电化学
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【易错题】(2012合肥二模)12. 用铅蓄电池电解CuSO4溶液(如右图)。已知铅蓄电池的总反应为:
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)
放电
充电
2PbSO4(s)+2H2O(l)
若电极材料均为石墨,电解一段时间后测得b极附近溶液PH减小,下列说法 正确的是
A.b极为负极
B.利用该池精炼铜,a极应为粗铜
2-C.放电时铅蓄电池负极的电极反应式为:PbO2(s)+4H+(aq)+ SO4 (aq)+4e-=PbSO4(s)+2H2O(l) D.当析出6.4gCu时,池中产生气体1.12L(标准状况下)
?查缺行动 【知识补缺】
1、池型判断
(1)根据概念:原电池是将化学能转化为电能,电解池是将电能转化为化学能。 (2)根据是否有外接电源判断:有的为电解池。
(3)根据可充电电池判断:放电为原电池,充电为电解池。 2、电极方程式的书写 (1)原电池反应式的书写
①一般电极反应式的书写
列物质 标得失 按照负极发生氧化反应,正极发生还原反应,判断出电解反应产物,找出得失电子的数量 看环境 配守恒 电极产物在电解质溶液的环境中,应能稳定存在,如碱性介质中生成的H+应让其结合OH-生成水。电极反应式要遵守电荷守恒和质量守恒、电子得失守恒等加以配平。 两式加 验总式 ②复杂电极反应式的书写
两电极反应式相加,与总反应离子方程式对照验证。
复杂电极反应式=总反应式—较简单一极的电极反应式 如CH4酸性燃料电池中
CH4+2O2===CO2+2H2O……总反应式 2O2+8H+8e===4H2O……正极反应式 CH4+2H2O-8e===CO2+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CuSO4溶液的电极反应式及总的电解方程式为例。
2
第一步:明确溶液中存在哪些离子。阳离子:Cu2、H;阴离子:OH、SO4。
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2第二步:判断阴阳两极附近离子种类及离子放电顺序。阴极:Cu2>H,阳极:OH>SO4。
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第三步:写电极反应式和总的电解方程式。阴极:2Cu2+4e=2Cu;阳极:2H2O-4e=O2↑
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+4H。
电解
根据得失电子数相等,两极反应式相加得总的电解方程式:2CuSO4+2H2O=====2Cu+O2↑+2H2SO4。
3、惰性电极电解酸、碱、盐溶液的规律 电解质(水溶液) 被电解的物质 电极产物 电解质溶液溶液pH变化的原+
阳极 强碱(如NaOH) 无氧酸(如HCl)除酸 HF外 活泼金属的无氧水和盐 酸盐(如NaCl) 含氧酸(如H2SO4) 不活泼金属的含水和盐 氧酸盐(如CuSO4) 不活泼金属的无盐 氧酸盐(如CuCl2) 活泼金属的含氧水 酸盐(如KNO3)
【方法补缺】
O2 Cl2) O2 非金属单质(如水 Cl2) O2 Cl2) 非金属单质(如水 O2 非金属单质(如阴极 H2 pH的变化 增大 因[:] 水减少,碱的浓度增大 酸的浓度降低 H放电,c(OH)>c(H) 水减少,酸的浓度++-H2 增大 H2 增大 H2 金属单质减小 增大 减小 OH放电,c(H)>c(OH) 水的电离平衡基基本不变 本上未变 水减少,但其电离不变 --+(如Cu) 金属单质(如Cu) H2 平衡未变 判池型 原电池 电解池 找电极 正、负极 阴、阳极 写反应 负极:氧化反应 正极:还原反应 阴极:还原反应 阳极:氧化反应 判流向 阳离子向正极 阴离子向负极 阳离子向阴极 阴离子向阳极 确定守恒和其它关系 ?及时补漏
【补漏1】(2012安庆一模)15.恒温25℃,将两铂电极插入含一定量NaCl的饱和食盐水中
进行电解。通电一段时间后,阳极收集到2.5 mol气体,阴极收集到4.5mol气体(均不考虑气体的溶解或与溶液反应的损失),要使电解后溶液恢复到原状态,应加入 ( ) A.4.5 mol HCl B.2.5 mol H2O C.108.5 g 33.6%的盐酸 D.145 g 50.3%的盐酸
【补漏3】(2011·浙江理综,10)将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如右图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是( )。
A.液滴中的Cl由a区向b区迁移
B.液滴边缘是正极区,发生的电极反应为:O2+2H2O+4e===4OH
C.液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的Fe2由a区向b区迁移,与b区的OH
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形成Fe(OH)2,进一步氧化、脱水形成铁锈
D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl溶液,则负极发生的电极反应为: Cu-2e===Cu2
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