高考化学解题技巧与应试策略系列+6电化学试题的分析与技巧
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电化学一系列问题的基本步骤是:首先是判断是原电池,还是电解池―→根据题目条件判断出正负极(阴阳极)―→电极上的物质(阴阳离子)―→发生的电极反应―→带来的变化(离子浓度变化、pH 变化、电子流向、现象等等)―→得出合理答案。
分析该题型的思路如下图所示:
电极反应方程式书写解题模板 (1)原电池反应式的书写
①一般电极反应式的书写
②复杂电极反应式的书写
复杂电极反应式=总反应式—较简单一极的电极反应式 如CH 4酸性燃料电池中
CH 4+2O 2===CO 2+2H 2O……总反应式 2O 2+8H +
+8e -
===4H 2O……正极反应式 CH 4+2H 2O -8e -
===CO 2+8H +
……负极反应式 (2)电解池电极反应式的书写
书写电解反应方程式的一般步骤:以写出用石墨作电极电解CuSO 4溶液的电极反应式及总的电解方程式为例。
第一步:明确溶液中存在哪些离子。
阳离子:Cu 2+
、H +
;阴离子:OH -
、SO 2-
4。
第二步:判断阴阳两极附近离子种类及离子放电顺序。
阴极:Cu 2+
>H +
,阳极:OH -
>SO 2-
4。
第三步:写电极反应式和总的电解方程式。
阴极:2Cu 2+
+4e -
=2Cu ;阳极:2H 2O -4e -
=O 2↑+4H +。
根据得失电子数相等,两极反应式相加得总的电解方程式:2CuSO 4+2H 2O=====电解
2Cu +O 2↑+
2H 2SO 4。
电化学在高考化学中的常考题型及解题技巧第一、遇到电化学的考题,一定要先判断是电解池还是原电池,这个很简单,看看有没有外接电源或者用电器即可。
第二、如果是原电池,需要注意以下几点:1.推论反应物和生成物:这里的反应物和生成物题里都会给的非常确切,现在的中考很少托福我们未知的一些电池反应,这样更能够注重考查学生的自学能力。
这一步就相似排位赛的一步,一旦你跑偏了或者走快了,整个电池题就搞砸了。
所以原电池只要把这一步化解掉,后面几步其实就是行云流水。
秘诀:判断生成的阳(阴)离子是否与电解液共存,并保证除h、o外主要元素的守恒;共存问题实在是太重要了切记切记例如:题里说的是酸性溶液,电池反应里就不可能出现氢氧根离子;如果是碱性溶液,电池的产物就不可能存在二氧化碳;如果电解液是熔融的氧化物,那电池反应里就不会有氢氧根或者氢离子,而是氧离子……2.电子迁移动量:通过化合价的滑行推论;(说白了就是氧还反应中的推论化合价增高还是减少)秘诀:这里需要说的就是化合价比较难判断的有机物:有机物里的氧均是负二价、氢是负一价、氮是负三价,从而判断碳元素的化合价即可。
这里还需要强调的就是:比如负极反应方程式,一定就是得电子,也就是化合价减少的反应。
如果负极反应方程式里即为发生递减元素,又发生降价元素,这个方程式你就已经弄错了。
但是可以发生两个降价,这种题也就是中考实地考察过的,但通常情况下都就是一种变价。
3.电荷守恒:电子、阴离子带负电,阳离子带正电。
缺的电荷结合电解液的属性补齐,这句话是很重要的,酸性就补氢离子,碱性补氢氧根离子,中性一般都是左边补水,熔融状态下就补熔融物电解出来的阴离子即可。
4.元素动量:通常都就是密氢补水,最后用氧检查。
忘记基础不好的孩子们,切勿不要迁调氢气和氧气第三、如果是电解池,需要注意以下几点:1.书写方法和原电池一捏一样,殊途同归。
2.电解池不同于原电池就是电解液中有多种离子,到底哪个先反应,哪个后反应。
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”。
高考化学复习之电化学的解题技巧高考化学复习之电化学的解题技巧在“化学”科目中,电化学是一个要点,同时也是难点。
本次“化学”科目答疑过程中,同学们对“电化学的解题方法”存在的疑问非常多,另有部分同学提出了“化学的学习与提高”提出了疑问。
下面是对本次答疑的汇总,希望对同学们学习化学,尤其是电化学部分有所帮助。
一、电化学的解题方法问题1:问题2:电化学不会,尤其是方程式。
问题3:电化学不明白什么意思,不知道做题思路问题4:怎么复习电化学呢当时学的也不太好问题5:电化学的技巧重要吗问题6:电极方程式怎么写?一遇到题就乱了应该怎么学问题7:固体电解质的电极方程式怎么写问题8:总是写不好电极反应问题9:请问原电池的电极方程式怎么写?总是找不准。
