电化学解题技巧
2015-10-24 20:04阅读:
电化学解题技巧
电化学是高考的热点,其中原电池电极反应式的书写、电解池电极反应式的书写、电化学计算都是高考的常考点。所以,在高考复习中应该高度重视。
(1)原电池电极反应式的书写方法
①分析法:
若已知总方程式,先将化学方程式改为离子方程式,再分析化合价,利用氧化还原反应来确定正负极及电极的反应物和生成物,分析电子转移数目,然后根据电荷守恒、原子守恒配平,从而得出正负电极反应式。H+、OH-、H2O是否参加反应,要根据实际情况具体分析。
②加减法:
正负极反应式相加得到电池反应的总方程式,若能写出已知电池反应的总方程式,可以减去较易写出的电极反应式,从而得到较难写出的电极反应式。
口诀:先写总方程,再写简单极,相减得结果。
③O2-在电极反应中的表现:
O2-不能单独存在,若是酸性环境,则与H+结合生产H2O,若是碱性环境,则与
H2O结合生成OH-。
酸性:O2-
+2H+=H2O;碱性:O2-+H2O
=2OH-。
④燃料电池电极反应式的书写技巧
根据燃料电池的特点,一般在正极上发生还原反应的物质都是O2,根据电池总反应式和正极反应式写出负极反应式:负极反应式=总反应式-正极反应式。
酸性电解质溶液电极反应式:O2+4H++4e-===2H2O
碱性电解质溶液电极反应式:O2+2H2O+4e-===4OH-
说明:酸性电解质溶液电极反应式中不能出现OH-;碱性电解质溶液电极反应式不能出现H+。
(2)电解方程式的书写方法
第一步:明确溶液中存在哪些离子。
第二步:判断阴阳两极附近离子种类及离子放电顺序。
第三步:写电极反应式和总的电解方程式。
放电顺序:
①阳极:若是非惰性电极作阳极,则是电极本身失电子。
若是惰性电极作阳极,溶液中的阴离子放电,放电顺序是:
阴离子放电顺序:S2->I->Br->Cl->
OH->含氧酸根
常见:
2C1--2e-=C12↑
;
4OH一-4e—=2H2O+
O2↑
或2H2O-4e-=O2↑+4H+
②阴极:放电的总是溶液中的阳离子,与电极材料无关。
放电顺序是:
Ag+>Fe3+>Cu2+
>H+>Pb2+>
Fe2+>Zn2+>
A13+>Na+
常见:Cu2++2e一=Cu
;2H++2e一=H2 ↑
或
2H2O+2e一=H2↑+2OH一
(3)原电池和电解池中电子和离子移动方向分析:
①电子移动方向
原电池:负极→用电器→正极;
电解池:阳极流向电源的正极电源,再从电源负极流向电解池的阴极。
②离子移动方向
原电池:正离子向正极移动,负离子向负极移动;
电解池:阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。
(4)原电池和电解池电极判断
原电池:发生氧化反应的电极是负极,一般是活泼金属;发生还原反应的电极是正极,一般是不活泼金属。
电解池:与电源正极连接,发生氧化反应的电极是阳极;与电源负极连接,发生还原反应的电极是阴极。
(5)原电池和电解池中酸碱性变化的判断
①原电池中酸碱性变化的判断
若电极反应产生H+或消耗OH一,则溶液pH降低;若电极反应产生OH一或消耗H+,则溶液pH升高。
②电解后电解质溶液pH变化的判断
若电解时只放出H2,不放出O2,电解后溶液pH升高。如电解NaCl溶液。
若电解时只放出O2不放出H2,电解后溶液pH降低。如电解CuSO4溶液。
若电解时既放出O2又放出H2,电解的实质是电解水,电解后溶液pH取决于原溶液的pH。若原溶液的pH大于7,则电解后溶液pH升高;若原溶液的pH小于7,则电解后溶液pH降低。
若电解时既不放出O2又不放出H2,电解的实质是电解电解质本身,电解后溶液pH取决于原溶液的pH。若原溶液的pH大于7,则电解后溶液pH降低;若原溶液的pH小于7,则电解后溶液pH升高。
(6)电化学计算
①计算类型
原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数的计算、产物的量与电量关系的计算等。
②方法技巧
a.根据电子守恒计算
用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算,其依据是电路中转移的电子数相等。
b.根据总反应式计算
先写出电极反应式,再写出总反应式,最后根据总反应式列出比例式计算。
根据放电顺序准确写出两电极的电极反应式,以阴、阳两极得失电子数相等为纽带,对两极产物进行计算。
c.根据关系式计算
根据得失电子守恒定律关系建立起已知量与未知量之间的桥梁,构建计算所需的关系式。