第4章 氧化還原反應(yīng)

4.1氧化復(fù)原方程式的配平4.3氧化復(fù)原反響的方向和限度4.6電解及其應(yīng)用4.7金屬的腐蝕與防腐4.2電極電勢(shì)4.4電勢(shì)圖及其應(yīng)用4.5實(shí)用電池第4章氧化復(fù)原反響?1+1+3+5+71.氧化數(shù)——表示各元素在化合物中所處的化合狀態(tài)。單質(zhì)

H2ONaH

Na2O2、H2O2、O2F2、OF2、

SO2離子化合物，氧化數(shù)為元素原子的電荷數(shù)共價(jià)化合物，氧化數(shù)為原子的表觀電荷數(shù)中性分子，各元素原子的氧化數(shù)的代數(shù)和為零復(fù)雜離子中，各元素原子氧化數(shù)的代數(shù)和為離子的總電荷數(shù)氧化數(shù)可為整數(shù)也可為分?jǐn)?shù)或小數(shù)，F(xiàn)e3O4中Fe的氧化數(shù)為氯的氧化數(shù)

2.配平方法配平原那么：①氧化數(shù)升高與降低的總數(shù)相等②質(zhì)量守恒定律氧化復(fù)原方程式的配平一、氧化數(shù)法〔1〕將反響分解為兩個(gè)半反響式，并配平〔2〕根據(jù)得失電子總數(shù)相等的原那么，合并兩個(gè)半反響式配平原那么：①得失電子總數(shù)相等②質(zhì)量守恒③電荷守恒氧化復(fù)原方程式的配平二、離子-電子法4.2電極電勢(shì)原電池電極電勢(shì)的產(chǎn)生電極電勢(shì)的測(cè)定影響電極電勢(shì)的因素電極電勢(shì)的應(yīng)用本節(jié)目錄一、原電池1.原電池的組成

rGm(298.15K)=

212.55kJ·mol

1Θ–+e

e

將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置構(gòu)成原電池的三個(gè)條件:必須有自發(fā)進(jìn)行的氧化復(fù)原反響兩個(gè)電極和電解質(zhì)裝置內(nèi)構(gòu)成電的通路CuCuSO4ZnZnSO4電極電勢(shì)原電池的電極反響式互為逆反響電對(duì)用“氧化型/復(fù)原型〞來(lái)表示。如：“Zn2+/Zn〞、“Cu2+/Cu〞Cu2++2e

Cu(s)ReOx氧化型+ne

還原型ReOx電池反應(yīng)式：Cu(s)+2Ag+=Cu2++2Ag(s)(–)氧化反應(yīng)：Cu(s)=Cu2++2e

(3)(+)還原反應(yīng)：Ag++e

=Ag(s)(4)銅銀原電池(–)氧化反應(yīng)：Zn(s)=Zn2++2e

(1)(+)還原反應(yīng)：Cu2++2e

=Cu(s)(2)電池反應(yīng)式：Zn(s)+Cu2+=Zn2++Cu(s)銅鋅原電池2.原電池的電極反響式和符號(hào)電極電勢(shì)金屬難溶鹽電極（如甘汞電極）非金屬離子電極金屬-金屬離子電極同種金屬不等電荷數(shù)離子電極電極的種類(lèi)電極電勢(shì)(–)Zn|Zn2+(c1)Cu2+(c2)|Cu(+)負(fù)極寫(xiě)在左邊“|〞表示相與相之間的界面“〞表示鹽橋正極寫(xiě)在右邊(1)負(fù)極“–〞在左邊，正極“+〞在右邊，鹽橋“〞在溶液中。(2)兩相界面用“〞分開(kāi)，同相不同物種用“,〞分開(kāi)，溶液、氣體要注明ci，pi。(3)必要時(shí)應(yīng)加電極(如Pt、C)。原電池的符號(hào)電極電勢(shì)例電池符號(hào)Sn2++2Fe3+=

Sn4++2Fe2+例寫(xiě)出下列氧化還原反應(yīng)構(gòu)成的原電池符號(hào)和電極反應(yīng)式①Sn2++2Fe3+=Sn4++2Fe2+

②電極電勢(shì)----++++----++++M平衡電極電勢(shì)——平衡時(shí)M與Mn+溶液之間的電勢(shì)差。其數(shù)值取決于金屬的本性，并與鹽溶液的濃度、溫度有關(guān)。----++++MM活潑M不活潑----++++溶解>沉積

沉積>溶解MMn++ne?二、電極電勢(shì)的產(chǎn)生電極電勢(shì)(g,100kPa)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電極電勢(shì)值為零，即

Θ(H+/H2)=0V

2H++2e?

