工程化学教案 第四章 利进行是电解过程的一个重要问题。下面以铂作电极，电解0.100mol.dm-3NaSO4溶液为例 说明 对0.100mol.dm3NaS0溶液按图4.8的装置进行电解，通过可变电阻R调节外电压V, 从电流计A可以读出在一定外加电压下的电流数值。 当接通电流后，可以发现，在外加电压很小时，电流很小：电压逐渐增加到123V时， 电流增大仍很小，电极上没有气泡发生：只有当电压增加到约1.7八时，电流开始剧增，而 以后随电压的增加，电流直线上升。同时，在两极上有明显的气泡发生，电解能够顺利进行 通常把能使电解得以 顺利进行的最低电压称为实际分解电压，简称分解电压 如果把上述实验结果以电压为横坐标，以电流密度为纵坐标作图，可得图4.9的曲线。 图中D点的电压读数即为实际分解电压。各种物质的分解电压是通过实验确定的。 电压 图4,8测定分解电压的装 图4？测定分解电压的电压-电流 示意困 密淀曲线 2、为什么物质电解时有一个很特征的分解电压？ 产生分解电压的原因可以从电极上的氧化还原产物进行分析，如电解NSO: 溶液时，阴极上析出出(g),阳极上析出O2(g),它们中的 一部分被由极吸附，组成氢 原电池 (-)(Pt)|Hz NazSO4 (0.100mol0 (Pt)(+) 该原电池的电子流方向与外加直流电子流的方向相反，因而至少需要外加一定电压以克服该 原电池产生的电动势，才能使电解领利进行。 3、理论分解电压 电解产物在两个电极界面处组成原电池的电动势叫做理论分解电压 例计算NaS0,(0.100mol)的理论分解电压(P(H),P(O)均以P"计)。 分折：溶液中C(H)=C(OH)=107mol·1 解：正极反应：H20+1202+2e=20H 00,10H=0+005921gPop912 2 (C(o CO2 =0401+00521g{W1079y 2 =0.815(v)工程化学教案 第四章 • • 11 利进行是电解过程的一个重要问题。下面以铂作电极，电解 0.100mol.dm-3Na2SO4 溶液为例 说明之。 对0.100mo1.dm-3Na2SO4 溶液按图4.8的装置进行电解，通过可变电阻R调节外电压V， 从电流计 A 可以读出在一定外加电压下的电流数值。 当接通电流后，可以发现，在外加电压很小时，电流很小；电压逐渐增加到 1.23V 时， 电流增大仍很小，电极上没有气泡发生；只有当电压增加到约 1.7V 时，电流开始剧增，而 以后随电压的增加，电流直线上升。同时，在两极上有明显的气泡发生，电解能够顺利进行。 通常把能使电解得以顺利进行的最低电压称为实际分解电压，简称分解电压。 如果把上述实验结果以电压为横坐标，以电流密度为纵坐标作图，可得图 4.9 的曲线。 图中 D 点的电压读数即为实际分解电压。各种物质的分解电压是通过实验确定的。 2、为什么物质电解时有一个很特征的分解电压？ 产生分解电压的原因可以从电极上的氧化还原产物进行分析，如电解 Na2SO4 溶液时，阴极上析出 H2（g），阳极上析出 O2（g），它们中的一部分被电极吸附，组成氢氧 原电池 (-)(Pt)︱H2︱Na2SO4（0.100mol·l -1）︱O2︱(Pt) (+) 该原电池的电子流方向与外加直流电子流的方向相反，因而至少需要外加一定电压以克服该 原电池产生的电动势，才能使电解顺利进行。 3、理论分解电压 电解产物在两个电极界面处组成原电池的电动势叫做理论分解电压。 例 计算 Na2SO4（0.100mol·l -1）的理论分解电压（P（H2），P（O2）均以 P ө 计）。 分析：溶液中 C（H+）= C（OH-）= 10-7 mol·l -1 解：正极反应：H2O + 1/2 O2 + 2e = 2OH- φ(O2 / OH -)= φ 0 + 2 0.0592 lg = 0.815 (v) 0.0592 2 lg {1/(10 -7 ) 2 = 0.401+ } {P(O2 )/P 0 } 1/2 {C(OH - )/ C 0} 2