原电池电极反应式的书写.docx

原电池电极反应式的书写原电池电极反应式的书写一、首先推断原电池的正负极(1)负极：一般来说，较活泼的金属失去电子，为原电池的负极，这时负极材料本身被氧化，其电极反应式有两种状况：负极金属失去电子后生成的金属阳离子不与电解质溶液的成分反应，此时的电极反应式可表示为：M-ne-=Mn÷负极金属失去电子后生成的金属阳离子与电解质溶液的成分反应，此时的电极反应要将金属失去电了后的反应、金属阳离子与电解质溶液的反应叠加在一起，如铅蓄电池的负极反应为：Pb+S0422e-=PbS04e还有一种状况是负极材料本身不反应，如燃料电池，在书写负极反应式时，要将燃料失电子的反应极其产物与电解质溶液中的反应叠加在一起书写，如：H2-02(KOH溶液)电池的负极反应为：H2+20H一一2e-=2H20o(2)正极：先推断在正极发生反应的物质，其电极反应式有两种状况：当负极材料与电解质溶液能发生自发的化学反应时，在正极上发生电极反应的物质是电解质溶液中的某种微粒；当负极材料与电解质溶液不能发生自发的化学反应时，在正极上发生电极反应的物质是溶解在电解质溶液中的02。后再依据详细状况写出正极反应式，在书写时也要考虑正极反应产物是否与电解质溶液反应的问题，若反应也要书写将加后的反应式。二、依据原电池反应书写电极反应式(1)找动身生氧化反应和还原反应的物质，确定正负极产物。(2)利用电荷守恒分别写出电极反应式。(3)验证：两个电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同，则书写正确。三、须要留意的问题(1)在正极上，若是电解质溶液中的某种离子被还原，无论该离子是强电解质供应的，还是弱电解质供应的，一律写成离子符号；而在原电池反应式中，要遵循离子方程式的书写规则，只有易溶的强电解质才用离子符号来表示。(2)依据金属的活泼性推断原电池的正负极不是肯定的，还要看电解质溶液，如铁片和铝片插入氢氧化钠溶液中组成的原电池虽然镁比铝活泼，但由于铝和氢氧化钠溶液反应失去电子被氧化,因而铝是负极，此时的电极反应为：负极：21.-6e-=213+正极：6H20+6e-=60H-+3H2或2A13+2H20+6c-+20H-=21O2-+3H2再如，将铜片和铝片同时插入浓硝酸中组成原电池时，由于铝在浓硝酸中发生了钝化，铜却失去电子是原电池的负极被氧化，此时的电极反应为：负极：Cu-2e=Cu2+正极：2N03-+4H+2e-=2N02+2H20(3)要留意电解质溶液的酸碱性在正负极上发生的电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系。如氢一氧燃料电池就分酸式和碱式两种，在酸性溶液中的电极反应：负极：2H2-4e-=4H+正极02+4H+4e-=2H20假如是在碱性溶液中，则不行能有H+出现，同样在酸性溶液中，也不能出现0H-o由于CH4、CH30H等燃料电池在碱性溶液中，碳元素是以C032一离子形式存在的，故不是放出CO2。(4)还要留意电子转移的数目在同一个原电池中，负极失去电子的总数肯定等于正极得到电子的总数，所以在书写电极反应式时，要留意电荷守恒。这样可避开在有关计算时产生错误或误差，也可避开由电极反应式写总反应方程式或由总方程式改写电极反应式时所带来的失误。(5)抓住总的反应方程式从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池。而两个电极相加即得总的反应方程式。所以对于一个生疏的原电池，只要知道总的反应方程式和其中的一个电极反应式，就可写出另一个电极反应式。举例分析：例题1CH30H和02在KoH溶液中组成燃料电池,该电池的负极反应式为o解析：第一步：找氧化还原反应中的对应关系：氧化剂还原产物：还原剂氧化产物，在负极反应。即：负极：CH30H（还原剂）C032-（氧化产物）其次步：分析电子转移的物质的量，CH30H中碳元素为一2价，C032一中碳元素为+4价，1.mo1.CH30H转移6mo1.电子。即负极：CH30HC032-+6e-第三步：依据电荷原理配平以上电极反应式，缺少的物质从反应介质中找寻。因为该电池为碱性电池，而且左右相差8mo1.负电荷，所以应当在左边添加8mo1.0H-o即:负极：CH30H+80H-=C032-+6e-第四步：OH或H+与H20为对应关系，即一边有OH或H+,则另一边有H20o所以负极反应式为：CH30U+80H-=C032-+6e-+6H20或CH3OH-6e-+80H=C032-+6H20答案：CH30H+80H-=C032-+6e-+6H20或CH30H-6-÷80H-=C032-+6H20变式若将KOH的碱性反应环境变为酸性环境，则该电池的负极反应式为0解析：还原剂为CH30H,氧化产物为C02,在负极1mo1.CH30H生成C02共转移6f1101电子，在上题第三步中须要在右边添加6moIH÷,在第四步中应当有1mo1.H20参与反应，即负极电极反应式为CH30H+H20=C02+6e-+6H+或CH30H-6e-+H20=C02+6H+答案：CH30H+H20=C02+6e-+6H+或CH30H-6e-+H20=C02+6H+【例题2】可用于电动汽车的铝一空气燃料电池，通常以NaC1.