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电解池电极方程式的书写方法

电化学在化学学科体系中占有非常重要的地位。其中 电解池电极方程式的书写是电化学重要基础内容之一,是高考的重点。 从我们现在对电化学教学的实际情况来看,学生对电解池电极方程式书写的相关知识掌握较为困难 ,感到非常头晕。其原因是:在电化学一节课要出现新概念,新知识多,以及要求学生对化学要与物理学的进行跨学科的联系。其实只要克服内心对于新知识的恐惧,努力去了解新概念,掌握一定的方法和规律,电解池电极方程式的书写并不难。本文就以用石墨电极电解氯化钠溶液为例,对书写电解池电极方程做一个讲解,希望对同学们的学习电化学有所启迪。

1、明原理

明白电解的含义,是书写电解池电解反应式的基础,这是因为 书写电解池的电极反应式是电解池原理的进一步深化和发展,是用化学语言表述电解池实验现象。 电解:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程。这可以理解为,电解池是通过外接电流的作用,强迫阴极得到电子,阳极失去电子。

2、列离子,判运动

分析溶液中存在哪些离子,判断离子的迁移。氯化钠溶液,由于具有电解质氯化钠和水,所以溶液中会存在:H、Cl、Na、OH。根据物理学知识,在电场的作用下,阳离子(H、Na)会向阴极移动,阴离子(Cl、OH)会向阳极移动。

3、定得失

依照经验判定两极得失电子的物质。

阴极放电顺序:Ag>Fe3+>Cu2+>H>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na>Ca2+>K;我们如果细看一下,就会发现这个放电顺序,即是我们所讲的氧化性强弱的顺序,这是为什么呢?其实很简单,所谓的电解池反应只是一个外加电流强迫发生的氧化还原反应而已,它还是氧化还原反应,当然适合氧化还原反应的知识

因为:H>Na,所以阴极的电极反应式为:2H + 2e-= H2

阳极放电顺序:M(活性电极、即除金、铂以外的金属。) >X(S2->I>Br>Cl)>OH >含氧酸根。我们细看一下,会发现这里同样是氧化还原反应知识:先强后弱规律,还原性强的物质先失去电子。

因为石墨电解为惰性电极,且Cl >OH ,所以阳极的电极反应式为:2Cl-2e-= Cl2

4、思源头、巧修正

保证得失电子相等前提下,将阴阳两极的电极反应式相加:2H + 2Cl==H2↑+ Cl2↑ ,这样我们得到的还不是电解氯化钠溶液的离子方程式,因为这里的氢离子是来自于水。水属于弱电解质,在离子方程式中是不能拆开的。所以最后,我们需要把氢离子改写成水,这样才能反应客观事实,说明氢离子来自于水,得到真正的总反应:2H2O+ 2Cl=H2↑+ Cl2↑+ 2OH。 总之,深刻理解电解池原理,掌握氧化还原反应知识和离子方程式书写知识,明白书写电解池电极反应式书写的方法,书写电解池电极反应式并不难,解决电解池有关习题并不难。

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