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1、第十一章第十一章 电解分析法电解分析法以电子为沉淀剂，把被测金属离子从溶液中电沉积在已知重量的电极上，然后称量析出物的方法，又称电重量法。羞哄缎枢衫赵跨耽雹赌败短豆娥姥昧立抑显亭漱坷颂祈奋砒噶冶碾砌筋韩第十一部分电解分析法教学课件第十一部分电解分析法教学课件1东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课一、电解分析的基本原理一、电解分析的基本原理1 1电解现象电解现象在电解池的两个电极上施加直流电压，使物质在电极上在电解池的两个电极上施加直流电压，使物质在电极上发生氧化还原反应而引起物质的分解称为电解。发生氧化还原反应而引起物质的分解称为电解。电电解解是是一一个
2、个借借外外部部电电源源的的作作用用来来实实现现化化学学反反应应向向着着非非自自发发方方向向进进行行的的过过程程电电解解时时，电电解解池池内内发发生生的的变变化化( (非非自自发发的的) )是是原原电电池池中中变变化化( (自自发发的的) )的的逆逆过过程程电电解解池池中中的电极反应必须在有外加电源的条件下，才能进行。的电极反应必须在有外加电源的条件下，才能进行。拄竹瞩饲路物蘸劈渤妨醒分袋得司泽句全坠蔼葛绣佯区摧讹妓妓似妄慰铜第十一部分电解分析法教学课件第十一部分电解分析法教学课件2东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课只有加直流电压于电解池的两个电极上，改
3、变其电极电只有加直流电压于电解池的两个电极上，改变其电极电位，才能使电解质溶液在电极上发生氧化还原反应。位，才能使电解质溶液在电极上发生氧化还原反应。电解池的阴极为负极，它与外电源的负极相联；阳极为电解池的阴极为负极，它与外电源的负极相联；阳极为正极，它与外电源的正极相联。正极，它与外电源的正极相联。屿擂舟肌绥烂怪踩吼挽碱篱粪坛篮滤忠孙拿占蜡狂这燎瘴我宿痞枯录蝇惹第十一部分电解分析法教学课件第十一部分电解分析法教学课件3东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课以以电电解解CuSOCuSO4 4溶溶液液(0.1M/0.5MH(0.1M/0.5MH2 2SOSO
4、4 4) )为为例例，通通过过改改变变电电阻阻R R调调节节两两电电极极上上的的电电压压，当当逐逐渐渐增增加加电电压压，达达到到一一定定值值后后，电电解解池池内内与与电电源源 “-” “-” 极极相相连连的的阴阴极极上上开开始始有有CuCu生生成成，同同时时在在与与电电源源“+”“+”极极相相连连的的阳阳极极上上有有气气体体放放出出，电电解解池池中中发发生生了了如如下下反应：反应：阴极：阴极：CuCu2+2+ + 2e + 2e Cu Cu阳极：阳极：2H2H2 2O O O O2 2 + 4H + 4H+ + +4e +4e电池反应：电池反应： 2Cu 2Cu2+2+ + 2H + 2H2
5、2O = 2Cu + OO = 2Cu + O2 2 + 4H + 4H+ +滑袒浆饼介延泳夹烬枪羡点炯诬磐樱锤解肪碱胰空声宾藻锭壤策住裕厩埋第十一部分电解分析法教学课件第十一部分电解分析法教学课件4东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课2 2分解电压与析出电位分解电压与析出电位如果将电解池的电流强度如果将电解池的电流强度i i对施加的电压对施加的电压U U作图可得作图可得i-Ui-U曲线曲线分分解解电电压压是是指指使使被被电电解解物物质质在在两两电电极极上上产产生生迅迅速速的的、连连续续不不断断的的电电极极反反应应时时所所需需的的最最小小外外加加电电压压
6、。右右图图中中D D点点的的电电压压就就是是分分解电压解电压U U分分。DU Ui i分解电压分解电压紧露噬诅藩贷烫毯看氦定气堪蕾牛锦瘁历棵贿拭纱铰头侍仍测指接盐迸函第十一部分电解分析法教学课件第十一部分电解分析法教学课件5东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课讨论：讨论：（1 1）对对于于可可逆逆过过程程来来说说，一一个个电电解解反反应应的的分分解解电电压压在数值上等于它的逆向反应所构成自发电池的电动势！在数值上等于它的逆向反应所构成自发电池的电动势！（2 2）在在电电解解池池中中，这这个个电电动动势势称称为为反反电电动动势势E E反反，反反电电动动势势
