第七章
电 化 学
原电池
研究内容,原电池热力学的有关问题
§ 7.5 可逆电池及其电动势的测定
1,原电池
利用两个电极反应使自发过程进行
并获得电能的装置。
失去电子的氧化反应负极 (阳极 ):
得电子的还原反应正极 (阴极 ):
+多
孔
隔
板ZnSO4
1mol?
kg-1
CuSO4
1mol?
kg-1
铜导线 Zn - 2e– Zn2+
Cu2+ + 2e– Cu2+
通过电池
的电流趋
于零的情
况下两极
之间的
电势差
原电池的电动势：
Cu – Zn 原电池
电池的书写：
左边,负极 (阳极 )
右边,正极 (阴极 )
从左到右,依次排列各个相的组成
及相态（ g,l,s）
,相与相之间的界面
,可混液相之间的接界
,已加入盐桥而液体接界电势
已经消除后液体之间的接界
可逆电池 具备条件：
电流充、放电时进行的任何反应与过程
必须是可逆的。
如：丹尼尔电池
Zn ? ZnSO4(1mol?kg -1) CuSO4
(1mo ?kg -1) ? Cu
? 热力学研究的电池必须为可逆电池
即原电池及电解池的化学反应应互为逆
反应。此外电池中进行的其它过程也必
须是可逆的 。
H+
H2
Pt，
H2 HCl
溶液
Cl-
Pt ? H2(p) ? HCl(b) ? AgCl(s) ?Ag例 1：
氢电极 (负极 )：
1/2H2(p) H+(b)+e-
银 -氯化银电极 (正极 ):
I e
-e-
? ?+
Ag +
AgCl
(s)
AgCl(s)+e- Ag+Cl-(b)
原电池反应为,
1/2H2(p) + AgCl(s)
Ag + H+(b) + Cl-(b)
I
氢电极 (阴极 )：
1/2H2(p)H+(b)+e-
银 -氯化银电极 (阳极 ):
Ag+Cl-(b) AgCl(s)+e-
电解池反应为,
1/2H2(p)+AgCl(s)
Ag+H+(b)+Cl-(b)
H+
H2
Pt，
H2 HCl
溶液
Cl-
+
Ag +
AgCl
(s)
e-e-
? ?
两者反应互为逆反应
铅 蓄 电 池
例 2,Zn | HCl(aq) | AgCl | Ag
原电池,Zn - 2e- Zn2+
2AgCl + 2e- Ag+2Cl-(a)
原电池反应：
? Zn+2AgCl Zn2+(a)+Ag+2Cl-(a)
电解池,H++2e- H2
Ag+2Cl-(a) 2AgCl + 2e-
电解池反应：
-,
+,
阴极,
阳极：
? 2H+ (a)+2Cl-(a)+2Ag H2+2AgCl
非可逆
电池
2,韦斯顿标准电池 高度可逆电池
主要用途,配合电位计测定其他
电池的电动势。
软木塞
阳极 阴极
?…:??????? ?…:???????
? ????????????
CdSO4
? 8/3H2O
Cd-Hg齐
(12.5%)
CdSO4 ? 8/3H2O
Hg+Hg2SO4
Hg
韦斯顿标准电池符号如下：
12.5%Cd(汞齐 ) ? CdSO4? 8/3H2O(s) ?
CdSO4饱和溶液 ?Hg2SO4(s) ? Hg
电极反应 阳极：
Cd(汞齐 ) +SO42-+8/3H2O(l) - 2e-
CdSO4?8/3H2O(s)阴极：
Hg2SO4(s)+2e- 2Hg(l)+SO42-
电池
反应
Cd(汞齐 )+Hg2SO4(s)+8/3H2O(l)
2Hg(l)+CdSO4?8/3H2O(l)
§ 7,6 原电池热力学
1,由可逆电动势计算电池反应的
摩尔吉布斯函数变
z F EG mr ???? ?
=96485C?(mol电子 )-1
'rr WGd ??? = -(zFd?)E(可逆电功 )
韦斯顿标准电池优点：
电动势稳定，随温度改变很小
强度性质
2,由原电池电动势的温度系数
计算电池反应的摩尔熵变
mrpmr STG ?????? )/(?
ppmrmr TEzFTGS )/()/( ??????????
称原电池电动势的温度系数
3.由 E 及 计算电池反应
的摩尔焓变
pTE )/( ??
pmrmrmr TGTHG )/( ???????
pmr TEz F Tz E FH )/( ???????
:mr H? 该反应在没有非体积功的情
况下进行时的恒温恒压反应热
4,计算原电池可逆放电时的反应热
即为可逆热 Qr = -T?S
pTEz F T )/( ???
,0)/( ??? pTE若 Qr = 0 电池不吸热也 不放热
,0)/( ??? pTE若 Qr ? 0 电池从环境吸热
,0)/( ??? pTE若 Qr ? 0 电池向环境放热
（有非体积功）
例 Ag ?AgCl(s) ?HCl(b) ?Cl
2(g,100kPa) ?Pt
E=1.136V,141095.5)/( ?? ?????? KVTE
p
电池反应为,
Ag+1/2Cl2(g,100kPa) = AgCl(s)
求, ?G,?S,?H,Qr
?S =
pTEzF )/( ??= -1?96485C?mol-1?(-5.95?10-4)V?K-1
= - 57.4J?K-1?mol-1
z F EpTG mr ??? ),(
= -1?96485C?mol-1?1.136V
=-109.6kJ?mol-1
mrmrmr STGH ?????? = -126.7kJ?mol
-1
Qr,m= T?rSm = -17.17kJ?mol-1
kJGW rr 6.1 0 9` ????
5,能斯特方程
对于反应,B
B B
? ??0
凝聚相反应等温方程为：
B
B
Bmrmr aRTGG
?? ????? ln
其中,?? ??? z F EG
mr
E?,原电池的 标准电动势
等于参加电池反应的各物质均处在
各自标准态时的电动势。
整理等温方程得：
B
B
BazF
RTEE ?? ??? ln
能斯特方程25?C时，
V
V
F
RT
0 5 9 1 6.0
3 0 2 5 8 5.2
3 0 9.9 6 4 8 5
15.2 9 83 1 4.8
10ln
?
?
?
?
