2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练62电解池电极方程式书写含解析
高三化学高考一轮复习如何快速书写电极方程式
如何快速书写电极方程式摘要:高中化学电解原理中电解池这一模块,对于高中生来说比较难理解,特别是电极方程式的书写。
该内容既是重点,又是难点,要求学生掌握,我们可以找到简捷的方法。
用惰性电极电解各种不同的电解质溶液可以归纳以下几条规律:关键字:电极方程式1、电解电解质本身如CuCl2溶液的电解,阳极的书写我们要考虑溶液中的阴离子的放电顺序:SO42-、OH-、Cl-、Br-、I-、S2-从左到右得电子能力由难到易,所以Cl-优先放电:电极方程式:2Cl-Cl2 +2e-。
阴极的书写我们要考虑,溶液中的阴离子的放电顺序:K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+、Sn2+、Pb2+、H+、Cu2+、Ag+、Au+的放电从左往右得电子能力由难到易,所以Cu2+优先放电,电极方程式:Cu2++2e-Cu电极总反应:两个电极配成相同电子后相加即:CuCl2 = Cu+Cl 2符合这种类型的有:Cl-往右的阴离子与H+向右的阳离子结合形成的化合物电解时都符合这条规律。
2、电解时相当于电解水如Na2SO4溶液的电解;阳极的书写我们要考虑,溶液中的阴离子的放电顺序,OH-优先SO42-放电电极方程式:4OH-O2 +2H2O+4e-。
阴极的书写我们要考虑溶液中的阳离子的放电顺序,H+优先Na+放电,电极方程式:2H++2e-H2,电极总反应:两个电极转移电子数相同时,两个电极相加即2H2O= 2H2+O2。
符合这种类型的有:OH-往左的阴离子与也H+往左的阳离子所形成的化合物,电解时都符合这条规律。
3、电解时放氧生酸型如CuSO4溶液的电解:阳极的书写要考虑溶液中的阴离子的放电顺序:OH-优先SO42-放电,电极方程式4OH-O2 +2H2O+4e-阴极的书写要考虑溶液的阳离子的放电顺序,Cu2+优先H+放电,电极方程式:Cu2++2e-Cu。
总电极方程式:电子转移相同时两极相加即:2CuSO4+2H2O=Cu+2H2SO4+O2符合这种类型的有:OH-往左的阴离子与H+往右的阳离子形成的化合物,也可以看成含氧酸根离子与不活泼金属阳离子所形成化合物。
高考化学复习-电解池
电解池一、电解原理 1.概念(1) 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叫做电解。
(2) 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。
(3) 当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程 2.电解原理: CuCl 2 =Cu 2++2Cl -与电源负极相连的电极为阴极: Cu 2++2e -=Cu (还原反应) 与电源正极相连的电极为阳极: 2Cl --2e -=Cl 2↑(氧化反应) CuCl 2Cu+Cl 2↑3.电解池中的电子的移动方向电源负极 →电解池阴极 →电解液中的阳离子(被还原) 电解池中阴离子(被氧化)→电解池阳极 →电源正极 4. 电极产物的判断 离子的放电顺序阴极:Ag +>Hg 2+>Fe 3+>Cu 2+>H +>Pb 2+>Sn 2+>Fe 2+>Zn 2+阳极:M(金属,金铂除外)>S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->含氧酸根5.电极反应式的书写:电子守恒、电荷守恒、原子守恒(特别注意电解质及所处环境)。
6.电解规律用惰性电极电解下列电解质溶液的变化情况 类型电极反应特点实例电解物质电解质溶液的浓度pH 电解质溶液复原NaOH 水 增大 增大 水 H 2SO 4水 增大 减小 水 电解水型 阴极:2H ++2e -=H 2↑阳极:4OH --4e -=2H 2O+O 2↑Na 2SO 4水 增大 不变 水 HCl 电解质 减小 增大 氯化氢 电解电解质 电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电 CuCl 2电解质 减小 增大 氯化铜 放H 2生碱型 阴极:放出H 2生成碱阳极:电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质增大 氯化氢 放O 2生酸型 阴极:电解质阳离子放电负极:OH -放电生成酸 CuSO 4电解质和水 生成新电解质减小氧化铜二、电解原理的应用1.电镀①电镀即是特殊情况下的电解,一般不必把它当做一个新知识处理。
2022高考化学一轮复习讲义 电化学专题(4)电解原理
2022高考化学一轮复习讲义:电化学专题(4)李仕才考点四电解原理1.电解定义在电流作用下,电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
2.能量转化形式电能转化为化学能。
3.电解池(1)构成条件①有与电源相连的两个电极。
②电解质溶液(或熔融盐)。
③形成闭合回路。
(2)电极名称及电极反应式(如图)(3)电子和离子移动方向①电子:从电源负极流向电解池的阴极;从电解池的阳极流向电源的正极。
②离子:阳离子移向电解池的阴极;阴离子移向电解池的阳极。
4.分析电解过程的思维程序(1)首先判断阴、阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。
(2)再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H+和OH-)。
(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序阴极:阳离子放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
阳极:活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。
注意①阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。
