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为什么用铂电极电解硫酸铜,总是电解不彻底,且溶液中存在极少量铜离子,使溶液显蓝色?

知乎用户aaR1mb
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不是做电化学的,就随便说说。

记得听过一个报告,提到电解过程中随着铜离子浓度的降低,对应的电极电势也逐渐降低,当铜离子浓度降低到某一值时,电极电势接近氢离子的析出电势,氢便开始在阴极析出。

而且氢离子在溶液中的移动速度要比铜离子快得多,电解时电极表面上富集了氢离子,动力学上析氢也没问题。

我猜,大概率是因为在题主的实验条件下,电解后铜离子浓度虽然很低,低到再电解会析氢或发生其它反应了,但没低过显色的浓度,还是能看到颜色。

注意一下电极上有没有小气泡就知道是不是因为析氢导致的“电解不彻底”了。(其他回答也说了,“电解不彻底”这种说法满满的高中化学风味,这里就不展开说了。)


如果要定量评估这个问题。首先从比色法的资料里查一下铜离子的浓度多低时看不出颜色。

再找一下Nernst方程需要的几个参数,比如标准电极电势和活度系数。更细致的话,估计一下电流密度,算一下超电势,再加上电解导致的pH下降什么的。用这些数据估算一下发生析氢反应时铜离子的浓度。

比一下两个浓度就知道了。

编辑于 2023-02-05 19:52・IP 属地江苏
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