问题10:总是分不清电解池阴阳极,阴阳极方程式不会写问题11:电解质溶液放电顺序那里的什么都搞不清不会用问题12:怎样书写电极方程式问题13:怎样正确判别原电池中的正负极?问题14:遇到新型电池如何入手做题,有时遇到的新型电池根本看不懂。
问题15:有的里面成分过于复杂,分不清是哪个,哪个阳极哪个阴极,哪边得电子,哪边失电子,也有的成分太少也看不出来问题16:正极和负极,阳极和阴极的电极方程式都有固定的模式吗?如果没有,那要怎么书写?通过什么来看?问题17:电极反应式不太会写特别是燃料电池的负极反应式问题18:有时候电池题里会出现有机物这怎么判断化合价和正负极反应呢问题19:有时候原电池他给的总反应式是没见过的,而其中的元素化合价又不知道,该怎么办啊?问题20:在写电化学方程式时,有些是直接电解水,然后还有些是电解电极本身,还有些要电解电解质。
请问这些如何区分,谢谢问题21:正负极反应式不会写,遇到新型电池看不懂,有什么对策吗问题22:原电池的配平怎么配?然后氧化还原怎么判断?问题23:请问一下电解质溶液是熔融盐要怎么书写?问题24:燃料电池的电极反应式怎么写不太会问题25:燃料电池和充电电池的方程式应该怎么写问题26:什么是放电顺序问题27:不会写电极方程式?这该怎么学?问题28:选择题:怎么判断新型电池装置图中两极?大题:很难写对方程式,怎么学会类比学过的电池原理问题29:考试的时候一出陌生的电化学,都不会做,怎么办?问题30:酸性燃料电池和碱性燃料电池中的H 和OH-怎么区分在哪一极生成哪一极消耗!谢谢老师。
高考电化学真题和答案解析高考电化学是化学科目中的一门重要内容,也是考生备战高考的重点之一。
在过去的几年里,电化学题目在高考试卷中占据了相当大的比重。
因此,掌握电化学的基本原理和解题技巧是高考化学备考的关键之一。
本文将通过分析历年高考电化学真题和答案的方式,为考生提供一些解题思路和方法。
一、电化学基础知识的复习在解答电化学问题之前,首先需要对电化学的基础知识进行复习。
这包括电池、电解池、电解液、电极和电解物质等内容。
了解电化学反应的标准电势和电解质溶液的离子反应是解决电化学问题的基础。
此外,还要掌握电导率和电极电势与溶液浓度的关系等基本理论。
二、历年高考电化学题目分析通过分析历年高考电化学真题,我们可以发现电化学问题主要涉及电极电势、电解质溶液、电池反应和电解反应等方面。
其中,电极电势和标准电势的求解是考察电化学原理的重点之一。
此外,常见的电池反应包括锌铜电池、银铜电池等,需要根据电极电势的大小判断电池的产生方向和电池的电动势。
而电解反应则需要通过电解液的离子反应和电解质溶液的浓度来解决。
三、电化学解题技巧与答案解析1. 对于涉及电极电势和标准电势的求解问题,可以根据标准电极电势表中给出的数据进行计算。
当涉及到溶液浓度变化时,需要根据浓度与电极电势的关系来进行推导。
2. 解决电池反应问题时,应先确定电池的产生方向,再根据电极电势差计算电池的电动势。
若电池中存在相同元素的反应物,应注意对应的电极电势值。
3. 在解决电解反应问题时,需要根据电解质溶液的离子反应和电解质溶液的浓度来分析。
可通过推导离子反应方程式、计算平衡常数和溶液中离子浓度的变化等来解决。
通过以上的分析和解题技巧,考生能够更好地应对高考电化学题目。
下面是一道典型的高考电化学题目及答案解析。
【例题】已知某电化学电池中,两个半电池分别是Cu|Cu^2+(0.01mol/L)和Ag|Ag^+(1mol/L)。
电池开路电动势为1.11V。
求该电池反应的标准电势。
高考化学电化学题解题技巧高考化学电化学题解题技巧在高考化学中,电化学是一个非常重要的部分,里面的基本知识点和计算题目不仅常常出现在高考试卷中,而且难度较大且占大部分的分数,对于学生来说是一个麻烦的部分。
下面我们将介绍一下高考化学电化学题解题技巧。
一、电化学基础知识的复习与掌握高考化学电化学题的难度较大,与电化学基础知识掌握有很大关系。
首先我们需要掌握重要的概念如电子、离子、导体、电解质、电极、电位等等。
然后我们需要掌握各种电解质的离子化方程式,如:酸、碱、氢氧化物等主要物质的电离方程式、溶液中的离子浓度计算等等。