Va
z
EE B
B
B )lg
05916.0( ?? ???25?C时，
zF
KRT
zF
pTGE mr ??? ?????? ln),(
?? ? K
zF
RTE ln
电池反应的标准平衡常数
§ 7.7 电极电势和液体接界电势
原电池的电动势：
+多
孔
隔
板
I 0时两极间的电势差，
等于电池的各相界面上
所产生的电势差的代数和
E=??1+ ??2+ ??3+ ??4
??2,Zn - ZnSO4(l)
阳极电势差
??3,CuSO4(l) - ZnSO4(l)
液体接界电势或扩散电势
+多
孔
隔
板
??
? ?
?
?
?
?
?
?
? ?
?
?
? ? ??
??
???
??
?
?
?????
?
?
????
若 ?(Cu2+)??(Zn2+) 多孔隔板
最终达到
动态平衡时
产生原因,溶液中离子扩
散速度不同而引起的
??4,Cu - CuSO4(l)
阴极电势差
消除方法,常用盐桥
倒置 U型管
装入饱和 KCl或
NH4NO3溶液
冻结在琼脂中
消除扩散电势机理：
高浓度的电解质中正、负离子有
极为接近的扩散速度
盐桥溶液不能与原溶液发生作用
??1,Zn - Cu 接触电势
只取决于两种金属
不能求得单个电极上电势差的绝对值
解决方法,确定各个电极对于同一
基准的相对电势
1,电极电势
统一基准,标准氢电极
p(H2)=p?=100kPa,a(H+)=1
电极, H+{a(H+)=1} ? H2(g,100kPa) ? Pt
Pt ? H2(g,100kPa) ? H+{a(H+)=1}
给定电极
E?{H+/H2(g)}=0规定,
则, 电动势 E?=E?(电极 )
若给定电极为,Zn2+{a(Zn2+)} ? Zn
构成原电池的电池反应为
Zn2+{a(Zn2+)}+H2(g,100kPa)
Zn+2H+{a(H+)=1}
根据能斯特方程
Θ
Θ
pHpZna
HaZna
F
RTEE
/)()(
)()(ln
2 22 ?
??
??
因 p(H2)=p?=100kPa,a(H+)=1
则
)(
)(
ln 2 ???
Zna
Zna
zF
RT
EE Θ
对于任一电极反应，按照规定，
其电极反应通式写为：
氧化态 + ze - 还原态
)(
)(ln
2
)()(
氧化态
还原态电极电极
a
a
F
RTEE ?? Θ
E?(电极 )为标准还原电极电势
如,1,E?(Cu2+/Cu)=0.3400V ? 0
0),(Δ Θ ?pTG m则,
表明, Cu2++H2(g) Cu+2H+
在标准态下能自发进行。
2,E?(Zn2+/Zn) =-0.763V ? 0
0),( ?pTG mΘΔ则,
在标准态下锌电极进行的是氧化反应
Zn2++H2(g) Zn+2H+表明, ?
E = E+ - E- E? = E+?- E-?
原电池电动势计算
1,计算每个电极的电极电势 E=E+-E-
2,根据整个电池的电池反应直接应用
能斯特方程计算。
例 1.
Zn ? ZnSO4(b=0.001mol?kg -1) CuSO4
(b=1.0mo ?kg -1) ? Cu
求,E
?± (ZnSO4)= 0.734 ?± (CuSO4)= 0.047
解,E-= E(Zn2+/Zn)
V
Zna
ZnaZnZnE }
)(
)(lg
2
0 5 91 6.0{)/(
2
2
?
?? ??
VV }001.0734.0 1lg20 5 9 1 6.0(763.0 ????
V8 5 5 7.0??
E+= E(Cu2+/Cu)
V
Cua
CuaCuCuE }
)(
)(lg
2
05916.0{)/(
2
2
?
?? ??
VV }0.10 4 7.0 1lg20 5 9 1 6.0(3 4 0 0.0 ???
V3007.0?
? E = E+- E-= 1.1564V
例,Pt ? H2(g,100kPa) ?
HCl(b=0.1mol?kg -1) ?AgCl(s) ?Ag
由电极反应写出电池反应为,
)1.0()1.0(
)()100,(
2
1
11
2
???? ?????
???
kgm o lbClkgm o lbH
AgsA g C lk P agH
由电池反应得 z =1
V
A g C lapHp
ClaHaAgaEE
?
?
?
?
?
? ??
??? ?
???
?
)(}/)({
)()()(lg0 5 9 1 6.0
2
V})1.07 9 6.0l g (0 5 9 1 6.0{2 2 1.0 2???
V3521.0?
E 的意义：?
电对的电极电势代数值越大，其氧化
态越易得电子，氧化性越强（发生还
原反应能力越强）；
．
．
电对的电极电势代数值越小，其还原
态越易失电子，还原性越强（越易发
生氧化反应）。
．
．
?(H+)??(Cl–)
最终达到动态平衡时，
两种离子以相同的速度
通过界面，电势差恒定
—液体接界电势 。
产生原因,溶液中离子扩散速度不同
而引起的
2,液体接界电势及其消除
在两种不同溶液的界面上存在的电势差称为
液体接界电势 或 扩散电势。
H+
Cl–
稀 HCl 浓 HCl
§ 7.8 电极的种类
分类依据,按照氧化态、还原态物质
的状态不同而分类，共分三类
1,第一类电极
如,Ag+ ?Ag Zn2+ ? Zn
Cl- ? Cl2(g) ? Pt
某 金属 或吸附了某种气体的 惰
性金属 置于 含有该元素离子 的
溶液中构成。
构成：
(1) 金属电极和卤素电极
(2) 氢电极优点：
E(H+/H2)随温度改变很小
氢电极缺点：
使用时的条件要求
十分严格。
不能用在含有氧化剂、
汞或砷的溶液中。
氢电极符号,H+ ? H2(g) ? Pt
铂片
H2
1mol?kg-1
电极反应,2H+ + 2e– H2(g)
铂片
O2
1mol?kg-1
(3) 氧电极符号：
OH-,H2O? O2(g) ? Pt
电极反应：
O2(g)+2H2O + 4e-
4OH-
}
)(}/)({
)(
ln
4
}/)({
}/)({
2
22
4
2
2
OHapOp
OHa
F
RT
OHgOE
OHgOE
Θ
Θ
?
?
?
?
?
VOHgOE 401.0}/)({ 2Θ ??
碱性溶液中的氢电极
电极符号,OH-,H2O? H2(g) ? Pt
电级反应分两步,2H++2e- H2(g)
2H2O 2H++2OH-
总电极反应为
2H2O+2e- H2(g)+2OH-
}
)(
)(}/)({
ln
2
)}(/,{)}(/,{
2
2
2
2
2222
OHa
OHapHp
F
RT
gHOHOHEgHOHOHE
?
