有水参与的电极反应式的书写总结
高中常见电极反应式的书写汇总
电极反应方程式一、原电池电极反应方程式1.Cu─H2SO4─Zn原电池正极:2H+ + 2e- == H2↑负极:Zn—2e- == Zn2+总反应式:Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑2.Cu─FeCl3─C原电池正极:2Fe3+ + 2e- == 2Fe2+负极:Cu —2e- == Cu2+总反应式:2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+ 3.钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀正极:O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-负极:2Fe—4e- == 2Fe2+总反应式:2Fe + O2 + 2H2O == 2F e(O H)2↓4.钢铁在潮湿的空气中发生析氢腐蚀正极:2H+ +2e- == H2↑负极:Fe —2e- == Fe2+总反应式:Fe +2H+ == Fe2+ +H2↑5.氢氧燃料电池(中性介质)正极:O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-负极:2H2—4e-== 4H+总反应式:2H2 + O2 == 2H2O6.氢氧燃料电池(酸性介质)正极:O2 + 4H+ + 4e- == 2H2O负极:2H2—4e-== 4H+总反应式:2H2 + O2 == 2H2O7.氢氧燃料电池(碱性介质)正极:O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-负极:2H2—4e- + 4OH- == 4H2O总反应式:2H2 + O2 == 2H2O8.铅蓄电池(放电)正极(PbO2) :PbO2 + 2e- + 24SO-+ 4H+ == PbSO4↓+ 2H2O负极(Pb) :Pb—2e- + 24SO-== PbSO4↓总反应式:Pb + PbO2 + 4H+ + 224SO-== 2PbSO4↓+2H2O9.Al─NaOH─Mg原电池正极:6H2O + 6e- == 3H2↑+ 6OH-负极:2Al —6e- + 8OH- == 22AlO-+ 4H2O总反应式:2Al + 2OH- + 2H2O == 22AlO-+ 3H2↑10.CH4燃料电池(碱性介质)正极:2O2 + 4H2O + 8e- == 8OH-负极:CH4—8e- + 10OH- ==23CO-+ 7H2O总反应式:CH4 + 2O2 + 2OH- == 23CO-+ 3H2O 11.熔融碳酸盐燃料电池(Li2CO3和Na2CO3熔融盐作电解液,CO作燃料):正极:O2 + 2CO2 + 4e- == 223CO-(持续补充CO2气体)负极:2CO + 223CO-—4e- == 4CO2总反应式:2CO + O2 == 2CO212.银锌纽扣电池(碱性介质)正极(Ag2O) :Ag2O + H2O + 2e- == 2Ag + 2OH-负极(Zn) :Zn + 2OH-—2e- == ZnO + H2O总反应式:Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag二、电解电极反应方程式1.电解CuCl2溶液阳极:2Cl-—2e- == Cl2↑阴极:Cu2+ + 2e- == Cu总反应式:2Cl- + Cu2+ ==== Cl2↑ + Cu2.电解精炼铜阳极(粗铜):Cu —2e- == Cu2+阴极(纯铜) :Cu2+ + 2e- == Cu总反应式:无3.电镀铜阳极(纯铜):Cu—2e- == Cu2+阴极(待镀金属,如Fe):Cu2+ + 2e- == Cu总反应式:无4.电解饱和食盐水阳极:2Cl-—2e- == Cl2↑阴极:2H2O + 2e- == H2↑ + 2OH-总反应式:2Cl- + 2H2O ==== H2↑+ Cl2↑ + 2OH-5.电解HCl溶液阳极:2Cl- - 2e- == Cl2↑阴极:2H+ + 2e- == H2↑总反应式:2Cl- + 2H+==== Cl2↑ + H2↑6.电解NaOH溶液阳极:4OH-—4e- == O2↑ + 2H2O阴极:4H2O + 4e- == 2H2↑ + 4OH-总反应式:2H2O ==== 2H2↑+ O2↑7.电解H2SO4溶液阳极:2H2O —4e- == O2↑ + 4H+阴极:4H+ +4e- == 2H2↑总反应式:2H2O ==== 2H2↑ + O2↑8.电解KNO3溶液阳极:2H2O —4e- == O2↑ + 4H+阴极:4H2O + 4e- == 2H2↑ + 4OH-总反应式:2H2O ==== 2H2↑ + O2↑9.电解CuSO4溶液阳极:2H2O—4e- == O2↑ + 4H+电解电解电解电解电解电解阴极:2Cu2+ + 4e- == 2Cu↓总反应式:2Cu2+ + 2H2O ==== 2Cu↓+ O2↑+ 4H+ 10.电解AgNO3溶液阳极:2H2O—4e- == O2↑ + 4H+阴极:4Ag+ + 4e- == 4Ag↓总反应式:4Ag+ + 2H2O ==== 4Ag↓+ O2↑ + 4H+ 11.铅蓄电池充电阳极:PbSO4—2e- + 2H2O == PbO2 +24SO-+ 4H+阴极:PbSO4 + 2e- == Pb + 24SO-总反应式:2PbSO4 + 2H2O ==== Pb + PbO2 + 4H+ +224SO-B2H6(g) + 3O2(g) ==== B2O3(s) + 3H2O(l);ΔH = - 2165 kJ·mol-1电解电解电解。
燃料电池常用公式
燃料电池常用公式
以下为你列举几个燃料电池常用公式:
对于氢氧燃料电池:
1. 在碱性电解质的情况下:负极的电极反应式为:H2 - 2e- + 2OH- =
2H2O;正极的电极反应式为:O2 + H2O + 4e- = 4OH-。
2. 在酸性电解质的情况下:负极的电极反应式为:H2 - 2e- = 2H+;正极的电极反应式为:O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O。
3. 在中性电解质的情况下:负极的电极反应式为:H2 - 2e- = 2H+;正极的电极反应式为:O2 + H2O + 4e- = 4OH-。
对于甲烷燃料电池:
1. 在熔融碳酸盐(K2CO3或Na2CO3)的电解质中,正极的反应为:2O2 + 8e- + 4CO2 = 4CO32-;负极的反应为:CH4 - 8e- + 4CO32- =
5CO2↑+ 2H2O。
2. 在酸性电解质(电解液为H2SO4溶液)中,正极的反应为:2O2 + 8e- + 8H+ = 4H2O;负极的反应为:CH4 - 8e- + 2H2O = CO2↑+ 8H+。
以上内容仅供参考,如需更多燃料电池相关公式,建议查阅化学领域专业书籍或咨询化学专家。
电极方程式书写(阴、阳两极物质的放电顺序)
2.关于弱电解释H2O的处理
①CuSO4 ②H2SO4 ③NaOH
总方程式OH-的处理 阴极方程式H+的处理 总方程式OH-的处理
注意:电解质环境对电极方程式书写的影响
二.复原问题
复原原则:出去什么补什么,出去多少补多少 题干:电解CuSO4 1.溶质CuSO4足量,加入CuO
2.溶质CuSO4少量 ①阴极:Cu2+放电完毕,H+放电 加入:CuO和H2O ②若电解消耗CuO和H2O=1:1,则加入Cu(OH)2
电解H2SO4溶液、NaOH溶液?PH?
相当于电解水,
阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑(碱) (或 2H2O-4e-=4H++O2↑水 )放氧生酸
阴极:4H++4e-=2H2↑(酸) (或4H2O+4e-=2H2↑+4OH-水)放氢生碱
总反应: 注意反应条件:通电(电解)
电解
2H2O 2H2↑+O2↑
五.典型例题2
21.某同学按下图所示的装置进行电解实验。下 列说法正确的是( ) A.电解过程中,铜电极上有H2产生 B.电解初期,总反应方程式为: Cu+H2SO4==CuSO4+H2↑ C.电解一定时间后,石墨电极上有气体放出 D.整个电解过程中,H+的浓度不断增大
1.整理 ①电极方程式的书写
三.转移电子数确定方法
电解质溶液复原:用惰性电极电解CuSO4溶液时 ①若加入1molCuO ,转移 mole②若加入1molCu(OH)2 ,转移 mole③若加入1molCu2(OH)2CO3 ,转移 mole-
4e- ~ 1O2~ 2Cu~ 4H+;
四.电解池的设计
原电池中电极反应式的书写技巧
原电池中电极反应式的书写技巧原电池电极反应式的书写是高中化学学习中的一个重点和难点,对初学者来说常感到无从下手,它又是高考考查的热点,历年高考卷中都有涉及。
本人就这几年教学实践,谈几点有关电极反应式书写方法的体会。
一、书写原则原电池中电极反应属于氧化还原反应,要遵循原子守恒、转移电子守恒及电荷守恒原则。
除此之外,还要特别注意以下两点:加和性原则和共存原则。
加和性原则:两电极反应式相加,消去电子后得电池总反应式。
利用此原则,用电池总反应式减去已知的一电极反应式得另一电极反应方程式,或颠倒相加也可。
如后面例题分析中的例4。
共存原则:如碱性溶液中CO 2不可能存在,也不会有H +参加反应或生成;同样在酸性溶液中,不会有OH -参加反应或生成。
根据此原则,同一物质得失电子后在不同的介质环境中所存在的形式不同。
(如后面例题分析中的例3)二、书写步骤(一)首先确定原电池的正、负极,常见有以下几种情况:1.由两极的相对活泼性确定:相对活泼性较强(针对电解质溶液而言)的金属为负极(一般地,负极材料与电解质溶液要发生反应),相对活泼性较差的金属或导电的非金属等为正极。
但也要具体情况具体分析。
(如例4)2.由电极变化情况确定:若某一电极不断溶解或质量不断减少,该电极发生氧化反应,则此电极为负极;若某一电极上有气体产生、电极的质量不断增加或不变,该电极发生还原反应,则此电极为正极。
3.根据实验现象确定:一般可以根据电极附近指示剂(石蕊、酚酞、湿润的KI-淀粉等)的显色情况来分析推断该电极发生的是氧化反应还是还原反应,是H +还是OH -或I -等放电,从而确定正、负极。
一般而言,负极失电子被氧化,应该产生阳离子或消耗阴离子,使溶液中阴离子移向的一级,其pH值一般降低。
正极得电子被还原,应该是产生阴离子或消耗阳离子,是溶液中阳离子移向的一极,其pH值一般升高。
例如用酚酞作指示剂,溶液变红色的那一极附近溶液的性质为碱性,是H +放电导致c(OH -)>c(H +),H +放电是还原反应,故这一极为正极。
电解水电极的化学反应方程式
电解水电极的化学反应方程式电解水是指通过施加电流使水分解成氢气和氧气的过程。
在电解水中,水分子(H2O)在电解质溶液中被电流分解为氢气(H2)和氧气(O2)。
电解水的化学反应方程式可以表示为:2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)这个方程式表示了一个简化的过程,其中涉及两个水分子分解产生氢气和氧气。
在电解过程中,正极(阳极)上发生氧气的析出反应,而负极(阴极)上发生氢气的析出反应。
正极反应:2H2O(l) → O2(g) + 4H+(aq) + 4e-负极反应:4H2O(l) + 4e- → 2H2(g) + 4OH-(aq)综合起来,可以得到完整的电解水的化学反应方程式。
2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)在正极上,氧气生成的反应是氧化还原反应,即水分子被氧化成氧气分子。
在负极上,水分子被还原成氢气分子。
正极的反应是一个氧化反应,负极的反应是一个还原反应。
在电解水过程中,正极和负极之间的电子流动导致了水分子的分解。
正极的反应产生了氧气和氢离子(H+),而负极的反应产生了氢气和氢氧根离子(OH-)。
氢离子和氢氧根离子在电解质溶液中重新组合形成水分子。
电解水是一种重要的实验室技术和工业过程。
它被广泛应用于制氢、制氧、电镀、电解析金属和电解水处理等领域。
通过电解水,可以有效地分解水分子,产生纯净的氢气和氧气。
在电解水的化学反应中,氢气和氧气是以气体的形式产生的。
氢气和氧气是可燃性气体,可以用作燃料或用于其他化学反应。
电解水是一种可持续的能源转换过程,通过使用可再生能源如太阳能或风能来产生所需的电流,可以实现零排放的氢气和氧气生产。
总的来说,电解水的化学反应方程式描述了水分子在电解质溶液中被电流分解为氢气和氧气的过程。
这个过程在正极和负极上分别发生氧化和还原反应,产生氢气和氧气。
电解水是一种重要的实验室技术和工业过程,可以产生纯净的氢气和氧气,用于能源转换和其他化学反应。
这个过程在可再生能源的推动下,具有广阔的应用前景。
高中常见原电池电极反应式的书写
高中常见的原电池电极反应式的书写(十年高考)书写过程归纳:列物质,标得失(列出电极上的物质变化,根据价态变化标明电子得失)。
选离子,配电荷(根据介质选择合适的离子,配平电荷,使符合电荷守)。
巧用水,配个数(通常介质为水溶液,可选用水配平质量守恒)一次电池1、伏打电池:(负极—Zn、正极—Cu、电解液—H2SO4)负极:Zn–2e-==Zn2+(氧化反应) 正极:2H++2e-==H2↑ (还原反应)离子方程式Zn + 2H+ == Zn2+ +H2↑2、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性)负极:Fe–2e-==Fe2+(氧化反应) 正极:2H+ +2e- ==H2↑ (还原反应)离子方程式Fe +2H+== Fe2+ + H2↑(析氢腐蚀)3、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液中性或碱性)负极:2Fe–4e-==2Fe2+(氧化反应) 正极:O2 + 4e- +2H2O ==4-OH(还原反应)化学方程式2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 (吸氧腐蚀) 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程)4.铝镍电池:(负极—Al、正极—Ni 电解液NaCl溶液、O2)负极:4Al–12e-==4Al3+ (氧化反应) 正极:3O2+12e- +6H2O==12-OH(还原反应)化学方程式4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池)5、普通锌锰干电池:(负极—Zn、正极—C 、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物)负极:Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应) 正极:2NH4++2e- +2MnO2==2NH3+Mn2O3+H2O (还原反应) 化学方程式Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑+H2O6、碱性锌锰干电池:(负极—Zn、正极—C、电解液KOH 、MnO2的糊状物)负极:Zn–2e- + 2OH-== Zn(OH)2(氧化反应)正极:2MnO2 + 2e- + 2H2O ==2MnOOH + 2OH-(还原反应)化学方程式Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2+ 