電解池電極方程式書寫教案和練習(xí)_第1頁
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文檔簡介

4電化學(xué)反響方程式的書寫方法一.書寫要遵循的原則:方程式,則電池總反響方程式減去該電極反響方程式,即得另一電極反響方程式。二.電化學(xué)反響方程式的書寫方法正確判定兩個電極和電極反響物,電極反響式要符合守恒規(guī)律。1.電解原理在化學(xué)中有廣泛應(yīng)用。以下圖表示一個電解池,aX、Y板,通過導(dǎo)線與直流電源相連。請答復(fù)以下問題:假設(shè)X、Ya是飽和NaCl酞試液,則①電解池中X極上的電極反響式為 ,在X極四周觀看到的現(xiàn)象是 ;②Y電極上的電極反響式為 ,檢驗該電極反響產(chǎn)物的方法是 。假設(shè)用電解方法精煉粗銅,電解液a選用溶液,則①X電極的材料是 ,電極反響式為 ;②Y電極的材料是 ,電極反響式為 ?!舱f明:雜質(zhì)發(fā)生的電極反響不必寫出〕分析:此題要求用電解原理設(shè)計兩個電解池,aX、Y的放電力量比強,生成

的放電力量比;溶液中溶質(zhì)為

強,生成 ,使酚酞變紅。放電。

電;陰極X極為析出極,答案:〔1〕① 放出氣體,溶液變紅②〔2〕①純銅

把潮濕的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極四周,試紙變藍色②粗銅正確處理電化學(xué)反響中的非氧化復(fù)原反響。2.宇宙飛船中的氫氧燃料電池,其電池反響為:液為鹽酸或KOH

。試寫出電解質(zhì)溶分析:分解:

和 之間的氧化復(fù)原反響為:;在酸性溶液〔如鹽酸〕中,〔KOH中,氧化復(fù)原反響〕。答案:鹽酸作電解質(zhì)溶液時負極反響:KOH

穩(wěn)定存在,必定與;正極反響:

必定與結(jié)合為水,

結(jié)合為水〔非氧化復(fù)原反響〕;必定與結(jié)合為 〔非負極反響: ;正極反響:在電解池中,溶液中離子濃度的轉(zhuǎn)變有時可導(dǎo)致離子的放電挨次轉(zhuǎn)變。例3.工業(yè)上用和KOH為原料制取高錳酸鉀,主要生產(chǎn)過程分兩步進展;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(xù)攪拌,制取 ;其次步,將的濃溶液進展電解,制取。制取 的 是這一氧化復(fù)原反響的 〔“氧化“復(fù)原“連續(xù)攪拌”的作用是 。的濃溶液時,兩極發(fā)生的電極方程式為:陰極,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

放電力量大于 ;在陽極,常規(guī)應(yīng)當(dāng)是 放電,因放電,而

的濃度遠大于不放電。則答案為:

而且題目中已提示制取高錳酸鉀,所以復(fù)原連續(xù)攪拌,使 在KOH存在條件下與 充分接觸,發(fā)生氧化復(fù)原反響〔2〕再如電解 溶液時,酸性溶液中 放電,當(dāng) 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。可充電池是聯(lián)系原電池和電解池的橋梁,它也是電化學(xué)局部的重要考點。陰極發(fā)生復(fù)原反響,對應(yīng)元素化合價降低。4.,鉛蓄電池總的化學(xué)方程式為:負極反響:銅蓄電池使用〔放電〕一段時間后,其內(nèi)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(dāng)電壓明顯下降時,其內(nèi)阻卻幾乎不變,答復(fù)以下問題:鉛蓄電池放電時的負極反響式為充電時的陽極反響式為 。鎳鎘電池充電時總反響方程式為: 。上述兩種電池使用一段時間后,一個內(nèi)阻明顯增大,另一個內(nèi)阻幾乎不變,其緣由是 。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,Pb負極:

為陽極,電極反響式分別為:陽極:內(nèi)阻與電極材料及電解質(zhì)濃度有關(guān),鉛蓄電池在放電時除消耗電極材料外,同時還消耗電解質(zhì)溶液中的溶質(zhì)〔硫酸〕,使電解質(zhì)溶液中自由移動的離子濃度減小,導(dǎo)電力量降低〔內(nèi)阻增大〕,而鎳鎘電池在使用過程中,只消耗水,電解質(zhì)溶液中自由移動的離子濃度沒減小〔略增大〕,所以導(dǎo)電力量幾乎不變。電解池電極反響式書寫的根底練習(xí)一.請寫出以下幾組常見的電解池的相關(guān)原理〔以下電極材料均是石墨〕離子定向移動: →陽極; →陰極。電極反響——陽極: ;陰極: 。總的方程式: 。結(jié)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(zhì)本身。電

