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电解硫酸铜溶液电极反应式

2026-01-03 23:21:01

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电解硫酸铜溶液电极反应式,蹲一个大佬,求不嫌弃我的问题!

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2026-01-03 23:21:01

电解硫酸铜溶液电极反应式】在电解过程中,电流通过电解质溶液时,会在两个电极上发生氧化还原反应。以硫酸铜(CuSO₄)溶液为例,其电解过程涉及阳极和阴极的反应,具体反应式如下。

一、电解原理简述

电解是将电能转化为化学能的过程。当电流通过含有可溶性盐的水溶液时,阳离子向阴极迁移并在阴极被还原,而阴离子向阳极迁移并在阳极被氧化。对于硫酸铜溶液来说,主要的离子有Cu²⁺、SO₄²⁻、H⁺和OH⁻。

在实际操作中,若使用惰性电极(如石墨或铂),则电极本身不参与反应,仅由溶液中的离子参与反应。

二、电极反应式总结

电极 反应类型 反应式 说明
阴极(还原反应) 还原 Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu 铜离子在阴极获得电子被还原为金属铜
阳极(氧化反应) 氧化 4OH⁻ → 2H₂O + O₂↑ + 4e⁻ 氢氧根离子在阳极失去电子被氧化为氧气和水

> 注意:若使用铜作为阳极,则阳极本身会溶解,生成Cu²⁺进入溶液,此时阳极反应为:

> Cu → Cu²⁺ + 2e⁻

三、总反应式

将上述两个半反应合并,得到电解硫酸铜溶液的总反应式:

2CuSO₄ + 2H₂O → 2Cu + O₂↑ + 2H₂SO₄

该反应表明,在电解过程中,铜被析出,氧气释放,同时生成硫酸,溶液的浓度发生变化。

四、实验现象与注意事项

1. 阴极:析出红色金属铜,表面逐渐变厚。

2. 阳极:若有惰性电极,会有气泡产生(氧气),若为铜电极,则电极逐渐溶解。

3. 溶液颜色变化:随着Cu²⁺的减少,溶液颜色由蓝色逐渐变浅。

五、应用与意义

电解硫酸铜溶液常用于金属的精炼、镀铜工艺以及实验室制备纯铜等。通过控制电流强度、电极材料和电解条件,可以实现不同的工业目标。

结语:电解硫酸铜溶液的电极反应式反映了电化学的基本原理,理解这些反应有助于掌握电解技术在工业和科研中的应用。

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