A. 高二化學電解方程式
通過學習化學我們知道,電解過程是在電解池中進行的。下面是我為您帶來的 高二化學 電解方程式,希望對大家有所備段山幫助。
高二化學電解方程式(一)
仿中1.KAL(SO4)2→K++Al3++2SO42-
2.H2S=(可逆)=H++HS-,HS-=(可逆)=H++S2-
3.KHCO3→K++HCO3-,HCO3-=(可逆)=H++CO32-
4.NaHSO4→Na++H++SO42-
硫酸銅溶液和氫硫酸反應:Cu2++S2-→CuS↓
碳酸氫鈉溶液和氫氧化鈉溶液反應:HCO3-+OH-→CO32-+H2O
硫氫化鈉溶液和硫酸氫鈉溶液:HS-+HSO4-→H2S↑+SO42-
碳酸鉀溶液水解:CO32-+H2O=(可逆)=HCO3-+OH-;HCO3-+H2O=(可逆)=H2CO3+OH-
硫酸鋁溶液和碳酸氫鈉溶液:Al+3HCO3=Al(OH)3↓+3CO2↑
溴化亞鐵溶液和過量的氯氣:由於Fe2+先與Cl2反應,所以:2Fe2++Cl2→2Fe3++2Cl-,2Br-+Cl2→Br2+2Cl-
5、熔融狀態下的電解:
2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑
(-)2Na++2e-==2Na
(+)2Cl--4e-==Cl2↑
2Na++2Cl-(熔融) 2Na+Cl2↑
2Al2O3(熔融) 4Al+2O2↑
(-)4Al3++12e–==4Al
(+)6O2- -12e-==3O2↑
4Al3+ +6O2- 4Al+3O2↑
NaHF2(熔融) H2↑+F2↑
(-)2H++2e–燃亮==H2↑
(+)2F- -2e-==F2↑
2HF H2↑+F2↑
高二化學電解方程式(二)
1、電解質溶液在惰性電極條件下,或陰極是較活潑金屬電極,陽極是惰性電極條件下的電解
2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
(-)2H2O+2e-==H2↑+2OH- 或 2H++2e-==H2↑
(+)2Cl --2e-==Cl2↑
2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑
CuCl2 Cu+Cl2↑
(-)Cu2++2e-==Cu↓
(+)2Cl- -2e-==Cl2↑
Cu2++2Cl- Cu↓+Cl2↑
2CuSO4+2H2O 2Cu↓+O2↑+2H2SO4
(-)2Cu2+ + 4e-==2Cu↓
(+)2H2O - 4e-==O2↑+4H+ 或:4OH- -4e-==O2↑+2H2O 4H2O 4H++4OH-
2Cu2++2H2O 2Cu↓+O2↑+4H+
2H2O 2H2↑+O2↑
(-) 4H++4e-==2H2↑
(+)4OH- -4e-==O2↑+2H2O
中性電解 4H2O 4H++4OH-
2H2O H2↑+O2↑
酸性水解:
(-) 4H++4e-==2H2↑
(+)2H2O-4e-==O2↑+4H+ 4OH- -4e-==O2↑+2H2O
2H2O H2↑+O2↑
鹼性水解:
(-) 4H2O+4e-==2H2↑+4OH- 或:4H++4e-==2H2↑
(+)4OH--4e-==O2↑+2H2O
2H2O H2↑+O2↑
2、電鍍:鍍件作陰極,被鍍金屬作陽極,被鍍金屬的含氧酸鹽作電解質溶液
鍍銅:CuSO4電鍍液
鍍件(-) Cu2++2e-==Cu↓
純銅(+) Cu–2e-==Cu2+
鍍鋅:ZnSO4電鍍液
鍍件(-) Zn2++2e-==Zn↓
純鋅(+) Zn–2e-==Zn2+
鍍銀:AgNO3電鍍液
鍍件(-) Ag++e-==Ag↓
純銀(+) Ag–e-==Ag+
鍍鎳:NiSO4電鍍液
鍍件(-) Ni2++2e-==Ni↓
純鎳(+) Ni–2e-==Ni2+
高二化學電解基本類型:
1、電解電解質本身
如CuCl2溶液的電解,陽極的書寫我們要考慮溶液中的陰離子的放電順序:SO42-、OH-、Cl-、Br-、I-、S2-從左到右得電子能力由難到易,所以Cl-優先放電:電極方程式:2Cl- →Cl2 +2e-。陰極的書寫我們要考慮,溶液中的陰離子的放電順序:K+、Ca2+、 Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+、Sn2+、Pb2+、H+、Cu2+、Ag+、Au+的放電從左往右得電子能力由難到易,所以Cu2+優先放電,電極方程式:Cu2++2e- → Cu電極總反應:兩個電極配成相同電子後相加即:CuCl2 = Cu+Cl 2
符合這種類型的有:Cl-往右的陰離子與H+向右的陽離子結合形成的化合物電解時都符合這條規律。
2、電解時相當於電解水
