工业上将冶炼制得的粗铜通过电解得到纯度较高的精铜。电解池中盛有CuSO₄溶液，以粗铜为正极、纯铜为负极进行电解，电解反应

正极 Cu=Cu²⁺+2e^-

负极 Cu²⁺+2e^-=Cu

电解池的两极经常用阳极和阴极表示，发生氧化反应的电极为阳极，发生还原反应的电极为阴极。电解池的正极为阳极，负极为阴极。

对于电解水时的反应

阳极 2H₂O=O₂+4H⁺+4e^-           E^Θ=1.23V

阴极 2H⁺+2e^-=H₂ E^Θ=0

理论上外加1.23V电压即可实现水的电解，1.23V为H₂O的理论电解电势。实际电解时，需外加1.70V以上的电压电解反应才明显进行。1.70V为H₂O的电解电势。理论电解电势与电解电势之差称为超电势，也称超电压。

电解过程中的超电势与电极反应的超电势有关。电极反应的超电势大小与电极材料和析出物质的种类有关。一般来说，析出金属时超电势很小，析出非金属时超电势较大。

电解CuSO₄溶液时，阴极析出Cu而不是H₂，与电极电势大小一致。

Cu²⁺+2e^-=Cu        E^Θ=0.34V

2H⁺+2e^-=H₂          E^Θ=0

以Zn为电极电解ZnSO₄溶液时，在阴极析出Zn而未析出H₂，因为H₂在Zn极板上析出有较大的超电势。实际反应与电极电势大小不一致。

Zn²⁺+2e^-=Zn           E^Θ=-0.76V

2H⁺+2e^-=H²            E^Θ=0

超电势的产生属于动力学问题，将在后续的物理化学课程中进一步讨论。

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文章来源：《无机化学核心教程（第二版）》

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