电解浓氯化钠溶液

H2SO4(l) + 水 硫酸分子
2H+(aq) + SO42–(aq) 可自由游動的離子
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21.4
關於電解質水溶液的一些知識
溶於水的電解質
電解質溶於水時，會產生可自由游動的離子。 例如：
NaCl(s) + 水
Na+(aq) + Cl–(aq)
可自由游動的離子
NaOH(s) + 水
電解極稀的氯化鈉溶液（用碳電極）
圖 21.8a 圖 21.8b 在陽極上，氫氧離子優先放電， 在陰極上，氫離子優先放電， 生成氧氣 生成氫氣
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21.5
電解離子化合物的水溶液
電解極稀的氯化鈉溶液（用碳電極）
溶液的變化
由於氫氧離子在陽極放電，周圍的水分子會不斷電 離，補充已消耗的氫氧離子。因水電離而產生的氫 離子，會在陽極周圍積聚，令該處的溶液呈酸性。
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21.2
簡單化學電池與電解池的比較
圖 21.2 化學電池和電解池的比較
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21.2
簡單化學電池與電解池的比較
化學電池 電解池 利用電能引發化學反應 的裝置 由化學電池的負電極流 至電解池的陰極，再流 至化學電池的正電極 氧化作用在陽極上發生； 還原作用在陰極上發生
氯離子被吸引至陽極，並發生氧化作用。 鈉離子被吸引至陰極，並發生還原作用。
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21.3
電解熔融氯化鈉（用碳電極）
在陽極上產生的反應：
2Cl–(l) Cl2(g) + 2e–
氧化作用
在陰極上產生的反應：
Na+(l) + e– Na(l)
還原作用
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21.3
電極是電流進出電解質時流經的導電體。
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21.1
電解：利用電能引發化學反應
陽極是發生氧化作用的地方，它連接於直流電 源的正端鈕。電子從陽極流向直流電源。 陰極是發生還原作用的地方，它連接於直流電 源的負端鈕。電子從直流電源流向陰極。
陰離子是帶負電荷的離子，被陽極吸引。 陽離子是帶正電荷的離子，被陰極吸引。
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21.4
關於電解質水溶液的一些知識
酸在水中的電離作用
酸是共價化合物。 但溶於水時，酸的分子亦會電離。
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21.4
關於電解質水溶液的一些知識
酸在水中的電離作用
例如：
HCl(g) + 水 氯化氫 分子
電離作用 電離作用 H+(aq) + Cl–(aq) 可自由游動的離子
功能
利用化學反應產生電能的 裝置 由負電極經外電路流至 正電極
電子流動方向
在電極上發生 的反應
氧化作用在負電極上發 生；還原作用在正電極 上發生
表 21.1 化學電池與電解池的比較
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21.3
電解熔融氯化鈉（用碳電極）
固體氯化鈉不會導電。 電流通入熔融氯化鈉時，就會產生化學變化。
電解熔融氯化鈉（用碳電極）
圖 21.4a 在陽極上，氯離子釋出電子， 生成氯氣
圖 21.4b 在陰極上，鈉離子接收電子， 生成鈉金屬
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21.4
關於電解質水溶液的一些知識
水的電離作用
電離作用是指原子或分子產生離子的過程。
水可輕微電離，產生氫離子和氫氧離子。 H2O(l) H+(aq) + OH–(aq)
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21.1
電解：利用電能引發化學反應
圖 21.1 電解池
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21.1
電解：利用電能引發化學反應
電解是利用電流通入熔融狀態或溶於水的電解 質時產生的化學反應。 電解池是一種裝置。在這裝置內會發生電解。 電解質是在熔融狀態或溶於水時能導電，並且 被電能分解的物質。

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21.6
影響水溶液的電解的因素
離子在電化序中的位置 溶液中離子的濃度 電極的性質
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21.6
影響水溶液的電解的因素
離子在電化序中的位置
陽離子的放電次序
在電化序中位置愈低的陽離子愈容易放電，因為它 們是較強的氧化劑。
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21.6
影響水溶液的電解的因素
離子在電化序中的位置
圖 21.9 陽離子的放電次序
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與此同時，氫離子在陰極放電，周圍的水分子亦會 不斷電離，補充已消耗的氫離子。因水電離而產生 的氫氧離子，會在陰極周圍積聚，令該處的溶液呈 鹼性。

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21.5
電解離子化合物的水溶液
電解極稀的氯化鈉溶液（用碳電極）
溶液的變化
如果把數滴通用指示劑加入氯化鈉溶液中，陽極周 圍的溶液會呈紅色，陰極周圍的溶液會呈藍色。 在電解過程中，電解池內的水分子不斷被消耗，氯 化鈉溶液的濃度會逐漸增加。
電解離子化合物的水溶液
電解極稀的氯化鈉溶液（用碳電極）
在陽極上產生的反應： 4OH–(aq) 在陰極上產生的反應： 2H+(aq) + 2e– H2(g) O2(g) + 2H2O(l) + 4e–
整體反應
2H2O(l) 2H2(g) + O2(g)
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21.5
電解離子化合物的水溶液
Na+(aq) + OH–(aq)
可自由游動的離子
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21.5
電解離子化合物的水溶液
電解酸化水（用鉑電極）
圖 21.5 用霍夫曼電量計電解 酸化水
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21.5
電解離子化合物的水溶液
電解酸化水（用鉑電極）
在陽極上產生的反應：
4OH–(aq)
O2(g) + 2H2O(l) + 4e–
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21.5
電解離子化合物的水溶液
電解酸化水（用鉑電極）
溶液的變化
電解池內的水分子不斷被消耗。 硫酸的濃度會逐漸增加。
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21.5
電解離子化合物的水溶液
電解極稀的氯化鈉溶液（用碳電極）
圖 21.7 電解極稀的氯化鈉溶液
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21.5
在陰極上產生的反應： 2H+(aq) + 2e– H2(g)
源自文库整體反應：
2H2O(l) 2H2(g) + O2(g)
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21.5
電解離子化合物的水溶液
電解酸化水（用鉑電極）
圖 21.6a 在陽極上，氫氧離子被氧化， 生成氧氣
圖 21.6b 在陰極上，氫離子被還原， 生成氫氣