如何书写
来源:学生作业帮 编辑:搜搜考试网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/07/01 07:13:26
请问如何正确书写电极反应式?谢谢指导,我总是漏写了一些东西。最好能举一些典型的例子。
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解题思路: 请填写破解该题的切入点、思路脉络及注意事项(20字以上),学生将对此进行打分不管原电池还是电解池都对应着一个氧化还原反应,所以书写陌生电极反应式的关键是抓住总反应式或题给信息中的氧化还原情况。书写步骤如下: (1)分析总反应式中元素的化合价变化情况,确定发生氧化反应和还原反应的物质以及氧化产物和还原产物; (2)根据氧化反应和还原反应确定对应的电极是正、负极还是阴、阳极; (3)根据化合价变化分析得失电子数目; (4)根据电荷守恒、元素守恒和电化学装置中的电解质特点分析参与电极反应的其他反应物和反应产物并配平。
解题过程:
电极反应式书写的“三守恒”和“三注意” 一、三守恒 三守恒就是质量守恒、电荷守恒、电子守恒。 质量守恒就是等号两边的同一元素的原子个数相等;电荷守恒就是等号两边的微粒所带的电荷总数相等;电子守恒就是得失电子总数要相等。要注意:如果一个电极反应式单独出现时,和普通方程式一样,化为最简就可以了;但当正、负极(或阴、阳极)同时出现时,一般要使两个方程式中电子转移的数目相等。如电解水时阴极反应式为: 阴极:
如果要写阴、阳极的电极反应式时则要写成: 阴极:
阳极:
二、三注意 1.要注意电极上的放电顺序: 电极上放电顺序一般为:(原电池电极一般称正、负极,电解池电极一般称阴、阳极) (1)阴极(或正极):(某种物质得电子)电极本身不一般不参与反应,一般为溶液中的阳离子放电:Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ >H+ >Fe2+ > Zn2+ (金属活动顺序表对应的阳离子); (2)阳极(或负极):(某种物质失电子)若电极为活性电极,则电极优先放电;若电极为惰性电极,则溶液中的阴离子放电,其放电顺序为:活性电极 > S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F- 。 例1:以石墨棒为电极电解Cu(NO3)2水溶液,写出两极上的电极反应方程式和化学方程式。 分析:Cu(NO3)2水溶液是由Cu(NO3)2和H2O两种物质组成,其中含有NO3-、OH-两种阴离子和Cu2+、H+两种离子。 NO3-、OH-两种离子在阳极上放电的顺序是:OH- > NO3-; Cu2+、H+两种离子在阴极放电的顺序是:Cu2+ > H+; 电极反应式为: 阳极:
阴极:
将两个电极反应式相加,得电解Cu(NO3)2水溶液的离子方程式和化学方程式(溶液中OH-来自难电离的H2O,故写总反应方程式时将OH-写成H2O):
2.要注意利原电池(或电解池)放电的环境 电池的放电环境对电极反应方程式的书写也有很重要的影响。如在酸性环境中H+可能要参与电极反应或者生成,在碱性环境中OH-可能要参与电极反应或生成,在中性环境中H2O可能要参与电极反应。 例2:汽车的启动电源常用铅蓄电池。其构造是用铅锑合金铸成格板,在格板上分别填充PbO2和Pb作为正极和负极,二者交替排列而成。在电极之间充有密度为1.25g/cm3~1.28g/cm3的H2SO4溶液, 试写出铅蓄电池工作时的电极反应式。 分析:该电池工作时,负极放电的物质是Pb,正极放电的是PbO2中的
但是如果仅仅将电极反应式书写为: 负极:Pb - 2e- = Pb2+ 正极:PbO2 +4H++ 2e- = Pb2+ + 2H2O 则会出问题, 注意观察电解质溶液为H2SO4, 生成的 Pb2+ 与溶液中的SO42+会结合形成PbSO4沉淀,所以,正确的电极反应式应为: 负极:Pb +SO42- - 2e- = PbSO4↓ 正极:PbO2 +4H++ SO42-+ 2e- = PbSO4↓ + 2H2O 3.要注意利用总反应方程式 在很多信息题中,特别是不关新型燃料电池电极反应的书写中,要特别善于使用总反应方程式。 总反应方程式就是两电极反应式的加合,两电极反应式相加就得总反应方程式。那么,如果知道总反应方程式和其中的一个电极反应式,只要用总反应方程式减去其中的一个电极反应式,就可以得到另一个电极反应式。 利用总反应方程式求电极反应式时,特别要注意两点:一是电极反应式一般为离子方程式,故在做差之前应将总反应方程式改为离子反应方程式;二是已知电极反应式中转移电子的数目一定要与总反应方程式中转移电子的数目相等(电子守恒)。 例:某燃料电池以30%的KOH溶液为电解质溶液,在一个电极上通入CH4气体,另一个极上通入空气,从而组成原电池。试写出该燃料电池的电极反应式。 分析:燃料电池的总反应方程式一般比较容易写出,正极上的电极反应式一般也比较容易写出,而负极上的电极反应式比较难写。但是只要用总反应方程式减去正极上的电极反应式,就可以得到负极的电极反应式。 总反应方程式:
但是注意电解质溶液为KOH溶液,故生成的CO2会与KOH发生如下反应:
故最终的总反应方程式应为:
改为离子方程式:
式 正极反应式:总反应中转移8mol电子,而正极反应式中转移4mol电子,故给正极反应式两边同时倍2,得: 2O2 + 4H2O + 8e- =8OH- 式 用式减去式,经整理可得负极电极反应式: CH4 + 10OH- -8e- = CO32- + 7H2O 所以,该燃料电池的电极反应式分别为: 负极:CH4 + 10OH- -8e- = CO32- + 7H2O 正极:2O2 + 4H2O + 8e- =8OH- 若有疑问请添加讨论,我会及时回复的,谢谢你的配合,祝你学习进步!
最终答案:略
解题过程:
电极反应式书写的“三守恒”和“三注意” 一、三守恒 三守恒就是质量守恒、电荷守恒、电子守恒。 质量守恒就是等号两边的同一元素的原子个数相等;电荷守恒就是等号两边的微粒所带的电荷总数相等;电子守恒就是得失电子总数要相等。要注意:如果一个电极反应式单独出现时,和普通方程式一样,化为最简就可以了;但当正、负极(或阴、阳极)同时出现时,一般要使两个方程式中电子转移的数目相等。如电解水时阴极反应式为: 阴极:
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最终答案:略