二 电解分析法 .电解分析的基本原理 ()电解过程中电流与电压的关系 ■在电解池的两个电极上施加直流电压,使 物质在两个电极上发生氧化还原反应而引 起物质分解的过程,称为电解。 ■例如:电解液为0.5molL1H2S04~0.1 mol-L-1CuSO
二 、 电解分析法 1.电解分析的基本原理 (1)电解过程中电流与电压的关系 在电解池的两个电极上施加直流电压,使 物质在两个电极上发生氧化还原反应而引 起物质分解的过程,称为电解。 例如:电解液为0.5 mol·L-1H2SO4 ~ 0.1 mol·L-1CuSO4
装置: ■E 直流电源 R 变阻器(调节 两极上的电压) ■A 一电流表(测量电 流的大小) ■V一伏特计(测量两 个Pt电极间电压) ■两个大面积Pt电极连 接在直流电源上 图11-1电解装置
装置: E——直流电源 R——变阻器(调节 两极上的电压) A——电流表(测量电 流的大小) V——伏特计(测量两 个Pt电极间电压) 两个大面积Pt电极连 接在直流电源上
■逐步增加电压,观察电流随电压变化情况, 并作出iNU关系曲线。 当外加电压很小时, 电极上没有什么变 03 化,电解池中只有很 微小的电流通过 0.2 残余电流。 0.1 ■ 当外加电压大到某一 数值时,电极才出现 D B 变化,阴极上析出红 2.0 3.0 色的金属Cu,阳极上 U/V 呈现氧的气泡,电流 迅速增大,随外加电 图11-2 电解铜(Ⅱ)溶液的i一U曲线 压U的增大而直线上 1一实验曲线2一理论曲线 升
当外加电压很小时, 电极上没有什么变 化,电解池中只有很 微小的电流通过—— 残余电流。 当外加电压大到某一 数值时,电极才出现 变化,阴极上析出红 色的金属Cu,阳极上 呈现 氧的气泡,电流 迅速增大,随外加电 压 U的增大而直线上 升。 逐步增加电压,观察电流随电压变化情况, 并作出i ~ U关系曲线
电极反应为: (-)阴极反应: (还原反应) Cu2++2e→Cu (+)阳极反应: (氧化反应) 2H20→02+4Ht+4e 产生的电流是物质在电解池中 开始电解所产生的电流—电 解电流 图11-1电解装置
电极反应为: (-)阴极反应: (还原反应) Cu2+ + 2e- → Cu (+)阳极反应: (氧化反应) 2H2O →O2+4H+ + 4 e- 产生的电流是物质在电解池中 开始电解所产生的电流——电 解电流
(2)分解电压与析出电位 ①分解电压 电解时,能使待电解物质在两电极上发生迅速 连续的电极反应时所需要的最小外加电压一分解 电压(D点) 阴极沉积电解产物Cu一变成了Cu电极 原电池 阳极吸附电解产物02一变成了氧电极 03 ·原电池的电动势正好与外加电 0.2 压方向相反一反电动势。阻 止电解继续进行。只有当外加 0.1 电压U能克服电解池的反电动 势时,电解才能继续进行。 U/V 图11-2电解铜(Ⅱ)溶液的i一乙U由线
① 分解电压 电解时,能使待电解物质在两电极上发生迅速、 连续的电极反应时所需要的最小外加电压——分解 电压(D点)。 阴极沉积电解产物Cu—变成了Cu电极 阳极吸附电解产物O2—变成了氧电极 原电池 (2)分解电压与析出电位 •原电池的电动势正好与外加电 压方向相反——反电动势。阻 止电解继续进行。只有当外加 电压U能克服电解池的反电动 势时,电解才能继续进行