电解池中有水参与的电极反应式的书写
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电解池中有水参与的电极反应式的书写
集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]
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）
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-=2H
2O+O
2
↑（OH-来自于NaOH的电离）
阴极反应：2H++2e-=H
2
↑（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-①，2H++2e-=H
2
↑②，两式
相加得2H
2O+2e-=H
2
↑+2OH-，所以其阴极反应还可以写成2H
2
O+2e-=H
2
↑+2OH-的形
式。若要写电解总反应式，其阴极反应必须写成2H
2O+2e-=H
2
↑+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2H
2O2H
2
↑+O
2
↑。
⑵电解含氧酸溶液（如H
2SO
4
溶液）
其电极反应式分别为：
阳极反应：4OH-－4e-=2H
2O+O
2
↑（OH-来自于水的电离）
阴极反应：2H++2e-=H
2↑（H+来自于H
2
SO
4
的电离）
因为阳极反应的OH-来自于水的电离，4H
2O4H++4OH-①，4OH-－4e-=2H
2
O+O
2
↑
②，两式相加得2H
2O－4e-=4H++O
2
↑，所以其阳极反应还可以写成2H
2
O－4e-=4H+
+O
2↑的形式。若要写电解总反应式，其阳极反应必须写成2H
2
O－4e-=4H++O
2
↑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2H
2O2H
2
↑+O
2
↑。
⑶电解活泼金属的含氧酸盐溶液（如Na
2SO
4
溶液）
其电极反应式分别为：
阳极反应：4OH-－4e-=2H
2O+O
2
↑（OH-来自于水的电离）
阴极反应：2H++2e-=H
2
↑（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2H
2O－4e-=4H++O
2
↑的形式，阴极反应还可以写成2H
2
O+2e-=H
2
↑+2OH-的形
式。若要写电解总反应式，其阳极反应必须写成2H
2O－4e-=4H++O
2
↑的形式，阴
极反应必须写成2H
2O+2e-=H
2
↑+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2H
2O2H
2
↑+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CuSO
4
溶液）其电极反应式分别为：
阳极反应：4OH-－4e-=2H
2O+O
2
↑（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2H
2
O
－4e-=4H++O
2↑的形式。若要写电解总反应式，其阳极反应必须写成2H
2
O－4e-=4
H++O
2
↑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+
+2H
2O2Cu+4H++O
2
↑。
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↑