化学自习室移动版

一．电解Na₂SO₃溶液

【分析】溶液中存在的离子有H^＋、OH^－、Na^＋、SO₃^2－.简单分析就是要比较H^＋和Na^＋得到电子的能力以及OH^－和SO₃^2－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： Na₂SO₃ ＋ H₂O = Na₂SO₄ ＋ 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FeCl₂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Cl₂，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FeCl₃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：

阳极Cl^－放电生成Cl₂。

阴极则是Fe^3＋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K₂MnO₄溶液

工业上采用铁和石墨为电极，电解K₂MnO₄溶液制取KMnO₄。

(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_____________________________。

答案：

(1)铁 增大

(2)MnO₄^2－－e^- = MnO₄^－

(3)2K₂MnO₄＋2H₂O =2KMnO₄＋2KOH＋H₂↑

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Fe^2＋)，使之分解为水和氧气.

(6)工业上用Na₂SO₃吸收尾气中的SO₂，再用右图装置电解(惰性电极)_naHSO₃制取H₂SO₄，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，因此难以失去电子，则在阳极得到氧气，并同时得到二氧化硫！