高三化学电极方程式的书写
高三化学方程式:电解及电极方程式
高三化学方程式:电解及电极方程式高三化学方程式:电解及电极方程式化学是重要的基础科学之一,是一门以实验为基础的学科,查字典化学网为大家推荐了高三化学方程式,请大家仔细阅读,希望你喜欢。
1、电解质溶液在惰性电极条件下,或阴极是较活泼金属电极,阳极是惰性电极条件下的电解2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑(-)2H2O+2e-==H2↑+2OH- 或 2H++2e-==H2↑(+)2Cl --2e-==Cl2↑2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑CuCl2 Cu+C l2↑(-)Cu2++2e-==Cu↓(+)2Cl- -2e-==Cl2↑Cu2++2Cl- Cu↓+Cl2↑2CuSO4+2H2O 2Cu↓+O2↑+2H2SO4(-)2Cu2+ + 4e-==2Cu↓(+)2H2O - 4e-==O2↑+4H+或:4OH- -4e-==O2↑+2H2O 4H2O 4H++4OH-2Cu2++2H2O 2Cu↓+O2↑+4H+2H2O 2H2↑+O2↑(-) 4H++4e-==2H2↑(+)4OH- -4e-==O2↑+2H2O镀镍:NiSO4电镀液镀件(-) Ni2++2e-==Ni↓纯镍(+) Ni–2e-==Ni2+3、熔融状态下的电解2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑(-)2Na++2e-==2Na(+)2Cl--4e-==Cl2↑2Na++2Cl-(熔融) 2Na+Cl2↑2Al2O3(熔融) 4Al+2O2↑(-)4Al3++12e–==4Al(+)6O2- -12e-==3O2↑4Al3+ +6O2- 4Al+3O2↑NaHF2(熔融) H2↑+F2↑(-)2H++2e–==H2↑(+)2F- -2e-==F2↑2HF H2↑+F2↑小编为大家提供的高三化学方程式,大家仔细阅读了吗?最后祝同学们学习进步。
高三二轮复习电化学-电极方程式的书写ok
巩固练习6、蓄电池在放电时起原电池的作 用,在充电时起电解池的作用。下面是爱迪生 蓄电池分别在充电和放电时发生的反应:
下列有关爱迪生蓄电池的推断错误的是( ) A.放电时,Fe是负极,NiO2是正极 B.蓄电池的电极可以浸入某中酸性电解质溶液中 C.充电时,阴极上的电极反应为:
D.放电时,电解质溶液中的阴离子向正极方向移动
① 2H+ + 2e-=H2↑ (2分) 阳极 阴极
. ②产品室中反应的离子 方程式为
②HPO32-+ 2H+ = H3PO3 (2分)
.
或:HPO32-+ H+ = H2PO3- 、
.
H2PO3-+ H+ = H3PO3(各1分)
.
电解池中电极反应式的书写小结
1、看阳极材料,如果阳极是活泼电极(金属活动顺 序表Ag以前),是阳极失电子。注意阳离子与电解质 溶液中的阴离子是否共存。若不共存,则该电解质溶 液中的阴离子应写入负极反应式。 2、如果阳极是惰性电极(Pt、Au、石墨),电解质 溶液中的离子放电,根据离子的放电顺序书写电极反 应式。 3、分析电解池中离子、电子流向及电解质溶液成分变 化。
电解
电极方程式书写的基本思路是: 判断电极→确认两极放电的物质→电极产 物的判断→电极反应式的书写
★复习策略
电化学中电极反应式的书写不仅是 电化学的重点和难点,更是高考的热点 题型之一。 复习时应注意强化基础、抓 实质、重分析,注意知识的深化和迁移, 分类归纳总结,突破重难点。
一、重点回顾:
B-Al2O3固体
注:Na:熔融Z电极
FeCl2:熔融FeG2电极
课堂小结
无论原电池还是电解池,其反应都是氧化还原反 应,应根据氧化还原反应写电极反应式: ①判断:是原电池还是电解池,电极名称,电极反应 类型。 ②书写:熟记粒子放电顺序,满足电荷守恒。 ③兼顾:即注意介质,考虑介质中的微粒是否参与电 极反应。 ④检验:即检验电极反应式是否满足质量守恒和电荷 守恒。
电极反应式的书写
电极反应式的书写电极反应式是化学反应中,在电极上发生的物质转化过程的化学方程式。
它反映了在电化学反应过程中,电子的转移情况以及物质的氧化还原过程。
书写电极反应式的基本步骤如下:1. 确定电极类型:根据实验条件和反应体系,确定电极的类型,如阳极、阴极或参比电极。
2. 分析反应体系:分析反应体系中的物质种类和浓度,以及它们在反应过程中的氧化还原性质。
3. 确定氧化剂和还原剂:根据物质的氧化还原性质,确定反应过程中的氧化剂和还原剂。
氧化剂是接受电子的物质,还原剂是失去电子的物质。
4. 确定电子转移数:根据法拉第定律,电子转移数等于通过电解质溶液的电流与时间的乘积除以法拉第常数。
5. 书写电极反应式:根据以上信息,按照氧化还原反应的原则,写出电极反应式。
电极反应式的写法与普通化学方程式相同,但需要注意以下几点:a) 电极反应式中的化学物质应标明其氧化态,如Fe2+表示亚铁离子。