②最常用、最重要的放电顺序是:阳极:Cl->OH-;阴极:Ag+>Cu2+>H+。
③电解水溶液时,K+~Al3+不可能在阴极放电,即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。
(4)分析电极反应,判断电极产物,写出电极反应式,要注意遵循原子守恒和电荷守恒。
(5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。
5.利用思维程序,分析电解过程,总结电解规律(注:电极为惰性电极)1.电解水型规律:H+、OH-放电,电解质形成的阳离子要么是H+,要么是放电顺序排在H+之后的活泼性较强的金属对应的阳离子;阴离子要么是OH-,要么是放电顺序排在OH-之后的含氧酸根等。
2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练64电解原理的应用含解析
电解原理的应用一、单选题(共16题)1.湿法炼锌时,用于进行电解的电解液是含有Fe2+、Fe3+、Cu2+、Cl-等杂质离子的硫酸锌溶液,必须除去。
除去电解液中Cl- 的最佳试剂是A.Ag2SO4B.AgNO3C.Pb(NO3)2D.HNO32.用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为3∶1的CuSO4溶液和NaCl溶液的混合溶液,不可能发生的反应是A.2Cu2++2H2O通电2Cu+4H++O2↑B.Cu2++2Cl˗通电Cu+Cl2↑C.2Cl˗+2H2O通电2OH˗+H2↑+Cl2↑D.2H2O通电2H2↑+O2↑3.关于下列各装置图的叙述错误的是A.用图①装置精炼铜,b极为精铜,电解质溶液为CuSO4 溶液B.图②装置盐桥中KCl的K+ 移向乙烧杯C.图③装置中钢闸门应与外接电源的负极相连,称之为“牺牲阳极的阴极保护法”D.图④两个装置中通过导线的电子数相同时,消耗负极材料的物质的量不同4.关于化学与生活、化学与生产,下列说法正确的是A .NH 3(g)+HCl(g)=NH 4Cl(s)低温下能自发进行,说明该反应的ΔH>0B .镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈C .工业电解精炼铜用粗铜作阳极,纯铜作阴极,CuSO 4溶液作电解质溶液,相同时间段内阴极和阳极的质量变化相等D .为了延缓海水中钢闸门的腐蚀,常将钢闸门与直流电源的负极相连,该方法为牺牲阳极的阴极保护法5.下图所示在稀H 2SO 4中利用电化学方法将CO 2同时转化为CO 、甲烷、乙烯等产物的原理,下列说法错误的是A .该转化过程中的能量转化方式为电能转化为化学能B .一段时间后,Cu 极区溶液质量不变C .铜极上产生乙烯的电极反应式为22422CO 12H 12e C H 4H O +-++=+D .若阴极只生成0.17molCO 和0.33molHCOOH ,则电路中转移电子的物质的量为1mol 6.氧化石墨烯的结构片段如图所示。
最新高考化学一轮复习电解原理及运用含解析
《电解原理及运用》李仕才(考试时间:45分钟满分:100分)一、单项选择题:本题包括10小题,每小题5分,共50分。
1. 若某池(电解池或原电池)的总反应离子方程式是Cu+2H+===Cu2++H2↑,关于此池的有关说法正确的是A.该池只能是电解池,且金属铜为该电解池的阳极B.该池只能是原电池,且电解质溶液为硝酸C.该池可能是原电池,也可能是电解池D.该池只能是电解池,电解质溶液可以是硫酸铜答案A解析:铜与H+不反应,因而不可能是原电池,只能是电解池。
在该电解池中,铜失去电子被氧化,因而铜作电解池的阳极,A正确,B、C错误;D 选项中若电解质溶液是硫酸铜溶液,则相当于电镀铜,与题给离子方程式不符,故D错误。
2.某溶液中含有Cu2+、Fe2+、Al3+、Cl-、NO-3,且浓度均为0.1 mol/L,用石墨作电极进行电解时,肯定得不到的产物是( )A.Cl2B.AlC.Cu D.H2答案B解析:阴极上Al3+、Fe2+的放电能力弱于H+,而Cu2+的放电能力比水电离出的H+的放电能力强,阳极上Cl-放电能力强于OH-。
3.埋在地下的钢管常用如图所示的方法加以爱护,使其免受腐蚀。
关于此方法,以下说法正确的是( )A.金属棒X的材料可能为铜 B.金属棒X的材料可能为钠C.钢管四周土壤的pH可能会上升 D.这类方法属于外加电流的阴极爱护法答案C解析:金属棒X的材料若为铜,则易腐蚀钢管,A项错误;钠为活泼金属,易发生反应,B项错误;钢管吸氧发生还原反应,产生OH-,四周土壤的pH可能会上升,C项正确;该安装没有外接电源,不属于外加电流的阴极爱护法,D项错误。
4.用石墨作电极电解CuSO4溶液。
通电一段时间后CuSO4未充分电解,欲使电解液恢复到起始形状,应向溶液中加入适量的( )A.CuSO4B.H2OC.CuO D.CuSO4·5H2O答案C解析:本题考查了电解规律和电解质溶液的复原。
用石墨作电极电解硫酸铜溶液,阳极反应式为:4OH--4e-===O2↑+2H2O,阴极反应式为:Cu2++2e-===Cu,即阳极冒出氧气,阴极析出铜,通电一段时间后要想使电解液恢复原状,应加入氧化铜固体。
化学一轮复习易错题电极反应式书写含解析
电极反应式书写【易错分析】1。
从理论上讲,任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池。
而两个电极相加即得总的反应方程式。
所以对于一个陌生的原电池,只要知道总的反应方程式和其中的一个电极反应式,就可写出另一个电极反应式.在同一个原电池中,负极失去电子的总数一定等于正极得到电子的总数,所以在书写电极反应式时,要注意电荷守恒。
这样可避免在有关计算时产生错误或误差,也可避免由电极反应式写总反应方程式或由总方程式改写电极反应式时所带来的失误.如果是在碱性溶液中,则不可能有H+出现,同样在酸性溶液中,也不能出现OH-。
由于CH4、CH3OH等燃料电池在碱性溶液中,碳元素是以CO32-离子形式存在的,故不是放出CO2。
2。
分析电解池问题的一般程序为:找电源(或现象)→判两极→写电极反应式→得总反应式.①连电源正极的为阳极,阳极上发生氧化反应;连电源负极的为阴极,阴极上发生还原反应,两电极反应式之和即为电池总反应式。
