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电化学解题常规方法

来源:未知作者:张世敏 点击:所属专题: 电化学装置
电化学包含原电池和电解池两部分内容,学生在解决电化学类习题时经常感觉不知该从何处下手,所以常觉得电化学类习题很难。因此特将此类习题的解决方法和步骤进行归纳,在遇到电化学类习题时应该按照如下步骤解题: 1、先判断装置是原电池还是电解池,判断方法很简单,就

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电化学包含原电池和电解池两部分内容,学生在解决电化学类习题时经常感觉不知该从何处下手,所以常觉得电化学类习题很难。因此特将此类习题的解决方法和步骤进行归纳,在遇到电化学类习题时应该按照如下步骤解题:

1、先判断装置是原电池还是电解池,判断方法很简单,就看装置中有无电源。

2、若是原电池:

(1)则判断是哪一类原电池。原电池的类别包含三种,一为常见类型,即类似于教材中提到的铜锌硫酸型原电池;二为燃料电池;三为金属吸氧腐蚀类型。

(2)无论哪种类型,必然存在化学能。寻找能自发进行的化学反应,然后写出化学方程式。在寻找化学反应时也有特定的方法。若为常见类型,则无论装置怎样变化,都是在所有电极和电解质溶液中寻找能发生反应的物质,然后写出方程式;若为燃料电池,方程式无非是燃料燃烧的方程式;若为金属的腐蚀电池,方程式即为金属和水、氧气生成金属的氢氧化物的方程式,一般为 2 Fe + O2+2 H2O === 2Fe(OH)2

(3)根据总反应方程式写出电极反应式。书写的具体方法为:

A、将还原剂与氧化产物对应,氧化剂和还原产物对应;

B、用添加氢离子、氢氧根离子或水分子的方法配平两个电化学解题常规方法半反应中的元素。注意酸性溶液不要出现氢氧根离子,碱性溶液不要出现氢离子,中性溶液在等号前边最好是水分子。

C、用添加电子的方法使两个半反应的电荷相平;

D、确定电极,然后根据“失—负—氧”确定电极反应。在等号前边为减电子的为负极。

(3)根据电极反应式可以判断如下内容:

①各个电极的反应现象;

②电子转移数目和各个电极中反应掉或生成物的物质的量之间的关系;

③各个电极附近PH的变化情况;

④电子或电流的流动方向;

⑤内电路中各种离子的流动方向。

(4)对于比较难书写电极反应式的反应(主要是燃料电池),可以直接利用总反应式做出如下的一些判断,吹燃料的电极为负极,吹氧气的电极为正极。根据生成判断溶液PH的变化。用单线桥或双线桥标示出反应的电子转移情况后,也可判断电子转移数目和各个电极中反应掉或生成物的物质的量之间的关系。

(5)将已知条件和电极反应式结合即可进行选择题选项的判断和计算题中数值的计算。

3、若为电解池:

(1)分析电解质溶液中存在的离子有哪些,再判断电极是否为活性或电化学解题常规方法惰性电极

(2)判断阴极产物,写出阴极电极反应式。判断产物依据阳离子放电顺序进行判断,只要判断出产物,阴极电极反应式便很容易写出。

(3)判断阳极产物,写出阳极电极反应式。若为活性电极,则一定是阳极金属转化为阳离子进入溶液;若为惰性电极,判断产物依据阴离子放电顺序进行判断,只要判断出产物,阳极电极反应式也很容易写出。

(4)写出总反应方程式,将阴极电极反应式和阳极电极反应式相加即可得到总反应方程式。

(5)依据电极反应式可作出如下判断::

①各个电极的反应现象;

②电子转移数目和各个电极中反应掉或生成物的物质的量之间的关系;

③各个电极附近PH的变化情况;

④需要往电解质溶液中添加何种元素或物质,才能使电解质溶液恢复为原状态。

(6)依据总反应方程式可作出如下判断:

①电解质溶液整体的变化情况,如浓度的变化,溶质成分的变化,溶液酸碱性或PH的变化;

②电解质溶液质量变化与电子转移量之间的关系;

③电子转移量与PH变化之间的关系等。

(7)将已知条件和电极反应式结合即可进行选择题选项的判断和计算题中数值的计算。

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