b) 电极反应式中的电子转移数应写在等号右边,用“+”表示得到电子,用“-”表示失去电子。
c) 电极反应式中的离子符号应写在圆括号内,并在右上角标明电荷数。
d) 电极反应式中的气体产物应标明其状态,如g表示气态。
6. 检查电极反应式:检查电极反应式是否符合实验条件和反应体系的特点,以及是否满足电荷平衡和质量平衡的要求。
下面举一个实际的例子来说明如何书写电极反应式:假设我们有一个电池反应体系,其中Cu2+离子在铜电极上被还原为铜原子,同时Zn2+离子在锌电极上被氧化为锌原子。
我们可以按照以下步骤书写电极反应式:1. 确定电极类型:铜电极为阴极,锌电极为阳极。
2. 分析反应体系:Cu2+离子和Zn2+离子分别作为还原剂和氧化剂参与反应。
3. 确定氧化剂和还原剂:Cu2+离子作为还原剂,Zn2+离子作为氧化剂。
4. 确定电子转移数:根据法拉第定律,电子转移数等于通过电解质溶液的电流与时间的乘积除以法拉第常数。
5. 书写电极反应式:根据以上信息,我们可以写出铜电极上的还原反应和锌电极上的氧化反应的电极反应式:铜电极上的还原反应:Cu2++2e-→Cu(氧化态还原)锌电极上的氧化反应:Zn2++2e-→Zn(氧化态增加)。
电极的判断与电极方程式的书写
高三化学专题复习电极的判断与电极方程式的书写一、电极的判断1.原电池中的电极名称:负极和正极(由原电池反应本身决定)负极:失电子(电子流出)即发生氧化反应的一极。
正极:得电子(电子流入)即发生还原反应的一极。
2.电解池中的电极名称:阴极和阳极(由外接电源电极决定)阴极:与直流电源负极相连接的电极(电子流入,发生还原反应)阳极:与直流电源正极相连接的电极(电子流出,发生氧化反应)3.可充电电池(二次电池)负极放电发生氧化反应,充电时负极发生还原反应即为阴极正极放电发生还原反应,充电时正极发生氧化反应即为阳极因此,可充电电池的负极即为阴极,正极即为阳极。
4.电极的判断方法:(1)由总反应式判断发生氧化反应的电极为负极原电池中发生还原反应的电极为正极发生氧化反应的电极为阳极(阳极得到氧化产物)电解池中发生还原反应的电极为阴极(阴极得到还原产物)(2)由电子(或电流)流向判断电子流出的一极是负极原电池中电子流入的一极是正极电子流入的是阴极电解池中电子流出的是阳极(3)由电解质中阴、阳离子移动的方向判断阳离子移向正极阳离子移向阴极原电池中电解池中阴离子移向负极阴离子移向阳极二、电极方程式书写方法1.确定电极名称:先判断电化学装置是原电池还是电解池,并确定电极名称。
2.分析电极上变化:分析电极上发生反应的物质及其所含元素价态的变化,从而确定得失电子的多少。
3.确定电极产物:分析电极产物时,一定要考虑电解质的成份,电极产物是否与电解质发生反应。
4.书写出电极反应式:电极方程式均为氧化还原反应的半反应式(氧化反应或还原反应),均为离子方程式,要按离子方程式的要求书写,满足电荷守恒,原子守恒;两极反应式中得失电子数目要相等,两极方程式相加即为总反应式。
正极反应式 + 负极反应式 = 原电池总反应式阳极反应式 + 正极反应式 = 电解总反应式因此,若已知总反应式和某一极电极方程式,可求出另一极电极方程式。
【例1】有人设计以Pt和Zn为电极材料,埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。
原电池电极反应式书写技巧规则
原电池电极反应式书写技巧规则原电池电极反应式的书写不仅是电化学教学的重点和难点,更是高考考查的重点和热点之一,现就如何正确书写电极反应式小结如下:一、原电池工作原理原电池反应属于氧化还原反应,区别于一般的氧化还原反应的是:电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移.两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路形成电流,使两个电极反应不断进行,实现化学能向电能的转化.从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池是氧化反应、还原反应分别在两个电极上进行.二、原电池构成条件(1)反应为自发的氧化还原反应,这是原电池形成的前提.(2)电极材料:由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成.(3)两电极必须浸泡在一定的电解质溶液中.(4)两电极之间形成闭合回路.只要具备以上四个条件就可构成原电池.可以提供持续而稳定的电流.1.电极材料构成:①.活泼性不同的金属.如锌铜原电池,锌作负极,铜作正极;②.金属和非金属(非金属必须能导电).如锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极;③.金属与化合物.如铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极;④.