电解与电量的计算
電気分解と電気量
阴极接电源负极、发生还原；阳极接电源正极、发生氧化。计算一律走「电量 → 电子的物质量 → 目标物质」：Q=It，电子的物质量 =Q⁄F，F=9.65×104 C/mol。
电池是让自发的反应替我们发电；电解反过来 —— 用电强迫本来不会发生的反应发生。铝就是这么炼出来的：铝的离子化倾向太大，没有哪种还原剂能把它从矿石里换出来，只能通电硬来。
为什么是这样
把两个电极插进电解质溶液并接上外加电源，电源会强行把电子从一极抽走、塞进另一极。接电源负极的那一极电子过剩，于是把电子交给溶液里的离子 —— 发生还原，这一极叫阴极。接电源正极的那一极缺电子，于是从溶液里夺取电子 —— 发生氧化，叫阳极。
和电池对照着记最省事：两者都是阳极氧化、阴极还原;差别在于电池的两极叫「正极・负极」而电解叫「阳极・阴极」，而且电池里的反应是自发的、电解里的反应是被强迫的。
正因为可以强迫，电解能做到还原剂做不到的事。铝的离子化倾向极大，用碳还原铝矿石不成立；把氧化铝与冰晶石一起熔化再通电（熔融盐电解），就能在阴极得到铝。铜的电解精炼同理：粗铜作阳极、纯铜作阴极，通电后阴极得到纯度 99.9 % 以上的铜。
定量表达
电解的计算核心只有一句：电子是中转站。先由电流与时间算出电量 Q=It（单位库仑 C）；再由电量算出流过的电子的物质量 —— 除以法拉第常数 F=9.65×104 C/mol，它的含义是「1 mol 电子所带的电量」。
拿到电子的物质量之后，按半反应式的系数换算成析出或消耗的物质。Cu2+ + 2e− → Cu 说明每 2 mol 电子析出 1 mol 铜；Al3+ + 3e− → Al 是每 3 mol 电子析出 1 mol 铝；2H2O → O2 + 4H+ + 4e− 是每 4 mol 电子放出 1 mol 氧气。系数不同，同样的电量得到的物质量就不同 —— 这是这类题的全部难点。
水溶液电解还要注意「谁先反应」。阴极上如果同时有 H+ 与离子化倾向很大的金属离子（如 Na+），析出的是氢气而不是钠 —— 因为钠离子太难被还原。这也是为什么炼钠、炼铝必须用熔融盐电解而不能用水溶液。
- n
- 流过的电子的物质量［mol］
- I
- 电流［A］
- t
- 通电时间［s］
- F
- 法拉第常数，9.65×104［C/mol］
- t 的单位必须是秒 —— 题目常给分钟或小时，这是最常见的失误
- 算出电子的物质量之后，还要按半反应式的系数换算成目标物质
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