原電池電極反應(yīng)式的書寫

1、電化學(xué)中電極反應(yīng)式的書寫技巧電化學(xué)中電極反應(yīng)式的書寫技巧復(fù)習(xí)：氧化還原反應(yīng)（本質(zhì)：電子在反應(yīng)物之間的轉(zhuǎn)移）氧化還原反應(yīng)（本質(zhì)：電子在反應(yīng)物之間的轉(zhuǎn)移）一、原電池中電極反應(yīng)式的書寫一、原電池中電極反應(yīng)式的書寫先確定原電池的正負(fù)極，列出正負(fù)極上的反應(yīng)物質(zhì)，并標(biāo)出相同數(shù)目電子的得失。 兩電極反應(yīng)式相加，與總反應(yīng)方程式對(duì)照驗(yàn)證電極產(chǎn)物在電解質(zhì)溶液的環(huán)境中，應(yīng)穩(wěn)定存在。列物質(zhì)列物質(zhì)標(biāo)得失標(biāo)得失看環(huán)境看環(huán)境配守恒配守恒兩式相加兩式相加驗(yàn)總式驗(yàn)總式1、列物質(zhì)，標(biāo)得失 若兩電極為金屬電極，根據(jù)金屬的活潑性判斷出正負(fù)極。負(fù)極:失電子（發(fā)生氧化反應(yīng)），生成陽(yáng)離子， 考慮該陽(yáng)離子是否與電解質(zhì)溶液反應(yīng)。正極:溶液中陽(yáng)

2、離子得電子（發(fā)生還原反應(yīng)）。再找出得失電子的數(shù)量。2、看環(huán)境 配守恒 負(fù)極反應(yīng)生成的陽(yáng)離子與電解質(zhì)溶液中的陰離子是否共存。若不共存，則該電解質(zhì)溶液中的陰離子應(yīng)寫入負(fù)極反應(yīng)式； 如：堿性介質(zhì)中生成的H+ 應(yīng)讓其結(jié)合OH- 生成水。 電極反應(yīng)式要遵守電荷守恒和質(zhì)量守恒，得失電子守恒等加以配平。3、兩式相加驗(yàn)總式 正負(fù)極反應(yīng)式相加得到電池反應(yīng)的總反應(yīng)式。若已知電池反應(yīng)的總反應(yīng)式，可先寫出較易書寫的書寫電極反應(yīng)式，然后在電子守恒的基礎(chǔ)上，總反應(yīng)式減去較易寫出的書寫電極反應(yīng)式，即得到較難寫出的書寫電極反應(yīng)式。 例例1:結(jié)合下圖判斷，下列敘述正確的是結(jié)合下圖判斷，下列敘述正確的是 A和和中正極均被保護(hù)中正

3、極均被保護(hù)B和和中負(fù)極反應(yīng)均是中負(fù)極反應(yīng)均是Fe2e=Fe2C和和中正極反應(yīng)均是中正極反應(yīng)均是O22H2O4e=4OHD和和中分別加入少量中分別加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有藍(lán)色沉淀溶液，均有藍(lán)色沉淀( A )例2:寫出鎂、鋁與電解質(zhì)溶液組成的原電池，電極反應(yīng)式。負(fù)極反應(yīng)式：正極反應(yīng)式：AlAl3e3e4OH4OHAlOAlO2 22H2H2 2O O6H6H2 2O+6eO+6e- - =3H =3H2 2 +6OH +6OH- -NaOH為電解質(zhì)為電解質(zhì)H H2 2SOSO4 4溶液為電解質(zhì)溶液為電解質(zhì)負(fù)極反應(yīng)式：正極反應(yīng)式：Mg2 2e eMg2+2H+2eH2解析：當(dāng)NaOHNa

