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各离子放电情况分析表
1.各类电解质溶液的电解情况分析
若溶液中阳离子仅有(Ⅰ)中或类似的离子,则通电后逸出H2,生成对应碱。
若溶液中阳离子只要有(Ⅱ)的离子,则通电后析出金属单质。
若溶液中阴离子只要有(Ⅲ)的离子,则通电后析出非金属单质。
若溶液中阴离子只有(Ⅳ)的离子,则通电后逸出O2生成对应酸。
例如:
(Ⅰ)—(Ⅲ)的溶液:NaCl、HCl
(Ⅰ)—(Ⅳ)的溶液:Na2SO4、H2SO4相当于电解水
(Ⅱ)—(Ⅲ)的溶液:CuCl2
(Ⅱ)—(Ⅳ)的溶液:AgNO3
2.电解后溶液如何恢复到原来的浓度和体积
由上述附表可看出应当“出啥加啥”,但应注意加入阴、阳两极的逸出物质的对应化合物,例如:
上述各物质的电解情况,若恢复原状况
NaCl、HCl——应加HCl气体
Na2SO4、H2SO4——应加水
CuCl2——应加CuCl2
AgNO3——应加Ag2O
3.电解过程溶液的pH变化
能引起电解过程中溶液pH变化的是由于H+、OH-的放电,打破了水的电离平衡引起的,因而表中:
(Ⅱ)—(Ⅲ)化合物溶液电解时阴、阳离子均放电,溶液pH几乎不变。
(Ⅰ)—(Ⅲ)的化合物溶液有两种类型NaCl、HCl,但结果H+放电,[OH-]增大,pH增大。
(Ⅱ)—(Ⅲ)的化合物溶液类似AgNO3、CuSO4……,电解时由于OH-放电,[H+]增大,pH减小。
(Ⅰ)—(Ⅳ)的化合物,不论什么情况都相当于电解水,但对于H2SO4、HNO3……由于电解水使溶液浓度升高,pH减小。
对于NaOH、KOH电解水,使溶液浓度升高,pH增大。
对于NaNO3、K2SO4电解水,使溶液浓度升高,但仍为中性。
4.电极区域溶液加入指示剂后颜色的变化
只有电解盐溶液,才能在电极区附近溶液观察到指示剂颜色的变化,电解酸、碱溶液一般观察不到。则由上述附表可看出:
只有(Ⅰ)中阳离子的溶液的阴极区,H+放电,打破了水的电离平衡,[OH-]增大,指示剂呈碱性条件下的颜色。
只有(Ⅳ)中阴离子的溶液的阳极区,OH-放电,[H+]增大,指示剂呈酸性条件下的颜色。
还要注意到若有Cl2逸出时有漂白作用。
5.活泼电极和特殊酸根
金属如:Cu、Fe、Ag、Zn……作阳极时,由于自身失电子能力强从而电极被腐蚀而进入溶液,这也是电镀的知识基础。
6.有关电解过程的计算
原则:整个电路中通过的电量(即电子总数)相等,则存在物质的量的相当量关系:
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