内容正文:
三、电极方程式
(一)电极反应书写方法
1.电极反应式书写的一般步骤(类似氧化还原反应方程式的书写)
2.已知总方程式,书写电极反应式
(1)书写步骤
①步骤一:写出电池总反应式,标出电子转移的方向和数目(ne-)。
②步骤二:找出正、负极,失电子的电极为负极;确定溶液的酸碱性。
③步骤三:写电极反应式。
负极反应:还原剂-ne-===氧化产物
正极反应:氧化剂+ne-===还原产物
(2)书写技巧
若某电极反应式较难写时,可先写出较易的电极反应式,用总反应式减去较易写的电极反应式,即可得出较难写的电极反应式。如:CH3OCH3(二甲醚)酸性燃料电池中:
总反应式:CH3OCH3+3O2===2CO2+3H2O
正极:3O2+12H++12e-===6H2O
负极:CH3OCH3+3H2O-12e-===2CO2+12H+
特别提醒 简单电极反应中转移的电子数,必须与总方程式中转移的电子数相同。
3.氢氧燃料电池在四种常见介质中的电极反应
负极
正极
(二)电化学串联装置
1.常见串联装置图
模型一 外接电源与电解池的串联(如图)
A、B为两个串联电解池,相同时间内,各电极得失电子数相等。
模型二 原电池与电解池的串联(如图)
图乙
显然两图中,A均为原电池,B均为电解池。
2.“串联”类装置的解题流程
(三)隔膜
1.常见的隔膜
隔膜又叫离子交换膜,由高分子特殊材料制成。离子交换膜分三类:
(1)阳离子交换膜,简称阳膜,只允许阳离子通过,即允许H+和其他阳离子通过,不允许阴离子通过。
(2)阴离子交换膜,简称阴膜,只允许阴离子通过,不允许阳离子通过。
(3)质子交换膜,只允许H+通过,不允许其他阳离子和阴离子通过。
2.隔膜的作用
(1)能将两极区隔离,阻止两极区产生的物质接触,防止发生化学反应。
(2)能选择性的通过离子,起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。
3.离子交换膜选择的依据
离子的定向移动。
4.离子交换膜的应用
(四)基础电极反应
1.用惰性电极电解下列溶液
(1)NaCl溶液
阴极: ;
阳极: ;
总反应方程式: 。
(2)CuSO4溶液
阴极: ;
阳极: ;
总反应方程式: 。
2.用铜作电极电解下列溶液
(1)Na2SO4溶液
阴极: ;
阳极: ;
总反应方程式: 。
(2)H2SO4溶液
阴极: ;
阳极: ;
总反应方程式: 。
(3)NaOH溶液
阴极: ;
阳极: ;
总反应方程式: 。
3.用Al作电极电解下列溶液
(1)H2SO4溶液
阴极: ;
阳极: ;
总反应方程式: 。
(2)NaOH溶液
阴极: ;
阳极: ;
总反应方程式: