电解CuCl2溶液阳极4OH--4e
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电极反应方程式一、原电池电极反应方程式1.Cu─H2SO4─Zn原电池正极:2H+ + 2e- == H2↑负极:Zn—2e- == Zn2+总反应式:Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑2.Cu─FeCl3─C原电池正极:2Fe3+ + 2e- == 2Fe2+负极:Cu —2e- == Cu2+总反应式:2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+ 3.钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀正极:O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-负极:2Fe—4e- == 2Fe2+总反应式:2Fe + O2 + 2H2O == 2F e(O H)2↓4.钢铁在潮湿的空气中发生析氢腐蚀正极:2H+ +2e- == H2↑负极:Fe —2e- == Fe2+总反应式:Fe +2H+ == Fe2+ +H2↑5.氢氧燃料电池(中性介质)正极:O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-负极:2H2—4e-== 4H+总反应式:2H2 + O2 == 2H2O6.氢氧燃料电池(酸性介质)正极:O2 + 4H+ + 4e- == 2H2O负极:2H2—4e-== 4H+总反应式:2H2 + O2 == 2H2O7.氢氧燃料电池(碱性介质)正极:O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-负极:2H2—4e- + 4OH- == 4H2O总反应式:2H2 + O2 == 2H2O8.铅蓄电池(放电)正极(PbO2) :PbO2 + 2e- + 24SO-+ 4H+ == PbSO4↓+ 2H2O负极(Pb) :Pb—2e- + 24SO-== PbSO4↓总反应式:Pb + PbO2 + 4H+ + 224SO-== 2PbSO4↓+2H2O9.Al─NaOH─Mg原电池正极:6H2O + 6e- == 3H2↑+ 6OH-负极:2Al —6e- + 8OH- == 22AlO-+ 4H2O总反应式:2Al + 2OH- + 2H2O == 22AlO-+ 3H2↑10.CH4燃料电池(碱性介质)正极:2O2 + 4H2O + 8e- == 8OH-负极:CH4—8e- + 10OH- ==23CO-+ 7H2O总反应式:CH4 + 2O2 + 2OH- == 23CO-+ 3H2O 11.熔融碳酸盐燃料电池(Li2CO3和Na2CO3熔融盐作电解液,CO作燃料):正极:O2 + 2CO2 + 4e- == 223CO-(持续补充CO2气体)负极:2CO + 223CO-—4e- == 4CO2总反应式:2CO + O2 == 2CO212.银锌纽扣电池(碱性介质)正极(Ag2O) :Ag2O + H2O + 2e- == 2Ag + 2OH-负极(Zn) :Zn + 2OH-—2e- == ZnO + H2O总反应式:Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag二、电解电极反应方程式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:无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:无4.电解饱和食盐水阳极:2Cl-—2e- == Cl2↑阴极:2H2O + 2e- == H2↑ + 2OH-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:4H2O + 4e- == 2H2↑ + 4OH-总反应式:2H2O ==== 2H2↑+ O2↑7.电解H2SO4溶液阳极:2H2O —4e- == O2↑ + 4H+阴极:4H+ +4e- == 2H2↑总反应式:2H2O ==== 2H2↑ + O2↑8.电解KNO3溶液阳极:2H2O —4e- == O2↑ + 4H+阴极:4H2O + 4e- == 2H2↑ + 4OH-总反应式:2H2O ==== 2H2↑ + O2↑9.电解CuSO4溶液阳极:2H2O—4e- == O2↑ + 4H+电解电解电解电解电解电解阴极:2Cu2+ + 4e- == 2Cu↓总反应式:2Cu2+ + 2H2O ==== 2Cu↓+ O2↑+ 4H+ 10.电解AgNO3溶液阳极:2H2O—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 +24SO-+ 4H+阴极:PbSO4 + 2e- == Pb + 24SO-总反应式:2PbSO4 + 2H2O ==== Pb + PbO2 + 4H+ +224SO-B2H6(g) + 3O2(g) ==== B2O3(s) + 3H2O(l);ΔH = - 2165 kJ·mol-1电解电解电解。