溶液或NaOII溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是A.以NaC1.溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应式为：02+2H20+4e-=40H-B.以NaOH溶液为电解液时，负极反应为：A1.+30H-3e-=A1.(OH)3c.以NaoH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极解析：电解质溶液显碱性或中性，该燃料电极的正极发生反应为：02÷2H20+4e-=40H-,A对；铝作负极，负极反应应当是铝失去电子变为铝离子，在氢氧化钠的溶液中铝离子接着与过量的碱反应生成偏铝酸根，因此负极反应为：A1.+40H一一3e-=102-+2H20,故B错：该电池在碱性条件下消耗了碱，反应式为4AI+302+40H=4A102-+2H2O,溶液PH降低，因此C错：电池工作时，电子从负极出来经过外电路流到正极，乂称D错。答案：A跟踪练习练习1.据报道，摩托罗拉公司的一种以甲醇为原料，以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池，充一次电可持续运用一个月。(1)关于该电池的叙述错误的是放电时，正极反应为：02+4e-+4H+=2H20放电时，负极反应为：CH30H-6e-+80H-=C032-+6H20充电时，原电池的负极与电源的正极相连接充电时，阴极反应为:40H-4e-=2H2O+02(2)若以熔融的K2CO3为电解质，阳极充入C02与02的混合气体。试写出该燃料电池的电极反应式：负极:正极解析：(1)放电时，正极是02得电子，但溶液是碱性的，电极反应式是：02+4e+2H20=40H-。充电时，原电池的负极与电源的负极相连接，让发生了氧化反应的原电池的负极被还原，阴极发生的是得电子的还原反应，即C032-+6e-+6H20=CH30H+80H-(2)熔融的K2C03为电解质时，电极反应中只有C032-参与反应或作为产物，没有H+、OH-O答案：(1)®(2)负极：CH30H-6e-+80H-=C032-+6H20；正极：02+4e-+2H20=40H-练习2.市场上常常见到的标记为1.iion的电池称为锂离子电池。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导1.i+的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为:下列说法不正确的是.放电时，负极的电极反应式：1.i-e-=1.i+B.充电时，1.iO.85NiO2既发生氧化反应乂发生还原反应C.该电池不能用水溶液作为电解质D.放电过程中1.i+向负极移动解析：A项1.i从零价升至正价，失去电子，作为负极，故正确：B项反应逆向进行时。反应物只有一种，故化合价既有.升，乂有降，所以既发生领化反应又发生还原反应，故正确：C项由于1.i可以与水反应，故电解质应为非水材料正确：D项原电池中阳离子应迁移至正极失电子，故错误。答案：D练习3.(2011浙江高考)将NaC1.溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发觉液滴覆盖的圆周中心区（八）已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。导致该现象的主要缘由是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是A.液滴中的CI一由a区向b区迁移B.液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：02+2H20+4e-=40H-C.液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2+由a区向b区迁移，与b区的OH-形成Fe(OH)2,进一步氧化、脱水形成铁锈D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCI溶液，则负极发生的电极反应为：Cu-2e=Cu2+解析：液滴边缘02多，在碳粒上发生正极反应02+2H20+4e-=40H-液滴下的Fe发生负极反应，Fe-2e-=Fe2+,为腐蚀区（八）。A选项错误，C1.一由b区向a区迁移；B选项正确；C选项借误，液滴下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀；D选项错误，Cu更稳定，作正极，反应为02+2H20+4e-=40H。答案：