電解池電極方程式書寫教案和練習(xí)

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(gè)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(gè)電解池，aX、Y板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)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(yàn)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(jì)兩個(gè)電解池，aX、Y的放電力量比強(qiáng)，生成

的放電力量比；溶液中溶質(zhì)為

強(qiáng)，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(lán)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(shí)負(fù)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(fù)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(shí)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(jìn)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(jìn)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(shí)，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(yuǎn)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(shí)，酸性溶液中 放電，當(dāng) 的濃度很小時(shí)，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(diǎn)。陰極發(fā)生復(fù)原反響，對(duì)應(yīng)元素化合價(jià)降低。4.，鉛蓄電池總的化學(xué)方程式為：負(fù)極反響：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，答復(fù)以下問題：鉛蓄電池放電時(shí)的負(fù)極反響式為充電時(shí)的陽極反響式為 。鎳鎘電池充電時(shí)總反響方程式為： 。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，其緣由是 。解析：〔1〕放電為原電池，充電為電解池，負(fù)極和陽極失去電子，正極和陰極則得到電子，Pb負(fù)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(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(dòng)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(qǐng)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(dòng)： →陽極； →陰極。電極反響——陽極： ；陰極： ?？偟姆匠淌剑? 。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(shí)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(dòng)： →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(dòng)： →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(shí)消耗。電解的結(jié)果生成堿，電解后溶液的pH 。離子定向移動(dòng)： →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(shí)消耗。電解的結(jié)果生成酸，電解后溶液的pH 。離子定向移動(dòng)： →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(shí)質(zhì)是電解水。電解后溶液的pH ，等于 。

HCl

NaClCuSO4NaSO2 4HSO離子定向移動(dòng)： →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(shí)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(dòng)： →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(qiáng)堿實(shí)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(diǎn)： 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(jìn)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(duì)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?！?〕Cl－；Na＋；2Cl－－2e－===Cl↑；2HO＋2e－===H↑＋2OH－；2 2 2電解2H2

↑＋H2

↑＋2OH－。增大?！?〕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?！?〕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