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1、法拉第电解定律与库仑分析法法拉第电解定律与库仑分析法一、进行电解反应时，于电极上发生的电化学反应与溶液中通过电一、进行电解反应时，于电极上发生的电化学反应与溶液中通过电 量的关系，可以用法拉第电解定律表示：量的关系，可以用法拉第电解定律表示：1.1.电极上发生反应物质的质量与通过该体系的电量成正比；电极上发生反应物质的质量与通过该体系的电量成正比；2.2.通通过过同同量量的的电电量量时时电电极极上上所所沉沉积积的的各各物物质质的的质质量量与与各各该该物物质质的的M/nM/n成正比。成正比。上述关系即：上述关系即：二、二、利用电解反应来进行分析时：利用电解反应来进行分析时：可称量电极上析出物质的
2、质量可称量电极上析出物质的质量电重量法电重量法 可测量电解时通过的电量，再计算反应物质质量可测量电解时通过的电量，再计算反应物质质量库仑分析法库仑分析法库仑分析法库仑分析法控控制制电电位位库库仑仑分分析析法法：通通常常由由恒恒定定阴阴极极电电位位电电解解来来实实现现。由由于于库库仑仑分分析析是是根根据据进进行行电电解解时时通通过过的的电电解解池池电电量量来来分分析析的的，因因此此需需在在电电解解回回路中串联一个精确测量电量的库仑计。路中串联一个精确测量电量的库仑计。恒恒电电流流库库仑仑分分析析法法：是是建建立立在在控控制制电电流流电电解解的的基基础础上上的的。分分（1 1）被被测测物物直直接接
3、在在电电极极上上起起反反应应；（2 2）试试液液中中加加入入大大量量物物质质，该该物物质质经经电电解解后后产产生生一一种种试试剂剂（滴滴定定剂剂），然然后后被被测测物物与与所产生的试剂反应。（后者简称库仑滴定）。所产生的试剂反应。（后者简称库仑滴定）。控制电位库仑控制电位库仑分析法分析法恒电流库仑恒电流库仑滴定法滴定法控制电位库仑分析法控制电位库仑分析法 本本法法基基于于控控制制阴阴极极电电位位的的电电解解装装置置来来实实现现。为为测测得得电电解解过过程程中中通通过过电电解解池的电量。电路中串联一个能精确测量电量的池的电量。电路中串联一个能精确测量电量的库仑计库仑计。库仑计本身也是一种电解池，
4、可以应用不同的电极反应来构成。如：库仑计本身也是一种电解池，可以应用不同的电极反应来构成。如：1.1.氢氧库仑计氢氧库仑计 （电解水）（电解水）1F1F电量产生氢气电量产生氢气11200 11200 mLmL ，氧气，氧气 5600 5600 mLmL 共产生：共产生：16800 16800 mLmL气体气体 2.2.库仑式库仑计库仑式库仑计 (电解硫酸铜电解硫酸铜)电解结束后，反向恒电流电解，沉积的电解结束后，反向恒电流电解，沉积的CuCu全部反应；全部反应；Q Q=i i t t 3 3.电子积分库仑计电子积分库仑计 库仑计库仑计滴定库仑计 示意如右图。在烧杯中放置示意如右图。在烧杯中放置
5、0.03mol/LKBr和和0.2mol/LK2SO4（用（用来减小电阻）溶液，以铂网作阴极，来减小电阻）溶液，以铂网作阴极，银丝作阳极。电解时反应：银丝作阳极。电解时反应：Pt阴极阴极 2H2O+2e=2OH-Ag阳极阳极 2Ag+2Br-2e=2AgBr 通通电电后后，溶溶液液由由于于生生成成OH-，用用标标准准酸酸溶溶液液滴滴定定生生成成的的OH-，根根据据消消耗耗的标准酸量就可计算电量的标准酸量就可计算电量滴定库仑计滴定库仑计库仑计库仑计氢氧库仑计 如右图。由一支刻度管用橡皮管与电解管如右图。由一支刻度管用橡皮管与电解管相接，电解管中焊接两片铂电极，管外装有恒相接，电解管中焊接两片铂电
6、极，管外装有恒温水套。常用电解液是硫酸钾或硫酸钠，通过温水套。常用电解液是硫酸钾或硫酸钠，通过电流时，在阳极上析出氧，阴极上析出氢。电电流时，在阳极上析出氧，阴极上析出氢。电解前后刻度管中液面之差就是氢、氧总体积。解前后刻度管中液面之差就是氢、氧总体积。标准状态下，每库仑电量析出标准状态下，每库仑电量析出0.1742ml总气体总气体体积。设电解后体积为体积。设电解后体积为Vml,则析出物质的质量则析出物质的质量为：为：恒电流库仑滴定（库仑滴定）恒电流库仑滴定（库仑滴定）库库仑仑滴滴定定采采用用恒恒定定的的电电流流，以以100的的电电流流效效率率进进行行电电解解，产产生生一一种种电电极极反反应应
7、的的产产物物作作为为滴滴定定剂剂（电电生生滴滴定定剂剂），相相当当于于化化学学滴滴定定中中的的标标准准溶溶液液）与与待待测测物物质质定定量量作作用用，借借助助于于电电位位法法或或指指示示剂剂来来指指示示滴滴定定终终点点。通通过过实实验验中中测测定定出出的的时时间间，利利用用公公式式：电电量量电电流流x时时间间，就就可可以以指指导导产产生生该该滴滴定定剂剂所所需需的的电电量量，进进而而求求得得被被测测物物质质的的量量。故故库库仑仑滴滴定定并并不不需需要要化化学学滴滴定定和和其其它它仪器滴定分析中的标准溶液和体积计量。仪器滴定分析中的标准溶液和体积计量。库仑滴定库仑滴定的特点的特点(1)(1)不必配制标准溶液不必配制标准溶液(2)(2)滴滴定定剂剂来来自自于于电电解解时时的的电电极极产产物物，产产生生后后立立即即与溶液与溶液 中待测物质反应中待测物质反应(3)(3)库仑滴定中的电量容易控制和准确测量库仑滴定中的电量容易控制和准确测量(4)(4)方法的灵敏度、准确度较高。方法的灵敏度、准确度较高。1010-5-5-10-10-9-9 g/mLg/mL库仑滴定装置库仑滴定装置1.工作电极 2.辅助电极 3，4.指示电极