求高中化学电化学方程式书写试题

求高中化学电化学方程式书写试题
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求高中化学电化学方程式书写试题
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一. 书写要遵循的原则：
无论原电池还是电解池,其电极反应均是氧化还原反应,因此电极方程式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒,两电极反应方程式相加得电池总反应方程式；已知一电极反应方程式,则电池总反应方程式减去该电极反应方程式,即得另一电极反应方程式.
二. 电化学反应方程式的书写方法
1. 正确判定两个电极和电极反应物,电极反应式要符合守恒规律.
例1. 电解原理在化学中有广泛应用.下图表示一个电解池,a为电解液；X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连.请回答以下问题：
（1）若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则
①电解池中X极上的电极反应式为__________________,在X极附近观察到的现象是_____________________；
②Y电极上的电极反应式为______________________,检验该电极反应产物的方法是________________________.
（2）如果用电解方法精炼粗铜,电解液a选用 溶液,则
①X电极的材料是______________,电极反应式为_____________；
②Y电极的材料是______________,电极反应式为_____________.
（说明：杂质发生的电极反应不必写出）
图：负极（左）正极（右）,X连负极,Y连正极
分析：本题要求用电解原理设计两个电解池,a为电解液；X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连.对（1）：阳极 的放电能力比 强,生成 ；阴极X极,阳离子 的放电能力比 强,生成 ；溶液中溶质为 ,使酚酞变红.
对（2）：为电解精炼池,阳极Y极为粗铜溶解极, 放电；阴极X极为 析出极, 放电.
答案：（1）①
放出气体,溶液变红
②
把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近,试纸变蓝色
（2）①纯铜
②粗铜
2. 正确处理电化学反应中的非氧化还原反应.
例2. 宇宙飞船中的氢氧燃料电池,其电池反应为： .试写出电解质溶液为盐酸或KOH溶液的电极反应方程式.
分析： 和 之间的氧化还原反应为：
分 ；
在酸性溶液（如盐酸）中, 稳定存在, 必然与 结合为水（非氧化还原反应）；在碱性溶液（如KOH溶液）中, 必然与 结合为水, 必然与 结合为 （非氧化还原反应）.
答案：盐酸作电解质溶液时
负极反应： ；
正极反应：
KOH溶液作电解质溶液时
负极反应： ；
正极反应：
3. 在电解池中,溶液中离子浓度的改变有时可导致离子的放电顺序改变.
例3. 工业上用 和KOH为原料制取高锰酸钾,主要生产过程分两步进行；第一步,将 和KOH固体粉碎,混合均匀,在空气中加热熔化,并连续搅拌,制取 ；第二步,将 的浓溶液进行电解,制取 .
（1）制取 的 是这一氧化还原反应的___________剂（填“氧化”或“还原”）,“连续搅拌”的作用是________________.
（2）电解 的浓溶液时,两极发生的电极方程式为：阴极是______________,阳极是_______________,电解总的方程式为_____________________.
解析：（2） 的浓溶液中,在阴极,阳离子 放电能力大于 ；在阳极,常规应该是 放电,因 的浓度远大于 而且题目中已提示制取高锰酸钾,所以 放电,而 不放电.则答案为：
（1）还原 连续搅拌,使 在KOH存在条件下与 充分接触,发生氧化还原反应
（2）


再如电解 溶液时,酸性溶液中 放电,当 的浓度很小时,则 放电.如镀锌操作中,用粗锌作阳极,镀件作阴极,饱和 溶液作电解液,则 放电.
4. 可充电池是联系原电池和电解池的桥梁,它也是电化学部分的重要考点.
在书写可充电池电极反应式时,首先要明确电池和电极,放电为原电池,充电为电解池；原电池的负极与电解池的阳极发生氧化反应,对应元素化合价升高；原电池的正极与电解池的阴极发生还原反应,对应元素化合价降低.
例4. 已知,铅蓄电池总的化学方程式为：

镍镉碱性充电电池在放电时,正极反应：

负极反应：
铜蓄电池使用（放电）一段时间后,其内阻明显增大,电压却几乎不变；镍镉碱性充电电池使用（放电）到后期,当电压明显下降时,其内阻却几乎不变,回答下列问题：
（1）铅蓄电池放电时的负极反应式为：_____________________；充电时的阳极反应式为_________________________.
（2）镍镉电池充电时总反应方程式为：____________________.
（3）上述两种电池使用一段时间后,一个内阻明显增大,另一个内阻几乎不变,其原因是__________________________.
解析：（1）放电为原电池,充电为电解池,负极和阳极失去电子,正极和阴极则得到电子,故Pb为负极, 为阳极,电极反应式分别为：
负极：
阳极：
（2）镍镉碱性充电电池在放电时总反应方程式为两电极反应相加,充电则为放电的逆反应：

（3）内阻与电极材料及电解质浓度有关,铅蓄电池在放电时除消耗电极材料外,同时还消耗电解质溶液中的溶质（硫酸）,使电解质溶液中自由移动的离子浓度减小,导电能力降低（内阻增大）,而镍镉电池在使用过程中,只消耗水,电解质溶液中自由移动的离子浓度没减小（略增大）,所以导电能力几乎不变.