如何教学生理解电解电极反应式及电解电极方程式的书写技巧

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(1)用惰性电极电解下列水溶液,请写出电极反应式及总反应离子方程式:AgNO3:阴极:_________________阳极:_________________总反应离子方程式:_________________。NaCl:阴极:_________________阳极:_________________总反应离子方程式:_________________。(2)用Cu电极电解下列水溶液,请写出电极反应式及总反应化学方程式: Na2SO4:阴极:_________________阳极:_________________总反应化学方程式:_________________。(3)用Cu电极做阴极,石墨电极做阳极电解CuSO4水溶液,请写出电极反应式及总反应离子方程式:阴极:_________________阳极:_________________总反应离子方程式:_________________。
题型:填空题难度:中档来源:期末题
(1)4Ag++4e-=4Ag;4OH--4e-=O2↑+2H2O;4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3;2H++2e-=H2↑;2Cl--2e-=Cl2↑;2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑(2)2H++2e-=H2↑;Cu-2e-=Cu2+;Cu+2H2OCu(OH)2+H2↑(3)2Cu2++4e-=2Cu;4OH--4e-=O2↑+2H2O;2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4
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据魔方格专家权威分析,试题“(1)用惰性电极电解下列水溶液,请写出电极反应式及总反应离子方程..”主要考查你对&&电解池电极反应式的书写&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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电解池电极反应式的书写
电极反应式的书写: 1.根据装置书写电极反应式 (1)根据电源确定阴、阳两极→确定阳极是否是活性电极→据电极类型及电解质溶液中阴、阳离子的放电顺序写出电极反应式。 (2)在确保阴、阳两极转移电子数目相同的条件下,将两极电极反应式合并即得总反应式。 2.由氧化还原反应方程式书写电极反应式 (1)找出发生氧化反应和还原反应的物质→确定两极名称和生成物→利用电子守恒分别写出两极反应式。 (2)若写出一极反应式,而另一极反应式不好写,可用总反应式减去已写出的电极反应式,即得另一电极反应式。
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电解池中电极反应式和电池反应方程式的书...
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电解池中电极反应式和电池反应方程式的书写
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{description}原电池电极反应式书写
一、总模式:
负极:还原剂,失电子→发生氧化反应(一般通式:M →Mn+ + ne-)
正极:氧化剂,得电子→发生还原反应(一般通式:N + me- →Nm-)
二、规则:
&#9312; 三大守恒规律:电荷守恒 电子守恒& 质量守恒
&#9313;正负极得失电子相等(负失正得)
&#9314;用“=”不用“→”,气体用“↑”,沉淀不用“↓”
&#9315;两式相加后电子必须抵消
三、书写步骤:
1、判断电池的正负极
方法:利用电极材料 电极现象 电子流向 电流流向 放电物质 离子流向等判断正负极
2、列物质 标得失
&& 找出氧化剂 还原剂
并标出化合价变化 确定得失电子的物质
3、选离子&
&根据电解质溶液环境确定生成的离子和参与反应的离子 并配电荷
4、巧用水,配平式
若需要水,则在两式的左边或右边加上H2O以获得H+& 或
5、两式加,验总式
四、注意点:
(1)电极反应是一种离子反应,遵循书写离子反应式的一切规则(如“拆”、“平”)
(2)负极失电子所得氧化产物、正极得电子所得还原产物,与溶液的酸碱性有关(如+4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在、在碱性溶液中以CO32-形式存在);
(3)氧气(氧原子得电子生成O2-)溶液中不存在O2-,在酸性溶液中它与H+结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与H2O结合成OH-。
(4)两极反应相加得到总反应,总反应减去负极反应得到正极反应、总反应减去正极反应得到负极反应。
(5)若正负极的产物会同所处的电解质溶液反应的话,则必须考虑产物同电解质溶液的反应。即电极反应的产物必须能稳定地存在与电解质溶液中。
比如:银做负极失去电子Ag-e-=Ag+
,如果溶液中含有Cl-,Cl-
与生成的Ag+反应,则电极反应变为Ag-e-+Cl-=AgCl,再如:铅蓄电池中,铅做负极失去电子变成Pb2+,溶液中有SO42-,与子反应生成硫酸铅:Pb2+
-2e-+SO42-=Pb
&五、书写技巧&
1.若知道电池总反应,根据总反应是两电极反应之和,若能写出某一极反应或已知某一极反应,由总反应减半反应可得另一极反应。
2.若电极反应产物是难溶性碱或盐时,负极上一般有阴离子参与反应,若为可逆电池,则正极上有同样的阴离子生成,电解液的浓度基本不变。阳离子一般参与正极反应。参加电极非氧化还原反应的阴、阳离子可依据电解液类型或反应产物确定。
3.同时书写同一电池两极反应时,应注意两极电子得失数目相等。
电极半反应一般为离子反应,书写电极半反应和书写离子方程式有相似的地方,应考虑反应产物与电解液中的离子能否共存。若不能共存,则按实际产物书写。
5.电池半反应中,存在质量守恒和电荷守恒。书写时应据此配平半反应。电荷的计算方法是:电子带负电,一个电子相当一个单位负电荷,得一个电子相当于加一个负电荷,失去一个电子相当于加一个正电荷。若离子、电子分布在同一边,则电荷的代数和为零;若离子、电子分布在等号的两边,则两边电荷的差为零。因为负极失去电子,正极得到电子,根据电荷守恒,负极通常有较多的阴离子参加反应或有阳离子生成;正极通常有较多的阳离子参加反应或有阴离子生成。
6.一般电解液中有水,电极反应是在水溶液中进行,配平半反应时,根据需要,水可作反应物也可作产物。一般是等号左边若有H+或OH—参与反应,则等号右边可能有水生成;等号左边若有水参与反应,则等号右边可能有H+或OH—生成。
六:燃料电池:
(1)&&&&&&
一般负极为可燃气体发生氧化反应,正极为助燃气体如氧气发生还原反应。
(2)&&&&&&
电极一般不参与反应,常见的有金属铂(Pt)或石墨棒。
(3)&&&&&&
产物与溶液的酸碱性有关
(4)&&&&&&
氢氧燃料电池中,负极氢气放电生成H+,若在碱性环境中则产物为水。反应为H2-2e-+2OH-=
2H2O,有机物燃烧生成CO2,在碱性溶液中与OH-反应以CO32-形式存在。
(5)&&&&&&
正极反应时的书写:处于正极的氧气得电子由O价变为-2价的O2-
&&#9312;若此时电解质溶液为酸性,则反应过程可以理解为:正极上首先发生:
O2+4e- = 2O2-&
由于在酸性环境中大量存在H+
故O2-会与H+结合成H2O,故正极反应式应为:
O2+4e+4H+
&#9313;当然若电解质为中性或碱性时,则正极反应式就应只是O2+4e-+2H2O
= 4OH-。此时负极的反应式就可以由总电极方程式减去正极的电极方程式得到!