②电极材料:惰性电极指Pt、Au、石墨;活性电极指除Pt、Au、石墨外的金属材料.【错题纠正】例题1、(1)与MnO2—Zn电池类似,K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为,该电池总反应的离子方程式为______________.(2)尿素[CO(NH2)2]在高温条件下与NO反应转化成三种无毒气体,该反应的化学方程式为。
可将该反应设计成碱性燃料电池除去烟气中的氮氧化物,该燃料电池负极的电极反应式是,正极的电极反应式是。
【解析】(1)K2FeO4—Zn组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,Fe O42−中+6价铁元素被还原为Fe(OH)3中+3价铁元素,其电极反应式为Fe O42−+3e-+4H2O Fe(OH)3↓+5OH—。
(2)由反应物的组成元素,可判断生成的三种无毒气体是N2、CO2、H2O,化学方程式为2CO(NH2)2+6NO 5N2+2CO2+4H2O。
2021届高考化学一轮讲练:电解池电极反应式和总反应方程式的书写及应用【答案+详解】
电解池电极反应式和总反应方程式的书写1.一种脱除废水中NH+4的电化学装置如图所示,下列说法正确的是( )A.该装置将化学能转变为电能B.该装置工作时,Cl-向阴极移动C.NH+4在阴极上被还原为N2,阴极周围溶液的pH增大D.阳极的电极反应式为Cl-+H2O-2e-===ClO-+2H+1.选D。
该装置为电解池,工作时将电能转变为化学能,故A错误;电解池中阴离子向阳极移动,故B错误;用电解法处理含有NH+4的废水,阴极上是水电离出的氢离子得电子发生还原反应:2H2O +2e-===H2↑+2OH-,阳极的电极反应式为Cl-+H2O-2e-===ClO-+2H+,ClO-再将NH+4氧化为N2,故C错误,D正确。
2.(2019·高考全国卷Ⅰ,T12)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示。
下列说法错误的是( )A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能B.阴极区,在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+===2H++2MV+C.正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成NH3D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动2.选B。
由题图和题意知,电池总反应是3H 2+N2===2NH3。
该合成氨反应在常温下进行,并形成原电池产生电能,反应不需要高温、高压和催化剂,A项正确;观察题图知,左边电极发生氧化反应MV+-e-===MV2+,为负极,不是阴极,B项错误;正极区N2在固氮酶作用下发生还原反应生成NH3,C项正确;电池工作时,H+通过交换膜,由左侧(负极区)向右侧(正极区)迁移,D项正确。
3.如图为用固体二氧化钛(TiO2)生产海绵钛的装置示意图,其原理是在较低的阴极电位下,TiO2(阴极)中的氧解离进入熔盐,阴极最后只剩下纯钛。
下列说法中正确的是( )A.阳极的电极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑B.阴极的电极反应式为TiO2+4e-===Ti+2O2-C.通电后,O2-、Cl-均向阴极移动D.石墨电极的质量不发生变化3.选B。
2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练60电解原理的实验探究含解析
电解原理的实验探究一、单选题(共17题) 1.下列说法不正确...的是 A .233FeCl Fe(OH)NaHCO 、、均可通过化合反应生成 B .用惰性电极分别电解24H SO NaOH 、溶液,均为电解水C .将22Cl SO 、气体分别通人紫色石蕊试液中,均出现溶液先变红后褪色D .将铁片和铝片置于冷的浓硝酸中均发生钝化2.用如图装置完成电解实验,对实验现象的解释或推测合理的是( )A .a 处的试纸变红B .b 电极是正极C .a 处发生的电极反应:2Fe 2e e =F -+-D .b 处发生的电极反应:22Cl 2e Cl =---↑3.某电解池内盛有Cu(NO 3)2溶液,插入两根电极,接通直流电源后,欲达到如下要求:(1)阳极质量不变;(2)阴极质量增加;(3)电解液pH 减小,则应选用的电极是 A .阴阳两极都用石墨 B .铜作阳极铁作阴极 C .铁作阳极铜作阴极 D .铂作阴极铜作阳极4.某化工厂充分利用工业废气中的CO 、CO 2,将氯代烃、氯碱工业和甲醇联合生产,减少了环境污染,具体流程如图。
下列叙述错误的是A.理论上每生成1molCH3OH,可得到1molC2H4Cl2B.过程Ⅳ中的反应是C2H4+2CuCl2=C2H4Cl2+2CuClC.在联合生产过程中CuCl2起催化作用D.为减少副反应的发生,过程II中的装置需使用阳离子交换膜5.图a、b、c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验的微观示意图(X、Y均表示石墨电极,且与直流电源连接方式相同,表示水分子)。
下列说法正确的是A.Y电极为阳极B.能导电的装置中,Y电极产物不相同C.NaCl是电解质,三种状态下都能导电D.图b说明通电后发生了电离6.某课外小组同学为探究氨氮废水的处理方法,以0.005mol/L(NH4)2SO4溶液模拟氨氮废水,设计了以下实验有关叙述正确的是A.实验1由于氨氮浓度未显著变化,装置未发生电解反应B.实验2中的氨氮浓度降低是由于生成的氯气氧化了NH+4C.氨氮浓度降低时溶液酸性减弱D.湿润有色布条褪色是由于Cl2的漂白性7.受新冠病毒疫情的影响,某市使用了大量漂白粉进行消毒,产生了大量污水(含Cl-),利用ECT电解水处理器处理上述污水的简化模型图如图,通电后让水垢在阴极表面析出,并采用智能清扫系统去除阴极表面的水垢;让阳极产生游离氯、臭氧等继续杀灭病毒,并防止微生物污染。
2022届高考化学一轮复习常考题型78电解池中电极方程式书写综合题含解析
