[科普中国]-电解产物

电解产物顾名思义即通过电解反应得到的生成物。如果电解的是熔融盐，电极采用铂或石墨等惰性电极，电极产物只可能是熔融盐的阳、阴离子分别在阴、阳两极上进行还原和氧化后所得的产物。如果电解的是盐类的水溶液，电解液中除了盐类离子外还有H+和OH-离子存在，电解时，离子在电极上的析出顺序就要视情况而定了。

离子放电顺序阳极：金属(Pt，Au除外)>S2->I->Br- >Cl->OH->含氧酸根离子>F-

阴极：Ag+>Hg2+>Cu2+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

(1)由于失电子能力：OH->含氧酸根离子>F-，所以一般含氧酸根离子及F不会在水溶液中失去电子，而是OH-失电子产生O2。

(2)由于得电子能力：H+> Al3+> Mg2+>Na+>Ca2+>K+,所以H+、 Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+等活泼金属阳离子不会在水溶液中得电子，而是H+得电子产生H2。

(3)除Pt、Au等不活泼金属外，金属若作阳极，均为金属失去电子。要明确溶液中阴阳离子的放电顺序，有时还需兼顾溶液的离子浓度。如果离子浓度相差悬殊的情况下，离子浓度大的有可能先放电。例如，理论上H+的放电能力大于Fe2+、Zn2+，但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液时，由于溶液[Fe2+]或[Zn2+]远大于[H+]，则先在阴极上放电的是Fe2+或Zn2+，因此，阴极的主要产物是Fe或Zn。当然在水溶液中Al、Mg、Na等是不会在阴极上放电的。离子放电的顺序跟离子本性、离子浓度、电极材料、电压等很多因素有关。1

电解产物的判断先要判断阳极材料，是惰性电极还是活性电极。若阳极为活性电极(除Au、Pt、石墨以外的金属)，则阳极反应为电极材料失去电子，电极被溶解，变成离子进入溶液。溶液中的阴离子一般不失去电子，如用铜电极电解Na2SO4。若阳极为惰性材料，则根据阴离子的放电顺序加以判断。通常情况,S2-、I-、Br-、CI-放电的产物分别是S、I2、Br2、Cl2；若OH-放电，则得到H2O和O2。

以情性电极电解酸、碱、盐的水溶液，可以总结出如下规律：

(1)水不参加反应，相当于溶质分解，如无氧酸，不活泼金属的无氧酸盐。

(2)只有水参加的反应，相当于电解水，如含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐。

(3)水和溶质均参加反应，如话泼金属的无氧酸盐和不活泼金属的含氧酸盐。2

电镀电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一种薄层金属或合金的方法。电镀液为含有镀层金属离子的溶液。阳极：镀层金属，失去电子，成为离子进人溶液。阴极：镀金属(镀件) ，溶液中的金属离子得电子，成为金属原子，附着在金属表面。

铜有许多优良性能，被广泛应用于工业中，人们常在钢铁表面镀铜来改善金属制件的性能。镀铜层虽然可以直接用作表层，但通常则主要用于电镀其他金属前的预镀层。例如，在钢铁表面电镀其他金属时，往往要先预镀上铜片，待镀一薄层铜，然后再镀所需镀的金属，这样可以使镀层更加牢固和光亮，因此镀铜是应用最广的电镀方法。在电镀的实际生产中，反应过程复杂得多。为了使镀层致密、坚固、光亮，生产中要采取很多措施。例如，在电镀前要对镀件进行抛光、除油、酸洗、水洗等预处理，并且还常在电镀液中加入一些其他盐类，以增加溶液的导电性，促进阳极的溶解，还要在电镀液中加入一些添加剂。在电镀时，要不断搅拌，并控制温度、电流、电压和使电解液的pH在一定范围之内。2

精炼粗铜一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质(如锌、铁、镍、银、金等)，这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低电线的导电能力，因此必须利用电解的方法精炼粗铜。电解时，用粗铜板作阳极，与直流电源的正极相连，用纯铜片作阴极，与电源的负极相连，用CuSO4溶液(加人一定量的硫酸)作电解液。当含杂质的铜在阳极不断溶解时，位于金属活动性顺序铜以前的金属杂质如Zn、Fe、Ni等，也会同时失去电子。

但是它们的阳离子比Cu2+难以还原，所以它们并不在阴极获得电子析出，而只是留在电解液里。而位于金属活动性顺序铜之后的银、金等金属杂质，因为失去电子的能力比铜弱，难以在阳极失去电子变成阳离子而溶解，当阳极上的Cu失去电子变成离子溶解之后，它们是以金属单质的形式沉积在电解槽底,形成阳极泥(阳极泥可作为提炼金、银等贵重金属的原料)。这样，在阴极就得到了纯铜。用电解精炼法所得到的铜叫做电解铜，它的纯度很高，可以达到99.95%~99.98%。1

本词条内容贡献者为:

刘全生 - 副教授 - 长春理工大学