惰性电极.如氢氧燃料电池,电极均为铂.2.电解质选择:电解质溶液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应.3.正负极判断:①.还原剂作负极.负极材料或还原剂在负极材料上失去电子,发生氧化反应;②.氧化剂作正极.正极材料或氧化剂在正极材料上得到电子,发生还原反应.注意电极材料与氧化剂还原剂的关系:电极材料可能是氧化剂和还原剂,也可能是仅起导电作用的材料.电子由负极流出,经外电路流向正极,电流由正极出发经外电路流向负极. 溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极.注意:原电池负极的判断应根据其本质进行判断:较易与电解质溶液反应的电极是原电池的负极,不能一味根据金属的活泼性进行判断.三、原电池电极反应方程式书写规则1.从理论上讲,任何一个自发的氧化还原反应都可以设计成为一个原电池.其中还原剂失电子作电池的负极,氧化剂得电子作电池的正极.2.转移电子数目.根据所含元素在反应前后化合价变化情况而定:负极所含元素化合价升高了几价,一个原子就失去几个电子;正极所含元素化合价降低了几价,一个原子就得到几个电子.3.注意原子得失电子后所产生的新粒子在电解质溶液中存在形式的变化规律.①H+:在中性、酸性溶液中,仍为H+;在碱性溶液中,H+结合OH-生成H2O;②O2-:在酸性溶液中,O2-结合H+生成H2O,O2-+2H+H2O;在中性、碱性溶液中,O2-结合H2O 生成OH-,O2-+H2O2OH-;③CO2:在中性、酸性溶液中,仍为CO2 ;在碱性溶液中,CO2结合OH-生成CO2-3,CO2+2OH-CO2-3+H2O.④金属阳离子:可能会结合电解质溶液中的某些阴离子生成其它离子或难溶性物质.4.原电池的总反应式是正极反应式和负极反应式的叠加和.遵循电子守恒:负极反应失去的电子总数等于正极反应得到的电子总数.5.原电池的总反应式、电极反应式,都必须满足电子守恒、电荷守恒、质量守恒.例1甲烷燃料电池,碱溶液为电解质溶液.解析自发的氧化还原反应为CH4与O2反应.O2为氧化剂得电子参与正极反应,在强碱性溶液中,O2得4e-产生的O2-与H2O结合生成OH-,故正极反应式为:O2+4e-+2H2O4OH-.CH4为还原剂失电子参与负极反应,碳元素化合价由-4价变为+4价,1 mol CH4失去8 mol电子,C转化成CO2在碱性条件下以CO2-3形式存在,产生的H+在碱性条件下结合OH-生成H2O.再根据碳原子守恒(配平CO2-3化学计量数)、电荷守恒(配平OH-化学计量数)、氢原子守恒配平,即可得到负极反应式.或者可用总反应式减去正极反应式(遵循电子守恒)得负极反应式:CH4-8e-+10OH-CO2-3+7H2O.总反应式为为:CH4+2O2+2OH-CO2-3+3H2O.例2铅蓄电池(放电)解析自发的氧化还原反应为Pb和PbO2反应.Pb为还原剂失电子做负极,Pb由0价变为+2价,Pb失去2个电子生成Pb2+,Pb2+结合溶液中的SO2-4生成PbSO4.负极电极反应式为:Pb-2e-+SO2-4PbSO4;PbO2为氧化剂做正极,铅元素化合价由+4价变为+2价,得2e-变为Pb2+,Pb2+结合溶液中的SO2-4生成PbSO4,产生的O2-在酸性溶液中结合H+生成H2O.所以正极电极反应式为:PbO2+2e-+SO2-4+4H+PbSO4+2H2O.总反应式:Pb+PbO2+4H++2SO2-42PbSO4+2H2O.练习1有人设计以Pt和Zn为电极材料,埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源.它依靠跟人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作,试写出该电池的电极反应式.练习2甲醇燃料电池,碱或酸作为电解质,试写出其电极反应式.就打造高三化学高效复习课堂的一点设想。
2023届高三化学高考备考二轮复习课件——电解池电极反应式书写练习
有直接对应关系 )
(4)随pH升高,产生Cr(OH)3沉淀时还会产生Fe(OH)3沉淀。
阳极:Cu-2e- = Cu2+ 阴极:2H++2e- = H2 总:Cu+2H+=电解Cu2++H2 3.(1)用粗铜做阳极,纯铜做阴极电解硫酸铜溶液
阳极(主要):Cu-2e- =Cu2+ 阴极:Cu2++2e- = Cu
比铜活泼的金属最后以离子形式存在溶液中,
没有铜活泼的以阳极泥(单质)形式存在电解池底部。
4成.(的1F)e(NOaH2F)3e胶O体4可具以有消吸毒附杀性菌。的原因强氧化性,可以净水的原因生 (2)工业上可用电解浓NaOH溶液的方法制Na2FeO4 。 其+4工H2作O,原可理循如环图使所用示的:物阳质极是的N电a极OH反溶应液式。Fe-6e-+8OH-=FeO42-
四、根据信息写电极方程式 复习:
对比:用铜做阳极,铁做阴极电解硫酸铜溶液。
阳极:?
阴极:?
