注意失误:1.把氧化剂、还原剂均为溶液状态的氧化还原反应设计成原电池时,必须使用盐桥才能实现氧化剂与还原剂的分离,否则不会有明显的电流出现。
2.电子流向的分析方法
(1)改变条件,平衡移动;
(2)平衡移动,电子转移;
(3)电子转移,判断区域;
(4)根据区域,判断流向;
(5)根据流向,判断电极。
1.图解电解池工作原理(阳极为惰性电极)
2.正确判断电极产物
①阳极产物的判断首先看电极,如果是活性电极作阳极,则电极材料失电子,电极溶解(注意:铁作阳极溶解生成Fe2+,而不是Fe3+);如果是惰性电极,则需看溶液中阴离子的失电子能力,阴离子放电顺序为S2->I->Br->Cl->OH-(水)。
②阴极产物的判断直接根据阳离子的放电顺序进行判断:
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)
3.对比掌握电解规律(阳极为惰性电极)
注意 电解后有关电解质溶液恢复原态的问题应该用质量守恒法分析。一般是加入阳极产物和阴极产物的化合物,但也有特殊情况,如用惰性电极电解CuSO4溶液,Cu2+完全放电之前,可加入CuO或CuCO3复原,而Cu2+完全放电之后,应加入Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3复原。
电解池电极反应式书写集训
(一)基本电极反应式的书写
2.按要求书写电极反应式
(1)用惰性电极电解NaCl溶液
阳极:2Cl--2e-===Cl2↑。
阴极:2H++2e-===H2↑。
(2)用惰性电极电解CuSO4溶液
阳极:4OH--4e-===2H2O+O2↑(或2H2O-4e-===O2↑+4H+)。
阴极:Cu2++2e-===Cu。
(3)铁作阳极,石墨作阴极电解NaOH溶液
阳极:Fe-2e-+2OH-===Fe(OH)2。
阴极:2H2O+2e-===H2↑+2OH-。
(4)用惰性电极电解熔融MgCl2
阳极:2Cl--2e-===Cl2↑。
阴极:Mg2++2e-===Mg。
据“交换膜”利用“信息”书写电极反应式
按要求书写电极反应式
(1)电解装置如图,电解槽内装有KI及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。
已知:3I2+6OH-===IO+5I-+3H2O
阳极:2I--2e-===I2。
阴极:2H2O+2e-===H2↑+2OH-。
(2)可用氨水作为吸收液吸收工业废气中的SO2,当吸收液失去吸收能力时,可通过电解法使吸收液再生而循环利用(电极均为石墨电极),并生成化工原料硫酸。其工作示意图如下。
阳极:HSO-2e-+H2O===3H++SO。
阴极:2H++2e-===H2↑(或2H2O+2e-===H2↑+2OH-)。
方法归纳:1.金属腐蚀快慢的三个规律
(1)金属腐蚀类型的差异
电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护腐蚀措施的腐蚀。
(2)电解质溶液的影响
①对同一金属来说,腐蚀的快慢(浓度相同):强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。
②对同一种电解质溶液来说,电解质浓度越大,腐蚀越快。
(3)活泼性不同的两金属,活泼性差别越大,腐蚀越快。
2.两种腐蚀与三种保护
(1)两种腐蚀:析氢腐蚀、吸氧腐蚀(关键在于电解液的pH)。
(2)三种保护:电镀保护、牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法。
1.无外接直流电源的串联装置
(1)甲装置为原电池,其中Zn为负极,电极反应式为Zn-2e-===Zn2+。
(2)乙装置为电解池,其中Fe为阴极,电极反应式为2H++2e-===H2↑。
2.有外接直流电源的串联装置
(1)甲装置为电解池,其中Cu为阴极,电极反应式为2H++2e-===H2↑。
(2)乙装置为电镀池,其中Cu为阳极,电极反应式为Cu-2e-===Cu2+。
方法归纳:电解计算破题“3方法”
(1)根据电子守恒计算
用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。
(2)根据总反应式计算
先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式列出比例式计算。
(3)根据关系式计算
根据得失电子守恒定律关系建立起已知量与未知量之间的桥梁,构建计算所需的关系式。
如以通过4 mol e-为桥梁可构建如下关系式:
(式中M为金属,n为其离子的化合价数值)
该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值,熟记电极反应式,灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。
化学与物理结合的计算,主要涉及两个公式:(1)Q=It=n(e-)F,F计算时一般取值96 500 C·mol-1。(2)W=UIt。
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