高考化学复习考点知识归类与练习电解池工作原理1.电解 (1)定义:在直流电源的作用下,电解质溶液(或熔融的电解质)在阳、阴两极分别发生氧化反应和还原反应应的过程。
(2)能量转化形式:在此过程中,将电能__能转化为___化学__能。
2.电解池的构成条件①与直流电源相连的两个电极②两个电极插入电解质溶液 (或熔融的电解质)中③形成闭合回路_。
3.电解池中电流、电子和离子的移动方向(如右下图)电流(I):从电源正极流出到阳极,经过电解质溶液,再通过阴极回到电源负极形成闭合回路。
电子:电源负极流出,阴极得电子;阳极失电子流入电源正极(“电子不下水”)---外电路。
离子:口诀:“阴阳相吸”-----阳离子移向阴极,阴离子移向阳极(“离子不上岸”)----内电路。
溶液为例):4. 电解池工作原理(以电解CuCl2总反应方程式:CuCl2=====通电Cu+Cl2↑阳极阴离子失去电子e-发生氧化反应,阴极阳离子得电子发生还原反应。
阳极反应类型口诀:“阳氧失e-”-------意思为阳极发生氧化反应失去电子。
5.电解时两极粒子放电顺序:阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。
离子的放电顺序取决于离子本身的性质即离子得失电子的能力,另外也与离子的浓度及电极材料有关。
(1)阴极:阴极上放电的是溶液中的阳离子,与电极材料无关。
氧化性强的先放电,放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+(2)阳极:若是活性电极作阳极,则活性电极首先失电子,发生氧化反应。
若是惰性电极作阳极,则是溶液中的阴离子放电,离子还原性强的先放电,常见离子的放电顺序是注意:一般情况下,离子按上述顺序放电,但如果离子浓度相差十分悬殊,离子浓度大的也可以先放电。
如理论上H +的放电能力大于Fe 2+、Zn 2+,但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液中,由于溶液中c (Fe 2+)或c (Zn 2+)≥c (H +),则先在阴极上放电的是Fe 2+或Zn 2+,因此阴极上的主要产物为Fe 或Zn ;但在水溶液中,Al 3+、Mg 2+、Na +等是不会在阴极上放电的。
电化学基础考题分析与解题方法一、课程标准、考试说明的要求1.了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
了解常见化学电源的种类及其工作原理。
2.理解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害,防止金属腐蚀的措施。
二、近三年高考有关电化学知识考题分析(一)原电池及原理其综合考查1、在书本锌铜原电池原理基础上稍有变化的原电池:从原电池的组成、电极反应(或原电池反应)、电流方向(或电子流向)、盐桥的作用等多方面来考查原电池的基本原理,在多年来高考题中时有出现,体现了对基础知识和能力的考查。
(见附件1)【复习建议】复习原电池要从氧化还原反应开始。
有电子转移的反应叫氧化还原反应,若能使氧化还原反应发生在两类导体的界面上,并使转移的电子从导线中流过就会有电流产生。
Zn跟稀H2SO4制H2的反应可分解为Zn-2e-=Zn2+,2H++2e-=H2↑的两个半反应。
这两个半反应就是原电池的电极反应。
真正想懂原电池等自发电池中发生的电极反应与氧化还原反应的关系。
象把FeCl3溶液与Cu的反应设计成自发电池的题目就很容易答出来。
对于各种电池中发生的电极反应和总的氧化还原反应都不要去死记硬背,都要引导学生自己分析自己写出。
2、扩展到其他自发电池:①能分析一次电池(碱性锌锰电池)、可充电电池(铅蓄电池)的充放电情况:正负极、阴阳极的判断及电极反应式。
(见附件2)②常见燃料电池(氢氧燃料电池,甲烷、乙醇等燃料电池)的正负极判断,能写出在酸性/碱性条件下的电极反应式及总反应,并能从电极反应物、得失电子判断电极反应式的正误。
(见附件3)【复习建议】教学中应把选修四第四章第2节给出的碱性锌锰电池、铅蓄电池、氢氧燃料电池的正负极材料、电极反应及总反应作为重点分析。
虽然课本中只给出氢氧燃料电池一个例子,但课本还提了一句“除氢气外,烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体,均可作燃料电池的燃料;除纯氧外,空气中的氧气也可以作氧化剂”。