4、OH為電解質(zhì)溶液時(shí)，為電解質(zhì)溶液時(shí)，因?yàn)锳l能與NaOHNaOH反應(yīng)，所以反應(yīng)，所以Al為負(fù)極，Mg為正極1 1、找出該原電池反應(yīng)的方程式：、找出該原電池反應(yīng)的方程式： 2Al2Al2H2H2 2O O2NaOH2NaOH2NaAlO2NaAlO2 23H3H2 22 2、找出負(fù)極：、找出負(fù)極：AlAl3 3、分解負(fù)極行為：、分解負(fù)極行為： 首先，首先，AlAl失去電子：失去電子：AlAl3e3eAlAl3 3 考慮考慮AlAl3 3能電解質(zhì)能電解質(zhì)NaOHNaOH溶液反應(yīng)：溶液反應(yīng)：AlAl3 34OH4OHAlOAlO2 22H2H2 2O O則負(fù)極反應(yīng)為與的加合：則負(fù)極反應(yīng)為與的加合：A

5、lAl3e3e4OH4OHAlOAlO2 22H2H2 2O O4 4、正極反應(yīng)由總反應(yīng)減負(fù)極反應(yīng)可得正極（、正極反應(yīng)由總反應(yīng)減負(fù)極反應(yīng)可得正極（MgMg）：）： 6H6H2 2O+6eO+6e- - =3H =3H2 2 +6OH +6OH- -當(dāng)H H2 2SOSO4 4溶液為電解質(zhì)時(shí)：溶液為電解質(zhì)時(shí)：因?yàn)镸gMg的活潑性大于的活潑性大于AlAl，所以為，所以為MgMg負(fù)極，負(fù)極，AlAl為正極為正極負(fù)極反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式：Mg2 2e eMg2+正極反應(yīng)式：2H+2eH2應(yīng)用：燃料電池電極反應(yīng)式的書寫應(yīng)用：燃料電池電極反應(yīng)式的書寫如：H2O2燃料電池乙醇氧氣燃料電池電極：惰性電極（Pt、

6、石墨、Au）。電解質(zhì)溶液：酸性電解質(zhì)溶液如：H2SO4溶液；堿性電解質(zhì)溶液如：NaOH溶液；熔融氧化物如：Y2O3; 熔融碳酸鹽如：K2CO3等。燃料包含：可然性氣體H2；烴如：CH4；醇如C2H5OH等具體書寫方法：第一步：寫出電池總反應(yīng)式燃料電池的總反應(yīng)與燃料的燃燒反應(yīng)一致，若產(chǎn)物能和電解質(zhì)反應(yīng)則總反應(yīng)為加合后的反應(yīng)。如氫氧燃料電池的總反應(yīng)為：2H2+O2=2H2O；甲烷燃料電池（電解質(zhì)溶液為NaOH溶液）的反應(yīng)為：CH4+2O2=CO2+2H2O CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 式+式得燃料電池總反應(yīng)為：CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O第二步：寫出電池的正極反

7、應(yīng)式根據(jù)燃料電池的特點(diǎn)，一般在正極上發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)都是O2，隨著電解質(zhì)溶液的不同，其電極反應(yīng)有所不同，其實(shí)，我們只要熟記以下四種情況：（1）酸性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式：O2+4H+4e- =2H2O（2）堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應(yīng)式： O2+2H2O+4e-=4OH- （3）固體電解質(zhì)（高溫下能傳導(dǎo)O2-）環(huán)境下電極反應(yīng)式： O2+4e- =2O2-（4）熔融碳酸鹽（如：熔融K2CO3）環(huán)境下電極反應(yīng)式： O2+2CO2+4e2CO32-。第三步：根據(jù)電池總反應(yīng)式和正極反應(yīng) 式寫出電池的負(fù)極反應(yīng)式電池負(fù)極反應(yīng)式 =電池的總反應(yīng)式-電池正 極反應(yīng)式注意： 總反應(yīng)式和正極反應(yīng)式轉(zhuǎn)移電子相

