電解池電極方程式的書寫方法

1、.原電池的正負(fù)極一旦確定,則原電池的電極反應(yīng)式也隨之確定。但書寫電極反應(yīng)式時(shí)還需注意以下幾點(diǎn): 1.正負(fù)電極反應(yīng)式中的電子得失數(shù)目保持相等。例如Al-Cu-CuSO4構(gòu)成的原電池的正極反應(yīng)可表示為:3Cu2+6e-=3Cu,負(fù)極反應(yīng)式為:2Al-6e-=2Al3+。 2.看負(fù)極反應(yīng)生成的陽(yáng)離子與電解質(zhì)溶液中的陰離子能否共存,若不能共存,則該電解質(zhì)溶液中的陰離子也要寫入負(fù)極的電極反應(yīng)式中。如Zn-Ag-KOH溶液構(gòu)成的原電池中,因Zn失去電子生成的Zn2+能與OH-反應(yīng),故負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2。 3.要注意電解質(zhì)溶液的性質(zhì)。當(dāng)正極上的反應(yīng)物質(zhì)為O2時(shí),若溶液

2、為堿性或中性時(shí),電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)H+,電極反應(yīng)式只能為O2+2H2O+4e-=4OH-;若溶液為酸性時(shí),電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)OH-。 電極反應(yīng)式為:O2+4H+4e-=2H2O 轉(zhuǎn)貼于 中國(guó)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(xué)在化學(xué)學(xué)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(xué)重要基礎(chǔ)內(nèi)容之一，是高考的重點(diǎn)。 從我們現(xiàn)在對(duì)電化學(xué)教學(xué)的實(shí)際情況來(lái)看，學(xué)生對(duì)電解池電極方程式書寫的相關(guān)知識(shí)掌握較為困難 ，感到非常頭暈。其原因是：在電化學(xué)一節(jié)課要出現(xiàn)新概念，新知識(shí)多，以及要求學(xué)生對(duì)化學(xué)要與物理學(xué)的進(jìn)行跨學(xué)科的聯(lián)系。其實(shí)只要克服內(nèi)心對(duì)于新知識(shí)

3、的恐懼，努力去了解新概念，掌握一定的方法和規(guī)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(duì)書寫電解池電極方程做一個(gè)講解，希望對(duì)同學(xué)們的學(xué)習(xí)電化學(xué)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(yīng)式的基礎(chǔ)，這是因?yàn)?書寫電解池的電極反應(yīng)式是電解池原理的進(jìn)一步深化和發(fā)展，是用化學(xué)語(yǔ)言表述電解池實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 電解：使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰、陽(yáng)兩極上引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。這可以理解為，電解池是通過(guò)外接電流的作用，強(qiáng)迫陰極得到電子，陽(yáng)極失去電子。 2 、列離子，判運(yùn)動(dòng) 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(zhì)氯化鈉和水，所以溶液中會(huì)存在

4、： H+ 、 Cl - 、 Na + 、 OH - 。根據(jù)物理學(xué)知識(shí)，在電場(chǎng)的作用下，陽(yáng)離子（ H+ 、 Na + ）會(huì)向陰極移動(dòng)，陰離子（ Cl - 、 OH - ）會(huì)向陽(yáng)極移動(dòng)。 3 、定得失 依照經(jīng)驗(yàn)判定兩極得失電子的物質(zhì)。 陰極放電順序： Ag+ Fe3+ Cu2+ H+ Pb2+ Sn2+ Fe2+ Zn2+ Al3+ Mg2+ Na+ Ca2+ K+ ；我們?nèi)绻?xì)看一下，就會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)放電順序，即是我們所講的氧化性強(qiáng)弱的順序，這是為什么呢？其實(shí)很簡(jiǎn)單，所謂的電解池反應(yīng)只是一個(gè)外加電流強(qiáng)迫發(fā)生的氧化還原反應(yīng)而已，它還是氧化還原反應(yīng)，當(dāng)然適合氧化還原反應(yīng)的知識(shí) 因?yàn)椋?H+ Na+ ，所

5、以陰極的電極反應(yīng)式為： 2H+ + 2e = H2 陽(yáng)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(xì)看一下，會(huì)發(fā)現(xiàn)這里同樣是氧化還原反應(yīng)知識(shí)：先強(qiáng)后弱規(guī)律，還原性強(qiáng)的物質(zhì)先失去電子。 因?yàn)槭娊鉃槎栊噪姌O，且 Cl- OH ，所以陽(yáng)極的電極反應(yīng)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(yáng)兩極的電極反應(yīng)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?yàn)檫@里的氫離子是來(lái)自于水。水屬于弱電解質(zhì)，在離子方程式中是不能拆開的。所以最

6、后，我們需要把氫離子改寫成水，這樣才能反應(yīng)客觀事實(shí)，說(shuō)明氫離子來(lái)自于水，得到真正的總反應(yīng)： 2H2O+ 2Cl H2+ Cl2+ 2OH - 。 總之，深刻理解電解池原理，掌握氧化還原反應(yīng)知識(shí)和離子方程式書寫知識(shí)，明白書寫電解池電極反應(yīng)式書寫的方法，書寫電解池電極反應(yīng)式并不難，解決電解池有關(guān)習(xí)題并不難。 電化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫方法一. 書寫要遵循的原則：無(wú)論原電池還是電解池，其電極反應(yīng)均是氧化還原反應(yīng)，因此電極方程式的書寫要遵循質(zhì)量守恒、電子守恒及電荷守恒，兩電極反應(yīng)方程式相加得電池總反應(yīng)方程式；已知一電極反應(yīng)方程式，則電池總反應(yīng)方程式減去該電極反應(yīng)方程式，即得另一電極反應(yīng)方程式。二. 電化學(xué)