H2Pt

H2(100kPa)

H+(1mol·L?1)三、電極電勢(shì)的測(cè)定1.標(biāo)準(zhǔn)氫電極

(standardhydrogenelectrode)電極電勢(shì)2.標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)待測(cè)電極處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)所測(cè)得的電極電勢(shì)，

Θ

(Mn+/M)E

=

(Cu2+/Cu)

(H+/H2)

(Cu2+/Cu)=E

100kPa0.342

(Zn2+/Zn)=

E

電極電勢(shì)

2.866F2+2e?2F?F2/F?1.358Cl2+2e?2Cl?Cl2/Cl?1.229O2+4H++4e?2H2OO2/H2O

0.342Cu2++2e?CuCu2+/Cu02H++2e?2H2H+/H2

?0.762Zn2++2e?ZnZn2+/Zn?2.931K++e?KK+/K

?3.040Li++e?LiLi+/Li

Θ/V電極反應(yīng)電對(duì)還原型物質(zhì)還原能力越強(qiáng)氧化型物質(zhì)氧化能力越弱電對(duì)中常用電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)(298.15K)電極電勢(shì)例判斷氧化性復(fù)原性強(qiáng)弱例

請(qǐng)問(wèn)下列三個(gè)電對(duì)，在標(biāo)準(zhǔn)條件下哪個(gè)是最強(qiáng)的氧化劑，哪個(gè)是最強(qiáng)的還原劑?解：非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)、非水溶液不能用EΘ比較物質(zhì)氧化復(fù)原能力電極電勢(shì)與電極反響式寫(xiě)法無(wú)關(guān)注意甘汞電極標(biāo)準(zhǔn)甘汞電極飽和甘汞電極電極電勢(shì)化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電功，那么等溫、等壓條件下：J/mol電子轉(zhuǎn)移總數(shù)V法拉第常數(shù)96485C/mol標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下WalterNernst(1864~1941)德國(guó)卓越的物理學(xué)家、物理化學(xué)家和化學(xué)史家曾獲1920年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)(1)創(chuàng)造能斯特?zé)?2)建議用鉑氫電極為零電位電勢(shì)(3)得出電極電勢(shì)與溶液濃度的關(guān)系式，即Nernst方程

rGm

=Wmax=EQ=zFE四、影響電極電勢(shì)的因素電極電勢(shì)例計(jì)算

G例計(jì)算由標(biāo)準(zhǔn)氫電極和標(biāo)準(zhǔn)鎘電極組成原電池反響的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變。原電池符號(hào)電池反響解：EΘ(Cd2+/Cd)=?0.4030V

EΘ(H+/H2)=0VEΘ

=E(+)–E(–)=[0–(–

0.4030)]V=0.4030VΘΘ

fGm

=–zFEΘ

=–

2

96485C·mol–1

0.4030V=–77770J·mol–1

=–77.77kJ·mol–1Θ電極電勢(shì)Nernst方程E=EΘ

+lnRTzF[氧化型]m[還原型]n當(dāng)R=8.314J

K

1

mol

1,F=96485J

V

1·mol

1,T=298.15K時(shí),電極反響通式m氧化型+ze=n復(fù)原型E=EΘ

+lg0.0592z[氧化型]m[還原型]n氣體用相對(duì)分壓表示；溶液用相對(duì)濃度表示純固體或純液體物質(zhì)不寫(xiě)入電極反響中電對(duì)以外物質(zhì)也應(yīng)寫(xiě)入，但溶劑(如H2O)不寫(xiě)入Cr2O72

+14H++6e

2Cr3++7H2O電子轉(zhuǎn)移數(shù)法拉第常數(shù)Nernst方程電極電勢(shì)例求298.15K時(shí)，E(Co3+/Co2+)(1)c(Co2+)=1.0mol·L-1,c(Co3+)=0.1mol·L

1

(2)c(Co2+)=0.01mol·L

1,c(Co3+)=1.0mol·L

1解：比值越大,電極電勢(shì)值越大比值越小,電極電勢(shì)值越小[氧化型]m[還原型]n(2)(1)=1.74V=1.92V1.濃度對(duì)電極電勢(shì)的影響電極電勢(shì)例計(jì)算濃度E=

EΘ

?