电解池中电极方程式书写综合题注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)一、单选题(共16题)1.用三室电解槽处理废水中的4NH Cl ,模拟装置(a 为石墨电极﹐b 为铁电极)如图所示。
下列说法错误的是A .离子交换膜d 是阴离子交换膜B .b 极的电极反应式为:222H O 4e 4H O -+-=+↑C .电解一段时间后,阴极室溶液中的pH 增大D .电解一段时间后,气体甲是混合气体2.科学家利用电化学装置实现了CH 4和CO 2的耦合转化,原理如图。
下列说法错误的是A .电极A 的电极反应式为:CO 2+2e -=CO+O 2-B .该装置工作时,固体电解质中O 2-向电极A 移动C .若一定条件下生成的乙烯和乙烷的体积比为3:1,则消耗的CH 4和CO 2的体积比为8:7D .电催化CO 2被还原为CO 可以改善温室效应,提供工业原料3.下图所示在稀H 2SO 4中利用电化学方法将CO 2同时转化为CO 、甲烷、乙烯等产物的原理,下列说法错误的是A .该转化过程中的能量转化方式为电能转化为化学能B .一段时间后,Cu 极区溶液质量不变C .铜极上产生乙烯的电极反应式为22422CO 12H 12e C H 4H O +-++=+D .若阴极只生成0.17molCO 和0.33molHCOOH ,则电路中转移电子的物质的量为1mol4.一种新型的合成氨的方法如图所示.下列说法正确的是A .反应①中2N 发生了氧化反应B .反应①和②均属于“氮的固定”C .反应③为22通电4LiOH 4Li 2H O O ++↑D .三步循环的总结果为223N +3H 2NH5.下图是一种利用锂电池“固定2CO ”的电化学装置,在催化剂的作用下,该电化学装置放电时可将2CO 转化为C 和23Li CO ,充电时选用合适催化剂,仅使23Li CO 发生氧化反应释放出2CO 和2O 。
电化学—电解池电极反应方程式书写及答案
电化学—电极反应方程式书写二、电解1.电解CuCl2溶液阳极:_______________________________ 阴极:_______________________________总反应式:_______________________________2.电解精炼铜阳极(粗铜):_______________________________阴极(纯铜) :_______________________________ 3.电镀铜阳极(纯铜):____________________________阴极(待镀金属,如Fe):_________________________ 4.电解饱和食盐水阳极:_______________________________阴极:_______________________________总反应式:_______________________________5.电解HCl溶液阳极:_______________________________阴极:_______________________________总反应式:_______________________________6.电解NaOH溶液阳极:_______________________________阴极:_______________________________总反应式:_______________________________7.电解H2SO4溶液阳极:_______________________________阴极:_______________________________总反应式:_______________________________8.电解KNO3溶液阳极:_______________________________阴极:_______________________________总反应式:_______________________________9.电解CuSO4溶液阳极:_______________________________阴极:_______________________________总反应式:_______________________________10.电解AgNO3溶液阳极:_______________________________阴极:_______________________________总反应式:_______________________________11.铅蓄电池充电阳极:_____________________________________阴极:_______________________________总反应式:__________________________________________二、电解(答案)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: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:4.电解饱和食盐水阳极:2Cl-─2e-Cl2↑阴极:2H+ + 2e-H2↑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:4H+ + 2e-2H2↑总反应式:2H2O 2H2↑ + O2↑7.电解H2SO4溶液阳极:4OH-─4e-O2↑ + 2H2O阴极:4H+ +4e-2H2↑总反应式:2H2O 2H2↑ + O2↑8.电解KNO3溶液阳极:4OH-─4e-O2↑ + 2H2O阴极:4H+ + 2e-2H2↑总反应式:2H2O 2H2↑ + O2↑9.电解CuSO4溶液阳极:4OH-─4e-O2↑ + 2H2O 或4H2O─4e-O2↑ + 4H+ 阴极:2Cu2+ + 4e-2Cu总反应式:2Cu2+ + 2H2O 2Cu + O2↑ + 4H+10.电解AgNO3溶液阳极:4OH-─4e-O2↑ + 2H2O 或4H2O─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 + SO42- + 4H+阴极:PbSO4 + 2e-Pb + SO42-总反应式:2PbSO4 + 2H2O Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO42-。
