常见阴离子的还原性由强到弱的顺序是:Cl->OH->含氧酸根离子(如SO42-、NO3-等)>F- 。Cl-和OH-在电解时的电极反应式分别是: 2Cl――2e-=Cl2↑ 4OH――4e-=2H2O+O2↑ 因为水电离能够产生OH-,所以电解含氧酸盐溶液时,在阳极上是OH-放电生成氧气,而含氧酸根离子不发生变化 。
(当阳极为惰性金属常用的为C 铂 金 时 自身放电) (2)阴极:与电源的负极相连 。在阴极上发生还原反应的是溶液中的阳离子 。
当溶液中存在多种阳离子时,按金属活动性顺序,越不活泼的金属,其阳离子的氧化性越强,越容易被还原 。在水溶液中,铝之前的金属的阳离子不可能被还原 。
酸、碱、盐溶液电解规律 (1)无氧酸是其本身的电解 (2)含氧酸是水的电解 (3)可溶性碱是水的电解 (4)活泼性金属的含氧酸盐也是水的电解 (5)活泼金属的无氧盐阴极析出氢气并伴随溶液显碱性,阳极析出非金属单质 (6)不活泼金属的无氧盐是该盐的电解 (7)中等活动性金属的含氧酸盐阴极析出金属,阳极得到氧气同时酸性提高 。
7.化学电源 的电极方程式怎么书写1.干电池(1)锌锰干电池 负极: 锌片(锌皮) 正极: MnO2、石墨棒(碳棒) 电解质:NH4Cl 、ZnCl2 、淀粉 电极反应 : 负极:Zn — 2e- = Zn2+ 正极:MnO2 + 2 NH4+ +2e- → Mn2O3 + 2NH3 + H2O 总反应: Zn + MnO2 + 2 NH4+ → Zn2+ + Mn2O3 + 2NH3 + H2O 电池符号 Zn│ZnCl2、NH4Cl│MnO2,C 碱性锌锰电池: Zn│ZnCl2、KOH│MnO2,C 电压:1.5v (2)锌汞电池 负极: Zn(汞齐) 正极: HgO、碳粉 电解质: 饱和ZnO 、KOH糊状物 电极反应 : 负极:Zn (汞齐) + 2OH-→ ZnO + H2O + 2e- 正极:HgO + H2O +2e- → Hg +2OH- 总反应:Zn (汞齐) + HgO → ZnO + Hg 电池符号:Zn (汞齐)│ KOH (糊状,含饱和ZnO) │HgO(C) 电压:1.34v2.蓄电池(1)铅蓄电池 负极:Pb-Sb格板中填充海绵状Pb 正极:Pb-Sb格板的孔穴中填充PbO2 电解质:稀硫酸(30% 密度:1.2~1.3g.cm-3) 放电时的电极反应 负极 (Pb极): Pb + SO42- = PbSO4+ 2e- (氧化) 正极(PbO2极):PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4 + 2H2O(还原) 总反应: PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2 PbSO4 + 2H2O 充电时的电极反应 负极 (Pb极):PbSO4+ 2e- = Pb + SO42- 正极(PbO2极):PbSO4 + 2H2O = PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- 总反应:2 PbSO4 + 2H2O = PbO2 + Pb + 2H2SO4 充电、放电反应可写为: PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2 PbSO4 + 2H2O电动势:2.0v (2) 碱性蓄电池(日常生活中使用的充电电池) Ni—Cd电池 Cd │ KOH (20%) │NiO(OH) 电池反应: Cd + 2NiO(OH) + 2H2O = 2Ni (OH)2 + Cd (OH)2 Ni—Fe电池 Fe │ KOH (30%) │NiO(OH) 电池反应: Fe + 2NiO(OH) + 2H2O = 2Ni (OH)2 + Fe (OH)24.3.3新型燃料电池和高能电池(1)燃料电池 还原剂(燃料): H2 联氨(NH2-NH2) CH3OH CH4——负极 氧化剂 : O2 空气——正极 电极材料: 多孔碳、多孔镍,Pt Pd Ag等贵金属(催化剂) 电解质: 碱性、酸性、固体电解质、高分子等 碱性氢—氧燃料电池 负极(燃料极)——多孔碳或多孔镍(吸附H2) 正极(空气极)——多孔性银或碳电极(吸附O2) 电解液——30%KOH溶液,置于正负极之间 。
电池符号: (C)Ni│H2 │KOH (30%) │O2│Ag (C) 电池反应: 负极 2H2 + 4OH- = 4H2O + 4e- (氧化) 正极 O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- (还原) 总反应 2H2 + O2 = 2H2O 电动势:1.229v(2) 高能电池——具有高“比能量”和高“比功率”的电池 比能量、比功率——按电池的单位质量或单位体积计算的电池所能提供的电能和功率 。锂电池 EΘ(Li+/Li) = -3.04v Li—MnO2非水电解质电池 : 负极——片状金属Li 正极——MnO2 电解质——LiClO4 + 混合有机溶剂(碳酸丙烯脂+二甲氧基乙烷) 隔膜——聚丙烯 电池符号: Li│LiClO4│MnO2 │C 电池反应: 负极: Li = Li+ + e- 正极: MnO2 + Li+ + e- = LiMnO2 总反应: Li + MnO2 = LiMnO2 电池的电动势:2.69v 。