8、等時(shí)才能直接相減，否則，要先配平，再相減。 1下圖為氫氧燃料電池原理示意 圖，按照此圖的提示，下列敘述不正確的是 Aa電極是負(fù)極 Bb電極的電極反應(yīng)為：4OH-4e-= 2H2O+O2C氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源D氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部?jī)?chǔ)藏在電池內(nèi)的新型發(fā)電裝置( B )2科學(xué)家近年來(lái)研制出一種新型細(xì)菌燃料電池，利用細(xì)菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為氫氣，氫氣進(jìn)入以磷酸為電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電。電池負(fù)極反應(yīng)為： AH22OH2H2O2eBO24H4e2H2OCH22e2HDO22H2O4e4OH( C )3一種燃料電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化

9、碳。該電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是A.CH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2e-BO2(g)+4H(aq)+4e=2H2O(1)CCH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H(aq)+6eDO2(g)+2H2O(1)+4e=4OH( C )4、以甲烷和氧氣組成的燃料電池，以KOH為電解質(zhì)，負(fù)極反應(yīng)式：；正極反應(yīng)式：；總反應(yīng)式：；以H2SO4溶液為電解質(zhì)：負(fù)極反應(yīng)式：；正極反應(yīng)式：；總反應(yīng)式：；CH4+10OH+8e=CO32+7H2OO2 +2H2O+4e=4OHCH4 + 2KOH + 2O2 = K2CO3 + 3H2OCH48e+H2O=CO2 +HO

10、2 +H+4e=H2OCH4 + 2O2 = CO + H2O解析： 甲烷燃料電池以多孔鎳板為兩極,電解質(zhì)溶液為KOH，生成的CO2還要與KOH反應(yīng)生成K2CO3，所以： 總反應(yīng)為：CH4 + 2KOH + 2O2 = K2CO3 + 3H2O。 正極的電極反應(yīng)式為：O2 +2H2O+4e=4OH。負(fù)極反應(yīng)式=總反應(yīng)式-正極反應(yīng)式（得失電子相等） 所以負(fù)極的電極反應(yīng)式：CH4+10OH+8e=CO32+7H2O以H2SO4溶液為電解質(zhì)：總反應(yīng)為：CH4 + 2O2 = CO + H2O正極的電極反應(yīng)式為：O2 +H+4e=H2O。負(fù)極反應(yīng)式=總反應(yīng)式-正極反應(yīng)式（得失電子相等）負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)：

11、CH48e+H2O=CO2 +H正極正極:NiO2+2e-+2H2O=Ni(OH)2+2OH-已知愛迪生蓄電池在堿性條件下的電池反應(yīng)式為：Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2 試寫出放電時(shí)的正、負(fù)極,充電時(shí)的陰、陽(yáng)極的電極反應(yīng)式。 放電放電負(fù)極負(fù)極:Fe-2e-+2OH-= Fe(OH)2 充電：充電：陰極：陰極：Fe(OH)2+2e-= Fe+2OH- 陽(yáng)極：陽(yáng)極：Ni(OH)2+2OH-2e-= NiO2+2H2O寫出甲烷燃料電池在固體電解質(zhì)（高溫下能傳導(dǎo)O2-）下的電極反應(yīng)式答案：正極反應(yīng)：O2+4e-=2O2- 負(fù)極反應(yīng)：CH4+4O2-8e-=CO2+2H2O寫出甲烷燃料電池在熔融碳酸鹽（如：熔融K2CO3）環(huán)境下的電極反應(yīng)式正極反應(yīng)式：O2+2CO2+4e2CO32- 負(fù)極反應(yīng)式：CH4+4CO32-8e= 5CO2+2H2O 小 結(jié)一、簡(jiǎn)單原電池電極反應(yīng)式的書寫1.列物質(zhì) 標(biāo)得失2.看環(huán)境 配守恒3.兩式相加驗(yàn)總式二：復(fù)雜原電池電極反應(yīng)式的書寫二：復(fù)雜原電池電極反應(yīng)式的書寫第一步：寫出電池總反應(yīng)式并用雙線橋分析第一步：寫出電池總反應(yīng)式并用雙線橋分析第二步：先寫簡(jiǎn)單級(jí)反應(yīng)式（第二步：先寫簡(jiǎn)單級(jí)