??
?
?
Θ
Θ
E?{H2O,OH- /H2(g)} = -0.8277V
E?{H+/H2(g)}与 E?{H2O,OH- /H2(g)}
关系
2
2
22
)(
/)(
ln
2
)}(/{)}(/{
?
??
?
?
Ha
pHp
F
RT
gHHEgHHE
Θ
Θ
)(
)()( 2
?
? ??
OHa
OHaKHa W?
WK
F
RT
gHHE
gHOHOHE
ln)}(/{
)}(/,{
2
22
Θ
?
?
?
?
Θ
代入得
酸性溶液中的氧电极
电极符号,H+,H2O? O2(g) ? Pt
电级反应分两步：
总电极反应为
O2(g)+4H++4e- 2H2O
4Θ
2
2
2
2222
)(}/)({
)(
ln
4
},/)({},/)({
?
??
?
?
HapOp
OHa
F
RT
HOHgOEHOHgOE
Θ4H++4OH- 4H2O
O2(g)+2H2O + 4e-
4OH-
1.229V
甘汞电极和
银 -氯化银电极
WKF
RT
gOHgOE
HOHgOE
ln)}(/)({
},/)({
2
22
?
?
?
?
Θ
Θ
2,第二类电极 (包括二类 )
(1)金属 —难溶盐电极
电极符号：
Cl-? Hg2Cl2(s) ? Hg
电极反应,
Hg2Cl2(s)+2e- 2Hg+2Cl-
电极电势表达式：
E{Hg2Cl2(s)/Hg} = E?{Hg2Cl2(s)/Hg}
)}({
)()(ln
2 22
22
sClHga
ClaHga
F
RT ???
= E?{Hg2Cl2(s)/Hg} - (RT/F)lna(Cl-)
? 取决于氯离子的活度。
参比电极优点,易制备,E稳定
例,已知：电池
Pt ? H2(g,100kPa) ? 待测溶液
0.1mol?dm-3KCl ? Hg2Cl2(s) ? Hg
E=0.6095V
求,pH
解,查表得：
E+ = E{Hg2Cl2(s)/Hg} = 0.3335V
E- = E{H+/H2(g)} = E?{H+/H2(g)}
2
Θ
2
)(
/)(ln
2 ?
?
Ha
pHp
F
RT
VpH )05916.01lg
2
05916.0
( ??
由式 E = E+-E- = 0.6095V
解得,pH=4.67
(2) 金属 — 难溶氧化物电极
Sb-Sb2O3(s)电极：
1,在锑棒上覆盖一层 Sb2O3，将其浸入
含有 OH-离子的溶液中构成了 ~。
电极符号,OH-,H2O ? Sb2O3(s) ? Sb
? Sb2O3(s)+3H2O+6e- 2Sb+6OH-
?是对 OH-离子的可逆电极
? E{OH-/Sb2O3(s)/Sb}
)(ln ?? OHaFRT= E?{OH-/Sb2O3(s)/Sb}
2,将电极浸入酸性溶液中
电池符号,H+,H2O ? Sb2O3(s) ? Sb
? Sb2O3(s)+6H++6e- 2Sb+3H2O
? E{H+/Sb2O3(s)/Sb}
)(
1ln
?? HaF
RT= E?{H+/Sb
2O3(s)/Sb}
?是对 H+离子的可逆电极
3,氧化还原电极
专指,电极极板只起输送电子的任务，
参加电极反应的物质都在溶液中。
Fe3++e- Fe2+
MnO4-+8H++5e- Mn2++4H2O
如,Fe3+,Fe2+ ? Pt；
MnO4-,Mn2+,H+,H2O ? Pt
醌氢醌电极,对 H+可逆的氧化还原电极
用途,用来测定溶液的 pH值
醌,C6H4O2，以 Q代表
氢醌,C6H4(OH)2，以 H2Q代表
醌氢醌,醌和氢醌的复合物，分解为
C6H4(OH)2 C6H4O22- + 2H+解离,
C6H4O22- C6H4O2+2e-
C6H4O2? C6H4(OH)2
C6H4O2+ C6H4(OH)2
醌氢醌电极的电极反应为：
C6H4O2+2H++2e- C6H4(OH)2
? E(Q/H2Q)
2
2
)()(
)(ln
2 ??
?
HaQa
QHa
F
RT= E?(Q/H
2Q)
)(ln ?? HaFRT= E?(Q/H2Q)
= 0.6993V - 0.05916pH
优点,电极的制备和使用极为简便，
且不易中毒。
缺陷,不能用于碱性溶液
§ 7.9 原电池设计举例
1,氧化还原反
应 （ 1） Cu + Cu2+ 2Cu+
z = 1
2Cu2+ +2e- 2Cu+,
z = 2B, Cu Cu2+ + 2e-
A Cu Cu++e-,Cu2+ +e- Cu+,
Cu ? Cu2+ Cu2+,Cu+ ? Pt?
Cu ? Cu+ Cu2+,Cu+ ? Pt?
Cu2+ +2e- Cu,
? Cu ? Cu+ Cu2+ ? Cu
C, 2Cu 2Cu+ + 2e- z = 2
?rGm(A) = ?rGm(B) = ?rGm(C)
E(A) = 2E(B) = 2E(C)
2E?(Cu2+/Cu)
= E?(Cu+/Cu) + E?(Cu2+/Cu+)
电功相同，但输出的电量不同
（ 2） H2(g) + 1/2O2(g) H2O(g)
A, H2(g) 2H++2e-
,1/2O2(g)+H2O+2e- 2OH-
Pt ? H2(g) ? H+ OH- ? O2(g) ? Pt
H2(g)+1/2O2(g)+H2O 2H++2OH-
分别在两个溶液中,还不是水
,1/2O2(g)+H2O+2e- 2OH-
Pt ? H2(g) ? OH- ? O2(g) ? Pt
B, H
2(g)+2OH- 2H2O+2e-
?
?
,1/2O2(g)+2H++2e- H2O
Pt ? H2(g) ? H+ ? O2(g) ? Pt
C, H
2(g) 2 H++2e-
?