1.Cu─H2SO4─Zn原电池正极: 2H+ + 2e- H2↑负极: Zn─2e- Zn2+总反应式: Zn + 2H+ Zn2+ + H2↑Cu─CuSO4─Zn原电池正极: Cu2+ + 2e-Cu负极: Zn─2e- Zn2+总反应式: Zn + Cu2+ Zn2+ +Cu2.Cu─FeCl3─C原电池正极: 2Fe3+ + 2e- 2Fe2+负极: Cu ─ 2e- == Cu2+总反应式: 2Fe3+ + Cu 2Fe2+ + Cu2+3.钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀正极:O2 + 2H2O + 4e- 4OH-负极:2Fe ─ 4e- = 2Fe2+总反应式:2Fe + O2 + 2H2O 2F e(O H)2↓[F e(O H)2最终转变为铁锈]4.析氢腐蚀(酸性)负极:Fe–2e-=Fe2+正极:2H++2e-=H2↑总反应:Fe+2H+=Fe2+ +H2↑5.氢氧燃料电池(酸性介质)正极:O2 + 4H+ + 4e- 2H2O负极:2H2─4e-4H+总反应式:2H2 + O22H2O6.氢氧燃料电池(碱性介质)正极:O2 + 2H2O + 4e-4OH-负极:2H2─ 4e- + 4OH-4H2O总反应式:2H2 + O22H2O7.氢氧燃料电池(熔融氧化物O2-介质)正极:O2 + 4e-2O2-负极:2H2─ 4e- + 2O2-2H2O总反应式:2H2 + O22H2O8.铅蓄电池(放电)正极 (PbO2) :PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+PbSO4↓ + 2H2O负极 (Pb) :Pb ─2e- + SO42- PbSO4↓总反应式:Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO42- 2PbSO4↓ + 2H2O9.Al─NaOH─Mg原电池正极:2H2O + 2e-H2↑ + 2OH-负极:Al─3e- + 4OH- == AlO2- + 2H2O总反应式:2Al + 2OH- + 2H2O == 2AlO2- + 3H2↑10.CH4燃料电池(碱性介质)正极:O2 + 2H2O + 4e-4OH-负极:CH4─8e- + 10OH- CO32- + 7H2O总反应式:CH4 + 2O2 + 2OH-CO32- + 3H2O11.CH4燃料电池(酸性介质)正极:O 2 + 4H ++ 4e - 2H 2O负极:CH 4─8e - + 2H 2O CO 2 + 8H +总反应式:CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2O燃料电池(熔融氧化物O 2-介质)正极:O 2 +4e - 2O 2-负极:CH 4─8e - + 4 O 2- CO 2 + 2H 2O总反应式:CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2O 燃料电池(熔融碳酸盐介质)正极:O 2 + 2 CO 2 + 4e - 2CO 32-负极:CH 4─8e - + 4CO 32- 5CO 2+ 2H 2O总反应式:CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2O14.熔融碳酸盐燃料电池(Li 2CO 3和Na 2CO 3熔融盐作电解液,CO 作燃料):正极:O 2 + 2CO 2 + 4e - 2CO 32- (持续补充CO 2气体) 负极:2CO + 2CO 32-─4e - 4CO 2总反应式:2CO + O 2 2CO 215.银锌纽扣电池(碱性介质)正极 (Ag 2O) :Ag 2O + H 2O + 2e - 2Ag + 2OH -负极 (Zn) :Zn + 2OH -─2e - ZnO + H 2O总反应式:Zn + Ag 2O ZnO + 2Ag 电池正极 22244SOCl e Cl S SO --+=++ 负极Li - e- = Li +总反应式:4Li+2SOCl 2 = 4LiCl +S +SO 217..Li-电池r-MnO 2作正极活性材料,电解液是LiClO4正极 Li + + MnO 2 + e- = LiMnO 2负极 Li - e- = Li +总反应式:Li + MnO 2 = LiMnO 2燃料电池(碱性介质)正极:O 2 + 2H 2O + 4e - 4OH -负极:CH 3OH ─6e - + 8OH - CO 32- + 6H 2O总反应式:2CH 3OH + 3O 2 + 4OH - 2CO 32- + 6H 2O19.CH 3OH 燃料电池(酸性介质)正极:O 2 + 4H ++ 4e - 2H 2O负极:CH 3OH ─6e - + H 2O CO 2 + 6H +总反应式:CH 3OH + 2O 2 CO 2 + 2H 2O .