1、1电解池中有水参与的电极反应式的书写一、分析问题对于电解有水参与的电解质溶液有两类,我们可先写出其电极反应,分析一下有 H+或 OH-放电的电极反应中 H+或 OH-的来源,进一步探究有水参与的电极反应式的书写规律。1、电解水型(阳极为惰性电极)电解强碱溶液(如 NaOH 溶液)其电极反应式分别为:阳极反应:4OH -4e -=2H2O+O2(OH -来自于 NaOH 的电离)阴极反应:2H +2e-=H2(H +来自于水的电离)因为阴极反应的 H+来自于水的电离,2H 2O2H+2OH- ,2H +2e-=H2,两式相加得 2H2O+2e-=H2+2OH -,所以其阴极反应还可以写成 2H2
2、O+2e-=H2+2OH -的形式。若要写电解总反应式,其阴极反应必须写成 2H2O+2e-=H2+2OH -的形式,根据电子守恒,将阴、阳两极反应相加得电解总反应式为 2H2O 2 H2+ O 2。电解含氧酸溶液(如 H2SO4溶液)其电极反应式分别为:阳极反应:4OH -4e -=2H2O+O2(OH -来自于水的电离)阴极反应:2H +2e-=H2(H +来自于 H2SO4的电离)因为阳极反应的 OH-来自于水的电离,4H 2O 4H+4OH- ,4OH -4e -=2H2O+O2,两式相加得 2H2O4e -=4H+O2,所以其阳极反应还可以写成 2H2O4e -=4H+O2的形式。若
3、要写电解总反应式,其阳极反应必须写成 2H2O4e -=4H+O2的形式,根据电子守恒,将阴、阳两极反应相加得电解总反应式为 2H2O 2 H2+ O 2。电解活泼金属的含氧酸盐溶液(如 Na2SO4溶液)其电极反应式分别为:阳极反应:4OH -4e -=2H2O+O2(OH -来自于水的电离)阴极反应:2H +2e-=H2(H +来自于水的电离)因为阴极、阳极反应中的 H+、OH -均来自于水的电离,则上述阳极反应还可以写成 2H2O4e -=4H+O2的形式,阴极反应还可以写成 2H2O+2e-=H2+2OH -的形式。若要写电解总反应式,其阳极反应必须写成 2H2O4e -=4H+O2的
4、形式,阴极反应必须写成 2H2O+2e-=H2+22OH-的形式,根据电子守恒,将阴、阳两极反应相加得电解总反应式为 2H2O 2 H2+ O 2。故电解上述三类电解质溶液的实质都是电解水。2、电解盐和水型(阳极为惰性电极)电解不活泼金属的含氧酸盐溶液(如 CuSO4溶液)其电极反应式分别为:阳极反应:4OH -4e -=2H2O+O2(OH -来自于水的电离)阴极反应:Cu 2+2e-= Cu因为上述阳极反应的 OH-来自于水的电离,所以其阳极反应还可以写成 2H2O4e -=4H+O2的形式。若要写电解总反应式,其阳极反应必须写成 2H2O4e -=4H+O2的形式,根据电子守恒,将阴、阳
5、两极反应相加得电解总反应式为 2Cu2+2H2O 2Cu+4H+O2。故电解上述两类电解质溶液的实质都是盐和电解水。HCl:阳极反应式:2Cl- - 2e- = Cl2阴极反应式:2H+ + 2e- = H2总反应式:2HCl =通电= H2 + Cl2本质:电解 HClpH 变化:变大恢复方法:通入 HClH2SO4:阳极反应式:2H2O - 4e- = O2 + 4H+阴极反应式:2H+ + 2e- = H2总反应式:2H2O =通电= 2H2 + O2本质:电解水pH 变化:变小恢复方法:加水NaOH:阳极反应式:4OH- - 4e- = O2 + 2H2O阴极反应式:2H2O + 2e
6、- = H2 + 2OH-总反应式:2H2O =通电= 2H2 + O2本质:电解水pH 变化:变大恢复方法:加水Na2SO4:阳极反应式:4OH- - 4e- = O2 + 2H2O阴极反应式:2H+ + 2e- = H2总反应式:2H2O =通电= 2H2 + O2本质:电解水pH 变化:不变恢复方法:加水CuSO4:阳极反应式:2H2O - 4e- = O2 + 4H+阴极反应式:Cu2+ + 2e- = Cu总反应式:2CuSO4 + 2H2O =通电= 2Cu + O2 + 2H2SO4本质:电解 Cu2+和水pH 变化:变小恢复方法:加 CuOCuCl2:阳极反应式:2Cl- - 2e- = Cl2阴极反应式:Cu2+ + 2e- = Cu3总反应式:CuCl2 =通电= Cu + Cl2本质:电解 CuCl2pH 变化:变大恢复方法:加 CuCl2