2,扩散过程 —浓差电池
,2H++2e- H2(g,p2)
（ 1）气体的扩散过程
H2(g,p2)H2(g,p1)
Pt ? H2(g,p1) ? H+ ? H2(g,p2) ? Pt
,H2(g,p1) 2 H++2e-
也可在下述电池中实现
Pt ? H2(g,p1) ? OH- ? H2(g,p2) ? Pt
（ 2）离子扩散过程 H+(a2)H+(a1)
,H+(a1) + e- 1/2H2(g,p)
,1/2H2(g,p) H+(a2) + e-
Pt ? H2(g,p) ? H+(a2) H+(a1) ?
H2(g,p) ? Pt
? Pt ? O2(g,p) ? H+(a2) H+(a1) ?
O2(g,p) ? Pt
浓差电池,由于阴、阳极反应物浓度
的差别而产生电动势。
E? = 0
特征,由于阴阳极电极种类相同
3,中和反应、沉淀反
应 0Δ,?pTG
可在电池放电过程中实现非体积功
（ 1）中和反应 H+ + OH- H2O
1
2ln
2 p
p
F
RTE ??
1
2ln
2 a
a
F
RTE ??及
,H+ + e- 1/2H2(g,p)
,1/2H2(g,p) + OH- H2O + e-
也可设计成均用氧气作电极的电池
,1/2O2(g,p)+H+ +2e- OH-
,2OH--2e- H2O +1/2O2(g,p)
Pt ? O2(g,p) ? OH- H+ ?O2(g,p) ? Pt
Pt ? H2(g,p) ? OH- H+ ?H2(g,p) ? Pt
浓差电池
（ 2）沉淀反应 Ag+ + Cl- AgCl(s)
,Ag+ + e- Ag
,Ag +Cl- AgCl(s) + e-
Ag ? AgCl(s) ? Cl- Ag+ ?Ag
例 求,25?CAgCl在水中的溶度积 KSP
解,Ag+ + Cl- AgCl(s)
E= E?{Ag+/Ag}- E?{AgCl(s)/Ag}
)()(
)}({ln
??? ClaAga
sAg Cla
F
RT
= KSP
平衡时
0
E?{Ag+/Ag} = 0.7994V查表得：
E?{AgCl(s)/Ag} = 0.2221V
0.7994-0.2221 = -0.05916lgKSP
KSP=1.75?10-19解得
电解, 电 源 正极 负极
↓
阴极
反 应 氧化 还原
阳极
↓（连接）
电解池
§ 7.10 分解电压
电源+ -
阳极 阴极 G
V
Cl- H+
Pt Pt
e e
2H++2e - H2
Cl2
e e
H2
2Cl- Cl2+2e -
总的电解反应
2HCl H2+Cl2
产物构成原电池
Pt ? H2 ? HCl(1mol?
dm-3) ? Cl2 ? Pt
D
V 与 I 关系曲线
I
V
V(D)：分解电压
使电解质在两极
继续不断地进行
分解时所需的
最小外加电压
析出电势,当外加电压 =分解电压时，两极的电极电势。
分解电压,理论分解电压实际分解电压 实际 >理论
电 解 水
§ 7.11 极化作用
1,电极的极化
平衡电极电势,无电流通过，电极
处于平衡状态时，与之相对应的电势 ~
电极的极化,电流通过电极时，电极
电势偏离平衡电极电势的现象称为 ~
超电势 ?,某一 J(电流密度 )下的电极
电势与其平衡电极电势之差
的绝对值称为 ~
极化类型：浓差极化、电化学极化
（ 1）浓差极化
?(还原反应 ) ??(扩散 )
C(电极附近 Zn2+) ? C(本体 Zn2+)
平衡电极电势
Zn2+ + 2e- Zn 为例阴极：
实际电极电势 ?
减小方法,搅拌
（ 2）电化学极化
由于电化学反应本身的迟缓性而
引起的极化称为 ~
? 极化结果2,测定极化曲线的方法
极化曲线：
E ~ J关系曲线
阳极,E
阴极,E
G
8
R
?
E(阴 )
J
E(阴,平 )?
接电位计
?(阴 ) = E(阴,平 ) - E(阴 )
?(阳 ) = E(阳 ) - E(阳,平 )
塔费尔经验公式：
? = a + blg ( J /[ J ] )
3,电解池与原电池极化的判别
E(阳,平 )
E(阴,平 )
阳极极化曲线
阴极极化曲线 E(阳,平 )
E(阴,平 )
阳极极化曲线
阴极极化曲线E
J(原电池 )
?
?
E
J(电解池 )
?
?
§ 7.12 电解时的电极反应
阳极,所有能放出电子的氧化反应
都有可能在阳极上进行。
其中析出电势最低的电极反应
优先进行
阴极,所有能取得电子的还原反应
都有可能在阴极上进行。
其中析出电势最高的电极反应
优先进行。
例 已知,a?(ZnSO4)=1
氢气的 ?- = 0.7V
求：阴极上析出的是 Zn还是 H2
解,E{Zn2+/Zn,平 }= E?{Zn2+/Zn}
)(
1ln
2 2 ?
?
ZnaF
RT
= -0.763V
锌在阴极上的超电势可以忽略
? E{Zn2+/Zn,析 }= E{Zn2+/Zn,平 }
= -0.763V
E{H+/H2(g),平 }
水溶液假定,a = 10-7; p = 101.325kPa
}1 0 0/3 2 5.1 0 1{
)10(ln
2
0 5 9 1 6.0 27?
E{H+/H2(g),平 }=
= - 0.414V
E{H+/H2(g),平 } - ?-E{H+/H2(g),析 } =
}/)({
)(ln
2
05 91 6.0
Θ
2
2
pHp
Ha ??