可实现? 上镀? 。
电解时,(1)溶液中Cu2+浓度?,(2)中Cu2+浓度?。
一、非惰性电极电解溶液
1.用铁做电极,电解NaCl溶液
阳极:Fe-2e- = Fe2+ 阴极:H2O+2e- =H2+2OH总:Fe+2H2O=电解Fe(OH)2+H2 以此原理制备Fe(OH)2,还应注意除氧、隔绝空气。 2.用铜做电极,电解盐酸溶液
(阳子3)极和理产电论物极上还反,原 应电。 转路移(中3e的每-~电?通子F过e有23+m~对?ol应电C关r子2O系,72,-则,和有电后?路续m中反ol转C应r移转2O的移72电-的被
2020届高三化学高考专题复习备考策略《电极反应书写》
原电池电极反应书写一、书写技巧(三步法):以“甲醇——氧气——KOH 溶液”为例任何一个电极反应一定遵循三个守恒:①得失电子守恒;②电荷守恒;③原子守恒(质量守恒),接下来我们就按照这三步走来书写电极反应(切记:按顺序写)得电子me电荷数—m 失电子—ne 电荷数n1、得失电子守恒:负极:CH3OH—6e- —— CO 3 2—(CH3OH 变成CO 3 2—失去6 个电子,此时电荷数左边+6 价,右边—2 价,电荷不守恒) 正极:O2 + 4e- ——(O2 到底是变成了OH—还是H2O,不清楚,但一定是得到4 个电子,此时电荷数左边—2 价,右边0 价,电荷不守恒)2、电荷守恒:电极反应左、右两边的正电荷和负电荷数相等根据第一步得失电子守恒,正、负极电荷明显不守恒,接下来要寻找电解质溶液的性质,本题是KOH 溶液,为碱性,平衡电荷为OH—负极:CH3OH—6e- +8OH———CO 3 2—(电荷数左边+6 价,右边—2 价,因此左边配8 个OH—) 正极:O2+ 4e- + ——4OH—(电荷数左边—2 价,右边0 价,因此右边配4 个OH—)3、原子守恒(质量守恒):电极反应两边同种原子的原子个数相等负极:CH3OH—6e- +8OH—==CO 3 2—+6H2O(负极电荷已经守恒,但原子不守恒,所以右边配6 H2O) 正极:O2+ 4e- +2 H2O==4OH—(正极电荷已经守恒,但原子不守恒,所以左边配2H2O)常见规律:若为酸性介质,先补H+,另一边补H2O;若为碱性介质,先补OH—,另一边补H2O【注意】①该法书写电极是各写各的电极,因此正负极电子数可能不相等,所以最后再用最小公倍数写出总方程式②碱性溶液反应物、生成物中均无H+,酸性溶液反应物、生成物中均无OH-,中性溶液反应物中无H+ 和OH-—③水溶液中不能出现O2-④有机物中化合价处理方法:“氧—2,氢+1,最后算碳化合价”,并且要注意溶液环境与产物之间的反应,碱性环境下,C 元素最终产物应为CO 3 2—二、常见燃料电池的电极反应书写(1)氢氧燃料电池(金属铂Pt 或石墨做电极材料)①酸性介质(如H2SO4),电极反应:负极:;正极:总反应:②碱性介质(如KOH),电极反应:负极:总反应:(2)甲烷燃料电池①酸性介质(如H 2SO4),电极反应:负极:;正极:;正极:;正极:;正极:;正极:;正极:总反应:②碱性介质(如 KOH),电极反应:负极:总反应:③熔融碳酸盐(如熔融 K 2CO 3)环境下:负极:总反应: ④固体电解质(高温下能传导 O 2-): 负极:总反应:(3)甲醇燃料电池①酸性介质(如 H 2SO 4),电极反应: 负极:总反应:②碱性介质(如 KOH),电极反应: 负极:总反应:③熔融碳酸盐(如熔融 K 2CO 3)环境下:负极:总反应:④固体电解质(高温下能传导 O 2-): 负极:总反应:(4)乙烷燃料电池①酸性介质(如 H 2SO 4),电极反应: 负极:总反应:②碱性介质(如 KOH),电极反应: 负极:总反应:③熔融碳酸盐(如熔融 K 2CO 3)环境下:负极:总反应:④固体电解质(高温下能传导 O 2-): 负极: (5)丙烷燃料电池①酸性介质(如 H 2SO 4),电极反应: 负极: ;正极:总反应:;正极: ;正极:;正极: ;正极: ;正极: ;正极:三、 可充电电池的反应规律 ( 二次电池 ) : 铅蓄电池电池总反应为: Pb s ( ) + P bO 2 ( s ) +2 H 2 S O 4 ( a q ) PbSO 2 4 s ) ( +2 H 2 O (l) 2 — ( a q ) — 2 e —PbSO 4 ( s )( 氧化反应 ) 正极 ( P bO 2 ) : PbO 2 ) s ( + H 4 + + S O 4 2 — ( a q ) + e 2 PbSO 4 ) s ( +H 2 2 O (l) ( 还原反应 ) 充电反应是上述反应的逆过程,则电极反应:阴极: P bSO 4 ( s ) +2 e — Pb(s) + S O 4 2 — ( a q ) ( 还原反应 )②碱性介质(如KOH),电极反应:负极:总反应:③熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下:负极:总反应:④固体电解质(高温下能传导O2-):负极:总反应:(6)乙醇(二甲醚)燃料电池①酸性介质(如H2SO4),电极反应:负极:总反应:②碱性介质(如KOH),电极反应:负极:总反应:③熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下:负极:总反应:④固体电解质(高温下能传导O2-):负极:(7)CO 燃料电池①酸性介质(如H2SO4),电极反应:负极:总反应:②碱性介质(如KOH),电极反应:负极:总反应:③熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下:负极:总反应:④固体电解质(高温下能传导O2-):负极:(8)肼燃料电池①酸性介质(如H2SO4),电极反应:负极:总反应:②碱性介质(如KOH),电极反应:负极:总反应:放电电极反应:负极(Pb):Pb (s)+SO4阳极:PbSO4(s)+2H2O(l)—2e—PbO2(s)+4H++SO42—(aq) (氧化反应) 规律:①可充电电池有充电和放电两个过程,放电时是原电池反应,充电时是电解池反应②放电时的负极反应和充电时的阴极反应、放电时的正极反应和充电时的阳极反应在形式上互逆。
高三化学 原电池和电解池的原理所有知识点
原电池电极反应式的书写•原电池电极反应式的书写:(1)以铜锌原电池为例:负极(Zn):Zn-2e-=Zn2+正极(Cu):2H++2e-=H2↑(2)正负极反应式的书写技巧:①先确定原电池的正负极,在两极的反应物上标出相同数目的电子得失。
②根据物质放电后生成物的组成和电解质溶液中存在的离子,找到电极反应中还需要的其它离子。
此时要注意溶液的酸碱性,从而判断应该是H+、OH-还是H2O参与了反应。
因Zn反应后生成了Zn(OH)2,而KOH为电解质,可知负极上OH-参与了反应。
MnO2生成了MnO(OH),即增加了氢元素,可知正极上有水参与了反应。
③根据电子守恒和电荷守恒写出电极反应式,即要注意配平和物质的正确书写形式,应按照离子方程式的书写要求进行。