2025版高考化学一轮总复习电解原理及电解规律微考点1电解池工作原理电极反应式的书写(含答案)
高考化学一轮总复习提升训练:微考点1 电解池工作原理、电极反应式的书写(2022·海南卷,9)一种采用H 2O(g)和N 2(g)为原料制备NH 3(g)的装置示意图如下。
下列有关说法正确的是( A )A .在b 电极上,N 2被还原B .金属Ag 可作为a 电极的材料C .改变工作电源电压,反应速率不变D .电解过程中,固体氧化物电解质中O 2-不断减少[思路点拨] 基于电极产物判断阴、阳极。
b 电极上N 2→NH 3,发生还原反应,则b 电极是阴极,a 电极是阳极。
固体氧化物作电解质,并非电解质的水溶液。
a 电极阳极 反应为2O 2--4e -===O 2↑ b 电极 阴极 反应为N 2+3H 2O +6e -===2NH 3+3O 2-[解析] 232O 2-→O 2,金属Ag 是活性电极,若Ag 作a 电极的材料,电极反应式为Ag -e -===Ag +,阳极被损耗,B 错误;改变工作电源电压,电路中电流改变,则反应速率改变,C 错误;结合阴、阳极反应可知,电解总反应为2N 2+6H 2O=====电解4NH 3+3O 2,固体氧化物电解质中O 2-的量不变,D 错误。
【对点训练】1.按要求书写电极反应式和总反应方程式:(1)用惰性电极电解熔融MgCl 2阳极反应式: 2Cl --2e -===Cl 2↑ ;阴极反应式: Mg 2++2e -===Mg ;总反应离子方程式: 2Cl -+Mg 2+=====电解Mg +Cl 2↑ 。
(2)用铜作电极电解盐酸溶液阳极反应式: Cu -2e -===Cu 2+;阴极反应式: 2H ++2e -===H 2↑ ;总反应离子方程式: Cu +2H +=====电解Cu 2++H 2↑ 。
(3)用铁作电极电解NaCl 溶液阳极反应式: Fe -2e -===Fe 2+;阴极反应式: 2H 2O +2e -===H 2↑+2OH - ;总反应方程式: Fe +2H 2O=====电解H 2↑+Fe(OH)2 。
2022届高三化学一轮复习化学反应原理03电极反应方程式书写专练含解析
电极反应方程式书写专练填空题(共13题)1.I.人们运用原电池原理制作了多种电池,以满足不同的需要。
以下各种电池广泛运用于日常生活、生产和科学技术等方面,请根据题中提供的信息填空:(1)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可表示为:放电2Ni(OH)2+Cd(OH)2,已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难于溶水但能溶于酸。
正Cd+2NiO(OH)+2H2O充电极的反应式是___。
(2)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图:电极A上CO参与的电极反应为__。
放电(3)磷酸亚铁锂电池工作时的总反应为Li1-x FePO4+Li x C6LiFePO4+6C,则放电时,正极的电极充电反应式为____。
(4)如图是瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨—液氧燃料电池的示意图,该燃料电池工作时,电池的总反应方程式___,负极的电极反应式为___。
II.现有短周期元素X形成的单质A与NaOH溶液反应,有如图转化关系(若产物中有水生成则省略未表示出来)。
(5)常温常压下,若A为非金属固态单质,且其在电子工业中有着重要的用途,则工业制取A 化学方程式为___。
2.(原电池中陌生电极反应式的书写)以固体氧化物为电解质(能传导O2-)的新型N2H4燃料电池,属于环境友好电池(产物对环境无污染),其结构如图所示:电极甲上发生的电极反应为___________。
3.(电解池中陌生电极反应式的书写)直接电解吸收也是脱硝的一种方法,用6%的稀硝酸吸收NO x生成HNO2(一元弱酸),再将吸收液导入电解槽电解,使之转化为硝酸。
电解装置如下图所示。
①图中b应连接电源的___________(填“正极”或“负极”)。
②阳极的电极反应式为___________。
4.氯碱工业是高能耗产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过30%。
在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如图所示,其中的电极未标出,所用的离子交换膜都只允许阳离子通过。
高考化学一轮综合复习 第六章 本章电池电极反应式或总反应式的再书写练习
本章电池电极反应式或总反应式的再书写1.用惰性电极电解下列溶液(1)NaCl 溶液阴极:2H ++2e -===H 2↑;阳极:2Cl --2e -===Cl 2↑;总反应方程式:2NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +H 2↑+Cl 2↑。
(2)CuSO 4溶液阴极:2Cu 2++4e -===2Cu ;阳极:4OH --4e -===2H 2O +O 2↑;总反应方程式:2CuSO 4+2H 2O=====电解2Cu +2H 2SO 4+O 2↑。
2.用铜作电极电解下列溶液(1)Na 2SO 4溶液阴极:2H ++2e -===H 2↑;阳极:Cu -2e -===Cu 2+;总反应方程式:Cu +2H 2O=====电解Cu(OH)2+H 2↑。
(2)H 2SO 4溶液阴极:2H ++2e -===H 2↑;阳极:Cu -2e -===Cu 2+;总反应方程式:Cu +H 2SO 4=====电解CuSO 4+H 2↑。
(3)NaOH 溶液阴极:2H 2O +2e -===H 2↑+2OH -;阳极:Cu -2e -+2OH -===Cu(OH)2;总反应方程式:Cu +2H 2O=====电解Cu(OH)2+H 2↑。
3.用Al 作电极电解下列溶液(1)H 2SO 4溶液阴极:6H ++6e -===3H 2↑;阳极:2Al -6e -===2Al 3+;总反应方程式:2Al +3H 2SO 4=====电解Al 2(SO 4)3+3H 2↑。