补充几种常见电池电极反应
1、&&&&&&&&&&&
负极:Li-2e-=Li+&
正极:I2+2e-=2I-
总反应:2Li+I2=2LiI
2、 氢镍电池 &碱性介质中
&&& 负极:
&&& 正极:
3、镍镉电池
放电反应式:&  负极反应:
Cd+2OH-=Cd(OH)2+2e-
  &&&&&&&&&&&
正极反应:
2e-+NiO2+2H2O=Ni(OH)2+2OH-
  总反应:
Cd+NiO2+2H2O=Cd(OH)2+Ni(OH)2
充电反应式:&
正极反应:Ni(OH)2+2OH-=
2e-+NiO2+2H2O
  &&&&&&&&&&&&&
负极反应:Cd(OH)2+2e-= Cd+2OH-
总反应: Cd(OH)2+Ni(OH)2=Cd+NiO2+2H2O
4、AL-空气-海水海水电池。H2O中的OH-参与负极反应,可以直接写成OH-
负极:AL-3e-+3OH-=Al(OH)3
正极:O2+4e-+2 H2O=
总:4 AL+3 O2+6H2O=4 Al(OH)3
5、甲醇、空气(含CO2),与碳酸锂熔融盐燃料电池。甲醇被氧化,因此通甲醇的一极是负极,CO32-参与反应。
&负极:CH3OH-6e-+3
CO32-=4CO2+2 H2O
(失电子,电荷平衡)
&正极:O2+4e-+2CO2=2CO32-&&&&
(得电子,电荷平衡)
总:2CH3OH+3
O2=2CO2+4H2O&&&
6、乙醇燃料电池/(碱液)
负极:C2H5OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O&&&
正极:O2+4e-+2H2O=4OH-
总反应:C2H5OH+3O2 +4OH-
=2CO32-+5H2O
7、C4H10、O2/(ZrO2,传导O2-)
负极:C4H10-26e--13O2-=4CO2+5H2O&&
正极:O2+4e-=2O2-
总反应:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O
8、CO燃料电池(总反应方程式均为: 2CO + O2 =
(1)、熔融盐(铂为两极、Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气)
正极:& O2 +
4e- + 2CO2& =
2CO32-& (还原反应)
2CO+2CO32- & 4e-
==4CO2& (氧化反应)
(2)、酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)
正极: O2 + 4e-- +
2H2O&& (还原反应)
负极: 2CO & 4e- + 2H2O
&(氧化反应)
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原电池的正负极一旦确定,则原电池的电极反应式也随之确定。但书写电极反应式时还需注意以下几点:
1.正负电极反应式中的电子得失数目保持相等。例如Al-Cu-CuSO4构成的原电池的正极反应可表示为:3Cu2++6e-=3Cu,负极反应式为:2Al-6e-=2Al3+。
2.看负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子能否共存,若不能共存,则该电解质溶液中的阴离子也要写入负极的电极反应式中。如Zn-Ag-KOH溶液构成的原电池中,因Zn失去电子生成的Zn2+能与OH-反应,故负极上发生的反应为:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2。
3.要注意电解质溶液的性质。当正极上的反应物质为O2时,若溶液为碱性或中性时,电极反应式中不能出现H+,电极反应式只能为O2+2H2O+4e-=4OH-;若溶液为酸性时,电极反应式中不能出现OH-。
电极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O 电解池电极方程式的书写方法
柳州高中 朱红东
电化学在化学学科体系中占有非常重要的地位。其中 电解池电极方程式的书写是电化学重要基础内容之一,是高考的重点。 从我们现在对电化学教学的实际情况来看,学生对电解池电极方程式书写的相关知识掌握较为困难 ,感到非常头晕。其原因是:在电化学一节课要出现新概念,新知识多,以及要求学生对化学要与物理学的进行跨学科的联系。其实只要克服内心对于新知识的恐惧,努力去了解新概念,掌握一定的方法和规律,电解池电极方程式的书写并不难。本文就以用石墨电极电解氯化钠溶液为例,对书写电解池电极方程做一个讲解,希望对同学们的学习电化学有所启迪。
1 、明原理
明白电解的含义,是书写电解池电解反应式的基础,这是因为 书写电解池的电极反应式是电解池原理的进一步深化和发展,是用化学语言表述电解池实验现象。 电解:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程。这可以理解为,电解池是通过外接电流的作用,强迫阴极得到电子,阳极失去电子。
2 、列离子,判运动
分析溶液中存在哪些离子,判断离子的迁移。氯化钠溶液,由于具有电解质氯化钠和水,所以溶液中会存在: H+ 、 Cl - 、 Na + 、 OH - 。根据物理学知识,在电场的作用下,阳离子( H+ 、 Na + )会向阴极移动,阴离子( Cl - 、 OH - )会向阳极移动。
3 、定得失
依照经验判定两极得失电子的物质。
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