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通電後,食鹽水中的發生電氯化鈉(NaCl)與水(H2O)離,分別在陰極與陽極生成氫氣與氯氣。剩下的氫氧根離子與鈉離子結合生成氫氧化鈉分子。
工業上常常用電解食鹽水製取氫氧化鈉。由於氯氣與氫氧化鈉溶液如果接觸會生成NaCl和NaClO(次氯酸鈉),工業制氫氧化鈉使用離子交換膜(不允許帶負電的氯離子或氯氣透過)隔絕氯離子與氫氧化鈉。
在食鹽水裡氯化鈉完全電離,水分子是微弱電離的,因而存在著Na+、H+、Cl-、OH-四種離子。
NaCl=Na++Cl-
H2O =H++OH-
當接通直流電源後,帶負電的OH-和Cl-移向陽極,帶正電的Na+和H+移向陰極。電解食鹽水
在這樣的電解條件下,在陽極,Cl-比OH-容易失去電子被氧化成氯原子,氯原子兩兩結合成氯分子放出氯氣。
2Cl--2e=Cl2↑(氧化反應)
在陰極,H+比Na+容易得到電子,因而H+不斷從陰極獲得電子被還原為氫原子,氫原子兩兩結合成氫分子從陰極放出氫氣。
2H++2e=H2↑ (還原反應)
由於H+在陰極上不斷得到電子而生成氫氣放出,破壞了附近的水的電離平衡,水分子繼續電離成H+和OH-,H+又不斷得到電子,結果溶液裡OH-的數目相對地增多了。因而陰極附近形成了氫氧化鈉的溶液。電解飽和食鹽水的總的化學方程式可以表示如下:
2NaCl+2H2O===通電====2NaOH+H2↑+Cl2↑
電解飽和食鹽水的原理是什麼,——氯離子與氫離子在電極的作用下發生氧化還原反應,生成氯氣與氫氣。
為什麼要加入稀氫氧化鈉——主要 是為了增加導電性,加快電解的速度