(2)NaOH 溶液阴极:6H 2O +6e -===3H 2↑+6OH -;阳极:2Al -6e -+8OH -===2AlO -2+4H 2O ; 总反应方程式:2Al +2H 2O +2NaOH=====电解2NaAlO 2+3H 2↑。
4.铁镍电池(负极—Fe ,正极—NiO 2,电解液—KOH 溶液)已知:Fe +NiO 2+2H 2O ????放电充电Fe(OH)2+Ni(OH)2,则:负极:Fe -2e -+2OH -===Fe(OH)2;正极:NiO 2+2H 2O +2e -===Ni(OH)2+2OH -。
电解池电极方程式的书写
电解池电极方程式的书写电解池电极方程式是描述电解化学反应的核心方程式,是理解电解学原理的基础。
下面将以单纯物质电解为例,分别给出阴极和阳极的方程式。
1. 阴极电极方程式阴极是指在电解过程中,电子从外部流入体系,与正离子结合形成的电极。
阴极反应常用于还原反应,因此方程式通常写作:Mz+ + ze- → M其中Mz+代表被还原物质的阳离子,M代表被还原后的物质,z和e-分别代表阳离子的电荷数和电子数。
例如,在溶液中氯化铜电解时,阴极反应方程式为:Cu2+ + 2e- → Cu2. 阳极电极方程式阳极是指在电解过程中,电子从体系流出进入外部,同时离子发生氧化反应形成的电极。
阳极反应常用于氧化反应,因此方程式通常写作:M → Mz+ + ze-其中M代表被氧化物质,Mz+代表氧化后的阳离子,z和e-分别代表阳离子的电荷数和电子数。
例如,在溶液中氯化铜电解时,阳极反应方程式为:2Cl- → Cl2 + 2e-3. 电解池方程式在电解过程中,阴极和阳极反应同时进行,形成一个完整的电解池。
因此,电解池方程式可以写成下面的形式:Mz+ + ze- → M (阴极反应)M → M z+ + ze- (阳极反应)综合起来,电解池方程式可以简写为:Mz+ + H2O → M + 1/2 O2 + H2 (碱性条件)或者Mz+ + 2H2O → M + 2H+ + 1/2O2 (酸性条件)其中H2O代表水,在碱性条件下需要加入一定量的氢氧化钠等碱性物质进行调节,才能使反应满足电子转移的要求。
以上就是关于电解池电极方程式的介绍,希望对您的学习有所帮助。
电解原理及其应用2022年高考化学一轮复习过考点(解析版)
考点34 电解原理及其应用一、电解原理1.实验探究:电解CuCl2溶液(1)按下图所示装置完成实验,并填写下表。
实验现象实验结论原因分析电流表指针发生偏转说明电解质溶液导电,形成闭合回路电解质溶液导电的过程就是被电解的过程与负极相连的b极上逐渐覆盖了一层红色物质析出金属铜阴极:Cu2++2e-===Cu(还原反应) 与正极相连的a极上有刺激性气味的气体产生,能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝产生了氯气阳极:2Cl--2e-===Cl2↑(氧化反应)2.电解和电解池(1)电解:使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程。
(2)电解池:将电能转化为化学能的装置(也称电解槽)。
(3)电解池的构成条件①直流电源;②两个电极;③电解质溶液或熔融电解质;④形成闭合回路。
3.电解原理二、电解规律1.电解池的分析方法与规律(1)判断阴、阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。
(2)分析电解质水溶液的全部离子并分为阴、阳两组。
(3)根据放电顺序写出电极反应式 ①阴极(与电极材料无关):―――――――――――――――――――――――――――――→Ag +>Fe 3+>Cu 2+>H +酸>Fe 2+>Zn 2+>Al 3+>Mg 2+>Na +>Ca 2+>K+得到电子 由易到难 ②阳极(与电极材料有关):―――――――――――――――――――――――――――→活泼电极>S 2->I ->Fe 2+>Br ->Cl ->OH ->含氧酸根离子>F -失去电子 由易到难 (4)总化学方程式或离子方程式书写反应的总离子方程式时,要注意:若参与电极反应的H +(或OH -)是由水电离出来的,应用水的分子式表示。
2.电解后溶液的复原规律用惰性电极电解下列酸、碱、盐溶液,请填写下表: (1)电解H 2O 型电解质 H 2SO 4NaOHNa 2SO 4阳极反应式 4OH --4e -===O 2↑+2H 2O阴极反应式 4H ++4e -===2H 2↑pH 变化 减小 增大 不变复原加入物质加入H 2O(2)电解质 HClCuCl 2阳极反应式 2Cl --2e -===Cl 2↑阴极反应式 2H ++2e -===H 2↑Cu 2++2e -===CupH 变化 增大 复原加入物质加入HCl加入CuCl 2(3)电解质 NaCl CuSO 4阳极反应式 2Cl --2e -===Cl 2↑ 2H 2O -4e -===O 2↑+4H +阴极反应式 2H 2O +2e -===H 2↑+2OH -2Cu 2++4e -===2CupH 变化 增大 减小复原加入物质加入HCl加入CuO 或CuCO 3烧碱、氯气都是重要的化工原料,习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业。
电解池电极反应式书写
电解池电极反应式的书写一.请写出下列几组常见的电解池的相关原理(以下电极材料均是石墨)(1)离子定向移动: →阳极; →阴极。
电极反应——阳极: ;阴极: 。
总的方程式: 。
结论:用惰性电极电解不活泼金属的无氧酸盐(除氟化物),实际是电解溶质本身。
电解的结果使c(Cu 2+)减小,溶液的pH 略有增大。
因为Cu 2+ +2H 2OCu(OH)2(2)离子定向移动:→阳极; →阴极;电极反应——阳极: ;阴极: ;总的方程式: 。
结论:用惰性电极电解无氧酸(除HF),溶质消耗。
电解的结果消耗了HCl ,即c(H +) ,溶液的pH 。
(3)离子定向移动: →阳极; →阴极电极反应——阳极: ;阴极: ;总的方程式: 。
结论:用惰性电极电解活泼金属的无氧酸盐,溶质、水同时消耗。
电解的结果生成碱,电解后溶液的pH 。
(4)离子定向移动: →阳极; →阴极电极反应——阳极: ;阴极: ;总的方程式: 。
