【电解水的电极反应式】在化学实验和工业生产中，电解水是一种常见的过程，通过外加电流使水分解为氢气和氧气。这一过程涉及两个电极：阳极（正极）和阴极（负极），分别发生氧化和还原反应。以下是电解水过程中各电极的反应式总结。
一、电解水的基本原理
电解水是指在直流电源的作用下，将水分解成氢气（H₂）和氧气（O₂）的过程。其总反应式为：
$$
2H_2O(l) \xrightarrow{\text{电解}} 2H_2(g) + O_2(g)
$$
该反应是一个吸热反应，需要外部能量输入才能进行。
二、电极反应式
在电解过程中，水分子在两个电极上分别发生氧化和还原反应。具体如下：
| 电极 | 反应类型 | 反应式 | 说明 |
| 阴极（负极） | 还原反应 | $ 2H_2O(l) + 2e^- \rightarrow H_2(g) + 2OH^-(aq) $ | 水分子接受电子，生成氢气和氢氧根离子 |
| 阳极（正极） | 氧化反应 | $ 4OH^-(aq) \rightarrow O_2(g) + 2H_2O(l) + 4e^- $ | 氢氧根离子失去电子，生成氧气和水 |
三、补充说明
1. 电解质的作用：纯水导电性差，通常需加入少量电解质（如Na₂SO₄或NaOH）以增强导电性。
2. 气体体积比：根据反应式，生成的氢气与氧气的体积比为2:1，符合阿伏伽德罗定律。
3. 实际应用：电解水广泛应用于制氢技术、燃料电池、工业气体生产等领域。
四、总结
电解水是通过电能驱动水分子分解为氢气和氧气的过程。在阴极发生还原反应，产生氢气；在阳极发生氧化反应，产生氧气。掌握这些电极反应式有助于理解电解的基本原理，并为相关实验和应用提供理论依据。
