電解池電極方程式書寫和練習(xí)

1、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)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，通過導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)回答以下問題：（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

2、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)計(jì)兩個(gè)電解池，a為電解液；X、Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。對(duì)（1）：陽極的放電能力比強(qiáng)，生成；陰極X極，陽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(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（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)過程分兩步進(jìn)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(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(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(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. 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)的陽極反應(yīng)式為_。（2）鎳鎘

6、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)極和陽極失去電子，正極和陰極則得到電子，故Pb為負(fù)極，為陽極，電極反應(yīng)式分別為：負(fù)極： 陽極：（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?。栽龃螅?，所以導(dǎo)電能力

7、幾乎不變。電解池電極反應(yīng)式書寫的基礎(chǔ)練習(xí)CuCl2一請(qǐng)寫出下列幾組常見的電解池的相關(guān)原理（以下電極材料均是石墨）（1）離子定向移動(dòng)： 陽極； 陰極。電極反應(yīng)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HCl解的結(jié)果使c(Cu2+)減小，溶液的pH略有增大。因?yàn)镃u2+ +2H2OCu(OH)2 + 2H+（2）離子定向移動(dòng)： 陽極； 陰極；電極反應(yīng)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，NaCl即c(H+) ，溶液的pH 。（3）離子定向移動(dòng)： 陽極； 陰極電

8、極反應(yīng)陽極： ；陰極： ；總的方程式： 。CuSO4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 。（4）離子定向移動(dòng)： 陽極； 陰極電極反應(yīng)陽極： ；陰極： ；總的方程式： 。Na2SO4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 。（5）離子定向移動(dòng)： 陽極； 陰極電極反應(yīng)陽極： ；陰極： ；總的方程式： 。H2SO4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 。（6）離子定向移動(dòng)： 陽極； 陰極電極反應(yīng)陽極： ；陰極： ；NaOH總的方程式： 。結(jié)論:用惰

9、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 。（7）離子定向移動(dòng)： 陽極； 陰極電極反應(yīng)：陽極： ；陰極： ；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(OH) ，故溶液的pH 。二、電解原理的應(yīng)用1電解飽和食鹽水 (1)電極反應(yīng)陽極反應(yīng)式： (_反應(yīng))； 陰極反應(yīng)式： (_反應(yīng))(2)總反應(yīng)方程式:2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2. 離子方程式:2Cl2H2O2OHH2Cl2(3)應(yīng)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(zhì)溶液是

10、_。(3)電極反應(yīng)：陽極： ；陰極： 。(4)特點(diǎn)： 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(zhì)溶液：含Cu2的鹽溶液。(3)電極反應(yīng)：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(yīng)：陽極： ，陰極：_。(2)冶煉鋁 2Al2O3(熔融)4Al3O2電極反應(yīng)：陽極： ，陰極： 。三右圖為以惰性電極進(jìn)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(zhì)的量比為 。四對(duì)于

11、下列裝置中的反應(yīng)，寫出相應(yīng)的電極反應(yīng)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(yīng)式書寫 答案一.（1）Cl；Cu2；2C12eC12；Cu2+2eCu； Cu2+2C1C12Cu。（2）Cl；H；2Cl2e=Cl2；2H2e=H2； 2H+2C1C12H2。減?。辉龃?。（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