電解池電極方程式的書寫方法_第1頁
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文檔簡介

1、精選優質文檔-傾情為你奉上原電池的正負極一旦確定,則原電池的電極反應式也隨之確定。但書寫電極反應式時還需注意以下幾點: 1.正負電極反應式中的電子得失數目保持相等。例如Al-Cu-CuSO4構成的原電池的正極反應可表示為:3Cu2+6e-=3Cu,負極反應式為:2Al-6e-=2Al3+。 2.看負極反應生成的陽離子與電解質溶液中的陰離子能否共存,若不能共存,則該電解質溶液中的陰離子也要寫入負極的電極反應式中。如Zn-Ag-KOH溶液構成的原電池中,因Zn失去電子生成的Zn2+能與OH-反應,故負極上發生的反應為:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2。 3.要注意電解質溶液的性質。當正極上的

2、反應物質為O2時,若溶液為堿性或中性時,電極反應式中不能出現H+,電極反應式只能為O2+2H2O+4e-=4OH-;若溶液為酸性時,電極反應式中不能出現OH-。 電極反應式為:O2+4H+4e-=2H2O 轉貼于 中國論文下載中心 http電解池電極方程式的書寫方法 柳州高中 朱紅東 電化學在化學學科體系中占有非常重要的地位。其中 電解池電極方程式的書寫是電化學重要基礎內容之一,是高考的重點。 從我們現在對電化學教學的實際情況來看,學生對電解池電極方程式書寫的相關知識掌握較為困難 ,感到非常頭暈。其原因是:在電化學一節課要出現新概念,新知識多,以及要求學生對化學要與物理學的進行跨學科的聯系。其

3、實只要克服內心對于新知識的恐懼,努力去了解新概念,掌握一定的方法和規律,電解池電極方程式的書寫并不難。本文就以用石墨電極電解氯化鈉溶液為例,對書寫電解池電極方程做一個講解,希望對同學們的學習電化學有所啟迪。 1 、明原理 明白電解的含義,是書寫電解池電解反應式的基礎,這是因為 書寫電解池的電極反應式是電解池原理的進一步深化和發展,是用化學語言表述電解池實驗現象。 電解:使電流通過電解質溶液而在陰、陽兩極上引起氧化還原反應的過程。這可以理解為,電解池是通過外接電流的作用,強迫陰極得到電子,陽極失去電子。 2 、列離子,判運動 分析溶液中存在哪些離子,判斷離子的遷移。氯化鈉溶液,由于具有電解質氯化

4、鈉和水,所以溶液中會存在: H+ 、 Cl - 、 Na + 、 OH - 。根據物理學知識,在電場的作用下,陽離子( H+ 、 Na + )會向陰極移動,陰離子( Cl - 、 OH - )會向陽極移動。 3 、定得失 依照經驗判定兩極得失電子的物質。 陰極放電順序: Ag+ Fe3+ Cu2+ H+ Pb2+ Sn2+ Fe2+ Zn2+ Al3+ Mg2+ Na+ Ca2+ K+ ;我們如果細看一下,就會發現這個放電順序,即是我們所講的氧化性強弱的順序,這是為什么呢?其實很簡單,所謂的電解池反應只是一個外加電流強迫發生的氧化還原反應而已,它還是氧化還原反應,當然適合氧化還原反應的知識 因

5、為: H+ Na+ ,所以陰極的電極反應式為: 2H+ + 2e = H2 陽極放電順序: M (活性電極、即除金、鉑以外的金屬。) X- ( S2- I- Br- Cl- ) OH 含氧酸根。我們細看一下,會發現這里同樣是氧化還原反應知識:先強后弱規律,還原性強的物質先失去電子。 因為石墨電解為惰性電極,且 Cl- OH ,所以陽極的電極反應式為: 2Cl - 2e = Cl2 4 、思源頭、巧修正 保證得失電子相等前提下,將陰陽兩極的電極反應式相加: 2H+ + 2Cl H2+ Cl2 ,這樣我們得到的還不是電解氯化鈉溶液的離子方程式,因為這里的氫離子是來自于水。水屬于弱電解質,在離子方程

6、式中是不能拆開的。所以最后,我們需要把氫離子改寫成水,這樣才能反應客觀事實,說明氫離子來自于水,得到真正的總反應: 2H2O+ 2Cl H2+ Cl2+ 2OH - 。 總之,深刻理解電解池原理,掌握氧化還原反應知識和離子方程式書寫知識,明白書寫電解池電極反應式書寫的方法,書寫電解池電極反應式并不難,解決電解池有關習題并不難。 電化學反應方程式的書寫方法一. 書寫要遵循的原則:無論原電池還是電解池,其電極反應均是氧化還原反應,因此電極方程式的書寫要遵循質量守恒、電子守恒及電荷守恒,兩電極反應方程式相加得電池總反應方程式;已知一電極反應方程式,則電池總反應方程式減去該電極反應方程式,即得另一電極

7、反應方程式。二. 電化學反應方程式的書寫方法1. 正確判定兩個電極和電極反應物,電極反應式要符合守恒規律。例1. 電解原理在化學中有廣泛應用。下圖表示一個電解池,a為電解液;X、Y是兩塊電極板,通過導線與直流電源相連。請回答以下問題:(1)若X、Y都是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,實驗開始時,同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液,則電解池中X極上的電極反應式為_,在X極附近觀察到的現象是_;Y電極上的電極反應式為_,檢驗該電極反應產物的方法是_。(2)如果用電解方法精煉粗銅,電解液a選用溶液,則X電極的材料是_,電極反應式為_;Y電極的材料是_,電極反應式為_。(說明:雜質發生的電極反應不必寫出)分

