電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)技巧

1、電化學(xué)中電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)技巧電化學(xué)中 HYPERLINK http:/ 電極反應(yīng)式的 HYPERLINK http:/ 書(shū)寫(xiě)不僅是電化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，更是高考的熱點(diǎn)題型之一，下面就如何正確書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式進(jìn)行了較為詳盡的歸納總結(jié)，旨在“拋磚引玉”。一、 HYPERLINK http:/ 原電池中電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)1、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。2、注意負(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(xiě)入負(fù)極反應(yīng)式,如AlCuNaHCO3溶液構(gòu)成的原電池中，因Al失去電子生成的Al3+能與HCO3反應(yīng)：Al3+3

2、HCO3=Al(OH)3+3CO2，故鋁件（負(fù)極）上發(fā)生的反應(yīng)為：Al3e+3HCO3=Al(OH)3+3CO2，而不是僅僅寫(xiě)為：Al3e=Al3+。3、若正極上的反應(yīng)物質(zhì)是O2，且電解質(zhì)溶液為中性或堿性，電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)H+，且水必須寫(xiě)入正極反應(yīng)式中，與O2結(jié)合生成OH-，若電解質(zhì)溶液為 HYPERLINK http:/ 酸性，電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)OH，且H+必須寫(xiě)入正極反應(yīng)式中，與O2結(jié)合生成水。如例1、例2。4、正負(fù)極反應(yīng)式相加（電子守恒）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(xiě)出較易書(shū)寫(xiě)的電極反應(yīng)式，然后在電子 HYPERLINK http:/ 守恒的基礎(chǔ)上，總反應(yīng)

3、式減去較易寫(xiě)出的電極反應(yīng)式，即得到較難寫(xiě)出的電極反應(yīng)式。如例2。例1、有人設(shè)計(jì)以Pt和Zn為電極材料，埋入人體內(nèi)作為作為某種心臟病人的心臟起搏器的能源。它依靠跟人體內(nèi)體液中含有一定濃度的溶解氧、H+和Zn2+進(jìn)行工作，試寫(xiě)出該電池的兩極反應(yīng)式。解析：金屬鉑是相對(duì)惰性的，金屬鋅是相對(duì)活潑的，所以鋅是負(fù)極，Zn失電子成為Zn2+，而不是ZnO或Zn(OH)2，因?yàn)轭}目已告訴H+參與作用。正極上O2得電子成為負(fù)二價(jià)氧，在H+作用下肯定不是O2-、OH-等形式，而只能是產(chǎn)物水。故發(fā)生以下電極反應(yīng)：負(fù)極：2Zn4e-= 2Zn2+，正極：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O 。例2、用金屬鉑片插入

4、KOH溶液中作電極，在兩極上分別通入甲烷和氧氣，形成甲烷氧氣燃料電池，該電池反應(yīng)的 HYPERLINK http:/ 離子方程式為：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，試寫(xiě)出該電池的兩極反應(yīng)式。解析：從總反應(yīng)式看，O2得電子參與正極反應(yīng)，在 HYPERLINK http:/ 強(qiáng)堿性溶液中，O2得電子與H2O結(jié)合生成OH-，故正極反應(yīng)式為：2O2+4H2O+8e- =8OH-。負(fù)極上的反應(yīng)式則可用總反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式（電子守恒）得CH4+10OH-8e-= CO32-+7H2O。二、電解池中電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)1、首先看陽(yáng)極材料，如果陽(yáng)極是活潑電極（金屬活動(dòng)順序表Ag以前），則應(yīng)是陽(yáng)極

5、失電子，陽(yáng)極不斷溶解，溶液中的陰離子不能失電子。2、如果陽(yáng)極是惰性電極（Pt、Au、石墨），則應(yīng)是電解質(zhì)溶液中的離子放電，應(yīng)根據(jù)離子的放電順序進(jìn)行書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式。陽(yáng)極（惰性電極）發(fā)生氧化反應(yīng)，陰離子失去電子被氧化的順序?yàn)椋篠2-SO32-I-Br -Cl-OH- HYPERLINK http:/ 水電離的OH-含氧酸根離子F-。陰極發(fā)生還原反應(yīng)，陽(yáng)離子得到電子被還原的順序?yàn)椋篈g+Hg2+Fe3+Cu2+（酸電離出的H+）Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+（水電離出的H+）Al3+Mg2+Na+Ca2+K+。（注：在水溶液中Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+這些活潑金屬陽(yáng)離子不被還原，這

