电解池原理在硫酸铜溶液中进行电解.阳极上的方程式是4OH-4e=O2+2H2O.其中是4个氢氧根参加了反映,为什么?我问别人他们说是应为阳极上有较多的氢氧根所以氢离子与之反应自然是需要4个氢氧

Question

电解池原理
在硫酸铜溶液中进行电解.阳极上的方程式是4OH-4e=O2+2H2O.
其中是4个氢氧根参加了反映,为什么?我问别人 他们说是应为阳极上有较多的氢氧根所以氢离子与之反应自然是需要4个氢氧根.但是我认为这样解释有点不对如果是氢离子与之反映了,那么在总反应中岂不是就不会有硫酸生成了么?
什么叫溶液中其实并不存在氢离子,氢离子不是水电离出的么?

Answer 1

这个问题可以这样考虑：
电解的实质就是溶液中的阴离子、阳离子分别在电流的作用下向阳极,阴极移动,并接受或失去电子发生氧化还原反应.而我们在学习电解池时,首先学习的是电解饱和食盐水.其中在阴极发生的反应为：2H+ +2e=H2 但显而易见,溶液中其实并不存在氢离子,这样写的原因就在于考虑到电解池反应的原理（阳离向阴极移动,并且是阳离子被还原）因而在写阴极反应时,反应物写氢离子而非水（2H20+2e=H2+2OH-）但是,在写总反应方程式时,反应物却写的是水,说明的正是这一点.
类似的,在电解硫酸铜溶液的电极反应式中,-2价的氧在阳极被氧化,由于按照电解池原理,在阳极被氧化的是阴离子,因此在写电极反应式时,选取的是氢氧根（并非说溶液中含有氢氧根）.同样,在写电极总反应式时,反应物中不再含有氢氧根（反应的实质也的确如你所说生成硫酸）总方程式：2Cu2+ +2h20==2Cu+4H+ +O2 （因为水中的羟基被氧化,自然氢离子就相对多了,溶液也就成酸性）
至于你提问中说到的阳极有较多的氢氧根,可以这么理水由于微弱的电离时溶液中含有极少量的氢氧根,在电流的作用下,他们移动到阳极并被氧化.然后根据平衡的原理,水进一步电离出氢氧根,再移向阳极被氧化.因此并不是说溶液中有较多的氢氧根,只是平衡不断移动的结果（这也就是总方程式不写氢氧根的根本原因）.
基本上就是这样,还有什么不清楚的可以继续补充.
我的意思是氢离子的量少到可以忽略不计,少到不能写进反应的总方程式中