劉伯超
電極方程式書寫是大多數學生學習中的一個難點,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,就是我們以前學習的金屬活動順序,所以Cu2+優先放電,電極方程式:Cu2++2e-=Cu。總電極方程式:當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于電解的過程中消耗了溶質的過程,溶液濃度減小,即無氫無氧減原性。
二、電解時相當于電解水
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,總電極方程式:當兩個電極反應式配成相同電子數時,兩個電極反應式相加,即2H2O=2H2↑+O2↑。
符合這種類型的相當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:當兩個電極轉移電子數相同時,兩個電極反應式相加,即2CuSO4+2H2O=Cu+2H2SO4+O2↑。
符合這種類型的相當于電解的過程中消耗了溶質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,當轉移電子數相同后,我們還要考慮這些離子來自于何種物質才能相加,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于電解的過程中消耗了溶質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溶液一段時間后,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)