摘 要: 電解槽兩極的產(chǎn)物與電極材料有關(guān),并與電解液中的陰離子和陽離子放電能力強(qiáng)弱有關(guān)。電解槽的陰極不論是用活性電極或者用惰性電極,一般都是電解液中放電能力強(qiáng)的陽離子優(yōu)先放電。電解槽的陽極如果用惰性電極,則是電解液中放電能力強(qiáng)的陰離子優(yōu)先放電;如果用活性電極,則是電極本身參與反應(yīng)。
關(guān)鍵詞: 電解產(chǎn)物 活性電極 惰性電極 陽離子放電順序 陰離子放電順序
在高中化學(xué)第三冊第四單元電解原理及其應(yīng)用的教學(xué)中,怎樣確定電解槽兩個(gè)電極的產(chǎn)物,怎樣正確書寫電極反應(yīng)式是教學(xué)中的難點(diǎn)問題。其實(shí),這是電解產(chǎn)物的一般規(guī)律、問題。
影響電解的因素很多,有溫度、濃度、電流強(qiáng)度、電解質(zhì)、電極材料等,主要影響因素是電解質(zhì)和電極材料。
電極材料是怎樣影響電解結(jié)果的呢?
從材料來分,電極有活性電極(如Fe、Cu、Zn、Ag電極)與惰性電極(如石墨、Pt、Au電極)之分。
在電解槽的陰極發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)。由于組成活性電極的Fe、Cu、Zn、Ag,或是組成惰性的石墨、Pt、Au都很難得到電子發(fā)生還原反應(yīng),也就是說電解槽的陰極不參與氧化—還原反應(yīng),陰極上析出的產(chǎn)物跟陰極材料無關(guān)。電極產(chǎn)物取決于電解液的陽離子。電極反應(yīng)式可表示為:
對這兩個(gè)放電順序表的理論依據(jù),本文不作深討,只討論在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的具體應(yīng)用?,F(xiàn)在,我們弄清楚了活性電極、惰性電極、陰離子放電順序、陽離子放電順序這些影響電解產(chǎn)物的主要因素之后,本文開頭提出的問題就可迎刃而解了。下面列舉高中課本中的典型例題、習(xí)題,說明其應(yīng)用方法。
例1:用兩根石墨棒作電極,電解氯化銅溶液,試回答以下問題。
(1)在陰極發(fā)生什么反應(yīng)?寫出電極反應(yīng)式。
(2)在陽極發(fā)生什么反應(yīng)?寫出電極反應(yīng)式。
(3)電解合溶液中氯化銅濃度有何變化?