lg例實(shí)驗(yàn)測(cè)得銅鋅原電池的電動(dòng)勢(shì)為1.06V，并c(Cu2+)=0.020mol·L1，問(wèn)該電池中c(Zn2+)的濃度是多少?解:電池反應(yīng)Cu2++Zn(s)=Cu(s)+Zn2+〔+〕Cu2++2e?=Cu(s)E(Cu2+/Cu)=0.3419V〔〕Zn(s)=Zn2++2e?EΘ(Zn2+/Zn)=－0.7618VEΘ

=EΘ(+)–EΘ

(?)=1.1037Vc(Zn2+)=0.045mol·L

11.06=

1.1037?

lg電極電勢(shì)例當(dāng)c(OH–)=0.10mol·L

1，p(O2)=100kPa時(shí),計(jì)算氧電極的電極電勢(shì)。O2(g)+2H2O+4e–=4OH–

EΘ(O2/OH－)=0.401V解：

=0.46V

E(O2/OH–)=EΘ(O2/OH–)＋lg例

c(H+)=1.0×10?5mol·L

1時(shí)，求電對(duì)E(MnO4?/Mn2+)的電極電勢(shì)(其它條件都處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，T=298.15K)解：=1.304V電極電勢(shì)隨溶液酸度的降低而減小2.酸度對(duì)電極電勢(shì)的影響電極電勢(shì)

例298K時(shí),EΘ(Ag+/Ag)=0.7996V,Ksp(AgCl)=1.56×10

10,現(xiàn)向AgNO3溶液中加入NaCl,生成AgCl沉淀,達(dá)到平衡時(shí),溶液中c(Cl?)=1mol·L

1,計(jì)算E(Ag+/Ag)。Θ解:E(Ag+/Ag)=EΘ(Ag+/Ag)+lgc(Ag+)=0.7996+lg(1.56×10?10)=0.2210V由于c(Cl?)=1.0mol·L

1E(Ag+/Ag)=EΘ(AgCl/Ag)電極反應(yīng):AgCl

+e?Cl?+Ag氧化型物質(zhì)生成沉淀，電極電勢(shì)降低，復(fù)原型物質(zhì)生成沉淀，電極電勢(shì)升高。c(Ag+)=Ksp

(AgCl)/c(Cl–)=1.56×10?10mol·L

1

Θ3.沉淀對(duì)電極電勢(shì)的影響電極電勢(shì)計(jì)算EΘ(AgCl/Ag)AgCl(s)+e?=Ag(s)+Cl?E(AgCl/Ag)

EΘ(AgCl/Ag)=E

(Ag+/Ag)=0.22V例假設(shè)Ag+/Ag與AgCl/Ag組成原電池，在此體系中參加NaCl溶液至溶液中c(Cl?)=1mol·L1，計(jì)算EΘ(AgCl/Ag)。Ag++e?=Ag(s)E(Ag+/Ag)原電池反響達(dá)平衡時(shí)：E(Ag+/Ag)=E(AgCl/Ag)EΘ(Ag+/Ag)+lgc(Ag+)同樣方法算出：解:Ag++e?=Ag+0.7991

AgCl(s)+e?=Ag+Cl?+0.223AgBr(s)+e?=Ag+Br?+0.071AgI

(s)+e?=Ag+I??0.125減小減小降低Ksp

c(Ag+)E

/VΘ=EΘ(AgCl/Ag)+lg電極電勢(shì)例：EΘ(H+/H2)=0V，求EΘ(HAc/H2)=1.8×10?5mol·L

1E

(H+/H2)=EΘ(HAc/H2)H+的氧化能力減弱氧化型物質(zhì)生成弱電解質(zhì)或配離子，電極電勢(shì)降低，復(fù)原型物質(zhì)生成弱電解質(zhì)或配離子，電極電勢(shì)升高。=?

0.28V電極反響2H++2e?=H2假設(shè)體系中參加NaAc，生成弱酸HAc當(dāng)p(H2)=100kPa，c(HAc)=c(Ac?)=1mol·L1時(shí)，4.生成弱電解質(zhì)或穩(wěn)定的配離子電極電勢(shì)例根據(jù)氧化復(fù)原反響Cu+Cl2Cu2++2Cl?組成原電池。p(Cl2)=100kPa，c(Cu2+)=0.1mol·L1，c(Cl?)=0.10mol·L1。計(jì)算原電池的電動(dòng)勢(shì)并寫(xiě)出原電池符號(hào)。解：EΘ(Cu2+/Cu)=0.34V，EΘ(Cl2/Cl?)=1.36VE=E(+)?

