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文檔簡介
1、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(guī)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
2、解池中X極上的電極反應式為_,在X極附近觀察到的現(xiàn)象是_;Y電極上的電極反應式為_,檢驗該電極反應產(chǎn)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(fā)生的電極反應不必寫出)分析: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
3、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(wěn)定存在,必然與結合為水(非氧化還原反應);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(yè)上用和KOH為原料制取高錳酸鉀,主要生產(chǎn)過程分兩步進行;第一步,
4、將和KOH固體粉碎,混合均勻,在空氣中加熱熔化,并連續(xù)攪拌,制??;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(xù)攪拌”的作用是_。(2)電解的濃溶液時,兩極發(fā)生的電極方程式為:陰極是_,陽極是_,電解總的方程式為_。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(guī)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(xù)攪拌,使在KOH存在條件下與充分接觸,發(fā)生氧化還原反應(2) 再如電解溶液時,酸性溶液中放電,當?shù)臐舛群苄r,則放電。如鍍鋅操作中,用粗鋅作陽極,鍍件作陰極,飽和
5、溶液作電解液,則放電。4. 可充電池是聯(lián)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(fā)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(fā)生還原反應,對應元素化合價降低。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
6、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
7、幾乎不變。電解池電極反應式書寫的基礎練習CuCl2一請寫出下列幾組常見的電解池的相關原理(以下電極材料均是石墨)(1)離子定向移動: 陽極; 陰極。電極反應陽極: ;陰極: 。總的方程式: 。結論:用惰性電極電解不活潑金屬的無氧酸鹽(除氟化物),實際是電解溶質本身。電HCl解的結果使c(Cu2+)減小,溶液的pH略有增大。因為Cu2+ +2H2OCu(OH)2 + 2H+(2)離子定向移動: 陽極; 陰極;電極反應陽極: ;陰極: ;總的方程式: 。結論:用惰性電極電解無氧酸(除HF),溶質消耗。電解的結果消耗了HCl,NaCl即c(H+) ,溶液的pH 。(3)離子定向移動: 陽極; 陰極電
8、極反應陽極: ;陰極: ;總的方程式: 。CuSO4結論:用惰性電極電解活潑金屬的無氧酸鹽,溶質、水同時消耗。電解的結果生成堿,電解后溶液的pH 。(4)離子定向移動: 陽極; 陰極電極反應陽極: ;陰極: ;總的方程式: 。Na2SO4結論:用惰性電極電解不活潑金屬的含氧酸鹽,溶質、水同時消耗。電解的結果生成酸,電解后溶液的pH 。(5)離子定向移動: 陽極; 陰極電極反應陽極: ;陰極: ;總的方程式: 。H2SO4結論:用惰性電極電解活潑金屬的含氧酸鹽實質是電解水。電解后溶液的pH ,等于 。(6)離子定向移動: 陽極; 陰極電極反應陽極: ;陰極: ;NaOH總的方程式: 。結論:用惰
9、性電極電解含氧酸實質是電解水.電解后,酸的濃度 ,即c(H+) ,故溶液的pH 。(7)離子定向移動: 陽極; 陰極電極反應:陽極: ;陰極: ;總的方程式: 。結論:用惰性電極電解強堿實質是電解水。電解后,堿的濃度 ,c(OH) ,故溶液的pH 。二、電解原理的應用1電解飽和食鹽水 (1)電極反應陽極反應式: (_反應); 陰極反應式: (_反應)(2)總反應方程式:2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2. 離子方程式:2Cl2H2O2OHH2Cl2(3)應用:氯堿工業(yè)制 、 和 。2電鍍右圖為金屬表面鍍銀的工作示意圖,據(jù)此回答下列問題:(1)鍍件作_極,鍍層金屬銀作_極。(2)電解質溶液是
10、_。(3)電極反應:陽極: ;陰極: 。(4)特點: 極溶解, 極沉積,電鍍液的濃度 。3電解精煉銅(1)電極材料:陽極為_;陰極為_。 (2)電解質溶液:含Cu2的鹽溶液。(3)電極反應:陽極:_;陰極:_。4電冶金:利用電解熔融鹽的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。(1)冶煉鈉 2NaCl(熔融)2NaCl2電極反應:陽極: ,陰極:_。(2)冶煉鋁 2Al2O3(熔融)4Al3O2電極反應:陽極: ,陰極: 。三右圖為以惰性電極進行電解: (1)寫出A、B、C、D各電極上的電極方程式:A ; B 。 C ; D 。(2)在A、B、C、D各電極上析出生成物的物質的量比為 。四對于
11、下列裝置中的反應,寫出相應的電極反應式: (1)甲裝置中,Zn極: ; Ag極: 。 (2)乙裝置中,Cu極: ; Ag極: 。 (3)丙裝置中,F(xiàn)e極: ; C極: 。 (4)丁裝置中,Pt極: ; Fe極: 。電解池電極反應式書寫 答案一.(1)Cl;Cu2;2C12eC12;Cu2+2eCu; Cu2+2C1C12Cu。(2)Cl;H;2Cl2e=Cl2;2H2e=H2; 2H+2C1C12H2。減??;增大。(3)Cl;Na;2Cl2e=Cl2;2H2O2e=H22OH;2H2O2C1C12H22OH。增大。(4)SO42;Cu2;2 H2O4e=O24H;Cu2+2eCu; 2H2O2Cu2+ 2CuO24H。減小。(5)SO42;Na; 2 H2O4e=O24H; 2H2O2e=H22OH;2H2O 2H2O2。不變;7。(6)SO42;H;2H2O4e=O24H;2H2e=H2;2H2O 2H2O2。增大;增大;減小。(7)OH;Na;4OH4e=O22H2O;2H2O2e=H22OH; 2H2O 2H2O2。增大;增大;增大。二(1)2Cl2e=Cl2;氧化。2H2e=H2;還原。 (3)燒堿、氯氣、氫氣2(1)陰、陽; (2)AgNO3溶液等含鍍層金屬陽離子的鹽溶液(3)Age=Ag;Age=Ag (4)陽、陰、不變3(1)粗銅純銅 (3)Cu2e=Cu2;Cu
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