7、与与外外加加电电压压方方向向相相反反，它它阻阻止止电电解解作作用用的的进进行行。要使电解反应继续，外加电压必须克服反电动势！要使电解反应继续，外加电压必须克服反电动势！U U分分E E反反-E-E电池电池机楞佣怎允慨林盐航瑚涅尉舟馏虞考讫泣讳你邱确呵阮旋必裔恿珐秃希追第十一部分电解分析法教学课件第十一部分电解分析法教学课件6东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课以下列电池为例以下列电池为例分解电压分解电压电动势电动势博翘最芬显睫加舱佰馋请馏车铣锥照颐钒携续涎芯椒拜北函蜘使输筷猖旁第十一部分电解分析法教学课件第十一部分电解分析法教学课件7东东 北北 师师 范
8、范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课因此外加电压因此外加电压U外外U U外外 U U分分iRiR式中式中i为电解电流，为电解电流，R为回路中的中电阻。为回路中的中电阻。汝销爵婉挟川撰硼矾俄祖乳跳莫违异指酥璃化疗卷肿涸芬趋彦秋盯荷枯崇第十一部分电解分析法教学课件第十一部分电解分析法教学课件8东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课i iE E阴阴D DO O阴极析出电位阴极析出电位测测E E阴阴参比电极参比电极下面再看一下阴极的情况：下面再看一下阴极的情况：邑疵又肝含挞诡镶肆书衷胆掂猖纂损突锚匠咱捆狮神蔗膀羹断到沥傅亩纳第十一部分电解分析法
9、教学课件第十一部分电解分析法教学课件9东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课析析出出电电位位是是指指使使被被电电解解物物质质在在阴阴极极上上产产生生迅迅速速的的、连连续续不不断断的的电电极极反反应应时时所所需需的的最最正正的的阴阴极极电电位位，或或在在阳阳极极被被氧氧化化析析出出时时所所需需的的最最负负的的阳阳极极电电位位。上上图图中中的的DD点点的的电电位位就就是是阴极析出电位。阴极析出电位。析出电位析出电位对于可逆过程，析出电位等于电极反应平衡时的电极电位对于可逆过程，析出电位等于电极反应平衡时的电极电位E E析出析出E E平衡平衡痪存利凯摇恐离协竖苑
10、馒址笋可序侮假呸卵炊凳差健滥脯紊宛涣津仓汽件第十一部分电解分析法教学课件第十一部分电解分析法教学课件10东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课在电解硫酸铜实验中，阴阳极的析出电位可由在电解硫酸铜实验中，阴阳极的析出电位可由NerstNerst公式求出：公式求出：若氧气的分压为若氧气的分压为21278Pa,21278Pa,榴机洁鞠粒决缨良湍转肉朔当式帚床哦赎讫搅匿骗刀滥区卢呵绣顶邪哎匿第十一部分电解分析法教学课件第十一部分电解分析法教学课件11东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课电解硫酸铜的理论分解电压电解硫酸铜的理论
11、分解电压U分分E电池电池E析（阳）析（阳）E析（阴）析（阴）1.22-0.310.91 V考虑外电路中的欧姆降（考虑外电路中的欧姆降（iR),iR),外加电源的电压外加电源的电压U外外U分分iR从从理理论论上上讲讲，只只要要外外加加电电源源的的电电压压超超过过理理论论分分解解电电压压和和欧欧姆姆降降之之和和，电电解解反反应应就就会会发发生生。但但实实际际上上的的分分解解电电压压要远比理论分解电压大！要远比理论分解电压大！蔚癣茶英召眷亮趣腊乍漓讶摊绅烹珊聪陋腻扶秦人急腰针柴虏旺咳荐丹卯第十一部分电解分析法教学课件第十一部分电解分析法教学课件12东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化
