用铜电极电解硫酸水溶液的电极反应式和总反应式
阴极反应式为:2H+
+
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。
根据金属的活动性,可知,在铁铜稀硫酸形成的原电池中,铁为负极,铜为正极。所以电极反应式,铁极为:fe-2e-
=
fe2+,
铜极:h+
-2e-
=
h2
如果变为浓硝酸,因为铁发生钝化,所以负极为铜,正极为铁极。电极反应式为
铁极:2no3-
+4h+
+
2e-
=
2no2
+
2h2o
铜极:cu
-
2e-
=
cu2+
阳极不同、阴极一样。
此问题的回答首先明确两极的放电顺序:
一般情况下,阳极:活泼金属>S2->SO3 2->I->Br->Cl->OH->SO4 2->NO3->F-阴极:Ag+>Hg+>Fe3+>Cu2+>H+(酸中的H)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水中)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
所以他们的电极反应分别为:
用铜作电极电解稀硫酸时,
阳极:Cu-2e^-=Cu^2+
阴极:2H^+ +2e^-=H2↑总反应Cu+H2SO4=电解=CuSO4+H2↑
用惰性电极电解稀硫酸电极时,
阳极:4OH^- -4e^-=2H2O+O2↑
阴极:2H^+ +2e^-=H2↑总反应:2H2O= 通电= 2H2↑+ O2 ↑
希望我的回答能对你的学习有帮助!
第二阶段:阴极(铜)质量增加:阳极(铜)质量减小,电解质溶液PH几乎不变。
阴极:2H+ + 2e- =H2,
阳极:Cu - 2e- =Cu2+
(原本阳极应该是 2H2O - 4e- = O2 + 4H+,但现在铜和水比较,铜更容易失电子,所以此时阳极应该是铜失电子 )
电解之初,溶液中没有Cu2+
阳极上:Cu-2e- =Cu2+
阴极上:2H+ +2e- = H2 ↑
后来,溶液中的Cu2+由阳极逐步移动到阴极附近,并积累到一定浓度时,反应状况发生了改变。
即第二阶段中
阳极上:Cu-2e- =Cu2+
阴极上:Cu2+ +2e- = Cu
此时,装置变成了电镀池。
在电解过程中,有许多与此类似的分阶段电解问题。
如果变为浓硝酸,因为铁发生钝化,所以负极为铜,正极为铁极。电极反应式为
铁极:2NO3- +4H+ + 2e- = 2NO2 + 2H2O 铜极:Cu - 2e- = Cu2+
阴极:2H+ + 2e- = H2↑
总反应式:Cu + H2SO4 ==通电== CuSO4 + H2↑
当通电时间很长之后.稀硫酸就变成了硫酸铜溶液.
这时:
阳极:Cu - 2e = Cu2+
阴极:Cu2+ + 2e = Cu
这时就相当于电解精炼铜
现象:阳极(铜)变细,阴极附近有气泡(氢气)产生,溶液的颜色有无色逐渐变为蓝色,且蓝色有向阴极方向行进的趋势.一段时间后,阴极上有金属红色的固体(铜)产生,此时阴极气泡数量减少直至消失.再过一段时间后,铜棒上与液体接触的部分溶解了,而阴极变粗.
阳极(Cu) Cu-2e=Cu2+
阴极(Cu) 2H++2e=H2↑
总反应式 Cu+H2SO4==CuSO4+H2↑
当铜离子浓度增加到一定程度,氧化性Cu2+> H+ ,这时候,可能氢离子不再得电子,改为铜离子得电子,类似电解精炼铜,或者在另一电极镀铜,反应式如下
阳极 (Cu) Cu-2e=Cu2+
阴极(Cu) Cu2++2e=Cu 这是一个从量变到质变的过程