2MnOOH7、银锌电池:(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH )负极:Zn–2e- +2OH–== Zn(OH)2 (氧化反应)正极:Ag2O + 2e- + H2O == 2Ag + 2OH-(还原反应)化学方程式Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag8、铝–空气–海水(负极--铝、正极--石墨、铂网等惰性材料、电解液--海水)负极:4Al-12e-==4Al3+ (氧化反应)正极:3O2 + 12e-+ 6H2O==12OH-(还原反应)总反应式为:4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3(铂网增大与氧气的接触面)9、镁---铝电池(负极--Al、正极--Mg 电解液KOH)负极(Al):2Al- 6e- + 8OH–=2AlO2–+ 4H2O (氧化反应)正极(Mg):6H2O + 6e- =3H2↑+ 6OH–(还原反应)化学方程式:2Al + 2OH–+ 2H2O =2AlO2–+ 3H2↑10、锂电池一型:(负极--金属锂、正极--石墨、电解液LiAlCl4 -SOCl2)负极:8Li-8e-=8 Li + (氧化反应)正极:3SOCl2+8e-=SO32-+2S+6Cl-(还原反应)化学方程式8Li+3SOCl2 === Li2SO3 +6LiCl +2S二次电池(又叫蓄电池或充电电池)1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO2 电解液—浓硫酸)放电时负极:Pb-2e-+SO42-=PbSO4(氧化反应)正极:PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O (还原反应) 充电时阴极:PbSO4 + 2e-== Pb+ SO42-(还原反应)阳极:PbSO4-2e- + 2H2O == PbO2 + SO42-+ 4H+(氧化反应)放电2PbSO4+2H2O总化学方程式Pb+PbO2 + 2H2SO4充电2、铁--镍电池:(负极-- Fe 、正极—NiO 2、电解质溶液为KOH溶液)放电时负极:Fe-2e—+ 2OH– == Fe (OH)2 (氧化反应)正极:NiO2+ 2e—+ 2H2O == Ni(OH)2 + 2OH–(还原反应) 充电时阴极:Fe (OH)2 + 2e—== Fe + 2OH–(还原反应)阳极:Ni(OH)2-2e—+ 2OH– == NiO 2 + 2H2O (氧化反应) 总化学方程式Fe + NiO 2+ 2H2O放电Fe (OH)2 + Ni(OH)23、LiFePO4电池(正极—LiFePO4,负极—石墨,含Li+导电固体为电解质)放电时负极:Li -e— ==Li +(氧化反应)正极:FePO4 + e—+ Li+ == LiFePO4 (还原反应)充电时:阴极:Li+ + e—== Li (还原反应)阳极:LiFePO4-e—== FePO4 + Li+(氧化反应)总化学方程式FePO4 + Li 放电LiFePO44、镍--镉电池(负极--Cd、正极—NiOOH、电解质溶液为KOH溶液)放电时负极:Cd-2e—+ 2OH– == Cd(OH)2 (氧化反应) Ni(OH)2+Cd(OH)2正极:2NiOOH + 2e—+ 2H2O == 2Ni(OH)2+ 2OH–(还原反应)充电时阴极:Cd(OH)2 + 2e—== Cd + 2OH–(还原反应)阳极:2Ni(OH)2-2e—+ 2OH– == 2NiOOH + 2H2O (氧化反应) 总化学方程式Cd + 2NiOOH + 2H2O放电Cd(OH)2 + 2Ni(OH)25、氢--镍电池:(负极-LaNi5储氢合金、正极—NiOOH、电解质KOH+LiOH)放电时负极:LaNi5H 6-6e—+ 6OH–== LaNi5 + 6H2O (氧化反应)正极:6NiOOH +6e—+ 6H2O ==6 Ni(OH)2 + 6OH–(还原反应) 充电时阴极:LaNi5 +6e—+ 6H2O== LaNi5H 6+ 6OH–(还原反应)阳极: 6 Ni(OH)2 -6e—+ 6OH–== 6NiOOH + 6H2O (氧化反应) 总化学方程式LaNi5H 6 + 6NiOOH 放电LaNi5 + 6Ni(OH)26、高铁电池:(负极—Zn、正极---石墨、电解质为浸湿固态碱性物质)放电时负极:3Zn -6e- + 6OH–== 3Zn(OH)2 (氧化反应)正极:2FeO42—+6e-+ 8H2O == 2Fe (OH)3 + 10OH–(还原反应)充电时阴极:3Zn(OH)2 + 6e- == 3Zn + 6OH–(还原反应)阳极:2Fe(OH)3-6e-+ 10OH–== 2FeO42—+ 8H2O (氧化反应)总化学方程式3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 放电3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH7、锂电池二型(负极LiC6、正极含锂的二氧化钴LiCoO2、充电时LiCoO2中Li被氧化,Li+还原以Li原子形式嵌入电池负极材料碳C6中,以LiC6表示)放电时负极: LiC6 –xe- =Li(1-x)C6 + x Li+ (氧化反应)正极:Li(1-x)CoO2 + xe- + x Li+ == LiCoO2(还原反应)充电时阴极:Li(1-x)C6+ xe-+ x Li+ =LiC6(还原反应)阳极:LiCoO2 –xe-=Li(1-x)CoO2 + x Li+(氧化反应)总反应方程式Li(1-x)CoO2 + LiC6 放电LiCoO2 + Li(1-x)C6注意:可充电电池充电时与电源的连接可充电电池用完后充电时,原电池的负极与外电源的负极相连,原电池的正极与外电源的正极相连。
电极反应式书写的几项原则
电极反应式书写的几项原则电极反应式是描述电化学反应中电子转移的过程。
在电化学实验和研究中,正确书写电极反应式是非常重要的,因为它能够准确描述电极上的氧化还原过程。
本文将介绍电极反应式书写的几个原则,以帮助读者正确理解和应用电化学反应。
1. 化学符号的正确使用在书写电极反应式时,必须使用正确的化学符号和约定。
化学元素和化合物的符号必须按照国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的规则进行书写。
同时,必须遵循氧化还原反应的规则,氧化剂为右侧的物质,还原剂为左侧的物质。
例如,对于氯离子和银金属之间的反应,应正确书写为以下形式:Ag(s) + Cl^-(aq) → AgCl(s)2. 电荷平衡电极反应式必须保持电荷平衡。
在反应式中,电子数目必须相等,即在反应式两侧电子数目相等。
这是根据电荷守恒定律和电中性原则来决定的。
例如,在金属铜与二价离子铜之间的反应中,应正确书写为以下形式:Cu(s) → Cu^2+(aq) + 2e-3. 质子数平衡在很多电化学反应中,质子(H^+)也表现出活跃的特性。
这时,质子数必须平衡,以保持电荷平衡。
通常可以在反应式两方的离子中添加水分子(H2O)或氢氧根离子(OH^-)来平衡。
例如,对于氯离子和二价离子铜之间的反应,可以正确书写为以下形式:2Cl^-(aq) + Cu^2+(aq) → Cu(s) + 2Cl^-(aq)4. 涉及配位物的数目在某些电化学反应中,涉及到配位物的数目,这要根据配位配合物的配位数进行考虑。
配位物的数目应根据实验条件和离子本身的化学性质来决定。
例如,对于铁离子与水分子反应生成六水合铁离子的反应式,可正确书写为:Fe^3+(aq) + 6H2O(l) → [Fe(H2O)6]^3+(aq)总的来说,正确书写电极反应式是准确描述电化学反应的基础。
我们需要熟练掌握化学符号的使用,保持电荷和质子数的平衡,并根据配位物的性质合理调整反应式。