= E?{H+/H2(g)}
= (-0.414- 0.7)V= -1.114V
E{Zn2+/Zn,析 } ? E{H+/H2(g),析 }
?阴极上为 Zn的析出。
何种物质在电解池的两极放电得到
电解产物?一般是,
在 阳极,
析出电势 代数值小的还原态物质放电；
在 阴极,
析出电势 代数值大的氧化态物质放电。
电 解 的 产 物
还原态 金属电极 X-,S2-,OH- 含氧酸根
电极反应 M-ne-→ Mn+ 2X--2e-→ X2 4OH-+4e-→ 2H2O+O2
在阳极,
在阴极,
氧化态 K+Ca2+Na+Mg2+Al3+ Mn2+Zn2+… (H+)Cu2+Hg2+
电极反应 2H++2e-→ H2 M2++2e-→ M
对于 盐类水溶液 的电解可归纳为,
电 化 学
原电池
研究内容,原电池热力学的有关问题
§ 7.5 可逆电池及其电动势的测定
1,原电池
利用两个电极反应使自发过程进行
并获得电能的装置。
失去电子的氧化反应负极 (阳极 ):
得电子的还原反应正极 (阴极 ):
+多
孔
隔
板ZnSO4
1mol?
kg-1
CuSO4
1mol?
kg-1
铜导线 Zn - 2e– Zn2+
Cu2+ + 2e– Cu2+
通过电池
的电流趋
于零的情
况下两极
之间的
电势差
原电池的电动势：
Cu – Zn 原电池
电池的书写：
左边,负极 (阳极 )
右边,正极 (阴极 )
从左到右,依次排列各个相的组成
及相态（ g,l,s）
,相与相之间的界面
,可混液相之间的接界
,已加入盐桥而液体接界电势
已经消除后液体之间的接界
可逆电池 具备条件：
电流充、放电时进行的任何反应与过程
必须是可逆的。
如：丹尼尔电池
Zn ? ZnSO4(1mol?kg -1) CuSO4
(1mo ?kg -1) ? Cu
? 热力学研究的电池必须为可逆电池
即原电池及电解池的化学反应应互为逆
反应。此外电池中进行的其它过程也必
须是可逆的 。
H+
H2
Pt，
H2 HCl
溶液
Cl-
Pt ? H2(p) ? HCl(b) ? AgCl(s) ?Ag例 1：
氢电极 (负极 )：
1/2H2(p) H+(b)+e-
银 -氯化银电极 (正极 ):
I e
-e-
? ?+
Ag +
AgCl
(s)
AgCl(s)+e- Ag+Cl-(b)
原电池反应为,
1/2H2(p) + AgCl(s)
Ag + H+(b) + Cl-(b)
I
氢电极 (阴极 )：
1/2H2(p)H+(b)+e-
银 -氯化银电极 (阳极 ):
Ag+Cl-(b) AgCl(s)+e-
电解池反应为,
1/2H2(p)+AgCl(s)
Ag+H+(b)+Cl-(b)
H+
H2
Pt，
H2 HCl
溶液
Cl-
+
Ag +
AgCl
(s)
e-e-
? ?
两者反应互为逆反应
铅 蓄 电 池
例 2,Zn | HCl(aq) | AgCl | Ag
原电池,Zn - 2e- Zn2+
2AgCl + 2e- Ag+2Cl-(a)
原电池反应：
? Zn+2AgCl Zn2+(a)+Ag+2Cl-(a)
电解池,H++2e- H2
Ag+2Cl-(a) 2AgCl + 2e-
电解池反应：
-,
+,
阴极,
阳极：
? 2H+ (a)+2Cl-(a)+2Ag H2+2AgCl
非可逆
电池
2,韦斯顿标准电池 高度可逆电池
主要用途,配合电位计测定其他
电池的电动势。
软木塞
阳极 阴极
?…:??????? ?…:???????
? ????????????
CdSO4
? 8/3H2O
Cd-Hg齐
(12.5%)
CdSO4 ? 8/3H2O
Hg+Hg2SO4
Hg
韦斯顿标准电池符号如下：
12.5%Cd(汞齐 ) ? CdSO4? 8/3H2O(s) ?
CdSO4饱和溶液 ?Hg2SO4(s) ? Hg
电极反应 阳极：
Cd(汞齐 ) +SO42-+8/3H2O(l) - 2e-
CdSO4?8/3H2O(s)阴极：
Hg2SO4(s)+2e- 2Hg(l)+SO42-
电池
反应
Cd(汞齐 )+Hg2SO4(s)+8/3H2O(l)
2Hg(l)+CdSO4?8/3H2O(l)
§ 7,6 原电池热力学
1,由可逆电动势计算电池反应的
摩尔吉布斯函数变
z F EG mr ???? ?
=96485C?(mol电子 )-1
'rr WGd ??? = -(zFd?)E(可逆电功 )
韦斯顿标准电池优点：
电动势稳定，随温度改变很小
强度性质
2,由原电池电动势的温度系数
计算电池反应的摩尔熵变
mrpmr STG ?????? )/(?
ppmrmr TEzFTGS )/()/( ??????????
称原电池电动势的温度系数
3.由 E 及 计算电池反应
的摩尔焓变
pTE )/( ??
pmrmrmr TGTHG )/( ???????
pmr TEz F Tz E FH )/( ???????
:mr H? 该反应在没有非体积功的情
况下进行时的恒温恒压反应热
4,计算原电池可逆放电时的反应热
即为可逆热 Qr = -T?S
pTEz F T )/( ???
,0)/( ??? pTE若 Qr = 0 电池不吸热也 不放热
,0)/( ??? pTE若 Qr ? 0 电池从环境吸热
,0)/( ??? pTE若 Qr ? 0 电池向环境放热
（有非体积功）
例 Ag ?AgCl(s) ?HCl(b) ?Cl
2(g,100kPa) ?Pt
E=1.136V,141095.5)/( ?? ?????? KVTE
p
电池反应为,
Ag+1/2Cl2(g,100kPa) = AgCl(s)
求, ?G,?S,?H,Qr
?S =
pTEzF )/( ??= -1?96485C?mol-1?(-5.95?10-4)V?K-1
= - 57.4J?K-1?mol-1
z F EpTG mr ??? ),(
= -1?96485C?mol-1?1.136V
=-109.6kJ?mol-1
mrmrmr STGH ?????? = -126.7kJ?mol
-1
Qr,m= T?rSm = -17.17kJ?mol-1
kJGW rr 6.1 0 9` ????
5,能斯特方程
对于反应,B
B B
? ??0
凝聚相反应等温方程为：
B
B
Bmrmr aRTGG
?? ????? ln
其中,?? ??? z F EG
mr
E?,原电池的 标准电动势
等于参加电池反应的各物质均处在
各自标准态时的电动势。
整理等温方程得：
B
B
BazF
RTEE ?? ??? ln
能斯特方程25?C时，
V
V
F
RT
0 5 9 1 6.0
3 0 2 5 8 5.2
3 0 9.9 6 4 8 5
15.2 9 83 1 4.8
10ln
?
?
?
?