②中反应的电极反应式为:负极:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正极:2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH-(若只要求写正极的反应式,也可以写成MnO2+H2O+e-=MnO(OH)+OH-)原电池总反应式的书写:将正负电极反应相加,即为原电池总反应式。
•原电池正、负极的判断方法:原电池有两个电极,一个是正极,一个是负极,判断正极和负极的方法有以下几种。
1.由组成原电池的两极材料判断一般相对较活泼的金属为负极,相对不活泼的金属或能导电的非金属为正极。
2.根据电流方向或电子流动方向判断在外电路,电流由正檄流向负极;电子由负极流向正极3.根据原电池里电解质溶液中离子的定向移动方向判断在原电池的电解质溶液内,阳离子移向正极,阴离子移向负极。
4.根据原电池两极发生的变化来判断原电池的负极总是失电子发生氧化反应,正极总是得电子发生还原反应。
5.X极增重或减轻工作后,X极质量增加,说明X极有物质析出,X 极为正极:反之,X极质量减少,说明X极金属溶解,X 极为负极6.X极有气泡冒出工作后,x极上有气泡冒出,一般是发生了析出H,的电极反应,说明x极为正极。
2020届高三化学二轮精准强化——电解池电极反应
2020届高三化学二轮精准强化——电解池电极反应一、放电顺序1、电极类型:金属活动顺序表中银以前的金属(含银)做电极时,由于金属电极本身可以参与阳极反应,称为金属电极或活性电极(如Zn、Fe、Cu、Ag等);金属活动顺序表中银以后的金属或非金属作电极时,称为惰性电极,主要由铂(Pt)、石墨等2、电解时电极产物的判断(1)阳极产物的判断:阳极吸引的是阴离子,比较阴离子还原性的大小首先看电极材料,是惰性电极还是活性电极,若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属,则阳极反应为电极材料失去电子,电极被溶解变成离子而进入溶液,溶液中的阴离子不能失电子;若阳极材料为惰性电极(Pt、石墨),则根据阴离子的放电顺序来判断:阳极(阴离子放电顺序):金属(Au、Pt除外)电极>S2->SO32->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子(2)阴极产物的判断:阴极吸引的是阳离子,比较阳离子氧化性的大小直接根据阳离子的放电顺序进行判断阳离子放电顺序Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(指水电离的)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+3、阴阳极放电后的产物②阳极材料若是金属电极(Au、Pt除外),溶液中的阴离子不反应,电极金属失电子被氧化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等金属单质④电解水溶液时,Pb2+、Sn2+、Fe2+、Zn2+浓度较大时在H+之前放电二、电解方程式的书写方法:以惰性电“电解NaCl溶液”为例23阳极反应式:______________________________________________________阴极反应式:______________________________________________________总反应化学方程式:________________________________________________3、用惰性电极电解CuSO4和NaCl的混合液(CuSO4与NaCl的物质的量为1∶1),明显分三个阶段,写出三个阶段的阴、阳两极反应式第一阶段:阳极反应式:______________________________________________________阴极反应式:______________________________________________________总反应化学方程式:________________________________________________第二阶段:阳极反应式:______________________________________________________阴极反应式:______________________________________________________总反应化学方程式:________________________________________________第三阶段:阳极反应式:______________________________________________________阴极反应式:______________________________________________________总反应化学方程式:________________________________________________4、用铜作电极电解H2SO4溶液:阳极反应式:______________________________________________________阴极反应式:______________________________________________________总反应化学方程式:________________________________________________5、用铜作电极电解ZnSO4溶液:阳极反应式:______________________________________________________阴极反应式:______________________________________________________总反应化学方程式:________________________________________________6、用铜作电极电解CuSO4溶液:阳极反应式:________________________________________________________阴极反应式:________________________________________________________7、用铁作电极电解NaOH溶液阳极反应式_______________________________________________阴极反应式________________________________________________总反应方程式_____________________________________________8、用Ag作电极电解稀盐酸阳极反应式___________________________________________阴极反应式____________________________________________总反应离子方程式_____________________________________9、以铝材为阳极,电解H2SO4溶液,铝材表面形成氧化膜阳极反应式_______________________________________________阴极反应式_______________________________________________总反应方程式_____________________________________________10、用Al作电极电解NaOH溶液阳极反应式:______________________________________________________阴极反应式:_______________________________________________________总反应离子方程式:_______________________________________________11、将等物质的量的KI和CuCl2溶于水,用惰性电极电解,该电解反应可分为________个阶段(填表不一定填满),并画出过程中溶液pH值随时间变化的曲线(假定生成的Cl2全部逸出)。
