试分析以石墨为电极电解Cu(NO3)2溶液的原理.请试着写出
(1)阳极反应式 ,阴极反应式: ;
(2)电解的总反应离子方程式 ,化学方程式 .
【答案】
分析:(1)根据离子的放电顺序及反应类型书写;
(2)根据电极反应式与电池反应式的关系书写电池反应式.
解答:解:(1)Cu(NO
3)
2溶液中铜离子的放电能力大于氢离子的放电能力,所以铜离子先放电;氢氧根离子的放电能力大于硝酸根离子的放电能力,所以氢氧根离子先放电.阳极上失电子,发生氧化反应,所以氢氧根离子在阳极上失电子生成氧气;阴极上得电子,反应还原反应,所以铜离子的阴极上得电子生成铜.
故答案为:4OH
--4e
-=O
2+2H
2O;Cu
2++2e
-=Cu.
(2)该电池中的电极反应式为:
4OH
--4e
-=O
2↑+2H
2O①;
Cu
2++2e
-=Cu ②;
在①中方程式左右两边加上4H
+,得2H
2O-4e
-=O
2+4H
+③;
②×2得,2Cu
2++4e
-=2Cu ④;
将方程式③+④得总反应离子方程式:2Cu
2++2H
2O
2Cu+O
2↑+4H
+;化学反应为2Cu(NO
3)
2+2H
2O
2Cu+O
2↑+4HNO
3;
故答案为:2Cu
2++2H
2O
2Cu+O
2↑+4 H
+;2Cu(NO
3)
2+2H
2O
2Cu+O
2↑+4HNO
3.
点评:本题考查了电解原理及电极反应式、电池反应式的书写;要注意:当电解过程中电解的是水和电解质时,电极反应式中出现的H
+或OH
-放电,但在书写总反应式时要将H
+或OH
-均换成水,在生成物中出现的是碱或酸,同时使阴极、阳极、反应式得失电子数相同,将两个电极反应式相加,即得总反应的化学方程式.