Va
z
EE B
B
B )lg
05916.0( ?? ???25?C时，
zF
KRT
zF
pTGE mr ??? ?????? ln),(
?? ? K
zF
RTE ln
电池反应的标准平衡常数
§ 7.7 电极电势和液体接界电势
原电池的电动势：
+多
孔
隔
板
I 0时两极间的电势差，
等于电池的各相界面上
所产生的电势差的代数和
E=??1+ ??2+ ??3+ ??4
??2,Zn - ZnSO4(l)
阳极电势差
??3,CuSO4(l) - ZnSO4(l)
液体接界电势或扩散电势
+多
孔
隔
板
??
? ?
?
?
?
?
?
?
? ?
?
?
? ? ??
??
???
??
?
?
?????
?
?
????
若 ?(Cu2+)??(Zn2+) 多孔隔板
最终达到
动态平衡时
产生原因,溶液中离子扩
散速度不同而引起的
??4,Cu - CuSO4(l)
阴极电势差
消除方法,常用盐桥
倒置 U型管
装入饱和 KCl或
NH4NO3溶液
冻结在琼脂中
消除扩散电势机理：
高浓度的电解质中正、负离子有
极为接近的扩散速度
盐桥溶液不能与原溶液发生作用
??1,Zn - Cu 接触电势
只取决于两种金属
不能求得单个电极上电势差的绝对值
解决方法,确定各个电极对于同一
基准的相对电势
1,电极电势
统一基准,标准氢电极
p(H2)=p?=100kPa,a(H+)=1
电极, H+{a(H+)=1} ? H2(g,100kPa) ? Pt
Pt ? H2(g,100kPa) ? H+{a(H+)=1}
给定电极
E?{H+/H2(g)}=0规定,
则, 电动势 E?=E?(电极 )
若给定电极为,Zn2+{a(Zn2+)} ? Zn
构成原电池的电池反应为
Zn2+{a(Zn2+)}+H2(g,100kPa)
Zn+2H+{a(H+)=1}
根据能斯特方程
Θ
Θ
pHpZna
HaZna
F
RTEE
/)()(
)()(ln
2 22 ?
??
??
因 p(H2)=p?=100kPa,a(H+)=1
则
)(
)(
ln 2 ???
Zna
Zna
zF
RT
EE Θ
对于任一电极反应，按照规定，
其电极反应通式写为：
氧化态 + ze - 还原态
)(
)(ln
2
)()(
氧化态
还原态电极电极
a
a
F
RTEE ?? Θ
E?(电极 )为标准还原电极电势
如,1,E?(Cu2+/Cu)=0.3400V ? 0
0),(Δ Θ ?pTG m则,
表明, Cu2++H2(g) Cu+2H+
在标准态下能自发进行。
2,E?(Zn2+/Zn) =-0.763V ? 0
0),( ?pTG mΘΔ则,
在标准态下锌电极进行的是氧化反应
Zn2++H2(g) Zn+2H+表明, ?
E = E+ - E- E? = E+?- E-?
原电池电动势计算
1,计算每个电极的电极电势 E=E+-E-
2,根据整个电池的电池反应直接应用
能斯特方程计算。
例 1.
Zn ? ZnSO4(b=0.001mol?kg -1) CuSO4
(b=1.0mo ?kg -1) ? Cu
求,E
?± (ZnSO4)= 0.734 ?± (CuSO4)= 0.047
解,E-= E(Zn2+/Zn)
V
Zna
ZnaZnZnE }
)(
)(lg
2
0 5 91 6.0{)/(
2
2
?
?? ??
VV }001.0734.0 1lg20 5 9 1 6.0(763.0 ????
V8 5 5 7.0??
E+= E(Cu2+/Cu)
V
Cua
CuaCuCuE }
)(
)(lg
2
05916.0{)/(
2
2
?
?? ??
VV }0.10 4 7.0 1lg20 5 9 1 6.0(3 4 0 0.0 ???
V3007.0?
? E = E+- E-= 1.1564V
例,Pt ? H2(g,100kPa) ?
HCl(b=0.1mol?kg -1) ?AgCl(s) ?Ag
由电极反应写出电池反应为,
)1.0()1.0(
)()100,(
2
1
11
2
???? ?????
???
kgm o lbClkgm o lbH
AgsA g C lk P agH
由电池反应得 z =1
V
A g C lapHp
ClaHaAgaEE
?
?
?
?
?
? ??
??? ?
???
?
)(}/)({
)()()(lg0 5 9 1 6.0
2
V})1.07 9 6.0l g (0 5 9 1 6.0{2 2 1.0 2???
V3521.0?
E 的意义：?
电对的电极电势代数值越大，其氧化
态越易得电子，氧化性越强（发生还
原反应能力越强）；
．
．
电对的电极电势代数值越小，其还原
态越易失电子，还原性越强（越易发
生氧化反应）。
．
．
?(H+)??(Cl–)
最终达到动态平衡时，
两种离子以相同的速度
通过界面，电势差恒定
—液体接界电势 。
产生原因,溶液中离子扩散速度不同
而引起的
2,液体接界电势及其消除
在两种不同溶液的界面上存在的电势差称为
液体接界电势 或 扩散电势。
H+
Cl–
稀 HCl 浓 HCl
§ 7.8 电极的种类
分类依据,按照氧化态、还原态物质
的状态不同而分类，共分三类
1,第一类电极
如,Ag+ ?Ag Zn2+ ? Zn
Cl- ? Cl2(g) ? Pt
某 金属 或吸附了某种气体的 惰
性金属 置于 含有该元素离子 的
溶液中构成。
构成：
(1) 金属电极和卤素电极
(2) 氢电极优点：
E(H+/H2)随温度改变很小
氢电极缺点：
使用时的条件要求
十分严格。
不能用在含有氧化剂、
汞或砷的溶液中。
氢电极符号,H+ ? H2(g) ? Pt
铂片
H2
1mol?kg-1
电极反应,2H+ + 2e– H2(g)
铂片
O2
1mol?kg-1
(3) 氧电极符号：
OH-,H2O? O2(g) ? Pt
电极反应：
O2(g)+2H2O + 4e-
4OH-
}
)(}/)({
)(
ln
4
}/)({
}/)({
2
22
4
2
2
OHapOp
OHa
F
RT
OHgOE
OHgOE
Θ
Θ
?
?
?
?
?
VOHgOE 401.0}/)({ 2Θ ??
碱性溶液中的氢电极
电极符号,OH-,H2O? H2(g) ? Pt
电级反应分两步,2H++2e- H2(g)
2H2O 2H++2OH-
总电极反应为
2H2O+2e- H2(g)+2OH-
}
)(
)(}/)({
ln
2
)}(/,{)}(/,{
2
2
2
2
2222
OHa
OHapHp
F
RT
gHOHOHEgHOHOHE
?