电解总反应方程式的快速写法及应用
电解总反应方程式的快速写法及应用作者:史永鑫来源:《中学教学参考·理科版》2014年第11期电化学历来都是高考中的重点和难点。
以石墨(C)、金属铂(Pt)等惰性电极材料为电极进行电解,正常情况下的电解质是水溶液,其电解总反应方程式有比较简洁的写法。
笔者在中学教学一线归纳总结出电解总反应方程式的快速写法,现形成文字仅供读者参考。
一、电解总反应方程式的写法惰性电极电解CuCl2、NaCl、CuSO4、KNO3、H2SO4、HCl、NaOH等溶液时,电解总反应方程式可用以下写法,现以电解CuCl2及NaCl溶液为例,以此类推。
(假设反应物均足量)1.以电解CuCl2溶液为例第一步,写出可能参加反应的反应物;CuCl2+H2O→第二步,将反应物展开成离子形式;CuCl2+H2O→Cu2++Cl-+H++OH-第三步,将参与放电的离子写成生成物;CuCl2+H2O→Cu+Cl2↑+H++OH-第四步,将生成物中的离子组合成物质;CuCl2+H2O→Cu+Cl2↑+H2O第五步,删去两边未参加反应的物质;配平、注明条件、整理等。
CuCl2【分析】第一步:因为电极本身不参与反应,所以必然是溶质和溶剂H2O参加反应。
第二步:将所有可能参与放电的离子表示出来。
第三步:根据离子放电顺序写出生成物,剩余离子不变。
第四步:将方程式右边剩余的离子组合成物质。
第五步:因为左右两边重复的物质本质上未参与反应,因此删去,即得所有反应物和生成物;整理方程式(条件、配平等)即可。
同理,电解HCl溶液的总反应方程式为:2HCl2.以氯碱工业(电解饱和NaCl溶液)为例第一步,写出可能参加反应的反应物;NaCl+H2O→第二步,将反应物展开成离子形式;NaCl+H2O→Na++Cl-+H++OH-第三步,将参与放电的离子写成生成物;NaCl+H2O→Na++Cl2↑+H2↑+OH-第四步,将生成物中的离子组合成物质;NaCl+H2O→NaOH+Cl2↑+H2↑第五步,删去两边未参加反应的物质;配平、注明条件、整理等。
高三化学 电解池阴阳极判断口诀
电解池电极反应式的书写•电极反应式的书写:1.根据装置书写电极反应式(1)根据电源确定阴、阳两极→确定阳极是否是活性电极→据电极类型及电解质溶液中阴、阳离子的放电顺序写出电极反应式。
(2)在确保阴、阳两极转移电子数目相同的条件下,将两极电极反应式合并即得总反应式。
2.由氧化还原反应方程式书写电极反应式(1)找出发生氧化反应和还原反应的物质→确定两极名称和生成物→利用电子守恒分别写出两极反应式。
(2)若写出一极反应式,而另一极反应式不好写,可用总反应式减去已写出的电极反应式,即得另一电极反应式。
一、原电池1.原电池原理:使氧化还原反应中电子作定向移动,从而形成电流。
这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。
2.原电池池形成条件①电极:两种不同的导体相连;②电解质溶液:能与电极反应。
二、电解池1.电解池原理:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。
这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。
2.电解池形成条件①电源;②电极(惰性或非惰性);③电解质(水溶液或熔化态)。
3.电解过程中的能量转化:电能转化为化学能阳极:惰性电极阴极:不一定是惰性电极发生电解反应的条件①连接直流电源②阴阳电极阴极:与电源负极相连为阴极阳极:与电源正极相连为阳极③两极处于电解质溶液或熔融电解质中④两电极形成闭合回路(氧化反应)电子流向负极→正极电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极;阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能应用4.电解池的应用使在通常情况下不发生变化的物质发生氧化还原反应,得到所需的化工产品、进行电镀以及冶炼活泼的金属。
在金属的保护方面也有一定的用处。
①抗金属的电化腐蚀;②实用电池。
①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀铜);③电冶(冶炼Na、Mg、Al);④精炼(精铜)。
三、原电池、电解(镀)池电极名称的确定1.确定原电池电极名称的方法方法一:根据电极材料的性质确定。
高三复习原电池-化学电源班用
充电
2PbSO4(s)+2H2O(l) 放电 Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)
练习 铅蓄电池:汽车上用的铅蓄电池是一组充满海绵状
灰铅的铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组
成。两个电极用硫酸溶液作为电解质溶液,工作时,两
极发生的反应为 思考
Pb-2e+SO42- =PbSO4 PbO2+2e-+4H++SO42-= PbSO4+2H2O
正极壳填充Ag2O和石墨,负极盖填充锌汞合 金,电解质溶液KOH。反应式为:
2Ag+Zn(OH)2
充电 放电
Zn+Ag2O+H2O
写出电极反应式。
银-锌蓄电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的 充电和放电过程可以表示为:
充电
2Ag+Zn(OH)2 放电 Ag2O+Zn+H2O 此电池放电时,负极上发生反应的物质是(D) A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn
镍镉可充电电池可发生如下反应:
充电
Cd(OH)2+2Ni(OH)2 放电 Cd+2NiO(OH)+2H2O
由此可知,该电池的负极材料是( A )
A. Cd B. NiO(OH) C. Cd(OH)2 D. Ni(OH)2
电极反应:
负极:Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2
正极:2NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-
通常我们可以通过干电池的外观上的哪些变 化判断它已经不能正常供电了? __锌_筒__变__软__,__电_池__表__面__变__得_不__平__整____我们在 使用干电池的过程中并没有发现有气体产生, 请推测可能是干电池中的什么成分起了作用?
