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我们在学习电解池的内容时,常用如图1所示装置(M、N均为惰性电极)分析电解NaCI溶液后阴极附近的pH变化,在阴极,H 比Na 容易得到电子,经过实验,发现阴极附近使酚酞试液变红色,可知阴极附近的pH增大。为何阴极附近的pH增大呢?很多老师习惯按如下方式分析。
分析工:根据阴极电极反应式,即2Hz0 2e-=H2↑ 20H-,可知阴极n(OH-)增大,所以pH增大。
该分析忽略了OH-向阳极迁移的因素,很多同学对该分析有疑惑。
分析Ⅱ:如图2所示,M、N均为惰性电极,假设电极M、N间溶液存在虚拟截面a。电解时间为ts,阴极产生l mol OH-,阴极得电子为”(e-)。截面a右侧影响OH的变化有两个因素:
因素-:ts内阴极放电产生OH。
2H2 0 2e--H2十 20H
n (e-) =1 mol l mol
因素二:ts内OH由阴极经截面a迁移至阳极。Cl、OH由阴极经截面a迁移至阳极,H 、Na 由阳极经截面n迁移至阴极,根据串联电路可知,迁移经过截面a的Cl、OH、H 、Na 四种离子满足n(Na ) n(H ) n (CI-) n(OH-)迁移=l mol,所以由阴极经截面a迁移至阳极的n (OH-)迁移
综合两个因素可知,截面a右侧OH的变化为l mol-n( OH-)迁移
分析工:根据阴极电极反应式,即2Hz0 2e-=H2↑ 20H-,可知阴极n(OH-)增大,所以pH增大。
该分析忽略了OH-向阳极迁移的因素,很多同学对该分析有疑惑。
分析Ⅱ:如图2所示,M、N均为惰性电极,假设电极M、N间溶液存在虚拟截面a。电解时间为ts,阴极产生l mol OH-,阴极得电子为”(e-)。截面a右侧影响OH的变化有两个因素:
因素-:ts内阴极放电产生OH。
2H2 0 2e--H2十 20H
n (e-) =1 mol l mol
因素二:ts内OH由阴极经截面a迁移至阳极。Cl、OH由阴极经截面a迁移至阳极,H 、Na 由阳极经截面n迁移至阴极,根据串联电路可知,迁移经过截面a的Cl、OH、H 、Na 四种离子满足n(Na ) n(H ) n (CI-) n(OH-)迁移=l mol,所以由阴极经截面a迁移至阳极的n (OH-)迁移
综合两个因素可知,截面a右侧OH的变化为l mol-n( OH-)迁移