硫酸的电解方程式
电解硫酸溶液的实质是电解水:2H₂O=通电=2H₂↑+ O₂↑
硫酸是一种最活泼的二元无机强酸,能和绝大多数金属发生反应。高浓度的硫酸有强烈吸水性,可用作脱水剂,碳化木材、纸张、棉麻织物及生物皮肉等含碳水化合物的物质。
与水混合时,亦会放出大量热能。其具有强烈的腐蚀性和氧化性,故需谨慎使用。是一种重要的工业原料,可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等,也广泛应用于净化石油、金属冶炼以及染料等工业中。常用作化学试剂,在有机合成中可用作脱水剂和磺化剂。
扩展资料:
一、物理性质
纯硫酸一般为无色油状液体,密度1.84 g/cm³,沸点337℃,能与水以任意比例互溶,同时放出大量的热,使水沸腾。加热到290℃时开始释放出三氧化硫,最终变成为98.54%的水溶液,在317℃时沸腾而成为共沸混合物。
硫酸的沸点及粘度较高,是因为其分子内部的氢键较强的缘故。由于硫酸的介电常数较高,因此它是电解质的良好溶剂,而作为非电解质的溶剂则不太理想。硫酸的熔点是10.371℃,加水或加三氧化硫均会使凝固点下降。
二、化学性质
纯硫酸加热至290℃分解放出部分三氧化硫,直至酸的浓度降到98.3%为止,这时硫酸为恒沸溶液,沸点为338°C。
无水硫酸体现酸性是给出质子的能力,纯硫酸仍然具有很强的酸性,98%硫酸与纯硫酸的酸性基本上没有差别,而溶解三氧化硫的发烟硫酸是一种超酸体系,酸性强于纯硫酸,但是广泛存在一种误区,即稀硫酸的酸性强于浓硫酸,这种想法是错误的。
的确,稀硫酸第一步电离完全,产生大量的水合氢离子H₃O+;但是浓硫酸和水一样,自身自偶电离会产生一部分硫酸合氢离子H₃SO₄+,正是这一部分硫酸合质子,导致纯硫酸具有非常强的酸性,虽然少,但是酸性却要比水合质子强得多,所以纯硫酸的哈米特酸度函数高达-12.0。
参考资料来源:百度百科-硫酸
总反应:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
Al极:2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O
Mg极:6H2O+6e-6OH-=3H2↑
可以把它当成原电池来写:
负极:Al - 3e + 4OH(-) = Al(OH)4(-)
正极:2H2O + 2e = 2OH(-) + H2
总反应:2Al + 2OH(-) + 6H2O = 2Al(OH)4(-) + 3H2
扩展资料:
电解是利用在作为电子导体的电极与作为离子导体的电解质的界面上发生的电化学反应进行化学品的合成高纯物质的制造以及材料表面的处理的过程。通电时,电解质中的阳离子移向阴极,吸收电子,发生还原作用,生成新物质;电解质中的阴离子移向阳极,放出电子,发生氧化作用,生成新物质。
参考资料来源:百度百科-电解
电解是将电流通过电解质溶液或熔融态电解质,(又称电解液),在阴极和阳极上引起氧化还原反应的过程,电化学电池在外加直流电压时可发生电解过程。
电解原理:
电解质中的离子常处于无秩序的运动中,通直流电后,离子作定向运动。阳离子向阴极移动,在阴极得到电子,被还原;阴离子向阳极移动,在阳极失去电子,被氧化。在水电解过程中,OH在阳极失去电子,被氧化成氧气放出;H在阴极得到电子,被还原成氢气放出。所得到的氧气和氢气,即为水电解过程的产品。电解时,在电极上析出的产物与电解质溶液之间形成电池,其电动势在数值上等于电解质的理论电解电压。
两极放电顺序:
阴离子:硫离子>碘离子>溴离子>氯离子>氢氧根离子>硫酸根离子>氟离子
阳离子:银离子>汞离子>三价铁离子>铜离子>氢离子>铅离子>锡离子>亚铁离子>锌离子>铝离子>镁离子>钠离子>钙离子>钾离子
注:铝离子,镁离子,钠离子,钙离子,钾离子得电子能力远远小于氢离子得电子能力,所以这些离子不能在水溶液条件下在电极(阴极)析出;但在熔融状态下可以放电。
三价铁离子在阴极上得电子生成亚铁离子,而非铁单质。
用途:
电解广泛应用于冶金工业中,如从矿石或化合物提取金属(电解冶金)或提纯金属(电解提纯),以及从溶液中沉积出金属(电镀)。金属钠和氯气是由电解溶融氯化钠生成的;电解氯化钠的水溶液则产生氢氧化钠和氯气。
阴极:2H+ + 2e- == H2(气体)
阳极:Cu - 2e- == Cu2+
总反应:Cu + H2SO4 =(电解)= CuSO4 + H2(气体)
2.锌上镀铜
阴极:Cu2+ + 2e- == Cu
阳极:Cu - 2e- == Cu2+
电解质溶液为:CuSO4溶液
1、阳极产生氧气
2、阴极产生氢气
3、硫酸的量不变
4、水不断减少,硫酸浓度变大,溶液的酸性增强,PH变小
所以电解水时,常向水中加入少量硫酸,以增强导电性,又不会干扰水的电解
+
e
=
H2↑
氢阳离子被还原为氢气;
阳极反应式为:Cu
-
2e
=
Cu2+
单质铜被氧化为二价铜离子;
总反应式为:Cu
+
H2SO4
=
CuSO4
+
H2↑
即用铜电极直流电解硫酸溶液得到氢气和硫酸铜。
阴极: 4H+ + 4e-= 2H2(^) 或 4H2O + 4e- = 2H2(^) + 4OH-
正极: 4OH- -4e- = O2(^) + 2H2O
总反应方程式: 2H2O =电解= O2(^)+ 2H2(^)
但失去电子能力OH->SO4(2-),所以就是阳极产生O2,阴极产生H2
平时电解水时加一些硫酸是为了增加水的导电性(纯水是绝缘的)