燃料电池(碱性介质)正极:O 2 + 2H 2O + 4e - 4OH -负极:C 2H 5OH ─12e - + 16OH - 2CO 32- + 11H 2O总反应式:C 2H 5OH + 3O 2 + 4OH - 2CO 32- + 5H 2O21.氨气-氧气燃料电池(碱性介质)正极: O 2 + 2H 2O + 4e - 4OH -负极: 2NH 3 — 6e - + 6OH - = N 2 +6H 2O总反应式 4NH 3+3O 22N 2+6H 2O ,【电解电极反应式】1.电解CuCl 2溶液阳极:2Cl -─2e - Cl 2↑阴极:Cu 2+ + 2e - Cu总反应式:2Cl - + Cu 2+ Cl 2↑ + Cu2.电解精炼铜阳极(粗铜):Cu ─2e - Cu 2+阴极 (纯铜) :Cu 2+ + 2e - Cu总反应式:3.电镀铜阳极(纯铜):Cu ─2e -Cu 2+阴极(待镀金属,如Fe ):Cu 2+ + 2e -Cu 总反应式:4.电解饱和食盐水阳极:2Cl -─2e - Cl 2↑阴极:2H + + 2e - H 2↑总反应式:2Cl - + 2H 2O H 2↑ + Cl 2↑ + 2OH- 2NaCl + 2H 2O 电解2NaOH + H 2↑+ Cl 2↑7.电解H 2SO 4溶液阳极:4OH -─4e - O 2↑ + 2H 2O 阴极:4H + +4e - 2H 2↑总反应式:2H 2O 2H 2↑ + O 2↑9.电解CuSO 4溶液阳极:4OH -─4e - O 2↑ + 2H 2O 阴极:2Cu 2+ + 4e - 2Cu总反应式:2Cu 2+ + 2H 2O 2Cu + O 2↑ + 4H +10.电解AgNO 3溶液阳极:4OH -─4e - O 2↑ + 2H 2O 阴极:4Ag + + 4e -4Ag总反应式:4Ag + + 2H 2O 4Ag + O 2↑ + 4H +11.铅蓄电池充电阳极:PbSO 4─2e - + 2H 2O PbO 2 + SO 42- + 4H + 阴极:PbSO 4 + 2e - Pb + SO 42-总反应式:2PbSO 4 + 2H 2O Pb + PbO 2 + 4H + + 2SO 42- 12、Fe 3+ + 3H 2O Fe(OH)3(胶体) + 3H +13、【Al 的工业制备—电解熔融的Al 2O 3】电解Na 3AlF 62Al 2O 3 4Al+3O 2↑。
电解池电极反应式书写(惰性电极电解)电解池电极反应式书写(惰性电极电解)电解类型实例电极反应溶液PH变化溶液复原电解水型H2SO 4阳极:4OH ---4e— =O2↑+2H2O阴极:4H+ + 4e—=2H2↑总反应化学方程式:减小H2O NaOH阳极:4OH---4e— =O2↑+2H2O阴极:4H+ + 4e—=2H2↑总反应化学方程式:增大H2O Na2SO4阳极:4OH---4e— =O2↑+2H2O阴极:4H+ + 4e—=2H2↑总反应化学方程式:不变H2O分解电解质型HCl阳极:2Cl-- 2e-= Cl2↑阴极:2H+ + 2e-= H2 ↑化学方程式:减小HCl气体CuCl2阳极:2Cl -- 2e-= Cl2↑阴极:Cu2+ + 2e-= Cu化学方程式:不变加CuCl2固体溶质和溶剂同时电解型NaCl阳极:2Cl-- 2e- = Cl2 ↑阴极:2H+ + 2e-= H2↑化学方程式:2NaCl+2H2O ==== 2NaOH + Cl2↑ + H2 ↑离子方程式:2Cl-+2H2O ==== 2OH-+ Cl2↑ + H2 ↑碱性增强,PH变大HCl气体CuSO4阳极:4OH--4e - = 2H2O + O2 ↑阴极:2Cu2++ 4e- = 2Cu化学方程式:2CuSO4+2H2O==== 2Cu + O2 ↑+ H2SO4离子方程式:2Cu2++2H2O==== 2Cu + O2 ↑+ 4H+酸性增强,PH减小CuO AgNO3阳极:4OH -- 4e- = 2H2O + O2 ↑阴极:4Ag+ + 4e- = 4Ag化学方程式:4AgNO3 + 2H2O ==== 4Ag + O2↑+ 4HNO3离子方程式:4Ag+ + 2H2O ==== 4Ag + O2↑+ 4H+酸性增强,PH减小Ag2O2H2O ==== 2H2↑ + O2↑通电2H2O ==== 2H2↑ + O2↑通电2H2O ==== 2H2↑ + O2↑通电2HCl ==== H2↑ + Cl2↑总反应式:CuCl2 ==== Cu + Cl2↑通电通电通电通电通电通电通电通电。