8、析:本題要求用電解原理設計兩個電解池,a為電解液;X、Y是兩塊電極板,通過導線與直流電源相連。對(1):陽極的放電能力比強,生成;陰極X極,陽離子的放電能力比強,生成;溶液中溶質為,使酚酞變紅。對(2):為電解精煉池,陽極Y極為粗銅溶解極,放電;陰極X極為析出極,放電。答案:(1)放出氣體,溶液變紅把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近,試紙變藍色(2)純銅粗銅2. 正確處理電化學反應中的非氧化還原反應。例2. 宇宙飛船中的氫氧燃料電池,其電池反應為:。試寫出電解質溶液為鹽酸或KOH溶液的電極反應方程式。分析:和之間的氧化還原反應為:分解:;在酸性溶液(如鹽酸)中,穩定存在,必然與結合為水(非氧

9、化還原反應);在堿性溶液(如KOH溶液)中,必然與結合為水,必然與結合為(非氧化還原反應)。答案:鹽酸作電解質溶液時負極反應:;正極反應:KOH溶液作電解質溶液時負極反應:;正極反應:3. 在電解池中,溶液中離子濃度的改變有時可導致離子的放電順序改變。例3. 工業上用和KOH為原料制取高錳酸鉀,主要生產過程分兩步進行;第一步,將和KOH固體粉碎,混合均勻,在空氣中加熱熔化,并連續攪拌,制取;第二步,將的濃溶液進行電解,制取。(1)制取的是這一氧化還原反應的_劑(填“氧化”或“還原”),“連續攪拌”的作用是_。(2)電解的濃溶液時,兩極發生的電極方程式為:陰極是_,陽極是_,電解總的方程式為_。

10、解析:(2)的濃溶液中,在陰極,陽離子放電能力大于;在陽極,常規應該是放電,因的濃度遠大于而且題目中已提示制取高錳酸鉀,所以放電,而不放電。則答案為:(1)還原 連續攪拌,使在KOH存在條件下與充分接觸,發生氧化還原反應(2)再如電解溶液時,酸性溶液中放電,當的濃度很小時,則放電。如鍍鋅操作中,用粗鋅作陽極,鍍件作陰極,飽和溶液作電解液,則放電。4. 可充電池是聯系原電池和電解池的橋梁,它也是電化學部分的重要考點。在書寫可充電池電極反應式時,首先要明確電池和電極,放電為原電池,充電為電解池;原電池的負極與電解池的陽極發生氧化反應,對應元素化合價升高;原電池的正極與電解池的陰極發生還原反應,對應

11、元素化合價降低。例4. 已知,鉛蓄電池總的化學方程式為:鎳鎘堿性充電電池在放電時,正極反應:負極反應:銅蓄電池使用(放電)一段時間后,其內阻明顯增大,電壓卻幾乎不變;鎳鎘堿性充電電池使用(放電)到后期,當電壓明顯下降時,其內阻卻幾乎不變,回答下列問題:(1)鉛蓄電池放電時的負極反應式為:_;充電時的陽極反應式為_。(2)鎳鎘電池充電時總反應方程式為:_。(3)上述兩種電池使用一段時間后,一個內阻明顯增大,另一個內阻幾乎不變,其原因是_。解析:(1)放電為原電池,充電為電解池,負極和陽極失去電子,正極和陰極則得到電子,故Pb為負極,為陽極,電極反應式分別為:負極:陽極:(2)鎳鎘堿性充電電池在放

12、電時總反應方程式為兩電極反應相加,充電則為放電的逆反應:(3)內阻與電極材料及電解質濃度有關,鉛蓄電池在放電時除消耗電極材料外,同時還消耗電解質溶液中的溶質(硫酸),使電解質溶液中自由移動的離子濃度減小,導電能力降低(內阻增大),而鎳鎘電池在使用過程中,只消耗水,電解質溶液中自由移動的離子濃度沒減小(略增大),所以導電能力幾乎不變。電解電極反應方程式1電解CuCl2溶液陽極:2Cl- - 2e- = Cl2陰極:Cu2+ + 2e- = Cu總反應式:2Cl- + Cu2+ Cl2 + Cu2電解精煉銅陽極(粗銅):Cu - 2e- = Cu2+陰極 (純銅) :Cu2+ + 2e- = Cu

13、總反應式:無3電鍍銅陽極(純銅):Cu - 2e- = Cu2+陰極(待鍍金屬,如Fe):Cu2+ + 2e- = Cu總反應式:無4電解飽和食鹽水陽極:2Cl- - 2e- = Cl2陰極:2H2O + 2e- = H2 + 2OH-總反應式:2Cl- + 2H2O H2 + Cl2 + 2OH-5電解HCl溶液陽極:2Cl- - 2e- = Cl2陰極:2H+ + 2e- = H2總反應式:2Cl- + 2H+Cl2 + H26電解NaOH溶液陽極:4OH- - 4e- = O2 + 2H2O陰極:4H2O + 4e- = 2H2 + 4OH-總反應式:2H2O 2H2 + O27電解H2SO4溶液陽極:2H2O - 4e- = O2 + 4H+陰極:4H+ +4e- = 2H2總反應式:2H2O 2H2 + O28電解KNO3溶液陽極:2H2O - 4e- = O2 + 4H+陰極:4H2O + 4e- = 2H2 + 4OH-總反應式:2H2O 2H2 + O29電解CuSO4溶液陽極:2H2O - 4e- = O2 + 4H+ 陰極:2Cu2+ + 4e- = 2Cu總反應式:2Cu2+ + 2H2O 2Cu + O2

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