二、了解元素的电位值通过了解电极的电位,我们就能更好地解决一些化学反应的方向问题,通过测定溶液中的电位变化,我们可以推算出溶液中反应的方向、可以增加反应的速度。
三、通过计算、推理与分析题目尤其在考试中,需要根据知识点的组合,灵活运用一些电化学知识,才能够解答出难度较大的题目。
这一部分主要包括:红氧化还原反应的方向、电极电位的测量、电化学反应的强度与速度、汞电极的应用等。
四、总结、归纳、复习通过每次做题与研究,我们可以总结归纳各种解题方法与思考策略,然后进行复习与加深印象。
五、在做题中注重方法与技巧在考试中,为了能够更快、准确且稳定地做出题目,我们需要补充一些解题技巧。
其中一些技巧如:1.读懂题目要点,特别是判断化学反应的性质和方向,有时为了节省步骤,可以根据题目情况直接套用方程式。
2.使用化学电池系列,能够为我们提供有关于电池的信息,这将指引我们正确答题方向。
3.在进行长难题时,首先学生们应该把题目的相关条件和式子列出来,然后再进行计算和验证。
这样能够避免经常犯的疏漏和错误。
综上所述,高考化学电化学题目的难度较大,需要我们投入更多的学习与实践。
通过掌握电化学基础知识,了解元素的电位值以及在做题中注重方法和技巧,相信我们可以更好地完成难度较大的高考化学题目。
下面附上一些典型例题。
电化学试题解题策略题型Ⅰ:电极的判断根据高中化学教科书上的知识,在原电池中,较活泼的金属材料作负极,较不活泼的金属材料或非金属材料作正极;在电解池中,与电源正极相连的电极作阳极,与电源负极相连的电极作阴极。
而在高考试题中,有时提供两个惰性电极(如“燃料电池”中的Pt电极、石墨电极等),有时提供一种较活泼的金属电极和另一种化合物电极,有时甚至不明确指出电极,针对这三种情况,如何准确快速判断原电池的正负极或电解池的阴阳极,就成为学生的难点。
解题策略:综合课本知识,适当拓展,类比迁移在原电池中,元素化合价升高的物质,是负极材料或是在负极上发生氧化反应的物质;元素化合价降低的物质,是正极材料或是在正极上发生还原反应的物质。
在电解池中,元素化合价升高的物质,是阳极材料或是在阳极上发生氧化反应的物质;元素化合价降低的物质,是阴极材料或是在阴极上发生还原反应的物质。
即“负氧正还、阳氧阴还”。
【例1】(02上海)某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使Cl2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如图的装置,则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是A.a为正极,b为负极;NaClO和NaClB.a为负极,b为正极;NaClO和NaClC.a为阳极,b为阴极;HClO和NaClD.a为阴极,b为阳极;HClO和NaCl【解析】:选B。
根据题目中要求“为使Cl2被完全吸收”,可知应该在装置的下端电极上生成Cl2,即溶液中的Cl-被氧化成Cl2,发生氧化反应,该电极为电解池的阳极,与之相连的电源b极为正极。
【变式】(04天津)下图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确的是A .a 电极是负极B .b 电极的电极反应为:4OH --4e -=2H 2O+O 2↑C .氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D .氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置答案:B 。
高考化学复习之电化学的解题技巧高考化学复习之电化学的解题技巧在“化学”科目中,电化学是一个要点,同时也是难点。
本次“化学”科目答疑过程中,同学们对“电化学的解题方法”存在的疑问非常多,另有部分同学提出了“化学的学习与提高”提出了疑问。
下面是对本次答疑的汇总,希望对同学们学习化学,尤其是电化学部分有所帮助。
一、电化学的解题方法问题1:问题2:电化学不会,尤其是方程式。
问题3:电化学不明白什么意思,不知道做题思路问题4:怎么复习电化学呢当时学的也不太好问题5:电化学的技巧重要吗问题6:电极方程式怎么写?一遇到题就乱了应该怎么学问题7:固体电解质的电极方程式怎么写问题8:总是写不好电极反应问题9:请问原电池的电极方程式怎么写?总是找不准。