只有通过正确书写电极反应式,我们才能更好地理解和研究电化学反应,并得出准确的结论正确书写电极反应式是电化学反应研究的基础,它可以准确描述反应过程中发生的物质转化和电荷变化。
高中化学常见的电池的电极反应式的书写汇总完整版
高中化学常见的电池的电极反应式的书写汇总标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]书写过程归纳:列物质,标得失(列出电极上的物质变化,根据价态变化标明电子得失)。
选离子,配电荷(根据介质选择合适的离子,配平电荷,使符合电荷守)。
巧用水,配个数(通常介质为水溶液,可选用水配平质量守恒)一次电池1、伏打电池:(负极—Zn、正极—Cu、电解液—H2SO4)负极: Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应) 正极: 2H++2e-==H2↑ (还原反应)离子方程式 Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+2、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3弱酸性)负极: Fe–2e-==Fe2+ (氧化反应) 正极:2H++2e-==H2↑ (还原反应)离子方程式 Fe+2H+==H2↑+Fe2+ (析氢腐蚀)3、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液中性或碱性)负极: 2Fe–4e-==2Fe2+ (氧化反应) 正极:O2+2H2O+4e-==4OH (还原反应)化学方程式 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2(吸氧腐蚀) 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3 H2O (铁锈的生成过程)4.铝镍电池:(负极—Al、正极—Ni 电解液 NaCl溶液、O2)负极: 4Al–12e-==4Al3+ (氧化反应) 正极:3O2+6H2O+12e-==12OH(还原反应)化学方程式 4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3(海洋灯标电池)5、普通锌锰干电池:(负极—Zn、正极—C 、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物)负极:Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应) 正极:2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O (还原反应)化学方程式 Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑6、碱性锌锰干电池:(负极—Zn、正极—C、电解液KOH 、MnO2的糊状物)负极:Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH)2(氧化反应)正极:2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnOOH +2 OH-(还原反应)化学方程式 Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2+ MnOOH7、银锌电池:(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH )负极:Zn+2OH––2e-== Zn(OH)2(氧化反应)正极:Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH- (还原反应)化学方程式 Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2+ 2Ag8、铝–空气–海水(负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水)负极:4Al-12e-==4Al3+ (氧化反应)正极:3O2+6H2O+12e-==12OH-(还原反应)总反应式为: 4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3(铂网增大与氧气的接触面)9、镁---铝电池(负极--Al、正极--Mg 电解液KOH)负极(Al): 2Al + 8 OH–- 6e- = 2AlO2–+4H2O (氧化反应)正极(Mg): 6H2O + 6e- = 3H2↑+6OH–(还原反应)化学方程式: 2Al + 2OH– + 2H2O = 2AlO2–+ 3H210、锂电池一型:(负极--金属锂、正极--石墨、电解液LiAlCl4 -SOCl2)负极:8Li -8e-=8 Li + (氧化反应)正极:3SOCl2+8e-=SO32-+2S+6Cl-(还原反应)化学方程式 8Li+ 3SOCl2 === Li2SO3+ 6LiCl + 2S,二次电池(又叫蓄电池或充电电池)1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO2电解液—浓硫酸)放电时负极: Pb-2e-+SO42-=PbSO4(氧化反应)正极: PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O (还原反应)充电时阴极: PbSO4 + 2H+ + 2e-== Pb+H2SO4(还原反应)阳极: PbSO4 + 2H2O - 2e-== PbO2+ H2SO4+ 2H+ (氧化反应)总化学方程式 Pb+PbO2 + 2H2SO4充电放电2PbSO4+2H2O2、铁--镍电池:(负极-- Fe 、正极—NiO2、电解质溶液为KOH溶液)放电时负极: Fe-2e—+ 2 OH– == Fe (OH)2(氧化反应)正极: NiO2 + 2H2O + 2e—== Ni(OH)2+ 2 OH–(还原反应)充电时阴极: Fe (OH)2+ 2e—== Fe + 2 OH–(还原反应)阳极: Ni(OH)2-2e—+ 2 OH– == NiO2+ 2H2O (氧化反应)总化学方程式 Fe + NiO2+ 2H2O放电 Fe (OH)2+ Ni(OH)23、LiFePO4电池(正极—LiFePO4,负极—石墨,含Li+导电固体为电解质)放电时负极: Li - e— ==Li + (氧化反应)正极: FePO4 + Li+ + e—== LiFePO4(还原反应)充电时:阴极: Li+ + e—== Li (还原反应)阳极: LiFePO4-e—== FePO4+ Li+ (氧化反应)总化学方程式 FePO4 + Li充电放电 LiFePO44、镍--镉电池(负极--Cd、正极—NiOOH、电解质溶液为KOH溶液)放电时负极: Cd-2e—+ 2 OH– == Cd(OH)2(氧化反应)正极: 2NiOOH + 2e — + 2H 2O == 2Ni(OH)2+ 2OH–(还原反应)充电时 阴极: Cd(OH)2 + 2e —== Cd + 2 OH – (还原反应)阳极:2 Ni(OH)2 -2e —+ 2 OH – == 2NiOOH + 2H 2O (氧化反应)总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O 放电Cd(OH)2 + 2Ni(OH)25、氢--镍电池:(负极-LaNi 5储氢合金、正极—NiOOH 、电解质KOH+LiOH )放电时 负极: LaNi 5H 6-6e —+ 6OH –== LaNi 5 + 6H 2O (氧化反应)正极: 6NiOOH +6e —+ 6H 2O ==6 Ni(OH)2 + 6OH – (还原反应)充电时 阴极: LaNi 5 +6e —+ 6H 2O== LaNi 5H 6+ 6OH – (还原反应)阳极: 6 Ni(OH)2 -6e —+ 6OH –== 6NiOOH + 6H 2O (氧化反应)总化学方程式 LaNi 5H 6 + 6NiOOH放电LaNi 5 + 6Ni(OH)26、高铁电池:(负极—Zn 、正极---石墨、电解质为浸湿固态碱性物质)放电时 负极:3Zn -6e - + 6 OH –== 3 Zn(OH)2 (氧化反应)正极:2FeO 42— +6e -+ 8H 2O ==2 Fe (OH)3 + 10OH – (还原反应)充电时 阴极:3Zn(OH)2 +6e -==3Zn + 6 OH – (还原反应)阳极:2Fe(OH)3 -6e -+ 10OH –==2FeO 42—+ 8H 2O (氧化反应)Ni(OH)2+Cd(OH)2总化学方程式 3Zn + 2K2FeO4+ 8H2O放电3Zn(OH)2+ 2Fe(OH)3+ 4KOH7、锂电池二型(负极LiC6、正极含锂的二氧化钴LiCoO2、充电时LiCoO2中Li被氧化,Li+还原以Li原子形式嵌入电池负极材料碳C6中,以LiC6表示)放电时负极: LiC6 – xe- = Li(1-x)C6+ x Li+ (氧化反应)正极: Li(1-x)CoO2+ xe- + x Li+ == LiCoO2(还原反应)充电时阴极: Li(1-x)C6+ x Li+ + xe- =LiC6(还原反应)阳极: LiCoO2 – xe-= Li(1-x)CoO2+ x Li+(氧化反应)总反应方程式 Li(1-x)CoO2+ LiC6 充电放电LiCoO2+ Li(1-x)C6燃料电池根据题意叙述书写常见于燃料电池,由于燃料电池的优点较多,成为了近年高考的方向。
电极方程式的书写技巧
电极方程式的书写技巧
一、电极方程式书写技巧
1、电极方程式书写有两种常用的形式:
①标准形式:
a)在水溶液中,电极方程式写作形式一般为:电极反应+还原偶(或氧化偶)=电解质离子反应+氢离子(或氧离子)
b)在有机溶剂中,一般的电极方程式写作形式为:电极反应+还原偶(或氧化偶)=有机溶剂离子反应+氢离子(或氧离子)
②简化形式:
a)在水溶液中,一般的电极方程式写作形式为:电极反应+还原偶(或氧化偶)=氢离子(或氧离子)
b)在有机溶剂中,一般的电极方程式写作形式为:电极反应+还原偶(或氧化偶)=有机溶剂离子
2、电极方程式的书写原则:
a)电极方程式在电极反应离子反应和氢离子(或氧离子)反应方面都要完整。
b)在电极反应方面要严谨书写,先书写电极反应,一般用简称形式表示,如阳极反应常写为“阳”,阴极反应常写为“阴”;
c)还原偶(或氧化偶)要完整书写,且要真实表示;
d)离子反应中的各种离子要全部标明(含金属离子与氧化还原反应中的氧氢离子),要注意每一类离子之间的正负号关系;
e)完整的书写具备一定的物理意义,需要考虑分子式、离子式、
电荷式的关系,从而使电极方程式与实验结果相一致;
f)水溶液中的电极反应一般用H+和OH-表示,在有机溶剂中,一般用R-表示有机溶剂离子;
g)电极反应后,有机溶剂离子的书写要加上对应的平衡常数 h)电极过程中的各类离子的质量平衡要考虑,要书写成反应的价荷平衡形式。
常见化学电源电极反应式书写)
常见化学电源1、银-锌电池:(电解质溶液:KOH溶液)总反应:Zn + Ag2O=2Ag + ZnO正极:负极:2、Ni-Cd电池:(电解质溶液:KOH溶液)总反应:Cd +2 NiO(OH) + 2H2O=Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2正极:负极3、铅蓄电池:(电解质溶液:硫酸)总反应:Pb + PbO2 + 2H2SO4=2PbSO4 + 2H2O正极:负极4、锌锰干电池(1)酸性(电解质:NH4Cl等)总反应:Zn + 2NH4Cl=ZnCl2 + 2 NH3 + H2正极:负极(2碱性(电解质KOH)总反应式:负极:正极:5、锂电池:(正极材料为LiMnO2)总反应:Li + MnO2=LiMnO2正极:负极6、氢-氧电池:总反应:2H2 + O2=2H2O(1)电解质溶液若为硫酸:正极:________________________________,负极:________________________________(2)电解质溶液若为KOH溶液:正极:________________________________,负极:________________________________ 7、甲烷电池:(电解质溶液:KOH溶液)总反应:CH4 +2 KOH + 2O2=K2CO3 + 3H2O正极:负极8、乙烷电池:(电解质溶液:KOH溶液)总反应:2C2H6 + 8KOH +7O2=4K2CO3 + 10H2O正极:负极9、甲醇燃料电池(40%KOH溶液)负极:正极:总反应式:10、Fe-Ni电池(爱迪生电池):(电解质溶液:KOH溶液)总反应:Fe + NiO2 + 2H2O=Fe(OH)2 + Ni(OH)2正极:负极11、铝-空气海水电池:(电解质溶液:海水)总反应:4Al + 6H2O + 3O2=4A l(O H)3正极:负极12、熔融盐电池:(电解质:熔融Li2CO3、Na2CO3)总反应:2CO + O2=2CO2正极:负极13、反应式为:的原电池。
高中化学 水参与的化学反应总结
水参与的化学反应水是一种弱电解质,存在着电离平衡:H 2O=H ++OH -。
温度、H +的浓度、OH -的浓度将影响水的电离。
关于水的知识点在近几年的高考中屡见不鲜,因此复习中注重“水”的专题,加强系统演练,是非常必要的。
一、氧化还原反应中的水1.在氧化还原反应中充当氧化剂。
水中氢元素的化合价为+1价,是氢元素的最高价态,与某些金属、非金属单质、还原性强的化合物等反应时化合价降低,得到电子,作氧化剂。
2Na+2H 2O=2NaOH+H 2↑Mg (去膜)+2H 2O (热水)= Mg(OH)2+H 2↑2Al+2H 2O+2NaOH=2NaAlO 2+3H 2↑3Fe+4H 2O(气) Fe 3O 4+4H 23Fe+4H 2OC+H 2O CO+H 2(工业上制水煤气,合成氨工业的原料)Si+2NaOH+H 2O=Na 2SiO 3+2H 2↑NaH+H 2O=NaOH+H 2↑2.在氧化还原反应中充当还原剂水中氧元素的化合价为-2价,是氧元素的最低价态,在与F 2反应时,化合价升高,失去电子,作还原剂。
2F 2+2H 2O=4HF+O 2↑3.在氧化还原反应中既充当还原剂又充当氧化剂用惰性电极电解强含氧酸溶液、强碱溶液、强含氧酸的强碱溶液时,实质上是电解溶剂水,此时水既体现氧化性又体现还原性2H 2O 2H 2↑+O 2↑用惰性电极电解硫酸铜溶液、氯化钠溶液时,溶质和溶剂都参与了电解过程:(1)电解硫酸铜溶液时,水在阳极参与电极反应(氧化反应),电极反应式为: 2H 2O-4e - =4H + +O 2↑,(2)电解氯化钠溶液时,水在阴极参与电极反应(还原反应),电极反应式为: 2H 2O+2e - =H 2↑+2OH -4、在氧化还原反应中既不作氧化剂又不作还原剂高温高温 电解在歧化反应中:X2+H2O=HX+HXO ,X2={Cl2、Br2、I2},3NO2+H2O=2HNO3+NO(红棕色气体与无色液体反应产生无色气体,该气体遇到空气变成红棕色)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑(淡黄色固体与无色液体反应产生无色气体,该气体具有助燃性)Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4在水环境中的反应4Fe +3O2+2n H2O=2Fe2O3•nH2O(铁生锈的原理)2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3(铜生锈的原理)4Fe(OH)2 + O2 +2H2O=4Fe(OH)3(无机框图的题眼,重要的颜色变化)O2+2H2O+4e-=4OH-(钢铁发生吸氧腐蚀时正极反应式(强碱做电解质溶液时燃料电池的正极反应式)水在氧化还原反应中充当催化剂:Zn+I2ZnI2二、非氧化还原反应中的水1、化合反应中充当物质类别的转化试剂⑴与碱性氧化物反应生成碱:CaO+H2O=Ca(OH)2 , Na2O+H2O=2NaOH⑵与酸性氧化物反应生成含氧酸:CO2+H2O=H2CO3 ,SO2+H2O=H2SO3 ,SO3+H2O=H2SO4⑶与盐反应生成结晶水合物:CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O,2CaSO4·H2O+3H2O=2CaSO4·2H2O⑷与氨气反应成氨水:NH3+H2O=NH3·H2O⑸与氨气和酸酐反应成盐:NH3+H2O+CO2=NH4HCO3;2NH3+H2O+CO2=(NH4)2CO32、在盐类水解中充当水解试剂:⑴在“盐类”的水解反应中充当水解试剂:Al2S3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑ ,C6H5ONa+H2O→C6H5OH+NaOHCH3CH2COONa+H2O CH3COOH+NaOH ,NH4Cl+H2O NH3•H2O+HCl,2AlCl3+3Na2CO3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑+6NaCl⑵在“类盐”的水解反应中充当水解试剂:Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑ ,CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑ ,三、有机化学中的水1、在有机加成反应中充当加成试剂:⑴烯烃与水的加成:CH 2=CH 2+H-OH→CH 3CH 2OH⑵炔烃与水的加成:CH≡CH+ H -OH→CH 3CHO2、水解反应有机物中的卤代烃、酯类、二糖、多糖、油脂、蛋白质等能在一定条件下发生水解。
电极反应式
Zn+2MnO2+2NH4Cl= 2MnOOH+Zn(NH3)2Cl2
1
电极反应式大全
二、 原电池——燃料电池
电解液性质
正极反应式
负极反应式
以 甲醇 为例
酸性 碱性 熔融氧化物 熔融碳酸盐
O2+4e-+4H+=2H2O O2+4e-+2H2O=4OH-
4
电极反应式大全
画图并标注出两个电极和 电解液
Zn
Fe
ZnSO4 溶液
Cu
Fe
CuSO4 溶液
3.将 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 设计成双池原电池,画图并标注此时的两个电极材料和电解液。
电极 A: Cu
电极 B:
C
电解液 a: CuCl2
电解液 b: FeCl3
A 电解液 a
B 电解液 b
燃料
碱性
O2+4e-+2H2O=4OH-
H2-2e-+2OH-=2H2O
难点:①用熔融 NaNO3 作电解液,用 N2O4 制备 N2O5,写出正负极反应式:
总反应式
2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O 2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O
2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O 2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O
5.金属的冶炼总结 5522
金属
冶炼方法
方程式举例
5 K、Ca、Na、Mg、Al
电极反应式的书写
电极反应式的书写南昌市湾里一中盛雪珍电化学是高中化学的重要基础理论内容之一,是高考的重点。
对广大考生而言,电极反应式的书写是难点。
现就电极反应式的书写总结如下:一、基本准则:1、依据电化学原理,原电池负极发生氧化反应(失电子)正极发生还原反应(得电子);电解池阳极发生氧化反应(失电子),阴极发生还原反应(得电子)2、依据电解质的性质。
酸作电解质或碱作电解质注意与酸或碱反应的物质,如CO2与OH—生成CO32-。
还有大量融盐燃料电池,固体电解质,传导某种离子等。
3、得失电子,电荷的平衡。
电极反应是半反应,在写某电极反应式时,要注意失电子的数目与电荷的平衡。
或得电子数目与电荷的平衡。
4、H2O中的H+或OH-参与电极反应时,在电极方程式中可直接写成H+或OH-,可以不写成H2O。
5、两个半反应合并后,总反应要合理。
这也是检验所写的电极方程式是否正确的方法,合并不是两个半反应直接相加,要使失电子和得电子的总数相等后再相加。
合并后的总方程式是否符合客观事实,合并后的总方程式中左边除H2O的电离外,不能包含其他化学反应。
二、各种典例:例1、锌锰电池,负极是锌,正极是炭棒。
电极质是拌湿的NH4CL、M n O2是去极剂,除去炭棒上的氢气膜,减小电池的内阻。
正极反应是NH4+水解而提供的H+,所以电极反应和总反应分别为:负极:Zn—2e-= Zn2+(失电子,电荷平衡)正极:2 NH4++2e-+2 M n O2=2NH3+H2O+Mn2O3 (得电子,电荷平衡)总:Zn+2 NH4++2 M n O2= Zn2++2NH3+ H2O+ Mn2O3例2、铅蓄电池(放电),负极是Pb,正极是PbO2、H2SO4是电解质。
正负极生成的Pb2+同时SO42-结合生成难溶的PbSO4负极:Pb-2e-+ SO42-= PbSO4(失电子,电荷平衡)正极:PbO2+2e-+4H++ SO42-= PbSO4+2 H2O (得电子,电荷平衡)总:Pb+ PbO2+4H++2 SO42-放电2 PbSO4+2 H2O例3、氢氧燃料电池,分别以KOH和H2SO4作电解质的电极反应如下:碱作电解质:负极:H2—2e-+2OH-=2 H2O正极:O2+4e-+2 H2O=4OH-酸作电解质:负极:H2—2e-=2H+正极:O2+4e-+4H+=2 H2O总反应都是:2H2+ O2=2 H2O例4、甲烷、空气、KOH燃料电池,CH4被氧气氧化,因此通CH4的一极是负极,且生成的CO2会与OH-反应。
高中化学之有水参与的电极反应式的书写知识点
高中化学之有水参与的电极反应式的书写知识点在学习电解原理时,对于有水参与的电极反应式的书写,有时要写成H+或OH-放电形式,有时要写成H2O的形式。
一、分析问题对于电解有水参与的电解质溶液有两类,我们可先写出其电极反应,分析一下有H+或OH-放电的电极反应中H+或OH-的来源,进一步探究有水参与的电极反应式的书写规律。
1、电解水型(阳极为惰性电极)(1)电解强碱溶液(如NaOH溶液)其电极反应式分别为:阳极反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑(OH-来自于NaOH的电离)阴极反应:2H++2e-=H2↑(H+来自于水的电离)因为阴极反应的H+来自于水的电离,2H2O==2H++2OH-①,2H++2e-=H2↑②,两式相加得2H2O+2e-=H2↑+2OH-,所以其阴极反应还可以写成2H2O+2e-=H2↑+2OH-的形式。
若要写电解总反应式,其阴极反应必须写成2H2O+2e-=H2↑+2OH-的形式,根据电子守恒,将阴、阳两极反应相加得电解总反应式为2H2O== 2 H2↑+ O2↑。
(2)电解含氧酸溶液(如H2SO4溶液)其电极反应式分别为:阳极反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑(OH-来自于水的电离)阴极反应:2H++2e-=H2↑(H+来自于H2SO4的电离)因为阳极反应的OH-来自于水的电离,4H2O==4H++4OH-①,4OH--4e-=2H2O+O2↑②,两式相加得2H2O-4e-=4H++O2↑,所以其阳极反应还可以写成2H2O-4e-=4H++O2↑的形式。
