Question

试分析以石墨为电极电解Cu（NO₃）₂溶液的原理。请试着写出⑴电极反应式； ⑵电解的总反应式和离子方程式。

Answer 1

⑴ 阳极 4OH^－ → 2H₂O ＋O₂↑＋　4e^－；阴极  2 Cu²⁺ ＋4e^－ → 2 Cu 。⑵2Cu（NO₃）₂ ＋ 2 H₂O   2 Cu ＋O₂↑＋ 4HNO₃。2Cu^2＋ ＋ 2 H₂O   2 Cu ＋O₂↑＋ 4H^＋。

Cu（NO₃）₂的水溶液中有Cu（NO₃）₂和H₂O两种物质组成，而H₂O电离出的H^＋和OH^－中的OH^－放电，在改写总化学方程式时，来自于H₂O的OH^－要改写作H₂O。Cu（NO₃）₂的水溶液中Cu²⁺、H⁺两种阳离子和NO₃^－、OH^－两种阴离子。Cu²⁺、H⁺在阴极上的的电子顺序是：Cu²⁺＞H⁺（Cu²⁺氧化性比H⁺的强）；OH^－、NO₃^－在阳极上失电子顺序是：OH^－＞NO₃^－（OH^－还原性比NO₃^－强）。所以，电极反应式为：阳极  4OH^－ → 2H₂O ＋O₂↑＋　4e^－；阴极   2 Cu²⁺ ＋4e^－ → 2 Cu 。将两个电极反应式相加，得到电解的总反应式为：2Cu（NO₃）₂ ＋ 2 H₂O  2 Cu ＋O₂↑＋ 4HNO₃。