问题10:总是分不清电解池阴阳极,阴阳极方程式不会写问题11:电解质溶液放电顺序那里的什么都搞不清不会用问题12:怎样书写电极方程式问题13:怎样正确判别原电池中的正负极?问题14:遇到新型电池如何入手做题,有时遇到的新型电池根本看不懂。
问题15:有的里面成分过于复杂,分不清是哪个,哪个阳极哪个阴极,哪边得电子,哪边失电子,也有的成分太少也看不出来问题16:正极和负极,阳极和阴极的电极方程式都有固定的模式吗?如果没有,那要怎么书写?通过什么来看?问题17:电极反应式不太会写特别是燃料电池的负极反应式问题18:有时候电池题里会出现有机物这怎么判断化合价和正负极反应呢问题19:有时候原电池他给的总反应式是没见过的,而其中的元素化合价又不知道,该怎么办啊?问题20:在写电化学方程式时,有些是直接电解水,然后还有些是电解电极本身,还有些要电解电解质。
请问这些如何区分,谢谢问题21:正负极反应式不会写,遇到新型电池看不懂,有什么对策吗问题22:原电池的配平怎么配?然后氧化还原怎么判断?问题23:请问一下电解质溶液是熔融盐要怎么书写?问题24:燃料电池的电极反应式怎么写不太会问题25:燃料电池和充电电池的方程式应该怎么写问题26:什么是放电顺序问题27:不会写电极方程式?这该怎么学?问题28:选择题:怎么判断新型电池装置图中两极?大题:很难写对方程式,怎么学会类比学过的电池原理问题29:考试的时候一出陌生的电化学,都不会做,怎么办?问题30:酸性燃料电池和碱性燃料电池中的H 和OH-怎么区分在哪一极生成哪一极消耗!谢谢老师。
高考化学解题技巧与应试策略系列 6策略6 电化学试题的分析与技巧金点子:本专题的试题包括:新型电池,溶液中离子的放电顺序,电解后溶液pH的求算,原电池、电解池、电镀池的比较分析等。
在解题时,所涉及到的方法有正逆判析、电荷守恒、电子守恒等。
其主体内容如下:1.原电池、电解池、电镀池的比较2.用惰性电极对电解质溶液进行电解时的各种变化情况比较注:电解CuCl2溶液,从理论上讲,其浓度减小,水解产生的c(H+)减小,pH增大。
但实际上,阳极产生的Cl2不可能全部析出,而有一部分溶于阳极区溶液中,且与H2O反应生成HCl 和HClO ,故 pH减小。
经典题:例题1 :(1993年上海高考题):有a、b、c、d 四种金属。
将a与b用导线连接起来,浸入电解质溶液中,b不易腐蚀。
将a、d分别投入等浓度盐酸中,d 比a反应剧烈。
将铜浸入b的盐溶液里,无明显变化。
如果把铜浸入c的盐溶液里,有金属c析出。
据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是()A.a c d b B.d a b cC.d b a c D.b a d c方法:金属越活泼,越易失电子,通常情况下腐蚀也越快。
当两种金属相连浸入电解质溶液后,根据得失优先法,对金属活动性与腐蚀快慢可互换判析。
捷径:根据得失优先法:活泼金属作负极,被腐蚀,所以a、b中活泼性a > b ;a、d 与等浓度盐酸反应d 比a 激烈,即 d > a ;Cu与b 盐溶液不反应,而能与c盐溶液反应置换出c,说明活泼性 b > c ,以此得答案为B。
总结:金属越活泼,越易失电子,其腐蚀也越快。
部分考生由于未及考虑金属活动性与失电子能力及腐蚀快慢的关系,而误选C。
例题2 :(1991年全国高考题):用两支惰性电极插入500mL AgNO3溶液中,通电电解,当电解液的pH值从6.0变为3.0时(设阴极没有H2放出,且电解液体积不变),电极上应析出银的质量是()A.27mg B.54mg C.108mg D.216mg方法:无论是原电池,还是电解池,在放电过程中,正负极和阴阳极转移电子的物质的量均相等。
此题可根据电子转移守恒求解。
捷径:题中pH= 6可理解成由于Ag+的水解而使溶液显弱酸性,当pH变为3 时,n(H+)= 1×10-3 mol·L-1×0.5 L= 5×10-4 mol ,根据有1mol 电子转移可产生1mol H+ 或1mol Ag 知,n(Ag)= n(H+)=5×10-4 mol,m(Ag)=5×10-4 mol ×108g·mol-1=5.4×10-2g=54mg ,以此得答案B。
总结:电子守恒是解答出此题的关键。