CuCl2解的結(jié)果使c(Cu2+)pHCu2++2HO2

Cu(OH)2

+2H+離子定向移動: →陽極; →陰極;電極反響——陽極: ;陰極: ;總的方程式: 。結(jié)論:用惰性電極電解無氧酸(除HF),溶質(zhì)消耗。電解的結(jié)果消耗了HCl,即c(H+) ,溶液的pH 。離子定向移動: →陽極; →陰極電極反響——陽極: ;陰極: ;總的方程式: 。結(jié)論:用惰性電極電解活潑金屬的無氧酸鹽,溶質(zhì)、水同時消耗。電解的結(jié)果生成堿,電解后溶液的pH 。離子定向移動: →陽極; →陰極電極反響——陽極: ;陰極: ;總的方程式: 。結(jié)論:用惰性電極電解不活潑金屬的含氧酸鹽,溶質(zhì)、水同時消耗。電解的結(jié)果生成酸,電解后溶液的pH 。離子定向移動: →陽極; →陰極電極反響——陽極: ;陰極: ;總的方程式: 。結(jié)論:用惰性電極電解活潑金屬的含氧酸鹽實質(zhì)是電解水。電解后溶液的pH ,等于 。

HCl

NaClCuSO4NaSO2 4HSO離子定向移動: →陽極; →陰極電極反響——陽極: ;陰極: ;總的方程式: 。結(jié)論:用惰性電極電解含氧酸實質(zhì)是電解水.電解后,酸的濃度 ,即c(H+) ,故溶液的pH 。離子定向移動: →陽極; →陰極電極反響:陽極: ;陰極: ;

2 4NaOH總的方程式: 。結(jié)論用惰性電極電解強堿實質(zhì)是電解水電解后堿的濃度 c(O-) 故溶液的pH 。二、電解原理的應(yīng)用電解飽和食鹽水 (1)電極反響陽極反響式: ( 反響);陰極反響式: ( 反響)電解 電解:2NaCl+2HO=====2NaOH+H↑+Cl↑.:2Cl+2HO=====2OH-+H

2 2 2 2↑+Cl↑2 2應(yīng)用:氯堿工業(yè)制 、 和 。電鍍右圖為金屬外表鍍銀的工作示意圖,據(jù)此答復(fù)以下問題:(1)鍍件作 極,鍍層金屬銀作 極。電解質(zhì)溶液是 。電極反響陽極: 陰極: 。特點: 極溶解, 極沉積,電鍍液的濃度 。電解精煉銅電極材料:陽極為 ;陰極為 。(2)電解質(zhì)溶液:含Cu2+的鹽溶液。(3)電極反響陽極: 陰極。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。電解冶煉鈉 2NaCl(熔融

+Cl↑)=====2Na2電極反響陽極: 陰極。冶煉鋁2AlO

(熔融

+3O↑)=====4Al2 3 2電極反響陽極: 陰極: 。三.右圖為以惰性電極進展電解:(1)寫出A、B、C、D各電極上的電極方程式:A ;B 。C ;D 。(2)在ABCD各電極上析誕生成物的物質(zhì)的量比為 。四.對于以下裝置中的反響,寫出相應(yīng)的電極反響式:甲裝置中,Zn極: ;Ag極: 。乙裝置中,Cu極: ;Ag極: 。丙裝置中,F(xiàn)e極: ;C極: 。丁裝置中,Pt極: ;Fe極: 。電解池電極反響式書寫答案一.〔1〕Cl-;Cu2+;2C1――2e-=C1

電解;Cu2++2Cu;2電解

↑+Cu。2〔2C-H;2C--2===Cl;2H++2===H; 2+2CC1+H。2 2 2 2減小;增大。〔3〕Cl-;Na+;2Cl--2e-===Cl↑;2HO+2e-===H↑+2OH-;2 2 2電解2H2

↑+H2

↑+2OH-。增大。〔4〕SO2-;Cu2+;2HO-4e-===O↑+4H+;Cu2++2e-=Cu;4 2電解2HO+2Cu2+=====2Cu+O2

2↑+4H+。減小。2SO

2-;Na+;2H

O-4e-===O↑+4H+;2HO+2e-===H↑+2OH-;4電解2HO=====2H2

2↑+O2

2 2 2↑。不變;7。電解SO

2-;H+;2HO-4e-===O↑+4H+;2H++2e-===H↑;2HO=====2H↑+O↑。4 2 2 2 2 2 2增大;增大;減小。〔7〕OH-;Na+;4OH--4e-=O↑+2HO;2HO+2e-===H↑+2OH-;2 2 2 2電解2HO=====2H2

↑+O2

↑。增大;增大;增大。二.(1)2Cl--2e-===Cl↑;氧化。2H++2e-===H↑;復(fù)原。(3)燒堿、氯氣、氫氣22.(1)陰、陽; (2)AgNO3

2溶液等含鍍層金屬陽離子的鹽溶液(3)Ag-e-===Ag+;Ag++e-===Ag (4)陽、陰、不變3.(1)粗銅純銅 (3)Cu-2e-===Cu2+;Cu2++2e-===Cu4.(1)2Cl--2e-===Cl↑;2Na++2e-===2Na2(2)6O2--12e-===3O↑;4Al3++12e-===4Al2三.(1)Cu2++2

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