若要写电解总反应式,其阳极反应必须写成2H2O-4e-=4H++O2↑的形式,根据电子守恒,将阴、阳两极反应相加得电解总反应式为2H2O==2 H2↑+ O2↑。
(3)电解活泼金属的含氧酸盐溶液(如Na2SO4溶液)其电极反应式分别为:阳极反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑(OH-来自于水的电离)阴极反应:2H++2e-=H2↑(H+来自于水的电离)因为阴极、阳极反应中的H+、OH-均来自于水的电离,则上述阳极反应还可以写成2H2O-4e-=4H++O2↑的形式,阴极反应还可以写成2H2O+2e-=H2↑+2OH-的形式。
电解池中有水参与的电极反应式的书写
电解池中有水参与的电极反应式的书写一、分析问题对于电解有水参与的电解质溶液有两类,我们可先写出其电极反应,分析一下有H+或O H-放电的电极反应中H+或OH-的来源,进一步探究有水参与的电极反应式的书写规律。
1、电解水型(阳极为惰性电极)⑴电解强碱溶液(如NaOH溶液)其电极反应式分别为:阳极反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑(OH-来自于NaOH的电离)阴极反应:2H++2e-=H2↑(H+来自于水的电离)因为阴极反应的H+来自于水的电离,2H2O2H++2OH-①,2H++2e-=H2↑②,两式相加得2H2 O+2e-=H2↑+2OH-,所以其阴极反应还可以写成2H2O+2e-=H2↑+2OH-的形式。
若要写电解总反应式,其阴极反应必须写成2H2O+2e-=H2↑+2OH-的形式,根据电子守恒,将阴、阳两极反应相加得电解总反应式为2H2O 2 H2↑+ O2↑。
⑵电解含氧酸溶液(如H2SO4溶液)其电极反应式分别为:阳极反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑(OH-来自于水的电离)阴极反应:2H++2e-=H2↑(H+来自于H2SO4的电离)因为阳极反应的OH-来自于水的电离,4H2O 4H++4OH-①,4OH--4e-=2H2O+O2↑②,两式相加得2H2O-4e-=4H++O2↑,所以其阳极反应还可以写成2H2O-4e-=4H++O2↑的形式。
若要写电解总反应式,其阳极反应必须写成2H2O-4e-=4H++O2↑的形式,根据电子守恒,将阴、阳两极反应相加得电解总反应式为2H2O 2 H2↑+ O2↑。
⑶电解活泼金属的含氧酸盐溶液(如Na2SO4溶液)其电极反应式分别为:阳极反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑(OH-来自于水的电离)阴极反应:2H++2e-=H2↑(H+来自于水的电离)因为阴极、阳极反应中的H+、OH-均来自于水的电离,则上述阳极反应还可以写成2H2O -4e-=4H++O2↑的形式,阴极反应还可以写成2H2O+2e-=H2↑+2OH-的形式。
原电池水的电极反应式
原电池水的电极反应式原电池中关于水的电极反应式可是个很有趣的话题呢!咱就直接开聊。
在酸性条件下的原电池中,水可能会参与电极反应。
比如说在氢氧燃料电池里,正极的反应式可能会涉及到水。
正极反应一般是氧气得电子,在酸性环境下,氧气和氢离子结合,反应式就是O₂+ 4e⁻+ 4H⁺ = 2H₂O。
这里的水就是反应的产物啦。
就好像是氧气这个小调皮,拉着氢离子这个小伙伴,然后一起变成了水这个新的东西。
那在碱性条件下又不一样喽。
还是氢氧燃料电池,负极氢气失电子变成氢离子,但是在碱性环境下,氢离子可不能乱跑,它会马上和氢氧根结合变成水。
负极反应式就是H₂ - 2e⁻+ 2OH⁻ = 2H₂O。
这就像是氢气这个小淘气,丢了电子之后就和氢氧根凑成了水这个大家庭。
还有一些金属原电池里,水也会来凑热闹。
像铁和碳在氯化钠溶液(中性环境)中形成原电池,铁做负极会失电子变成亚铁离子,氧气在正极得电子,这个时候水也参与进来了。
正极反应是O₂ + 2H₂O+ 4e⁻ = 4OH⁻。
水就像是一个默默的小助手,帮助氧气完成这个得电子的过程。
再比如说在一些含有铜离子的原电池里,如果溶液里有水,铜离子在正极得电子变成铜单质的时候,水也在旁边起着稳定环境的作用呢。
虽然它没有直接出现在电极反应式里,但要是没有它,这个反应可能就会乱套啦。
还有一种情况呢,就是水自身分解来参与电极反应。
在电解池里就比较常见,不过原电池有时候也会有类似的情况。
当原电池的电势差足够大的时候,水可能会被分解,氢氧根在阳极失电子变成氧气和水,氢离子在阴极得电子变成氢气。
这就像是给了水一个强大的力量,让它把自己拆开又重新组合一样。
原电池里水的电极反应式真的是千变万化,就像一个神秘的魔法盒,根据不同的条件和反应环境,能变出各种各样的花样来。
我们只要掌握了基本的原理,就像掌握了魔法咒语一样,就能解开这些反应式的秘密啦。
电解水化学方程式
电解水化学方程式在化学领域中,电解水是一种常见的现象。
水可以通过电解过程分解成氢气和氧气。
这个过程可以用化学方程式来表示。
下面将介绍电解水的化学方程式。
1. 电解水的化学方程式当电流通过水时,水分子会发生电解反应,分解成氢气和氧气。
电解水的化学方程式可以写为:2H₂O(l) -> 2H₂(g) + O₂(g)这个方程式表示,两个水分子(H₂O)被电解后变成了两个氢气分子(H₂)和一个氧气分子(O₂)。
2. 电解水的过程电解水是在电解槽中进行的。
电解槽通常由两个电极——一个阴极和一个阳极组成。
当电流通过电解槽时,阴极会吸引氧化还原反应中的还原剂,而阳极会吸引氧化剂。
在电解水的过程中,水分子在阳极和阴极处分解。
在阴极处,水分子被还原成氢气。
同时,在阳极处,水分子被氧化成氧气。
3.水的离子化在电解水过程中,水分子发生离子化,产生氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-)。
这是电解水反应的关键步骤之一。
电解水的离子化过程可以用以下方程式表示:H₂O(l) -> H⁺(aq) + OH⁻(aq)这个方程式表示,水分子(H₂O)被电离成了氢离子(H⁺)和氢氧根离子(OH⁻)。
4.阴极反应在电解水的阴极处,氢离子(H⁺)被电子还原成氢气(H₂)。
下面是阴极反应的方程式:2H⁺(aq) + 2e⁻ -> H₂(g)这个方程式表示,两个氢离子(H⁺)和两个电子(e⁻)结合生成一个氢气分子(H₂)。
5.阳极反应在电解水的阳极处,氧化剂会被氧化,产生氧气(O₂)。
下面是阳极反应的方程式:4OH⁻(aq) -> 2H₂O(l) + O₂(g) + 4e⁻这个方程式表示,四个氢氧根离子(OH⁻)被氧化成两个水分子(H₂O)、一个氧气分子(O₂)和四个电子(e⁻)。
6. 综合方程式将阴极反应和阳极反应结合起来,得到电解水的综合方程式:2H₂O(l) -> 2H₂(g) + O₂(g)这个方程式表示了电解水的整个过程,从水分子分解成氢气和氧气。
水参与电解的电极反应式书写的探讨
节 的论 述 : “ 阴极反 应 : 2 H + 2 e — H。十( 还 原 反
应) , 在上 述反 应 中 , H 是 水 电 离 生 成 的 , 由于 H 在 阴极 上不 断得 到 电子而 生成 氢气 放 出 , 破 坏 了附 近 的 水 的电离 平 衡 , 水 分 子 继 续 电 离 出 H 和 0H一, H 在 阴极上 又不 断得 到 电子 生 成 氢气 , 结 果 在 阴极 区溶
囊 辱 电鼹 冁羼 骧 泰
秣 胃 镧 }
◇ 河北 王俊金( 特级教 师)
在美 国 L . 鲍林 P . 鲍 林著 《 化学》 中论 述稀 氯化 钠
盐溶 液 的 电解 : “ 阴极 反应 为
2 e 一+2 H2 o—H2 十+2 OH一, 阳极 反 应为 2 H2 O—O 十+4 H +4 e 一, 6 H2 O一2 H2 十+O2 十+4 H +4 0H一,
OH一, OH~与 Mg 结 合 产 生 Mg ( OH) . 此 时 如 果
按现 行新 课程 教材 上 处 理 水 的 H 放 电的 方 法 , 阴极 的 电极反 应式 将无 法 书写 .