??
?
?
Θ
Θ
E?{H2O,OH- /H2(g)} = -0.8277V
E?{H+/H2(g)}与 E?{H2O,OH- /H2(g)}
关系
2
2
22
)(
/)(
ln
2
)}(/{)}(/{
?
??
?
?
Ha
pHp
F
RT
gHHEgHHE
Θ
Θ
)(
)()( 2
?
? ??
OHa
OHaKHa W?
WK
F
RT
gHHE
gHOHOHE
ln)}(/{
)}(/,{
2
22
Θ
?
?
?
?
Θ
代入得
酸性溶液中的氧电极
电极符号,H+,H2O? O2(g) ? Pt
电级反应分两步：
总电极反应为
O2(g)+4H++4e- 2H2O
4Θ
2
2
2
2222
)(}/)({
)(
ln
4
},/)({},/)({
?
??
?
?
HapOp
OHa
F
RT
HOHgOEHOHgOE
Θ4H++4OH- 4H2O
O2(g)+2H2O + 4e-
4OH-
1.229V
甘汞电极和
银 -氯化银电极
WKF
RT
gOHgOE
HOHgOE
ln)}(/)({
},/)({
2
22
?
?
?
?
Θ
Θ
2,第二类电极 (包括二类 )
(1)金属 —难溶盐电极
电极符号：
Cl-? Hg2Cl2(s) ? Hg
电极反应,
Hg2Cl2(s)+2e- 2Hg+2Cl-
电极电势表达式：
E{Hg2Cl2(s)/Hg} = E?{Hg2Cl2(s)/Hg}
)}({
)()(ln
2 22
22
sClHga
ClaHga
F
RT ???
= E?{Hg2Cl2(s)/Hg} - (RT/F)lna(Cl-)
? 取决于氯离子的活度。
参比电极优点,易制备,E稳定
例,已知：电池
Pt ? H2(g,100kPa) ? 待测溶液
0.1mol?dm-3KCl ? Hg2Cl2(s) ? Hg
E=0.6095V
求,pH
解,查表得：
E+ = E{Hg2Cl2(s)/Hg} = 0.3335V
E- = E{H+/H2(g)} = E?{H+/H2(g)}
2
Θ
2
)(
/)(ln
2 ?
?
Ha
pHp
F
RT
VpH )05916.01lg
2
05916.0
( ??
由式 E = E+-E- = 0.6095V
解得,pH=4.67
(2) 金属 — 难溶氧化物电极
Sb-Sb2O3(s)电极：
1,在锑棒上覆盖一层 Sb2O3，将其浸入
含有 OH-离子的溶液中构成了 ~。
电极符号,OH-,H2O ? Sb2O3(s) ? Sb
? Sb2O3(s)+3H2O+6e- 2Sb+6OH-
?是对 OH-离子的可逆电极
? E{OH-/Sb2O3(s)/Sb}
)(ln ?? OHaFRT= E?{OH-/Sb2O3(s)/Sb}
2,将电极浸入酸性溶液中
电池符号,H+,H2O ? Sb2O3(s) ? Sb
? Sb2O3(s)+6H++6e- 2Sb+3H2O
? E{H+/Sb2O3(s)/Sb}
)(
1ln
?? HaF
RT= E?{H+/Sb
2O3(s)/Sb}
?是对 H+离子的可逆电极
3,氧化还原电极
专指,电极极板只起输送电子的任务，
参加电极反应的物质都在溶液中。
Fe3++e- Fe2+
MnO4-+8H++5e- Mn2++4H2O
如,Fe3+,Fe2+ ? Pt；
MnO4-,Mn2+,H+,H2O ? Pt
醌氢醌电极,对 H+可逆的氧化还原电极
用途,用来测定溶液的 pH值
醌,C6H4O2，以 Q代表
氢醌,C6H4(OH)2，以 H2Q代表
醌氢醌,醌和氢醌的复合物，分解为
C6H4(OH)2 C6H4O22- + 2H+解离,
C6H4O22- C6H4O2+2e-
C6H4O2? C6H4(OH)2
C6H4O2+ C6H4(OH)2
醌氢醌电极的电极反应为：
C6H4O2+2H++2e- C6H4(OH)2
? E(Q/H2Q)
2
2
)()(
)(ln
2 ??
?
HaQa
QHa
F
RT= E?(Q/H
2Q)
)(ln ?? HaFRT= E?(Q/H2Q)
= 0.6993V - 0.05916pH
优点,电极的制备和使用极为简便，
且不易中毒。
缺陷,不能用于碱性溶液
§ 7.9 原电池设计举例
1,氧化还原反
应 （ 1） Cu + Cu2+ 2Cu+
z = 1
2Cu2+ +2e- 2Cu+,
z = 2B, Cu Cu2+ + 2e-
A Cu Cu++e-,Cu2+ +e- Cu+,
Cu ? Cu2+ Cu2+,Cu+ ? Pt?
Cu ? Cu+ Cu2+,Cu+ ? Pt?
Cu2+ +2e- Cu,
? Cu ? Cu+ Cu2+ ? Cu
C, 2Cu 2Cu+ + 2e- z = 2
?rGm(A) = ?rGm(B) = ?rGm(C)
E(A) = 2E(B) = 2E(C)
2E?(Cu2+/Cu)
= E?(Cu+/Cu) + E?(Cu2+/Cu+)
电功相同，但输出的电量不同
（ 2） H2(g) + 1/2O2(g) H2O(g)
A, H2(g) 2H++2e-
,1/2O2(g)+H2O+2e- 2OH-
Pt ? H2(g) ? H+ OH- ? O2(g) ? Pt
H2(g)+1/2O2(g)+H2O 2H++2OH-
分别在两个溶液中,还不是水
,1/2O2(g)+H2O+2e- 2OH-
Pt ? H2(g) ? OH- ? O2(g) ? Pt
B, H
2(g)+2OH- 2H2O+2e-
?
?
,1/2O2(g)+2H++2e- H2O
Pt ? H2(g) ? H+ ? O2(g) ? Pt
C, H
2(g) 2 H++2e-
?
