對于電解有水參與的電解質(zhì)溶液有兩類,我們可先寫出其電極反應(yīng),分析一下有H+或OH-放電的電極反應(yīng)中H+或OH-的來源,進(jìn)一步探究有水參與的電極反應(yīng)式的書寫規(guī)律.
1、電解水型（陽極為惰性電極）
⑴電解強(qiáng)堿溶液（如NaOH溶液）
其電極反應(yīng)式分別為：
陽極反應(yīng)：4OH-－4e-=2H2O+O2↑（OH-來自于NaOH的電離）
陰極反應(yīng)：2H++2e-=H2↑（H+來自于水的電離）
因?yàn)殛帢O反應(yīng)的H+來自于水的電離,2H2O⇔ 2H++2OH- ①,2H++2e-=H2↑②,兩式相加得2H2O+2e-=H2↑+2OH-,所以其陰極反應(yīng)還可以寫成2H2O+2e-=H2↑+2OH-的形式.若要寫電解總反應(yīng)式,其陰極反應(yīng)必須寫成2H2O+2e-=H2↑+2OH-的形式,根據(jù)電子守恒,將陰、陽兩極反應(yīng)相加得電解總反應(yīng)式為2H2O=2 H2↑+ O2↑.
⑵電解含氧酸溶液（如H2SO4溶液）
其電極反應(yīng)式分別為：
陽極反應(yīng)：4OH-－4e-=2H2O+O2↑（OH-來自于水的電離）
陰極反應(yīng)：2H++2e-=H2↑（H+來自于H2SO4的電離）
因?yàn)殛枠O反應(yīng)的OH-來自于水的電離,4H2O⇔4H++4OH- ①,4OH-－4e-=2H2O+O2↑②,兩式相加得2H2O－4e-=4H++O2↑,所以其陽極反應(yīng)還可以寫成2H2O－4e-=4H++O2↑的形式.若要寫電解總反應(yīng)式,其陽極反應(yīng)必須寫成2H2O－4e-=4H++O2↑的形式,根據(jù)電子守恒,將陰、陽兩極反應(yīng)相加得電解總反應(yīng)式為2H2O=2 H2↑+ O2↑.
⑶電解活潑金屬的含氧酸鹽溶液（如Na2SO4溶液）
其電極反應(yīng)式分別為：
陽極反應(yīng)：4OH-－4e-=2H2O+O2↑（OH-來自于水的電離）
陰極反應(yīng)：2H++2e-=H2↑（H+來自于水的電離）
因?yàn)殛帢O、陽極反應(yīng)中的H+、OH-均來自于水的電離,則上述陽極反應(yīng)還可以寫成2H2O－4e-=4H++O2↑的形式,陰極反應(yīng)還可以寫成2H2O+2e-=H2↑+2OH-的形式.若要寫電解總反應(yīng)式,其陽極反應(yīng)必須寫成2H2O－4e-=4H++O2↑的形式,陰極反應(yīng)必須寫成2H2O+2e-=H2↑+2OH-的形式,根據(jù)電子守恒,將陰、陽兩極反應(yīng)相加得電解總反應(yīng)式為2H2O=2 H2↑+ O2↑.
故電解上述三類電解質(zhì)溶液的實(shí)質(zhì)都是電解水.
2、電解鹽和水型（陽極為惰性電極）
⑴電解活潑金屬的無氧酸鹽溶液（如NaCl溶液）
其電極反應(yīng)式分別為：
陽極反應(yīng)：2Cl-－2e-=Cl2↑
陰極反應(yīng)：2H++2e-=H2↑（H+來自于水的電離）
因?yàn)樯鲜鲫帢O反應(yīng)的H+來自于水的電離,所以其陰極反應(yīng)還可以寫成2H2O+2e-=H2↑+2OH-的形式.若要寫電解總反應(yīng)式,其陰極反應(yīng)必須寫成2H2O+2e-=H2↑+2OH-的形式,根據(jù)電子守恒,將陰、陽兩極反應(yīng)相加得電解總反應(yīng)式為2Cl-+2H2O=Cl2↑+ H2↑+2OH-.
⑵電解不活潑金屬的含氧酸鹽溶液（如CuSO4溶液）
其電極反應(yīng)式分別為：
陽極反應(yīng)：4OH-－4e-=2H2O+O2↑（OH-來自于水的電離）
陰極反應(yīng)：Cu2++2e-= Cu
因?yàn)樯鲜鲫枠O反應(yīng)的OH-來自于水的電離,所以其陽極反應(yīng)還可以寫成2H2O－4e-=4H++O2↑的形式.若要寫電解總反應(yīng)式,其陽極反應(yīng)必須寫成2H2O－4e-=4H++O2↑的形式,根據(jù)電子守恒,將陰、陽兩極反應(yīng)相加得電解總反應(yīng)式為2Cu2++2H2O=2Cu+4H++O2↑.
故電解上述兩類電解質(zhì)溶液的實(shí)質(zhì)都是鹽和電解水.
二、總結(jié)規(guī)律
通過上述有水參與的電解質(zhì)溶液的電解原理分析,其電極反應(yīng)式的書寫規(guī)律歸納如下：
1、在酸溶液中,陰極反應(yīng)必須寫成H+放電的形式,陽極反應(yīng)既可寫成OH-的放電形式,又可寫成H2O的形式（因?yàn)镺H-來自于水的電離）,如上述電解H2SO4溶液的電極反應(yīng).
2、在堿溶液中,陽極反應(yīng)必須寫成OH-放電的形式,陰極反應(yīng)既可寫成的H+放電形式,又可寫成H2O的形式（因?yàn)镠+來自于水的電離）,如上述電解NaOH溶液的電極反應(yīng).
3、在鹽溶液中,有水參與的電極反應(yīng),既可寫成的H+或OH-放電形式,又可寫成H2O的形式（因?yàn)镠+或OH-來自于水的電離）,如上述電解Na2 SO4、NaCl、CuSO4溶液的電極反應(yīng).