E(?)

=(1.42?0.31)V=1.01V原電池中E(+)>E(?)，電動(dòng)勢(shì)E=E(+)?

E(?)1.判斷原電池的正負(fù)極，計(jì)算原電池的電動(dòng)勢(shì)五、電極電勢(shì)的應(yīng)用電極電勢(shì)計(jì)算Ksp例已知：EΘ(PbSO4/Pb)=?0.356V，EΘ(Pb2+/Pb)=?0.126V,求Ksp(PbSO4)。Θ

EΘ(PbSO4/Pb)=EΘ(Pb2+/Pb)+lgc(Pb2+)解法1標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下c(SO42–)=1.0mol·L

1

2.計(jì)算解離平衡常數(shù)、溶度積常數(shù)、穩(wěn)定常數(shù)Ksp(PbSO4)=1.7×10?8Θ

EΘ(PbSO4/Pb)=EΘ(Pb2+/Pb)+lgKsp(PbSO4)Θ=EΘ(Pb2+/Pb)+lg解法2設(shè)計(jì)原電池(+)Pb2++2e–=Pb，

EΘ(Pb2+/Pb)=?0.126V(–)Pb(s)+SO42–?2e?=PbSO4(s)，EΘ(PbSO4/Pb)=?0.356V電池反響：Pb2++SO42–=PbSO4電極電勢(shì)求Ka例

已知：EΘ(HCN/H2)=?0.545V，求Ka(HCN)。Θ標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下c(HCN)=c(CN?)=1mol·L?1，p(H2)=100kPa解法1Ka=6.17×10?10Θ解法2

設(shè)計(jì)原電池(?)H2+2CN?－2e–

=2HCN，EΘ(HCN/H+)=?

0.545V

(+)2H++

2e–=H2，EΘ(H+/H2)=0V電池反響2H++2CN－=2HCN電極電勢(shì)氧化復(fù)原反響的規(guī)律：強(qiáng)氧化劑+強(qiáng)復(fù)原劑弱復(fù)原劑+弱氧化劑

rGm<0，即E＞0時(shí)，E(+)>E(?)自發(fā)進(jìn)行

rGm=0，即E=0時(shí)，E(+)=E(?)平衡狀態(tài)

rGm>0，即E＜0時(shí)，E(+)<E(?)非自發(fā)進(jìn)行二、氧化復(fù)原反響的限度EΘ值越大，KΘ值越大，正反響進(jìn)行得越完全。氧化復(fù)原反響的KΘ只與EΘ有關(guān)，而與溶液濃度無(wú)關(guān)氧化復(fù)原反響中轉(zhuǎn)移電子數(shù)氧化復(fù)原反響的方向和限度一、氧化復(fù)原反響的方向判斷自發(fā)進(jìn)行的方向例判斷以下氧化復(fù)原反響自發(fā)進(jìn)行的方向Sn+Pb2+(1mol·L1)=Sn2+(1mol·L1)+Pb(2)Sn+Pb2+(0.1mol·L1)=Sn2+(1mol·L1)+Pb例判斷以下氧化復(fù)原反響自發(fā)進(jìn)行的方向。2H+(1.0mol·L1)+2Ag+2I(0.5mol·L1)=2AgI+H2(100kPa)解:

EΘ(H+/H2)=0V,EΘ(Ag+/Ag)=0.799V=?0.018V<

E

(H+/H2)E(Ag+/Ag)=EΘ(Ag+/Ag)+lgc(Ag+)=Ksp

(AgI)/

c(I

)=3.0×10

16mol·L

1ΘE(+)>E(?)反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行

EΘ(Sn2+/Sn)=–0.136V，EΘ(Pb2+/Pb)=–0.126V解:(1)EΘ(Pb2+/Pb)＞EΘ(Sn2+/Sn)

(2)E

(Pb2+/Pb)<

EΘ(Sn2+/Sn)

反響正向進(jìn)行反響逆向進(jìn)行氧化復(fù)原反響的方向和限度求平衡常數(shù)例計(jì)算反響Cu(s)+2Ag+=Cu2++2Ag(s)在298.15K時(shí)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。(–)Cu(s)=Cu2++2e–

EΘ(Cu2+/Cu)=0.3419V(+)2Ag++2e–

=

2Ag(s)EΘ(Ag+/Ag)=0.7996V解：EΘ

=EΘ(+)

