电解亚硫酸钠溶液.pdf
xx一中分校xx文中
一.电解Na
2SO
3溶液
【分析】溶液中存在的离子有H+、OH-、Na+、SO
32-.简单分析就是要比较H+和Na+得到电子的能力以及0H-和SO
32-失去电子的能力,显然产物应该分别为氢气和硫酸根离子。方程式为:
Na
2SO
3+H
2O=Na
2SO
4+H2
【讨论】假如得到氧气,则氧气也能和亚硫酸根离子作用得到硫酸根离子,况且
这里的氧是新生氧,具有“很强的生命力”。
附:
酸性条件下氧气的还原电位是+
1.229V;硫酸根和亚硫酸之间的还原电位是+
0.17V。算了一下,要得到氧气出现需要pH=0(氢离子浓度为1mol/L)时
亚硫酸浓度低于十的负36次方才有可能。
【延伸】假如这里具有强还原性的离子不是阴离子,又会怎样?因为在电场的作
用下,阳离子是往阴极移动的,使得阳极附近的阳离子浓度降低,影响阳离子的还原
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性,而在阴极的发生的还原反应,譬如,氯化亚铁溶液就存在这个问题。
二.电解FeCl
2溶液
【分析】这里的问题就是刚才提出的问题,亚铁离子在电解时,会“慢慢”
移动到阴极,但毕竟比较少,但不管怎样,在阳极即便得到氯气,生成的氯气也会和
亚铁离子作用得到铁离子,理论分析,电解氯化铁一定会使得溶液先变黄色,阴极产
生气体,甚至可以得到氢氧化铁沉淀,阳极产生的气体是否能被完成反应掉?是否有
氧气产生?这些有待实验证明。笔者以为,该实验和浓度以及酸碱度有关。
实验结果(电解10分钟):
在阴极产生的气体明显比阳极要多,至少要2倍以上,用湿润的KI淀粉试纸没
有检出Cl
2,也没有感觉到的刺激性气味。随着电解时间的增加,阳极的溶液颜色不断加
深,从浅绿色变化为黄色,黄色溶液不断向阴极扩散。阴极附近没有产生白色或者灰
绿色的沉淀(可能电解时间较短)。
三.电解FeCl
3溶液
实验现象:
阳极与阴极都产生了气泡,但是阳极产生气体的体积约是阴极产生气体的3倍。
阳极产生的气体有强烈的刺激性气味。电解质溶液颜色变化不明显。
分析结论:
阴极则是Fe3+与H+同时放电,H+反应程度更大一些。
很明显,以上两种情况出现了矛盾。原因就是两者的浓度有显著的不同,这里也
说明了粒子的氧化性或者还原性显然和浓度关系比较大。
四.电解K
2MnO
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4溶液
工业上采用铁和石墨为电极,电解K
2MnO
4溶液制取KMnO
4。
(1)电解时,应以_____作阴极,电解过程中,阴极附近溶液的pH将会
______(填增大、减小或不变)。
(2)阳极反应式为__________________。
(3)电解的总化学方程式为______________。
(1)铁增大
(2)MnO
42e-=MnO
4-
(3)2K
2MnO
4+2H
2O=2KMnO
4+2KOH+H
2f
注:氢氧根失电子,形成羟基自由基,亚铁离子或者铁离子能与羟基自由基发
生feton反应(终产物为Fe2+),使之分解为水和氧气.
(6)工业上用Na
3/4
2SO
3吸收尾气中的SO2,再用右图装置电解(惰性电极)NaHSO
3制取H
2SO
4,阳极电极反应式,阳极区逸出气体的成分为_______(填化学式)。
在这种情况下,由于亚硫酸氢钠并不是在阳极区,