电化学中溶液酸碱性的变化规律
【题记】电化学学习过程中,一些学生对两极区和溶液的酸碱性判断不清,现总结如下,仅供参考:
溶液酸碱性的产生无非是三种情况:①H+的产生或消耗②OH-的产生或消耗③H2O的产生或消耗:
一、H+的产生或消耗:
产生H+,溶液酸性增强,PH降低;
消耗H+,溶液酸性减弱,PH升高。
二、OH-的产生或消耗:
产生OH-,溶液酸性减弱,PH升高;
消耗OH-,溶液酸性增强,PH降低。
三、H2O的产生或消耗:
产生H2O,则使溶液浓度降低,原溶液如果是酸,则酸性降低,PH升高;原溶液如果是碱,则碱性降低,PH降低。
消耗H2O,则使溶液浓度升高,原溶液如果是酸,则酸性增强,PH降低;原溶液如果是碱,则碱性增强,PH升高。
【例1】:氢氧燃料电池
(1)如果电解质是H2SO4,正极:O2 +
4e- + 4H+ =
2H2O,消耗H+,则正极区酸性减弱,PH升高;负极:2H2
- 4e- = 4H+
,产生H+,则负极区酸性增强,PH降低;反应产物是水,则原电池中H2SO4浓度降低,总溶液酸性减弱,PH升高。
(2)如果电解质是KOH,正极:O2 + 4e- + 2H2O =
4OH-,产生OH-,则正极区碱性增强,PH升高;负极:2H2
- 4e- +4OH-= 4H2O
,消耗OH-,则负极区碱性减弱,PH降低;反应产物是水,则原电池中KOH浓度降低,总溶液碱性减弱,PH降低。
【例2】:电解H2O
(1)如果电解质是H2SO4,阳极:4OH- -
4e- = 2H2O +
O2,消耗OH-,则阳极区酸性增强,PH降低;阴极:4H+
+ 4e- =
2H2,消耗H+,则阴极区酸性减弱,PH升高;反应中消耗水,则电解池中H2SO4浓度增大,总溶液酸性增强,PH降低。
(2)如果电解质是KOH,阳极:4OH- - 4e-
= 2H2O +
O2,消耗OH-,则阳极区碱性减弱,PH降低;阴极:4H+
+ 4e- =
2H2,消耗H+,则阴极区碱性增强,PH升高;反应中消耗水,则电解池中KOH浓度增大,总溶液碱性增强,PH升高。
(3)如果电解质是Na2SO4,阳极:4OH- -
4e- = 2H2O +
O2,消耗OH-,则阳极区酸性增强,PH降低;阴极:4H+
+ 4e- =
2H2,消耗H+,则阴极区碱性增强,PH升高;反应中消耗水,则电解池中Na2SO4浓度增大,总溶液酸碱性不变,PH不变。
【试一试】
1、碱性银锌电池的电解质为KOH,
正极反应为:Ag2O + 2e- + H2O= 2Ag
+2OH-,
总反应为:Zn +
Ag2O+ H2O=2Ag+
Zn(OH)2
试分析正负两极区和原电池总溶液的PH变化?
2、惰性电极电解NaCl溶液阴阳两极区和总溶液的PH变化?
3、惰性电极电解AgNO3溶液阴阳两极区和总溶液的PH变化?
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