(人教版)2019-2020学年高三化学一轮复习 电化学 考点深度剖析(学生版)
电化学考点深度剖析【解题思路分析】惰性电极电解电解质溶液的四种类型【考点深度剖析】一、电解原理1.电解使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。
2.电解池(也叫电解槽)(1)概念:电解池是把电能转变为化学能的装置。
(2)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。
(3)电极名称及电极反应式(如图):总反应方程式:Cu2++2Cl-=====电解Cu+Cl2↑(4)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。
命题点1 电解方程式的书写1.方法步骤(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(勿忘水溶液中的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+(水溶液中Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+不放电)。
阳极:活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子(水溶液中含氧酸根离子不放电)。
(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。
2.注意问题(1)书写电解池中电极反应式时,要以实际放电的离子表示,但书写总电解反应方程式时,弱电解质要写成分子式。
(2)要确保两极电子转移数目相同,且注明条件“电解”。
(3)注意题目信息中提示的离子的放电,如电解法制取KMnO4等。
例1.按要求书写有关的电极反应式及总方程式。
(1)用惰性电极电解AgNO3溶液:阳极反应式:___________________________________________________________;阴极反应式:___________________________________________________________;总反应离子方程式:_____________________________________________________。
2020高三化学二轮专题复习--燃料电池电极方程式的书写(共12张PPT)
8.梳理思路
燃料电池电极反应式的书写 1.判定燃料电池的正、负极 2.查找两极反应物(如通入的气体) 3.判定电解质是否参与反应(如铝-空气燃料电池) 4.推断或查找正负极产物(如Mg-AgCl电池) 5.根据电子得失、电荷守恒、元素守恒配平
列物质,标得失 选离子,配电荷 巧用水,配个数
9.现场演练
介质为酸性 正极:O2 + 4e- = 2O2- 负极:2H2 - 4e- = 4H+
介质为中性 正极 O2 + 4e- = 2O2- 负极 2H2 - 4e-+ 2O2-= 2H2O
7.熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)
电解质为熔融碳酸盐,一般为碱金属Li、K、Na、Cs的碳酸盐混合物,隔膜材料是LiAiO2,正 极和负极分别为添加锂的氧化镍和多孔镍。
MCFC的导电离子为CO2在阴极为反应物, 而在阳极为产物。实际上电池工作过程中 CO2在循环,即阳极产生的CO2返回到阴极 ,以确保电池连续地工作。通常采用的方 法是将阳极室排出来的尾气经燃烧消除其 中的H2和CO,再分离除水,然后将CO2返 回到阴极循环使用。
正极反应:O2 + 2CO2+4e- = 2 CO32- 负极反应:2H2 + 2CO32--4e- =2CO2+2H2O 总反应:2H2 + O2 =2H2O
负极:2H2 -4e-= 4H+ 正极:O2 + 4H+ + 4e- =2H2O 电池总反应:2H2 + O2 =2H2O
6.固体氧化物燃料电池(SOFC)
如以固体氧化锆—氧化钇为电解质
在固体氧化物燃料电池的阳极一侧持续通入燃料气,具有 催化作用的阳极表面吸附燃料气体,并通过阳极的多孔结 构扩散到阳极与电解质的界面。在阴极一侧持续通入氧气 或空气,具有多孔结构的阴极表面吸附氧,由于阴极本身 的催化作用,使得O2得到电子变为O2-,在化学势的作用 下,O2-进入起电解质作用的固体氧离子导体,由于浓度 梯度引起扩散,最终到达固体电解质与阳极的界面,与燃 料气体发生反应,失去的电子通过外电路回到阴极。
高三化学 原电池第二课时2
2H2+O2===2H2O
知识梳理·题型构建 深度思考 思考
3.(1)氢氧燃料电池以 KOH 溶液作电解质溶液时,工作一段时间后,电解质溶
减小 减小 液的浓度将________,溶液的 pH________。
(填“减小”、“增大”或“不变”) (2)氢氧燃料电池以 H2SO4 溶液作电解质溶液时,工作一段时间后,电解质
知识梳理·题型构建
I
考点四
盐桥原电池的专题突破
1.盐桥的组成和作用
(1)盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。
(2)盐桥的作用:①连接内电路,形成闭合回路; ②平衡电荷,使原电池不断产生电流。
2.单池原电池和盐桥原电池的对比
知识梳理·题型构建
I
考点四
盐桥原电池的专题突破
图1和图2两装置的相同点:正负极、电极反应、总反应、反应现象。 负极:Zn-2e-===Zn2+ 正极:Cu2++2e-===Cu 总反应:Zn+Cu2+===Cu+Zn2+ 不同点:图1中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2+,会有一部分Zn与Cu2+直 接反应,该装置中既有化学能和电能的转化,又有一部分化学能转化成了 热能,装置的温度会升高。 图2中Zn和CuSO4溶液在两个池子中,Zn与Cu2+不直接接触,不存在Zn与 Cu2+直接反应的过程,所以仅是化学能转化成了电能,电流稳定,且持续 时间长。
知识梳理·题型构建
化学电源中电极反应式书写的一般程序
“加减法”书写电极反应式
(1)先确定原电池的正负极,列出正负极上的反应物质,并标出相 同数目电子的得失。 (2)注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。 若不共存,则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式;若正极 上的反应物质是 O2,且电解质溶液为中性或碱性,则水必须写入正 极反应式中,且 O2 生成 OH-,若电解质溶液为酸性,则 H+必须写 入正极反应式中,O2 生成水。 (3)正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应 的总反应式,可先写出较易书写的一极的电极反应式,然后在电 子守恒的基础上,总反应式减去较易写出的一极的电极反应式, 即得到较难写出的另一极的电极反应式。
复杂电极反应式的书写方法
复杂电极反应式的书写方法电化学是高考的重点,而复杂电极反应式的书写既是高考的重点又是高考的难点,在高考复习时如何教会学生分析和书写电极反应式、把握高考的动向是摆在我们每个化学教师面前的课题。