部分考生由于对该题中pH=6 及H +浓度的变化与转移电子和析出Ag 的关系不理解,而出现解题错误。
此类试题也可扩展至多种溶液的混合物进行电解(注意混合时各物质间的反应)的情况,也可扩展至原电池与电解池共存及电解池的串联问题。
请记住:电子守恒。
例题3 :(1998年全国高考)下列关于铜电极的叙述正确的是 ( )A .铜锌原电池中铜是正极B .用电解法精炼粗铜时铜作阳极C .在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D .电解稀硫酸制H 2、O 2时铜作阳极方法:结合电极反应进行判断。
捷径:铜锌原电池中,由于铜的金属活动性比锌弱,所以锌作负极,铜作正极。
在精炼铜时,粗铜作阳极,镀件作阴极,CuSO 4溶液作电解液,电解稀H 2SO 4时,惰性电极作阳极(铂电极或石墨电极),铜可以作阴极。
以此得答案为AC 。
总结:在原电池中,活泼金属作负极,不活泼金属作正极。
在电解池中,金属作阳极(Pt 、Au 除外)金属失电子。
金属作阴极,金属不会失电子。
例题4 :(1996年全国高考)实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气,已知铅蓄电池放电时发生如下反应:今若制得Cl 20.050 mol, 这时电池内消耗的H 2SO 4的物质的量至少是 ( )A .0.025molB .0.050molC .0.10molD .0.20mol方法:根据转移电子守恒求解。
捷径:铅蓄电池中总的反应式为Pb+PbO 2+2H 2SO 4=2PbSO 4+2H 2O ,有2个电子发生转移,即若产生2mol 电子,必然消耗2 mol H 2SO 4。
电解食盐水中,总反应式为:2NaCl+2H 2O == 2NaOH+H 2↑+Cl 2↑,当有1 mol Cl 2生成时,有2 mol 电子发生转移。
上述反应可用关系式2H 2SO 4→2mol 电子→1 mol Cl 2,所以要制取0.05 mol Cl 2就消耗0.10 mol H 2SO 4。
选C 。
总结:如果套用电解AgNO 3溶液时产生1 mol H +就通过1 mol 电子的公式解本题时就会发生错误,原因是应用公式的范围不对。
题中是在原电池中,而公式适用于电解。
例题5 :(1994年全国高考)银锌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:在此电池放电时,负极上发生反应的物质是( )A .AgB .Zn(OH)2C .Ag 2OD .Zn方法:从得失电子分析。
捷径:从得失电子的情况判断,失去电子的物质为负极,其化合价在反应中会升高。
所以由上式可知在负极上发生反应的物质是Zn 。
故选D 。
总结:解答该题,首先必须看清反应式中充电与放电的方向,然后才能分析。
部分考生常因没有注意充电和放电的方向,而出现误选A 现象。
本题为新情境试题,解答此类试题要善于理解题示的信息,并将此信息和已学的知识以及要解决的问题联系起来,进行分析和判断。
依据原电池工作原理,在负极上发生氧化反应,负极材料一般是较为活泼的金属,在电极反应中失去电子,被氧化。
电解例题6 :(1993年全国高考)下图中x 、y 分别是直流电源的两极, 通电后发现a 极板质量增加, b 极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的是 ( )方法:采用淘汰法解题。
捷径:a 极板质量增加,说明X 为负极,排除C 。
且该电解质溶液中含有不活泼金属离子,又排除B 。
b 极有无色无臭气体放出,溶液中无Cl —,排除D 。
以此得答案为A 。
总结:这是一个综合性很强的电化学问题。
首先从电解产物或现象或电极反应式判断电源的正负极(或极板的阴阳极),然后再确定极板的材料是惰性电极还是金属材料。
最后确定电解质溶液的溶质成分。
若需计算,应放在题目的最后。
这是一般的解题程序。
例题7 :(苏、浙、吉高考理科综合) :熔融盐燃烧电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li 2CO 3和Na 2CO 3的熔融盐混合物作电解质,CO 为阳极燃气,空气与CO 2的混合气体为阴极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:阳极反应式:2CO+2CO 32-→4CO 2+4e - 阴极反应式: ,总电池反应式:。
