劉伯超
電極方程式書寫是大多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)中的一個難點,為了便于掌握這個難點下面對常見電解類型及書寫加以歸納。
一、電解電解質(zhì)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:S2->I->Br->Cl->OH->SO42-,從左到右的電子能力由易到難,所以Cl-優(yōu)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陽離子的放電順序:K+>Ca2+>Na+>Mg2+>Al3+>Zn2+>Fe2+>Sn2+>Pb2+>H+>Cu2+>Ag+>Au+,從左往右的電子能力由難到易,就是我們以前學(xué)習(xí)的金屬活動順序,所以Cu2+優(yōu)先放電,電極方程式:Cu2++2e-=Cu??傠姌O方程式:當(dāng)兩個電極配成相同電子后相加,即CuCl2=Cu+Cl2↑。
符合這種類型的相當(dāng)于電解的過程中消耗了溶質(zhì)的過程,溶液濃度減小,即無氫無氧減原性。
二、電解時相當(dāng)于電解水
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(yōu)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(yōu)先Na+放電,電極方程式:2H++2e-=H2,總電極方程式:當(dāng)兩個電極反應(yīng)式配成相同電子數(shù)時,兩個電極反應(yīng)式相加,即2H2O=2H2↑+O2↑。
符合這種類型的相當(dāng)于電解的過程中消耗了溶劑的過程,溶液濃度增大,即有氧有氫增原性。
三、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陰離子的放電順序:OH-優(yōu)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(yōu)先H+放電,電極方程式:Cu2++2e-=Cu??傠姌O方程式:當(dāng)兩個電極轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同時,兩個電極反應(yīng)式相加,即2CuSO4+2H2O=Cu+2H2SO4+O2↑。
符合這種類型的相當(dāng)于電解的過程中消耗了溶質(zhì)電離出的陽離子和水電離出的OH-的過程,即有氧無氫PH下降。
只要我們抓住這條規(guī)律,會達(dá)到事半功倍的效果,如有題目:用惰性電極電解AgNO3溶液后,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,既快速又準(zhǔn)確。
四、電解時放氫生堿型
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(yōu)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(yōu)先Na+放電,電極方程式:2H++2e-=H2。總電極式的書寫要注意,當(dāng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同后,我們還要考慮這些離子來自于何種物質(zhì)才能相加,NaCl溶液的電極總方程式:2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑,并非直接兩種化合物相加,如上面的2HCl=Cl2+H2,就顯然錯誤了。
符合這種類型的相當(dāng)于電解的過程中消耗了溶質(zhì)電離出的陰離子和水電離出的H+的過程,即有氫無氧PH上漲。
只要我們能掌握住這幾條規(guī)律,在平時的練習(xí)中有很多題目很快就能做出來:如用惰性電極電解NaCl溶液一段時間后,要使溶液恢復(fù)原來狀態(tài),應(yīng)該加何種物質(zhì),我們很快判斷出符合放氫生堿型,出來H2和Cl2且要將其生成堿中和掉,故加HCl即可。
(作者單位:陜西省淳化縣淳化中學(xué))