【知识点详解】
1. 电极反应式的书写:在化学电化学反应中,电极反应式是用来描述在电极上发生氧化或还原反应的过程。在电解还原苯磺酸(C6H5—SO3H)的例子中,阴极是还原反应发生的部位,苯磺酸中的硫元素由+6价降低到+4价,形成苯硫酚C6H5—SH,所以阴极反应式为:C6H5—SO3H+6H++6e-===C6H5—SH+3H2O。
2. 电解方程式的书写及计算:电解NH4HSO4溶液时,阳极氧化,阴极还原。电解方程式为2NH4HSO4=====(NH4)2S2O8+H2↑。利用电流与电量的关系Q=It和法拉第定律,可以计算出电解1小时产生的(NH4)2S2O8的物质的量。
3. 强氧化性物质的生成:在阳极区,氢氧自由基(HO·)的生成是通过HCl和CuCl2混合液电解实现的。阳极反应可能为:2HCl → Cl2↑ + 2H+ + 2e-,生成的氢氧自由基参与了后续的氧化反应。
4. 电解法制Na2FeO4的反应:电解法制取Na2FeO4的过程中,涉及到铁元素和钠离子的氧化还原反应,总的电解反应可以表示为:2Fe + 3Na2O2 + 6H2O → 2Na2FeO4 + 6H2。
5. 铝离子电池的充电反应:在充电过程中,石墨电极上的电极反应为:Cm[O2-]+AlCl + e-→Cm[AlCl]+O2,这是脱嵌AlCl阴离子的过程。
6. 镁电池的正极反应:镁电池放电时,正极Mo3S4被还原,反应式为:Mo3S4 + 2xMg2+ + 2xe- → MgxMo3S4。
7. 固体氧化物燃料电池的电极反应:以甲烷为燃料,电极a是燃料电极,电极反应为:CH4 - 8e- + 4O2- → CO2 + 2H2O。
8. 甲醇燃料电池的充电反应:充电时,阴极是还原反应,甲醇被氧化生成CO2,电极反应式为:CH3OH + 8OH- - 6e- → CO2 + 5H2O。
9. 熔融碳酸盐电解技术的阴极反应:电解时,CO2在阴极被还原,电极反应式为:2CO2 + O2 + 4e- → 2CO。
10. 电解法制氨的阴极反应:在仅允许质子通过的电解质中,氨的生成发生在阴极,电极反应为:N2 + 6H+ + 6e- → 2NH3。
11. CO2和H2制乙烯的阴极反应:在高温下,CO2在阴极被还原生成C2H4,电极反应式为:2CO2 + 6H2 + 6e- → C2H4 + 4H2O。
12. 氮氧化物动态库仑仪的电极反应:NiO电极上NO的电极反应式为:NO + 2e- → N2 + O2-。
这些知识点涵盖了电化学的基本概念,包括电解反应、电极反应式的书写、氧化还原反应、燃料电池的工作原理以及相关化学方程式的计算。在学习和应用这些知识时,需理解氧化还原反应的本质和电极电位的影响因素,以及电解过程中电子转移与物质转化的关系。