方法:电极放电情况决定于电极材料、电解质溶液及电子流向。
确定电极反应时可将题中材料进行拆分,根据放电规律以获得电极反应式与总反应式。
捷径:根据课本中“牺牲阳极的阴极保护法”知,阳极也即负极,阴极也即正极。
将原电池中材料进行拆分,负极(阳极)为CO 燃气和CO 32-,正极(阴极)为空气中的O 2和CO 2,故正极(阴极)反应式为O 2+2CO 2+4e - = 2CO 32- ,合并正、负极电极反应式得总电池反应式为:2CO+O 2 = 2CO 2 。
总结:该题出错主要原因有:阴阳极与正负极的联系未掌握、正负极材料未拆分清、熔融碳酸盐的作用未理解。
以此造成不能正确书写出反应式。
例题8 :(1998年上海高考)氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH 的工艺流程示意图如下:粗盐 H 2O NaOH Na 2CO 3 Cl 2 H 2依据上图,完成下列填空:(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为 。
与电源负极相连的电极附近,溶液pH (选填:不变、升高或下降)化盐精制 电解 脱盐 10%NaOH 、16%NaCl 溶液 沉渣 50%NaOH 溶液 NaCl 晶体(2)工业食盐含Ca 2+、Mg 2+等杂质。
精制过程发生反应的离子方程式为 , 。
(3)如果粗盐中SO 42—含量较高,必须添加钡试剂除去SO 42—,该钡试剂可以是(选填a ,b 。
c 多选扣分)a .Ba (OH )2b .Ba (NO 3)2c .BaCl 2(4)为有效除去Ca 2+、Mg 2+、SO 42—,加入试剂的合理顺序为 (选填a ,b ,c 多选扣分)a .先加NaOH ,后加Na 2CO 3,再加钡试剂b .先加NaOH ,后加钡试剂,再加Na 2CO 3c .先加钡试剂,后加NaOH ,再加Na 2CO 3(5)脱盐工序中利用NaOH 和NaCl 在溶解度上的差异,通过 、冷却、 (填写操作名称)除去NaCl 。
(6)在隔膜法电解食盐水时,电解槽分隔为阳极区和阴极区,防止Cl 2与NaOH 反应;采用无隔膜电解冷的食盐水时,Cl 2与NaOH 充分接触,产物仅是NaClO 和H 2,相应的化学方程式为 。
方法:理清图示过程,再根据要求逐一分析。
捷径:(1)电解食盐水,与电源正极相连的电极发生的反应是2Cl ——2e — = Cl 2↑,与电源负极相连的电极上发生的反应是2H ++2e = H 2↑,消耗H +,即产生OH —,所以溶液的pH 升高。
(2)除去Ca 2+:Ca 2++CO 32—=CaCO 3↓,除去Mg 2+:Mg 2++2OH —=Mg (OH )2↓。
由于Mg (OH )2的溶解度小于MgCO 3,所以Mg 2+与OH —,与CO 32—混合时,总是生成Mg (OH )2沉淀。
(3)除去SO 42—应选择Ba 2+,如果加入Ba (NO 3)2溶液中会引进杂质NO 3—,而加入Ba(OH )2,BaCl 2就不会增加新的杂质。
(4)除杂质时加入Ba 2+和OH —无先后之分,但Na 2CO 3一定在BaCl 2之后加入,因为CO 32—还要除去多余的Ba 2+,过滤沉淀后即认为NaCl 被提纯。
(5)脱盐工序实际上是分离NaOH 和NaCl ,由于NaCl 溶解度小,因而NaCl 首先析出,其操作过程是蒸发(减少溶剂便于溶液浓缩)、冷却、结晶,经过滤得NaCl 晶体。
(6)如无隔膜会发生:Cl 2+2NaOH==NaCl+NaClO+H 2O ,因电解食盐水反应式为2NaCl+2H 2O==2NaOH+H 2+Cl 2,两反应式相加得NaCl+H 2O == NaClO+H 2↑。
以此得该题的答案为:(1)2Cl ——2e —= Cl 2 ↑升高(2)Ca 2++CO 32—=CaCO 3↓,Mg 2++2OH —= Mg (OH )2↓ (3)a c (4)b c (5)蒸发 过滤 (6)NaCl+H 2O ===NaClO+H 2↑或2NaCl+2H 2O ==== H 2↑+2NaOH Cl 2+2NaOH = NaCl+NaClO+H 2O 。