－EΘ(–)=EΘ(Ag+/Ag)–

EΘ(Cu2+/Cu)=0.4577VlgKΘ=zEΘ/0.0592=15.47

KΘ=3.0×1015例計(jì)算反響Ag++Fe2+=Ag+Fe3+(1)298.15K時(shí)的平衡常數(shù)。(2)反響開(kāi)始時(shí),c(Ag+)=1.0mol·L1,c(Fe2+)=0.10mol·L1,求到達(dá)平衡時(shí)Fe3+的濃度。解：(1)lgKΘ=zEΘ/0.0592=0.488

KΘ=3.03(2)設(shè)到達(dá)平衡時(shí)，c(Fe3+)=xmol·L1氧化復(fù)原反響的方向和限度根據(jù)電極電勢(shì)的相對(duì)大小，能夠判斷氧化復(fù)原反響進(jìn)行的方向和限度。電極電勢(shì)大小不能判斷反響速率的快慢。

例如：2MnO4?+5Zn+16H+2Mn2++5Zn2++8H2OEΘ(MnO4?/Mn2+)=+1.51VEΘ(Zn2+/Zn)=?0.763VEΘ=2.27VKΘ=10383只有在Fe3+的催化作用下，反響才明顯進(jìn)行。氧化復(fù)原反響的方向和限度表示同一元素各種氧化值物質(zhì)的氧化復(fù)原能力，以及它們之間電位變化關(guān)系圖。2Cu+Cu+Cu2+

判斷某種元素能否發(fā)生歧化反響E(右)E(左),發(fā)生歧化反響B(tài)既是氧化劑，也是復(fù)原劑。ABCEΘ(左)EΘ(右)O2

0.628VH2O2

1.77VH2O

1.299VCu2+Cu+Cu+0.159+0.520+0.34電勢(shì)圖及其應(yīng)用電勢(shì)圖——B+z2e?=CE2

rGm2=?z2FE2E1E2E3ABCDz1z3z2EΘzΘΘΘΘΘΘA+z1e?=BE1

rGm1=?z1FE1ΘΘΘΘC+z3e?=DE3

rGm3=?z3FE3ΘΘΘA+ze?=DE

rGm

=?zFEΘΘΘ

rGm

=

rGm1

+

rGm2

+

rGm3ΘΘΘΘ?zFE=?z1FE1

?z2FE2

?z3FE3ΘΘΘΘz1E1

+z2E2

+z3E3EΘ=zΘΘΘ電勢(shì)圖及其應(yīng)用計(jì)算電對(duì)的電極電勢(shì)解：E1Θ==0.50VE2Θ==0.56VE3Θ==0.42VCl的氧化數(shù)+7+5+3+10?1z=11.36z=10.66z=20.33z=20.36z

=20.89z=2z=4z=8電勢(shì)圖及其應(yīng)用例求以下電對(duì)未知的電極電勢(shì)Fe3+

Fe2+

Fe0.771?0.44E/Vz=1z=2可以解釋以下幾個(gè)問(wèn)題:Fe與鹽酸或稀硫酸反響產(chǎn)生的為何是Fe2+,而不是Fe3+?在酸性介質(zhì)中穩(wěn)定存在的為何是Fe3+，而不是Fe2+?EΘ(O2/H2O)=1.23V,電極反響為：O2+4H++4e–2H2O在酸性介質(zhì)中如何使Fe2+穩(wěn)定存在?因?yàn)镋Θ(Fe3+/Fe2+)>EΘ(Fe2+/Fe),可以發(fā)生以下反響：Fe+2Fe3+

3Fe2+

解釋元素的氧化復(fù)原特性電勢(shì)圖及其應(yīng)用化學(xué)電源鋅錳干電池鋅汞電池實(shí)用電池鎳鎘充電電池實(shí)用電池蓄電池鋰電池鉛蓄電池實(shí)用電池燃料電池實(shí)用電池交通運(yùn)輸?shù)聡?guó)海軍燃料電池潛艇

中國(guó)奧運(yùn)會(huì)燃料電池客車(chē)

實(shí)用電池知識(shí)回憶Zn(s)=Zn2++2e(–)氧化反響Cu2++2e=Cu(s)(+)復(fù)原反響Zn(s)+Cu2+

Zn2++Cu(s)ZnSO4CuSO4(–)Zn(+)CuCuCl2

Cu(s)

