电解池中有水参与的电极反应式的书写

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O H-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）
⑴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，2H2O2H++2OH-①，2H++2e-=H2↑②，两式相加得2H2 O+2e-=H2↑+2OH-，所以其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↑+ O2↑。

⑵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，4H2O 4H++4OH-①，4OH-－4e-=2H2O+O2↑②，两式相加得2H2O－4e-=4H++O2↑，所以其阳极反应还可以写成2H2O－4e-=4H++O2↑的形式。

若要写电解总反应式，其阳极反应必须写成2H2O－4e-=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↑+ O2↑。

⑶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2H2O －4e-=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2H2O－4e-=4H++O2↑的形式，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↑+ O2↑。

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：Cu2++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2H2O－4e-=4H++O2↑的形式。

若要写电解总反应式，其阳极反应必须写成2H2O－4e-=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HCl
pH变化：变大
恢复方法：通入HCl
H2SO4：
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- == 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CuO
CuCl2：
阳极反应式：2Cl- - 2e- == Cl2↑
阴极反应式：Cu2+ + 2e- == Cu
总反应式：CuCl2 ==通电== Cu↓ + Cl2↑本质：电解CuCl2
pH变化：变大
恢复方法：加CuCl2。