结论:用惰性电极电解不活泼金属的含氧酸盐,溶质、水同时消耗。
电解的结果生成酸,电解后溶液的pH 。
(5)离子定向移动: →阳极; →阴极Na 2SO 4NaCl HCl CuSO 4 CuCl 2电极反应——阳极: ;阴极: ;总的方程式: 。
结论:用惰性电极电解活泼金属的含氧酸盐实质是电解水。
电解后溶液的pH ,等于 。
(6)离子定向移动: →阳极; →阴极电极反应——阳极: ;阴极:总的方程式: 。
结论:用惰性电极电解含氧酸实质是电解水.电解后,酸的浓度 ,即c(H +(7)离子定向移动: →阳极; →阴极电极反应:阳极: ;阴极: 总的方程式: 。
结论:用惰性电极电解强碱实质是电解水。
电解后,碱的浓度 ,c(OH -) ,故溶液的pH 。
二、电解原理的应用1.电解饱和食盐水 (1)电极反应阳极反应式: (________反应); 阴极反应式: (________反应)(2)总反应方程式:2NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +H 2↑+Cl 2↑. 离子方程式:2Cl -+2H 2O=====电解2OH -+H 2↑+Cl 2↑(3)应用:氯碱工业制 、 和 。
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电解池电极方程式书写一、单选题(共13题)1.电解铝工业生产通常采用霍尔-埃鲁工艺,即冰晶石-氧化铝融盐电解法,以碳素体作为阳极,通入直流电后,于950~ 970°C 下,在电解槽内的两极上进行电化学反应,即电解。
下列说法中不正确的是A .熔融氧化铝是溶剂,冰晶石作为溶质用来提高导电性B .阳极产物主要是CO 2,电极反应为C + 2O 2-=CO 2 + 4e - C .阴极产物是铝液,电极反应为Al 3++ 3e -=AlD .总反应为2Al 2O 3 +3C电解4Al+ 3CO 22.氢氧化锂是合成其他锂产品的基本原料,也可以直接用于其他工业领域。
用如图所示的双膜电解装置可制备氢氧化锂。
下列有关叙述正确的是A .甲膜为阴离子交换膜,乙膜为阳离子交换膜B .通电后Li +向阳极移动,阳极附近的溶液的pH 减小C .阴极的电极反应为222H O 2e H O --+=↑+D .当电路中通过1mol 电子时,可生成2449gH SO3.次磷酸钴[222Co(H PO )]广泛应用于化学电镀,工业上利用电渗析法制取次磷酸钴的原理如图所示。
该装置的电极材料分别为金属钴和不锈钢。
下列说法正确的是A .膜II 、膜III 均为阴离子交换膜B .M 极的电极反应为()22222Co 2e 2H PO Co H PO ---+=C .a 为电源的负极D .膜IV 为阴离子交换膜4.电解合成1,2-二氯乙烷的实验装置如图所示。
下列说法错误的是A .该装置工作时,阳极的电极反应是2CuCl Cl e CuCl --+-=B .液相反应为24222C H +2CuCl =ClCH CH Cl+2CuCl(s) C .Y 为阴离子交换膜D .该装置总反应为电解242222C H +2NaCl+2H O =ClCH CH Cl+2NaOH+H5.如图是一种利用锂电池“固定CO 2”的电化学装置,在催化剂的作用下,该电化学装置放电时可将CO 2转化为C 和Li 2CO 3,充电时选用合适催化剂,仅使Li 2CO 3发生氧化反应释放出CO 2和O 2.下列说法中正确的是A .该电池左侧可以用LiCl 溶液作电解质溶液B .该电池充电时,电极Y 与外接直流电源的负极相连C .该电池放电时,每转移4mol 电子,理论上消耗3molCO 2D .该电池充电时,阳极反应式为:C+2Li 2CO 3-4e -=3CO 2↑+4Li6.四甲基氢氧化铵[()34CH NOH ]常用作电子工业清洗剂,以四甲基氯化铵[()34CH NCl ]为原料,采用电渗析法合成[()34CH NOH ],其工作原理如图所示(a 、b 为石墨电极,c 、d 、e 为离子交换膜),下列说法不正确的是A .M 为电源负极B .b 极电极反应式:--224OH -4e =O 2H O ↑+C .c 为阳离子交换膜,d 、e 均为阴离子交换膜D .a 、b 两极均有气体生成,同温同压下体积比为2∶17.现以电解法制备碘酸钾,实验装置如图所示。
先将一定量的碘溶于过量氢氧化钾溶液,发生反应3I 2+6KOH=5KI+KIO 3+3H 2O ,将该反应液加入阳极区,另将氢氧化钾溶液加入阴极区,开始电解。
下列说法正确的是A .a 极是阳极,电极反应式为2I --2e -=I 2B .电解过程中OH -从a 极区通过离子交换膜进入b 极区C .电解过程中b 极区溶液pH 逐渐减小D.a极区的KI最终转变为KIO38.一种制备过二硫酸铵[(NH4)2S2O8]的电化学方法如图所示。
下列说法正确的是A.石墨电极与电源的正极连接B.交换膜若为阳离子交换膜,则相同条件下,最终生成更多(NH4)2S2O8C.阳极电极反应式为2SO24--2e-=S2O28-D.每生成1molH2可生成0.5mol(NH4)2S2O89.电解CO2制HCOOK的原理如图所示。
下列说法不正确的是A.Pt片、Sn片分别连接电源的正极和负极B.当外电路导线中通过0.04 mol电子时,左侧溶液的质量减少0.32 gC.电解一段时间后,左侧KHCO3溶液的浓度降低D.Sn片电极的电极反应式:2CO2+H2O+2e-=HCOO-+HCO-310.H2O2和O3都是较强的氧化剂,可用于环境消杀。
以下电化学装置可协同产生H2O2和O3,产生H2O2和O3的物质的量之比为5:1,下列说法错误的是A.Y电极电势低于X电极B.膜为质子交换膜C.生成双氧水的电极反应式为O2+2e-+2H+=H2O2D.X极处可能还存在其他副反应11.受新冠病毒疫情的影响,某市使用了大量漂白粉进行消毒,产生了大量污水(含Cl-),利用ECT电解水处理器处理上述污水的简化模型图如图,通电后让水垢在阴极表面析出,并采用智能清扫系统去除阴极表面的水垢;让阳极产生游离氯、臭氧等继续杀灭病毒,并防止微生物污染。
