高考化学一轮复习专题之有水参与的电极反应式的书写总结

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-=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，2H2O==2H++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） ⑴电解活泼金属的无氧酸盐溶液（如NaCl溶液） 其电极反应式分别为： 阳极反应：2Cl-－2e-=Cl2↑ 阴极反应：2H++2e-=H2↑（H+来自于水的电离） 因为上述阴极反应的H+来自于水的电离，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2Cl-+2H2O==Cl2↑+ H2↑+2OH-。 ⑵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。 二、总结规律 通过上述有水参与的电解质溶液的电解原理分析，其电极反应式的书写规律归纳如下： 1、在酸溶液中，阴极反应必须写成H+放电的形式，阳极反应既可写成OH-的放电形式，又可写成H2O的形式（因为OH-来自于水的电离），如上述电解H2SO4溶液的电极反应。 2、在碱溶液中，阳极反应必须写成OH-放电的形式，阴极反应既可写成的H+放电形式，又可写成H2O的形式（因为H+来自于水的电离），如上述电解NaOH溶液的电极反应。 3、在盐溶液中，有水参与的电极反应，既可写成的H+或OH-放电形式，又可写成H2O的形式（因为H+或OH-来自于水的电离），如上述电解Na2 SO4、NaCl、CuSO4溶液的电极反应。