電極反應式的書寫
電極反應式通常會出現在反應原理綜合題中的最後一問,給大家一個陌生的電池裝置,以製備某種物質為依託。找到對的方法,電極反應方程式非常簡單。
【方法技巧】
一、原電池:
1、書寫過程歸納:
列物質,標得失 (列出電極上的物質變化,根據價態變化標明電子得失)。
選離子,配電荷 (根據介質選擇合適的離子,配平電荷,使符合電荷守恆)。
巧用水,配個數 (通常介質為水溶液,可選用水配平質量守恆)
2、燃料電池電極反應式的書寫總結:
①根據燃料電池的特點,一般在正極上發生還原反應的物質都是O2,隨著電解質溶液的不同,其電極反應有所不同,其實,我們只要熟記以下四種情況:
(1)酸性電解質溶液環境下電極反應式:O2+4H++4e-===2H2O
(2)鹼性電解質溶液環境下電極反應式:O2+2H2O+4e-===4OH-
(3)固體電解質(高溫下能傳導O2-)環境下電極反應式:O2+4e-===2O2-
(4)熔融碳酸鹽(如:熔融K2CO3)環境下電極反應式:O2+2CO2+4e-===2CO3(2-)
②在鹼性條件下發生反應CO2+2OH—= CO3(2-)+H2O,以CO3(2-)存在,總方程式和正常燃燒方程式要改變;
③其他條件下(酸性、固體電解質、熔融碳酸鹽)負極生成CO2,整體的方程式不會發生改變。
二、電解池
1、電極類型:金屬活動順序表中銀以前的金屬(含銀)做電極時,由於金屬電極本身可以參與陽極反應,稱為金屬電極或活性電極(如
Zn、Fe、Cu、Ag等);金屬活動順序表中銀以後的金屬或非金屬作電極時,稱為惰性電極,主要由鉑(Pt)、石墨等
2、電解時電極產物的判斷
(1)陽極產物的判斷:陽極吸引的是陰離子,比較陰離子還原性的大小
首先看電極材料,是惰性電極還是活性電極,若陽極材料為活性電極(Fe、Cu)等金屬,則陽極反應為電極材料失去電子,電極被溶解變成離子而進入溶液,溶液中的陰離子不能失電子;若陽極材料為惰性電極(Pt、石墨),則根據陰離子的放電順序來判斷:
陽極(陰離子放電順序):金屬(Au、Pt除外)電極>S2->SO32->I->Br->Cl->OH->含氧酸根離子
(2)陰極產物的判斷:陰極吸引的是陽離子,比較陽離子氧化性的大小
直接根據陽離子的放電順序進行判斷陽離子放電順序
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸電離的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(指水電離的)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
(3)注意:①陰極不管是什麼材料,電極本身都不反應,一定是溶液(或熔融電解質)中陽離子放電
②陽極材料若是金屬電極(Au、Pt除外),溶液中的陰離子不反應,電極金屬失電子被氧化
③電解水溶液時,K+~Al3+不可能在陰極放電,即不可能用電解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金屬單質
④電解水溶液時,Pb2+、Sn2+、Fe2+、Zn2+濃度較大時在H+之前放電
【鞏固提高】
【答案與解析】
【為了排版工整,題目以圖片形式上傳,大家可以點開圖片放大瀏覽】
【可以私信回覆本文標題可以獲取電子版】
閱讀更多 輕語化學 的文章