如Na2SO4溶液的電解;陽極的書寫我們要考慮,溶液中的陰離子的放電順序,OH-優先SO42-放電電極方程式:4OH-→O2 +2H2O+4e-。陰極的書寫我們要考慮溶液中的陽離子的放電順序,H+優先Na+放電,電極方程式:2H++2e-→H2 ,電極總反應:兩個電極轉移電子數相同時,兩個電極相加即2H2O= 2H2 +O2 。
符合這種類型的有:OH-往左的陰離子與也H+往左的陽離子所形成的化合物,電解時都符合這條規律 。
3、電解時放氧生酸型
如CuSO4溶液的電解:陽極的書寫要考慮溶液中的陰離子的放電順序:OH-優先SO42-放電,電極方程式 4OH- → O2 +2H2O+4e-陰極的書寫要考慮溶液的陽離子的放電順序,Cu2+優先H+放電,電極方程式:Cu2++2e- → Cu。總電極方程式:電子轉移相同時兩極相加即:2CuSO4+2H2O=2Cu+2H2SO4+O2
符合這種類型的有:OH-往左的陰離子與H+往右的陽離子形成的化合物,也可以看成含氧酸根離子與不活潑金屬陽離子所形成化合物。
只要我們抓住這條規律,會達到事半功倍的效果,如有題目:用惰性電極電解AgNO3溶液後,問溶液的PH怎樣變化?只要能記住放氧生酸型,自然一眼看出生成酸PH變小,既快速又准確。
4、電解時放氫生鹼型
NaCl溶液的電解:陽極的書寫要考慮溶液中的陰離子 的放電順序,Cl-優先OH-放電,電極方程式:2Cl- → Cl2 +2e-陰極的書寫要考慮溶液中的陽離子的放電順序,H+優先Na+放電,電極方程式:2H++2e- H2 。總電極式的書寫要注意,轉移電子相同後,我們還要考慮這些離子來自於何種物質才能相加,NaCl溶液的電極總方程式:2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2 +H2 ,並非直接兩種化合物相加,如上面的2HCl=Cl2 + H2 就顯然錯誤了。
符合這種類型的有:OH-向右的陰離子和H+向左的陽離子形成的化合物。
只要我們能掌握住這幾條規律,在平時的練習中有很多題目很快就能做出來:如用惰性電極電解NaCl溶液一段時間後,要使溶液恢復原來狀態,應該加何種物質,我們很快判斷出符合放氫生鹼型,出來H2和Cl2且要將其生成鹼中和掉,故加HCl即可。
B. 高中化學涉及的所有電解反應
電解原理分析
(以cucl2為例)
CuCl2是強電解質且易溶於水,在水溶液中電離生成Cu2+和Cl-。
CuCl2=Cu2++2Cl-
通電前,Cu2+和Cl-在水裡自由地移動著;通電後,這些自由移動著的離子,在電場作用下,改作定向移動。溶液中帶正電的Cu2+向陰極移動,帶負電的氯離子向陽極移動。在陰極,銅離子獲得電子而還原成銅原子覆蓋在陰極上;在陽極,氯離子失去電子而被氧化成氯原子,並兩兩結合成氯分子,從陽極放出。
陰極:Cu2++2e-=Cu
陽極:Cl--2e-= Cl2↑
電解CuCl2溶液的化學反應方程式:CuCl2=Cu+Cl2↑(電解)(5)電解質水溶液電解反應的綜合分析
在上面敘述氯化銅電解的過程中,沒有提到溶液里的H+和OH-,其實H+和OH-雖少,但的確是存在的,只是他們沒有參加電極反應。也就是說在氯化銅溶液中,除Cu2+和Cl-外,還有H+和OH-,電解時,移向陰極的離子有Cu2+和H+,因為在這樣的實驗條件下Cu2+比H+容易得到電子,所以Cu2+在陰極上得到電子析出金屬銅。移向陽極的離子有OH-和Cl-,因為在這樣的實驗條件下,Cl-比OH-更容易失去電子,所以Cl-在陽極上失去電子,生成氯氣。
說明:
①陽離子得到電子或陰離子失去電子而使離子所帶電荷數目降低的過程又叫做放電[1]。
②用石墨、金、鉑等還原性很弱的材料製做的電極叫做惰性電極,理由是它們在一般的通電條件下不發生化學反應。用鐵、鋅、銅、銀等還原性較強的材料製做的電極又叫做活性電極,它們做電解池的陽極時,先於其他物質發生氧化反應。
③在一般的電解條件下,水溶液中含有多種陽離子時,它們在陰極上放電的先後順序是:Ag+>Fe3+>Hg2+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+;水溶液中含有多種陰離子時,它們的惰性陽極上放電的先後順序是:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-。
(6)以惰性電極電解電解質水溶液,分析電解反應的一般方法步驟為:
①分析電解質水溶液的組成,找全離子並分為陰、陽兩組;
②分別對陰、陽離子排出放電順序,寫出兩極上的電極反應式;
③合並兩個電極反應式得出電解反應的總化學方程式或離子方程式。
電解生成物規律
十六字要訣:
陰得陽失 :電解時,陰極得電子, 發生還原反應,陽極失電子,發生氧化反應;
陰精陽粗 :精煉銅過程中,陰極使用精銅,陽極使用粗銅,最後陽極逐漸溶解,且產生陽極泥;
陰鹼陽酸 :在電解反應之後,不活潑金屬的含氧酸鹽會在陽極處生成酸,而活潑金屬的無氧酸鹽會在陰極處生成鹼;
陰固陽氣 :電解反應之後,陰極產生固體及還原性氣體,而陽極則生成氧化性強的氣體。