电解中含氧酸根的行为

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1、电解中含氧酸根的行为皖智教育胡征善电解规律是电化学教学中重难点，凡教学资料中都归纳有电解规律。惰性电极电极水溶液：阳极放电次序：S2—＞I—＞Br—＞OH—＞Cl—＞(OH—)＞含氧酸根＞F—阴极放电次序：K+＜Ca2+＜Na+＜Mg2+＜Al3+＜(H+)＜Zn2+＜Fe2+＜Sn2+＜Pb2+＜H+＜Cu2+＜Fe3+＜Ag+在此电解规律中，括号中的H+或OH—分别是水提供的H+或OH—。“含氧酸根”必须是“最高价含氧酸根”！否则如SO32—还原性在应S2—＞I—之间(2012年北京高考题——阳极反应：SO32——2e—+H2O==

2、SO42—+2H+)。电解规律也可以用下列坐标图表示：应该指出的是：（1）电解规律是物质氧化还原性的具体体现，在阳极放电是还原性强的物质或离子，在阴极放电是氧化性强的物质或离子。在阳极放电的可以是阳离子，在阴极放电的可以是阴离子。例如：Fe2+还原性大于I—，优先于I—在阳极放电(2012年天津和2013年北京高考题——阳极反应：Fe2+—e—=Fe3+)，酸性溶液中氧化性强的含氧酸根如NO3—优先于Cu2+或Ag+在阴极放电(2013年重庆高考题——阴极反应：2NO3—+6e—+6H+==N2↑+3H2O)。（2）电解规律与工业生产仍

3、有很多不同，电解条件不同其电解产物可能不按电解规律来判断(2009年江苏高考题——电解(NH4)2SO4制备(NH4)2S2O8的阳极反应：2SO42——2e—==S2O82—)。电解饱和KHSO4溶液可以制备K2S2O8S2O82—具有很强的氧化性。S2O82—+2e—==2SO42—E0=2.05V过氧链断裂得2e——O3S—O—O—SO3—22SO42—失去2e—生成的S2O82—过程：失去2e—形成过氧链过氧链OO——OOOO——OOSSSSOO——OOOO——OO因为S2O82—中存在过氧链，过氧链上的两个O原子各为—1价，所

4、以其中S原子的化合价为+6价。在电解液中，主要含有K+、H+和HSO4—离子，电流通过溶液后，发生电极反应，其中：阴极反应：2H++2e—==H2↑E0=0V阳极反应：2HSO4—==S2O82—+2H++2e—从标准电极电位来看，阳极应该是H2O被氧化生成O2：2H2O==O2↑+4H++4e—E0=1.23V实际上从水里放出O2需要的电位比1.23V更大，这是由于水的氧化反应是一个很慢的过程，需要外加电压(超电压)才能进行。超电压的大小与电解质溶液、电极材料和电流密度有关。在1mol/LKOH溶液中电流密度为1A/cm2时几种阳极材

5、料的超电位如下：阳极材料NiCuAgPt超电位/V0.850.791.131.49因为低温水被氧化的速度会变小，增加了氧气的超电压，此外温度高K2S2O8不稳定，所以低温有利于K2S2O8的制备。工业上电解饱和KHSO4溶液制备K2S2O8的条件：①Pt电极；②高电流密度；③低温。2