第九章电解和极化作用

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1、第九章电解与极化作用一、学习提示：本章研究的是电解与极化作用，把电能转变成化学能的装置称为电解池，无论是电解池或是原电池，只要有电流通过，就有极化作用发生，该过程是不可逆过程。1、了解分解电压的意义；2、了解极化作用产生的原因，（浓差极化，电化学极化），学会计算理论分解电压和实际分解电压的方法，了解超电势在电解中的作用；3、能计算一些简单的电解分离问题；4、了解电解池和电池极化曲线的差别；5、了解金属腐蚀的原因和各种防腐的方法；6、了解化学电源的类型和应用。二、判断题，说明原因1、电解池通过1F电量时，可以使dmol物质电解；1、1、实际电解时，在阴极上首先

2、发生还原作用的是还原电势最大的离了;3、电池不可逆放电时，电流密度增加，阳极电位变得更负，阴极电位变得更正。4、实验室测定电池电动势，采用了补偿法，这是为了维持回路电流接近于零;5、实际电解时，在阳极上首先发生氧化作用而放电的是考虑极化后，实际的不可逆还原电位最小者。三、填空：1、电解CuSO4的水溶液时，溶液的PH将;2、电镀工艺中为了使金屈沉积的表面既光滑又均匀，常加入一定的剂，其作用是为了;3、当金属发生电化学腐蚀时，被腐蚀的是金屈；金属的电化学腐蚀，实际上是,在阴极上，常发生的共轨反应是和O4、影响金屈表而腐蚀作用的主要因素是：(1):(2)；(3)

3、o5、溶液屮CuSO4的浓度为0.5mol・kg",若出在Cu电极上的超电势为0.28V,当所加的电压增加到比析出时，溶液中Ci?+的浓度为；6、25°C时，用铁作为阴极，石墨作为阳极电解浓度为0.5moldm-3的NaOH溶液，氢在铁上的超电势为0.2V,则氢在铁上析出的电势为；第九章电解和极化作用习题1：计算PtIHBr(0.05mol•Kg")IPt的可逆分解电压分析：可逆分解电压即可逆电池的理论电动势。解：电解时，阴极产生出，阳极产生B。它们与H+,BF分别组成了负极和正极负极电极电势:二①纭”-—In8F1(%)=0.05916=0.05916lg

4、0.860X0.05/KRTi2①*id+=①bdiBrIncir正极电极电势："dpBr-e二©正一e负(计算过程略)此题也可直接用能斯特方程来解此时先写出屯池反应，负极：H2-2H+4-2e止极：Br2+2e'->2Bf电池反应：H2+B「2=2HBr92E=E°—°FaH2aBr2)=EQ~—a5F112nr(计算过程略)7、298K•P°吋，以Pt为阴极，C为阳极，电解含CdCl2(0.01mol•Kg1)和CuC12（0.02mol•Kg"）的水溶液若超电势可略，试问（设活度系数均为1）（1）何种金属最先在阴极析出；（2）第二种金属析出时，至少须加

5、多少电压；（3）第二种金屈析出时，第一种金屈在溶液屮的浓度；（4）若02在石墨上的超电势为0.6V,则阳极上首先发生什么反应。提示：（1）若析出了Cd、Cu,它们与Cd"、Cu"各形成了电对，电对的电极电势可计算，根据金屈析出电势的大小，可判断哪种金屈先析出；（2）当第二种金属析出，它与相应离子组成电池，电池的电动势即须加入的电压；（3）当第二种金属析出，第一种金属和第二种金属在溶液中的析出电极电势必然相等，由此可求出浓度比。（4）先计算出02和Cb的析出电极电势，进行比较，口J确定谁先析出解：（1）若析出Cd,与Cd?*形成电极，其电极电势RT、1In（1

6、）Cd2+ICd=（l）0Cd2+lCd-8F（哄沪）（计算过程略）=0.4516VRT、1In同理求出ecu2+icu=e°cu2+icu-dF（化严）（计算过程略）=0.2957V因（t）Cd2+ICd,所以Cu先析出（2）当第二种金屈析出，与crIci2电极组成电池CdICd2+•criCl2•PtE=d）Cl2ICl--（l）Cd2+ICd（计算过程略）（3）当第二种金属Cd析出，第一种金属与第二种金属的电极电势应满足下式：eca2+ica=ecu2+icu由此算出:m（计算略）(4)阳极上析出02，2O2+2H++2e->H2

7、O