2,扩散过程 —浓差电池
,2H++2e- H2(g,p2)
（ 1）气体的扩散过程
H2(g,p2)H2(g,p1)
Pt ? H2(g,p1) ? H+ ? H2(g,p2) ? Pt
,H2(g,p1) 2 H++2e-
也可在下述电池中实现
Pt ? H2(g,p1) ? OH- ? H2(g,p2) ? Pt
（ 2）离子扩散过程 H+(a2)H+(a1)
,H+(a1) + e- 1/2H2(g,p)
,1/2H2(g,p) H+(a2) + e-
Pt ? H2(g,p) ? H+(a2) H+(a1) ?
H2(g,p) ? Pt
? Pt ? O2(g,p) ? H+(a2) H+(a1) ?
O2(g,p) ? Pt
浓差电池,由于阴、阳极反应物浓度
的差别而产生电动势。
E? = 0
特征,由于阴阳极电极种类相同
3,中和反应、沉淀反
应 0Δ,?pTG
可在电池放电过程中实现非体积功
（ 1）中和反应 H+ + OH- H2O
1
2ln
2 p
p
F
RTE ??
1
2ln
2 a
a
F
RTE ??及
,H+ + e- 1/2H2(g,p)
,1/2H2(g,p) + OH- H2O + e-
也可设计成均用氧气作电极的电池
,1/2O2(g,p)+H+ +2e- OH-
,2OH--2e- H2O +1/2O2(g,p)
Pt ? O2(g,p) ? OH- H+ ?O2(g,p) ? Pt
Pt ? H2(g,p) ? OH- H+ ?H2(g,p) ? Pt
浓差电池
（ 2）沉淀反应 Ag+ + Cl- AgCl(s)
,Ag+ + e- Ag
,Ag +Cl- AgCl(s) + e-
Ag ? AgCl(s) ? Cl- Ag+ ?Ag
例 求,25?CAgCl在水中的溶度积 KSP
解,Ag+ + Cl- AgCl(s)
E= E?{Ag+/Ag}- E?{AgCl(s)/Ag}
)()(
)}({ln
??? ClaAga
sAg Cla
F
RT
= KSP
平衡时
0
E?{Ag+/Ag} = 0.7994V查表得：
E?{AgCl(s)/Ag} = 0.2221V
0.7994-0.2221 = -0.05916lgKSP
KSP=1.75?10-19解得
电解, 电 源 正极 负极
↓
阴极
反 应 氧化 还原
阳极
↓（连接）
电解池
§ 7.10 分解电压
电源+ -
阳极 阴极 G
V
Cl- H+
Pt Pt
e e
2H++2e - H2
Cl2
e e
H2
2Cl- Cl2+2e -
总的电解反应
2HCl H2+Cl2
产物构成原电池
Pt ? H2 ? HCl(1mol?
dm-3) ? Cl2 ? Pt
D
V 与 I 关系曲线
I
V
V(D)：分解电压
使电解质在两极
继续不断地进行
分解时所需的
最小外加电压
析出电势,当外加电压 =分解电压时，两极的电极电势。
分解电压,理论分解电压实际分解电压 实际 >理论
电 解 水
§ 7.11 极化作用
1,电极的极化
平衡电极电势,无电流通过，电极
处于平衡状态时，与之相对应的电势 ~
电极的极化,电流通过电极时，电极
电势偏离平衡电极电势的现象称为 ~
超电势 ?,某一 J(电流密度 )下的电极
电势与其平衡电极电势之差
的绝对值称为 ~
极化类型：浓差极化、电化学极化
（ 1）浓差极化
?(还原反应 ) ??(扩散 )
C(电极附近 Zn2+) ? C(本体 Zn2+)
平衡电极电势
Zn2+ + 2e- Zn 为例阴极：
实际电极电势 ?
减小方法,搅拌
（ 2）电化学极化
由于电化学反应本身的迟缓性而
引起的极化称为 ~
? 极化结果2,测定极化曲线的方法
极化曲线：
E ~ J关系曲线
阳极,E
阴极,E
G
8
R
?
E(阴 )
J
E(阴,平 )?
接电位计
?(阴 ) = E(阴,平 ) - E(阴 )
?(阳 ) = E(阳 ) - E(阳,平 )
塔费尔经验公式：
? = a + blg ( J /[ J ] )
3,电解池与原电池极化的判别
E(阳,平 )
E(阴,平 )
阳极极化曲线
阴极极化曲线 E(阳,平 )
E(阴,平 )
阳极极化曲线
阴极极化曲线E
J(原电池 )
?
?
E
J(电解池 )
?
?
§ 7.12 电解时的电极反应
阳极,所有能放出电子的氧化反应
都有可能在阳极上进行。
其中析出电势最低的电极反应
优先进行
阴极,所有能取得电子的还原反应
都有可能在阴极上进行。
其中析出电势最高的电极反应
优先进行。
例 已知,a?(ZnSO4)=1
氢气的 ?- = 0.7V
求：阴极上析出的是 Zn还是 H2
解,E{Zn2+/Zn,平 }= E?{Zn2+/Zn}
)(
1ln
2 2 ?
?
ZnaF
RT
= -0.763V
锌在阴极上的超电势可以忽略
? E{Zn2+/Zn,析 }= E{Zn2+/Zn,平 }
= -0.763V
E{H+/H2(g),平 }
水溶液假定,a = 10-7; p = 101.325kPa
}1 0 0/3 2 5.1 0 1{
)10(ln
2
0 5 9 1 6.0 27?
E{H+/H2(g),平 }=
= - 0.414V
E{H+/H2(g),平 } - ?-E{H+/H2(g),析 } =
}/)({
)(ln
2
05 91 6.0
Θ
2
2
pHp
Ha ??
= E?{H+/H2(g)}
= (-0.414- 0.7)V= -1.114V
E{Zn2+/Zn,析 } ? E{H+/H2(g),析 }
?阴极上为 Zn的析出。
何种物质在电解池的两极放电得到
电解产物?一般是,
在 阳极,
析出电势 代数值小的还原态物质放电；
在 阴极,
析出电势 代数值大的氧化态物质放电。
电 解 的 产 物
还原态 金属电极 X-,S2-,OH- 含氧酸根
电极反应 M-ne-→ Mn+ 2X--2e-→ X2 4OH-+4e-→ 2H2O+O2
在阳极,
在阴极,
氧化态 K+Ca2+Na+Mg2+Al3+ Mn2+Zn2+… (H+)Cu2+Hg2+
电极反应 2H++2e-→ H2 M2++2e-→ M
对于 盐类水溶液 的电解可归纳为,