下列有关说法正确的是A.a极为阴极B.处理污水时,Cl-移向a极,b极附近溶液的pH减小C.阳极上产生臭氧的电极反应式为O2+2OH--2e-=O3+H2OD.为了降低原材料成本,可将多孔铂电极a换成Fe电极12.锂锰电池中LiClO4溶于混合有机溶剂中,Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中,生成LiMnO2.以该锂锰电池为电源应用电解法制备过二硫酸钠(Na2S2O8)的装置如图所示。
下列说法错误的是A .c 极的电极反应式为22-4SO -2e -=2-28S O B .a 极的电势低于b 极的电势C .乙池中的离子交换膜应该选用阴离子交换膜D .每制得1molNa 2S 2O 8,a 极质量减少14g13.选择性电催化甲烷制取甲醇,用碳酸盐、固体氧化物分别作电解质的装置如下图甲、乙所示:该装置工作时,下列说法错误..的是 A .甲中CO 2-3、乙中O 2-均向阳极移动 B .甲中阴极上发生的电极反应与乙中的相同 C .甲中阳极上发生:CH 4+CO 2-3-2e -= CH 3OH + CO 2 D .甲、乙两电解池的电解总反应相同二、填空题(共8题)14.I.人们运用原电池原理制作了多种电池,以满足不同的需要。
以下各种电池广泛运用于日常生活、生产和科学技术等方面,请根据题中提供的信息填空: (1)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可表示为:放电Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2,已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难于溶水但能溶于酸。
正充电极的反应式是___。
(2)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图:电极A上CO参与的电极反应为__。
放电(3)磷酸亚铁锂电池工作时的总反应为Li1-x FePO4+Li x C6LiFePO4+6C,则放电时,正极的电极充电反应式为____。
(4)如图是瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨—液氧燃料电池的示意图,该燃料电池工作时,电池的总反应方程式___,负极的电极反应式为___。
II.现有短周期元素X形成的单质A与NaOH溶液反应,有如图转化关系(若产物中有水生成则省略未表示出来)。
(5)常温常压下,若A为非金属固态单质,且其在电子工业中有着重要的用途,则工业制取A 化学方程式为___。
15.(电解池中陌生电极反应式的书写)直接电解吸收也是脱硝的一种方法,用6%的稀硝酸吸收NO x生成HNO2(一元弱酸),再将吸收液导入电解槽电解,使之转化为硝酸。
电解装置如下图所示。
①图中b应连接电源的___________(填“正极”或“负极”)。
②阳极的电极反应式为___________。
16.电化学在工业生产中有重要作用(1)某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫,将得到的Na2SO3溶液进行电解,其中阴阳膜组合电解装置如图一所示,电极材料为石墨。
①a表示_______离子交换膜(填“阴”或“阳”)。
A—E分别代表生产中的原料或产品。
其中C为硫酸,则A表示_______。
②阳极的电极反应式为_______。
(2)用惰性电极电解强酸性二氧化碳水溶液可得到乙烯,其原理如下图所示。
①b电极上的电极反应式为_______;②该装置中使用的是_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
(3)通过下图所示电解装置可将生成的NaHSO3转化为硫酸,电极材料皆为石墨。
则C为_______(填物质名称)。
若将阴离子交换膜换成阳子交换膜,写出阳极区域发生的电极反应_______。
(4)通过NO x 传感器可监测NO x 的含量,其工作原理示意图如下:①Pt 电极上发生的是_______反应(填“氧化”或“还原”) ②写出NiO 电极的电极反应式:_______。
17.电化学在生产、生活中有广泛的应用。
(1)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,其效率更高,可用于航天航空。
如下图所示装置中,以稀土金属材料作惰性电极,在两极上分别通入4CH 和空气,其中固体电解质是掺杂了23Y O 的2ZrO 固体,它在高温下能传导2-O 。
则c 电极的名称为___________,d 电极上的电极反应式为___________。
(2)利用如图的装置电解饱和食盐水,制备一种家用“84”消毒液(有效成分为NaClO )发生器,在制备消毒液时,为使生成的Cl 2被完全吸收,则e 为___________(填“阳极”、“阴极”),其电极上的电极反应式为___________,若共收集标准状况下的气体22.4 L ,则另一种产品的物质的量为___________mol 。
18.烟气中SO 2的大量排放给人类的生存环境造成了严重破坏,工业上通常采用以下三种方法实现烟气中硫的回收。
电解法:按图所示装置,利用惰性电极电解含SO 2的烟气回收S 及H 2SO 4。
阴极的电极反应式为___。
19.电解原理常用于某些物质的制备。
回答下列问题:(1)2PbO 可以通过石墨为电板,()32Pb NO 和()32Cu NO 的混合溶液为电解液电解制取。
阳极发生的电极反应式为_______,阴极上观察到的现象是_______;若电解液中不加入()32Cu NO ,阴极发生的电极反应式为_______。
(2)3KIO 可采用“电解法”制备,装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式_______。
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_______,其迁移方向是_______。
20.硫及其化合物在生产、生活中用途广泛。
工业上用24Na SO 溶液吸收烟气中的低浓度2SO ,形成吸收液后再采用阳离子膜电解法控制电压,电解吸收液可制成产品S 和2O 。
工作原理示意图如图1,阴极区和阳极区的pH 随时间的变化关系如图2:①阳极反应的电极反应物是___________。