7、反應(yīng)方程式的書寫方法1. 正確判定兩個(gè)電極和電極反應(yīng)物，電極反應(yīng)式要符合守恒規(guī)律。例1. 電解原理在化學(xué)中有廣泛應(yīng)用。下圖表示一個(gè)電解池，a為電解液；X、Y是兩塊電極板，通過(guò)導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（1）若X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，同時(shí)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(yīng)式為_，在X極附近觀察到的現(xiàn)象是_；Y電極上的電極反應(yīng)式為_，檢驗(yàn)該電極反應(yīng)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(yīng)式為_；Y電極的材料是_，電極反應(yīng)式為_。（說(shuō)明：雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出）分析：本題要求用電解原理設(shè)

8、計(jì)兩個(gè)電解池，a為電解液；X、Y是兩塊電極板，通過(guò)導(dǎo)線與直流電源相連。對(duì)（1）：陽(yáng)極的放電能力比強(qiáng)，生成；陰極X極，陽(yáng)離子的放電能力比強(qiáng)，生成；溶液中溶質(zhì)為，使酚酞變紅。對(duì)（2）：為電解精煉池，陽(yáng)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(rùn)的碘化鉀淀粉試紙放在Y電極附近，試紙變藍(lán)色（2）純銅粗銅2. 正確處理電化學(xué)反應(yīng)中的非氧化還原反應(yīng)。例2. 宇宙飛船中的氫氧燃料電池，其電池反應(yīng)為：。試寫出電解質(zhì)溶液為鹽酸或KOH溶液的電極反應(yīng)方程式。分析：和之間的氧化還原反應(yīng)為：分解：；在酸性溶液（如鹽酸）中，穩(wěn)定存在，必然與結(jié)合為水（非氧化還原反應(yīng)）；在堿性溶液

9、（如KOH溶液）中，必然與結(jié)合為水，必然與結(jié)合為（非氧化還原反應(yīng)）。答案：鹽酸作電解質(zhì)溶液時(shí)負(fù)極反應(yīng)：；正極反應(yīng)：KOH溶液作電解質(zhì)溶液時(shí)負(fù)極反應(yīng)：；正極反應(yīng)：3. 在電解池中，溶液中離子濃度的改變有時(shí)可導(dǎo)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(guò)程分兩步進(jìn)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(xù)攪拌，制?。坏诙?，將的濃溶液進(jìn)行電解，制取。（1）制取的是這一氧化還原反應(yīng)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(shí)，兩極發(fā)生的電極方程式為：陰極是_，陽(yáng)極是_，電解總的方程式為_。解析：（2）的濃溶液中，

10、在陰極，陽(yáng)離子放電能力大于；在陽(yáng)極，常規(guī)應(yīng)該是放電，因的濃度遠(yuǎn)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(yīng)（2）再如電解溶液時(shí)，酸性溶液中放電，當(dāng)?shù)臐舛群苄r(shí)，則放電。如鍍鋅操作中，用粗鋅作陽(yáng)極，鍍件作陰極，飽和溶液作電解液，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(xué)部分的重要考點(diǎn)。在書寫可充電池電極反應(yīng)式時(shí)，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(fù)極與電解池的陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，對(duì)應(yīng)元素化合價(jià)升高；原電池的正極與電解池的陰極發(fā)生還原反應(yīng)，對(duì)應(yīng)元素化合價(jià)降低。例4.

11、已知，鉛蓄電池總的化學(xué)方程式為：鎳鎘堿性充電電池在放電時(shí)，正極反應(yīng)：負(fù)極反應(yīng)：銅蓄電池使用（放電）一段時(shí)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(shí)，其內(nèi)阻卻幾乎不變，回答下列問(wèn)題：（1）鉛蓄電池放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)式為：_；充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)式為_。（2）鎳鎘電池充電時(shí)總反應(yīng)方程式為：_。（3）上述兩種電池使用一段時(shí)間后，一個(gè)內(nèi)阻明顯增大，另一個(gè)內(nèi)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(fù)極和陽(yáng)極失去電子，正極和陰極則得到電子，故Pb為負(fù)極，為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式分別為：負(fù)極：陽(yáng)極：（2）鎳鎘堿性充電電池在放電時(shí)總反應(yīng)方程式為兩電極

12、反應(yīng)相加，充電則為放電的逆反應(yīng)：（3）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(shí)除消耗電極材料外，同時(shí)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(dòng)的離子濃度減小，導(dǎo)電能力降低（內(nèi)阻增大），而鎳鎘電池在使用過(guò)程中，只消耗水，電解質(zhì)溶液中自由移動(dòng)的離子濃度沒(méi)減小（略增大），所以導(dǎo)電能力幾乎不變。 電解電極反應(yīng)方程式1電解CuCl2溶液陽(yáng)極：2Cl- - 2e- = Cl2陰極：Cu2+ + 2e- = Cu總反應(yīng)式：2Cl- + Cu2+ Cl2 + Cu2電解精煉銅陽(yáng)極（粗銅）：Cu - 2e- = Cu2+陰極 (純銅) ：Cu2+ + 2e- = Cu總反應(yīng)式：無(wú)

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