我在教学中经过几年的高三复习和对考点的研究归纳了如下书写复杂电极反应式的方法:一、总反应式-正极(或阳极)反应式=负极(或阴极)反应式,但应注意得失电子守恒如铅蓄电池的充电、放电总反应为:Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O。
1.放电为原电池,总反应式为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。
负极反应式:Pb+SO42--2e-=PbSO4(考虑后续反应)。
则正极反应式可由总反应式减负极反应式得到:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O。
2.充电为电解池,总反应为:2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4。
阴极反应式:PbSO4+2e-=Pb+SO42-。
则阳极反应可由总反应式减阴极反应式得到:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-。
二、根据条件和信息直接书写陌生电极反应式具体方法是:1.找出发生化合价变化的元素所在的离子或物质(实际就是找氧化剂和还原产物、还原剂和氧化产物),在电极反应式等号两侧写出含变价元素的反应物、产物并标出化合价,并根据化合价变化计算得失电子数目。
2.结合溶液所处酸碱性等环境,在电极反应式的两侧添加H+、OH-等以保持电荷守恒。
3.结合原子守恒和溶液所处酸碱性等环境,在电极反应式的两侧添加H2O等,综合分析配平写出正确的电极反应式。
注意:非水溶剂、金属离子导电等情况具体问题具体分析。
三、举例:甲烷碱性燃料电池中的电解质溶液为KOH,写出负极反应式方法一:“总反应式-正极反应式=负极反应式”而得到,但总反应式书写时应考虑CH4生成的CO2还要与KOH反应生成K2CO3,所以总反应的离子方程式为CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O。
2021-2022年高考化学一轮复习 专题7.2 原电池 化学电源讲案(含解析)
2021年高考化学一轮复习专题7.2 原电池化学电源讲案(含解析)复习目标:1、了解原电池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
2、了解常见化学电源的种类及其工作原理。
基础知识回顾:一、原电池概念及原理1、原电池把化学能转化为电能的装置。
2、构成条件及判断(1)具有两个活性不同的电极(金属和金属或金属和非金属)。
(2)具有电解质溶液。
(3)形成闭合电路 (或在溶液中相互接触)。
★☆判断3.原电池工作原理示意图原电池的工作原理和电子流向可用下列图示表示:【说明】①在原电池装置中,电子由负极经导线流向正极,阳离子在正极上获得电子,通过电路中的电子和溶液中的离子的移动而形成回路,传导电流,电子并不进入溶液也不能在溶液中迁移。
②原电池将一个完整的氧化还原反应分为两个半反应,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,一般将两个电极反应中得失电子的数目写为相同,相加便得到总反应方程式。
③阴离子要移向负极,阳离子要移向正极。
这是因为:负极失电子,生成大量阳离子积聚在负极附近,致使该极附近有大量正电荷,所以溶液中的阴离子要移向负极;正极得电子,该极附近的阳离子因得电子生成电中性的物质而使该极附近带负电荷,所以溶液中的阳离子要移向正极。
④不参与电极反应的离子从微观上讲发生移动,但从宏观上讲其在溶液中各区域的浓度基本不变。
【典型例题1】用铜片、银片、Cu(NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U型管)构成一个原电池。
以下有关该原电池的叙述正确的是( )①在外电路中,电流由铜电极流向银电极②正极反应为:Ag++e-=Ag③实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作④将铜片侵入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同A.①②B.②③ C.②④ D.③④【迁移训练1】【广东省百所高中xx届高三联合考试】我国科学家发明的一种可控锂水电池的工作原理如图所示。
下列有关说法不正确的是A.电池工作时,锂离子向正极移动B.有机电解质可用水溶液代替C.电池总反应为2Li + 2H2O====2LiOH + H2↑D.该装置不仅可提供电能,还可得到清洁的氢气【答案】B二、原电池的应用1、加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应,设计成原电池时反应速率增大。
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2012届高三复习:电化学电极方程式的书写
例1、如图所示装置可用于制备N2O5,则N2O5在电解池的(填“阳极”或“阴极”)区生成,其电极反应式
为。
:
例2、工业上生产高铁酸钠还可以用电解法
Fe+2NaOH+2H2O==Na2FeO4+3H2↑,则电解时
阳极的电极反应式是:。
例3、高铁酸钾还制作可充电电池,原理为:
3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,
写出该电池充电时阳极电极反应式。
例4、以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钾和氧化铁红颜料,原料的综合利用率较高。
其主要流程如下:
反应Ⅳ常被用于电解生产(NH4)2S2O8(过二硫酸铵)。
电解时均用惰性电极,阳极发生的电极反应可表示为。
例5、直接甲醇电池由甲醇、O2和质子交换膜构成,在催化剂的作用下,甲醇和氧气发生如下反应,2CH3OH+3CO2==2CO2+4H2O,
写出负极反应:。
正极反应:。
例6、某人设想以右图所示装置用电化学原理生产硫酸,
写出通入SO2的电极的电极反应
式。
例7、下图是一碳酸盐燃料电池(MCFC ),以水煤气(CO 、
H 2)为燃料,一定比例Li 2CO 3和Na 2CO 3低熔混合物为电解质。
写出A 极发生的电极反应式 。
写出B 极发生的电极反应式 。
例8、固体氧化物燃料电池(SOFC )以固体氧化物作为电解质,
这种固体电解质在高温下允许氧离子(O )在其间通过, 其工作原理如图所示。
若C 2H 4作燃料气,接触面上发生的反应为 。
例9、Li-SOCl 2电池可用于心脏起搏器。
该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是
LiAlCl 4—SOCl 2。
电池的总反应可表示为:4Li+2SOCl 2 = 4LiCl +S +SO 2。
电池正极发生的电极反应为 。
例10、以NO 2、O 2、熔融NaNO 3组成的燃料电池装置如右图所示,在 使用过程中石墨I 电极反应生成一种氧化物Y ,有关电极反应 可表示为
电极a 外电路 电极b 固体氧化物 燃料气 接触面 空气或氧气 电极b 排放气 剩余燃料气。