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密封电解池中有水参与的电极反应

点击次数:1632    更新时间:2021-10-25
    对于密封电解池中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,进一步探究密封电解池中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2H2O+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↑。
  故电解上述两类密封电解池中的电解质溶液的实质都是盐和电解水。

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