张 平 胡天娇

高中阶段电解原理部分通常从电极反应、电解质溶液、电子转移、离子迁移、溶液pH 变化、电解后溶液的复原及电解计算等角度进行考查,电解硫酸钠是高中化学的高频考点,常考考点如下.

1 电极材料的影响

1)阴极和阳极都用惰性电极.例如使用石墨电极,则电解硫酸钠的本质是电解水.

阴极反应:2H2O+2e-=H2↑+2OH-.

阳极反应:2H2O-4e-=4H++O2↑.

2)阳极用活性电极.例如使用Cu电极,则电极反应为

阴极反应:2H2O+2e-=H2↑+2OH-.

阳极反应:Cu-2e-=Cu2+.

电解过程中阳极生成的Cu2+向阴极迁移,阴极生成的OH-向阳极迁移,二者相遇,发生反应:

2 电解后溶液浓度的变化

1)所用硫酸钠溶液是不饱和的,两个电极都用惰性电极,则随着电解的进行,不断消耗水,所以溶液浓度增大.

2)所用硫酸钠溶液是不饱和的,阳极用活性电极,例如用Cu作电极,则随着电解的进行,不断消耗水,所以溶液浓度增大.

3)所用硫酸钠溶液是饱和的,两个电极都用惰性电极,则随着电解的进行,不断消耗水,但是温度不变,则溶液浓度不变.

4)所用硫酸钠溶液是饱和的,阳极用活性电极,例如Cu,则随着电解的进行,不断消耗水,但是温度不变,则溶液浓度不变.

3 电解过程中溶液pH 的变化

1)若两极都用惰性电极,则随着电解的进行,阴极附近溶液的pH 升高,阳极附近溶液的pH 降低,整个溶液的pH 不变.

2)若阳极用活性电极,例如使用Cu电极,则随着电解的进行,阴极附近溶液的pH 升高,阳极附近溶液的pH 几乎不变,整个溶液的pH 几乎不变.

4 电解过程中电子的移动方向及离子的……
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