出 同样 的结论 . 高 中化学 “ 电解 饱 和食 盐 水 反 应 原 理 ”
一
那 么水分 子 在 电解 时 的 反 应 情 况 究 竟 如 何 ?怎 样才 能解 决上 面 的问题 ? 很 多实 验 证 明 , 水 分 子在 电 解 时能 作 为反应 物而被 氧 化或还 原 , 电极 反应 式 为 :
① ② ③
将 式① 乘 以 2 , 再 与②相 加 , 则得 总反 应如 下 : 可 以看 出 , 稀 氯 化 钠 溶 液 电解 时 , 阳极 周 围 的 溶的溶 液 由 于 产生 了氢 氧根 离子 而变 成碱 性. ”
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有水参与的电极反应式的书写总结
在学习电解原理时,对于有水参与的电极反应式的书写,有时要写成H+或OH-放电形式,有时要写成H
2
O的形式。
对此,学生感到困惑。
在教学实践中,笔者经过认真研究分析,总结了如下规律,学生反映良好,现介绍给大家,仅供参考。
一、分析问题
对于电解有水参与的电解质溶液有两类,我们可先写出其电极反应,分析一下有H+或OH-放电的电极反应中H+或OH-的来源,进一步探究有水参与的电极反应式的书写规律。
1、电解水型(阳极为惰性电极)
⑴电解强碱溶液(如NaOH溶液)
其电极反应式分别为:
阳极反应:4OH--4e-=2H
2O+O
2
↑(OH-来自于NaOH的电离)
阴极反应:2H++2e-=H
2
↑(H+来自于水的电离)
因为阴极反应的H+来自于水的电离,2H
2O==2H++2OH- ①,2H++2e-=H
2
↑②,
两式相加得2H
2O+2e-=H
2
↑+2OH-,所以其阴极反应还可以写成2H
2
O+2e-=H
2
↑
+2OH-的形式。
若要写电解总反应式,其阴极反应必须写成2H
2O+2e-=H
2
↑
+2OH-的形式,根据电子守恒,将阴、阳两极反应相加得电解总反应式为
2H
2O== 2 H
2
↑+ O
2
↑。
⑵电解含氧酸溶液(如H
2SO
4
溶液)
其电极反应式分别为:
阳极反应:4OH--4e-=2H
2O+O
2
↑(OH-来自于水的电离)
阴极反应:2H++2e-=H
2↑(H+来自于H
2
SO
4
的电离)
因为阳极反应的OH-来自于水的电离,4H
2O==4H++4OH- ①,4OH--4e-=2H
2
O+O
2
↑②,两式相加得2H
2O-4e-=4H++O
2
↑,所以其阳极反应还可以写成2H
2
O-
4e-=4H++O
2↑的形式。
若要写电解总反应式,其阳极反应必须写成2H
2
O-
4e-=4H++O
2
↑的形式,根据电子守恒,将阴、阳两极反应相加得电解总反应
式为2H
2O==2 H
2
↑+ O
2
↑。
⑶电解活泼金属的含氧酸盐溶液(如Na
2SO
4
溶液)
其电极反应式分别为:
阳极反应:4OH--4e-=2H
2O+O
2
↑(OH-来自于水的电离)
阴极反应:2H++2e-=H
2
↑(H+来自于水的电离)
因为阴极、阳极反应中的H+、OH-均来自于水的电离,则上述阳极反应还可
以写成2H
2O-4e-=4H++O
2
↑的形式,阴极反应还可以写成2H
2
O+2e-=H
2
↑+2OH-
的形式。
若要写电解总反应式,其阳极反应必须写成2H
2O-4e-=4H++O
2
↑的
形式,阴极反应必须写成2H
2O+2e-=H
2
↑+2OH-的形式,根据电子守恒,将阴、
阳两极反应相加得电解总反应式为2H
2O==2 H
2
↑+ O
2
↑。
故电解上述三类电解质溶液的实质都是电解水。
2、电解盐和水型(阳极为惰性电极)
⑴电解活泼金属的无氧酸盐溶液(如NaCl溶液)
其电极反应式分别为:
阳极反应:2Cl--2e-=Cl
2
↑
阴极反应:2H++2e-=H
2
↑(H+来自于水的电离)
因为上述阴极反应的H+来自于水的电离,所以其阴极反应还可以写成
2H
2O+2e-=H
2
↑+2OH-的形式。
若要写电解总反应式,其阴极反应必须写成
2H
2O+2e-=H
2
↑+2OH-的形式,根据电子守恒,将阴、阳两极反应相加得电解
总反应式为2Cl-+2H
2O==Cl
2
↑+ H
2
↑+2OH-。
⑵电解不活泼金属的含氧酸盐溶液(如CuSO
4
溶液)其电极反应式分别为:
阳极反应:4OH--4e-=2H
2O+O
2
↑(OH-来自于水的电离)
阴极反应:Cu2++2e-= Cu
因为上述阳极反应的OH-来自于水的电离,所以其阳极反应还可以写成2H
2
O
-4e-=4H++O
2↑的形式。
若要写电解总反应式,其阳极反应必须写成2H
2
O-
4e-=4H++O
2
↑的形式,根据电子守恒,将阴、阳两极反应相加得电解总反应
式为2Cu2++2H
2O==2Cu+4H++O
2
↑。
故电解上述两类电解质溶液的实质都是盐和电解水。
二、总结规律
通过上述有水参与的电解质溶液的电解原理分析,其电极反应式的书写规律归纳如下:
1、在酸溶液中,阴极反应必须写成H+放电的形式,阳极反应既可写成OH-的放电形式,又可写成H
2
O的形式(因为OH-来自于水的电离),如上述电
解H
2SO
4
溶液的电极反应。
2、在碱溶液中,阳极反应必须写成OH-放电的形式,阴极反应既可写成的H+放电形式,又可写成H
2
O的形式(因为H+来自于水的电离),如上述电解NaOH溶液的电极反应。
3、在盐溶液中,有水参与的电极反应,既可写成的H+或OH-放电形式,又
可写成H
2O的形式(因为H+或OH-来自于水的电离),如上述电解Na
2
SO
4
、
NaCl、CuSO
4
溶液的电极反应。