+Cl2(g)?電解及其應(yīng)用原電池和電解池的區(qū)別電解氯化銅實(shí)驗(yàn)電解及其應(yīng)用微觀模擬電解及其應(yīng)用原電池和電解池的區(qū)別陽(yáng)極(anode)陰極(cathode)氧化反響復(fù)原反響在外電壓作用下才能進(jìn)行電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能電解及其應(yīng)用4.6電解及其應(yīng)用電解池的組成和電極反應(yīng)分解電壓電解產(chǎn)物的一般規(guī)律電解的應(yīng)用本節(jié)目錄一、電解池的組成和電極反響電解池——將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，進(jìn)行氧化復(fù)原反響的裝置。電解——使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液〔或熔融電解質(zhì)〕而引起的氧化復(fù)原反響過(guò)程。(1)外加直流電源(2)兩個(gè)電極(3)電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)(4)形成閉合回路陰極(復(fù)原反響):Cu2++2eCu(s)陽(yáng)極(氧化反響):2ClCl2(g)+2e電解反響:CuCl2Cu(s)+Cl2(g)電極反響電解池的組成：兩個(gè)電極+電解液電解及其應(yīng)用形成電解池的條件當(dāng)電解池中有一定量電流通過(guò)時(shí),電極的平衡狀態(tài)被破壞,電極電勢(shì)偏離平衡電勢(shì),產(chǎn)生“超電勢(shì)〞。V分解VI電流-電壓曲線二、分解電壓電解反響:2HClH2(g)+Cl2(g)陰極:2H++2eH2(g)陽(yáng)極:2ClCl2(g)+2e(

)Pt|H2(p1)|HCl(c)|Cl2(p2)|Pt(+)理論分解電壓:

電池的平衡電動(dòng)勢(shì),可根據(jù)Nernst方程求得。分解電壓:使電解質(zhì)在兩電極上持續(xù)不斷地進(jìn)行分解所需的最小外加電壓。電解及其應(yīng)用電解熔融氯化鈉2NaCl

2Na(l)

+Cl2(g)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)熔融NaCl鐵（陰極）鐵（陰極）碳（陽(yáng)極）電解及其應(yīng)用電解氯化鈉溶液2NaCl(aq)+2H2O(l)

2NaOH(aq)+Cl2(g)+H2(g)汞（陰極）鈉汞齊濃NaCl溶液稀NaCl溶液NaOH溶液石墨（陽(yáng)極）Cl2H2石墨碎片H2O電解及其應(yīng)用電解氯化鈉溶液2NaCl(aq)+2H2O(l)

2NaOH(aq)+Cl2(g)+H2(g)陽(yáng)離子交換膜NaOH溶液H2O濃NaCl溶液稀NaCl溶液陽(yáng)極陰極電解及其應(yīng)用在水溶液中陰極上可能發(fā)生的反響通常有:金屬離子的沉積,如Cu2++2eCu高價(jià)離子復(fù)原成低價(jià)離子,如Fe3++eFe2+氫離子或水復(fù)原成氫氣,2H++2eH2非金屬單質(zhì)變負(fù)離子,如Cl2+2e2Cl三、電解產(chǎn)物的一般規(guī)律E(電解)=(陽(yáng)極)－(陰極)陰極上優(yōu)先發(fā)生電極電勢(shì)高的復(fù)原反響陰極：得電子被復(fù)原Al之后的金屬離子>H+>Al和Al之前的金屬離子電解及其應(yīng)用在水溶液中陽(yáng)極上可能發(fā)生的反響通常有:金屬的溶解,如CuCu2++2e低價(jià)離子氧化成高價(jià)離子,如Fe2+Fe3++e氫氧離子或水氧化成氧氣,4OHO2+2H2O+4e非金屬離子變?yōu)閱钨|(zhì),如2ClCl2+2e三、電解產(chǎn)物的一般規(guī)律E(電解)=(陽(yáng)極)－(陰極)陽(yáng)極上優(yōu)先發(fā)生電極電勢(shì)低的氧化反響陽(yáng)極：失電子被氧化〔先看電極材料〕非惰性電極材料，如金屬材料失去電子而溶解；惰性電極材料，S2–,I–,Br–,Cl–>OH–>(NO3,SO42)電解及其應(yīng)用例請(qǐng)寫(xiě)出K2SO4溶液電解反響時(shí)的電極反響。陰極:4H++4e2H2(g)陽(yáng)極:2H2OO2(g)+4H++4e電解反響:2H2O2H2(g)+O2(g)陰極:4H2O+4e2H2(g)+4OH陽(yáng)極:4OHO2+2H2O+4e