电解中含氧酸根的行为
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：
———————S 2＞I ＞Br ＞OH ＞Cl ＞(OH) ＞含氧酸根＞F
阴极放电次序：
K +＜Ca 2+＜Na +＜Mg 2+＜Al 3+＜(H+) ＜Zn 2+＜Fe 2+＜Sn 2+＜Pb 2+＜H +＜Cu 2+＜Fe 3+＜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
—2—2—是“最高价含氧酸根”！否则如SO 3还原性在应S ＞I 之间(2012年北京高考题——阳极
———反应：SO 32—2e +H2O==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：Fe 2+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：Fe 2+—e =Fe3+) ，酸性溶液中氧化性强的含氧酸根如NO 3优先于
——Cu 2+或Ag +在阴极放电(2013年重庆高考题——阴极反应：2NO 3+6e+6H+==N2↑+ 3H2O) 。
（2）电解规律与工业生产仍有很多不同，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) 2SO 4制备(NH4) 2S 2O 8的阳极反应：
———2SO 42—2e == S2O 82) 。
电解饱和KHSO 4溶液可以制备K 2S 2O 8
—
——2—S 2O 8具有很强的氧化性。S 2O 82==2SO42 E 0=2.05V
— 过氧链断裂得2e
—— O 3S —O —SO 3
1
2SO 42失去2e —生成的S 2O 82过程：
—
失去2e 形成过氧链 过氧链
O ———— O —因为S 2O 82中存在过氧链，过氧链上的两个O 原子各为—1价，所以其中S 原子的化合价为+6价。
—在电解液中，主要含有K +、H +和HSO 4离子，电流通过溶液后，发生电极反应，其中：
— 阴极反应： 2H ++2e==H2↑ E 0=0V
———阳极反应： 2HSO 4==S2O 82+2H++2e
从标准电极电位来看，阳极应该是H 2O 被氧化生成O 2：
— 2H 2O==O 2↑+4H++4e E 0=1.23V
实际上从水里放出O 2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1 mol/LKOH溶液中电流密度为1 A/cm2此外温度高K 2S 2O 8不稳定，所以低温有利于K 2S 2O 8的制备。
工业上电解饱和KHSO 4溶液制备K 2S 2O 8的条件：①Pt 电极；②高电流密度；③低温。 —— 2