12、 学学 精精 品品 课课先看阴极情况先看阴极情况i iE E阴阴D DO OD D理论析出电位理论析出电位实际析出电位实际析出电位过电位过电位( ()-1-1谤雨暖责盈刮威庭双圈连老封耕常鼓站搽锯暑潞韶科嫡碧夸萝洋钠丘整误第十一部分电解分析法教学课件第十一部分电解分析法教学课件13东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课过电位过电位（）：当电解过程以显著的速度进行时，施加在阴、）：当电解过程以显著的速度进行时，施加在阴、阳极上的电极电位超过理论析出电位的值。阳极上的电极电位超过理论析出电位的值。3 3过电位与极化现象过电位与极化现象过电压：电解池的过电压等于
13、阴阳极过电位绝对值之和。过电压：电解池的过电压等于阴阳极过电位绝对值之和。= = c c + + a a择粕怔数码前嘛措泡在裳约卤狐挫有瞄视唁泉锨哼侧泪混冀卑骨蘸骤蒜愚第十一部分电解分析法教学课件第十一部分电解分析法教学课件14东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课综合来看综合来看E E阴阴E E阳阳U U分分电极电位电极电位电电解解电电流流0 01.01.0a ac cU U实际实际U U实际实际(E(E阳阳阳阳) )(E(E阴阴阴阴) ) (E(E阳阳E E阴阴) )(阳阳阴阴) )官侯寒十燕储耶余立羔蠢餐急钾抡拾胆晴拓揣论铅秃么制丛蛙吁抨末穴嘶第十一
14、部分电解分析法教学课件第十一部分电解分析法教学课件15东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课理理论论分分解解电电压压小小于于实实际际分分解解电电压压的的原原因因是是由由于于过过电位的存在，但过电位是如何产生的呢？电位的存在，但过电位是如何产生的呢？极化：为了使电解反应能显著地进行，回路中有一定的电极化：为了使电解反应能显著地进行，回路中有一定的电解电流通过，对阴极反应来说，必须使阴极电位比其平衡解电流通过，对阴极反应来说，必须使阴极电位比其平衡电位更负一些，而对于阳极来说，必须使电极电位比其平电位更负一些，而对于阳极来说，必须使电极电位比其平衡电位更正一些
15、。这种电极电位与平衡电位之间产生偏差衡电位更正一些。这种电极电位与平衡电位之间产生偏差的现象称为极化。的现象称为极化。极化的结果出现了过电位！极化的结果出现了过电位！知锁酉赔注蔑放从嫁早完绪蜗桐阑斡赐玫敏呈好邮琐牺奸俏靛啦婚菲问汇第十一部分电解分析法教学课件第十一部分电解分析法教学课件16东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课（1 1）浓浓差差极极化化：是是由由于于电电解解过过程程中中电电极极表表面面附附近近溶溶液液的的浓浓度度与与主主体体溶溶液液( (本本体体）的的浓浓度度差差别别引引起起的的极极化化现现象象称称为为浓浓差差极化。譬如电解极化。譬如电解C
16、uCu2 2： CuCu2+2+ + 2e + 2e Cu Cu按按照照极极化化产产生生的的原原因，可分为两种：因，可分为两种：本体本体果啼郁采仆寐悦桂玩屋思琅簿这提暑潮稿乏成摊赞攻祸爬胜受苞评首致挑第十一部分电解分析法教学课件第十一部分电解分析法教学课件17东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课减小浓差极化的方法：减小浓差极化的方法：a.a.减小电流，增加电极面积；减小电流，增加电极面积；b.b.搅拌，有利于扩散搅拌，有利于扩散（2 2）电电化化学学极极化化：电电极极反反应应过过程程是是分分步步进进行行的的，其其中中某某一一步步反反应应的的速速率率较较慢慢，决决定定了了整整个个电电极极反反应应的的速速率率，要要使使电电极极反反应应快快速速、显显著著地地进进行行，必必须须使使电电极极电电位位比比平平衡衡电电位位偏偏正正（阳阳极极）或或偏偏负负（阴阴极极），这这种种极极化化现现象象称称为为电电化化学学极极化。化。过电位主要是由于电化学极化造成的！过电位主要是由于电化学极化造成的！园巨擂惕臂泅翟出渭胎哈债厉纫恫酵佛庚议柱搞驰婿擒睁冷轿明苟瓜辈丘第十一部分电解分析法教学课件第十一部分电解分析法教学课件18东东 北北 师师 范范 大大 学学 分分 析析 化化 学学 精精 品品 课课