6、些活潑金屬的冶煉往往采用電解無(wú)水熔融態(tài)鹽或氧化物而制得）。例3、寫(xiě)出用石墨作電極，電解飽和食鹽水的電極反應(yīng)式。解析：由于電極材料為石墨，是惰性電極，不參與電極反應(yīng)，則電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)只考慮溶液中的離子放電順序即可。溶液中的離子：Cl- 、Na+ 、OH- 、H+，移向陽(yáng)極的陰離子有Cl-和水電離出的OH-，但在陽(yáng)極上放電的是Cl-；移向陰極的陽(yáng)離子有Na+和水電離出的H+，但在陰極上放電的是H+。所以上述電解池的電極反應(yīng)為：陽(yáng)極：2Cl-2e-= Cl2，陰極：2H+2e-= H2或2H2O+2e-= H2+2OH-。若將上述石墨電極改成銅作電極，試寫(xiě)出電解飽和食鹽水的電極反應(yīng)式。解析：由于電

7、極材料為Cu，是活潑電極，銅參與陽(yáng)極反應(yīng)，溶液中的陰離子不能失電子，但陰極反應(yīng)仍按溶液中的陽(yáng)離子放電順序書(shū)寫(xiě)。該電解池的電極反應(yīng)為：陽(yáng)極：Cu2e-= Cu2+，陰極：2H+2e-= H2或2H2O+2e-= H2+2OH-。（注：陽(yáng)極產(chǎn)生的Cu2+可與陰極產(chǎn)生的OH-結(jié)合成Cu(OH)2沉淀，不會(huì)有Cu2+得電子情況發(fā)生。）三、可充電電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)可充電電池是聯(lián)系原電池與電解池的橋梁，它也是電化學(xué)知識(shí)的重要知識(shí)點(diǎn)。放電為原電池反應(yīng)，充電為電解池反應(yīng)。原電池的負(fù)極反應(yīng)與電解池的陰極反應(yīng)，原電池的正極反應(yīng)與電解池的陽(yáng)極反應(yīng)互為逆反應(yīng)。只要我們按前面方法能熟練書(shū)寫(xiě)放電(即原電池)的電極反應(yīng)式

8、，就能很快寫(xiě)出充電(即電解池)的電極反應(yīng)式。例4、鉛蓄電池反應(yīng)為：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O。試寫(xiě)出放電和充電時(shí)的電極反應(yīng)式。解析：因?yàn)榉烹姙樵姵胤磻?yīng)：Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4+2H2O。Pb失電子發(fā)生負(fù)極反應(yīng)，產(chǎn)生的Pb2+在H2SO4溶液中結(jié)合SO42-生成難溶于水的PbSO4，故其負(fù)極反應(yīng)式為：Pb+SO42-2e-=PbSO4。由電子守恒可知，其正極反應(yīng)式為總式減去負(fù)極反應(yīng)式：PbO2+ SO42-+4H+2e-= PbSO4+2H2O。充電為電解池反應(yīng)，其電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)是這樣的，陰極反應(yīng)式為原電池負(fù)極反應(yīng)式的逆反應(yīng)，即PbSO4+2e-

9、=Pb+SO42-；陽(yáng)極反應(yīng)式為原電池正極反應(yīng)式的逆反應(yīng)，即PbSO4+2H2O2e-= PbO2+ SO42-+4H+。四、特殊情況電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)在書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式時(shí)，一定要注意一些特殊情況。1、注意溶液中的離子濃度的改變會(huì)引起離子放電順序的改變?nèi)芤褐械碾x子濃度改變，有時(shí)可導(dǎo)致離子放電順序的改變。例5、在給某鍍件鍍鋅時(shí)，電鍍液是飽和ZnCl2溶液，試寫(xiě)出該電鍍池的電極反應(yīng)式。解析：在飽和ZnCl2溶液中，放電能力：H+Zn2+，但溶液中Zn2+的濃度遠(yuǎn)大于水電離出來(lái)的H+的濃度，所以陰極應(yīng)是Zn2+放電，而不是H+放電。其電極反應(yīng)式為：陽(yáng)極：Zn2e-= Zn2+；陰極：Zn2+2e-= Z

10、n。2、注意電解質(zhì)溶液的改變會(huì)引起電極正負(fù)的改變?cè)谠姵刂?，一般較活潑金屬作負(fù)極，但當(dāng)電解質(zhì)溶液發(fā)生改變時(shí)，較活潑金屬就不一定作負(fù)極了。例6、將銅片和鋁片用導(dǎo)線(xiàn)相連，分別同時(shí)插入稀H2SO4和濃HNO3中，寫(xiě)出兩池的電極反應(yīng)式。解析：在稀H2SO4作電解質(zhì)溶液的原電池中，較活潑的鋁被氧化作負(fù)極，銅作正極。其電極反應(yīng)為：負(fù)極（Al）：2Al6e-=2Al3+；正極（Cu）：6H+6e-= 3H2。在濃HNO3作電解質(zhì)溶液的原電池中，因?yàn)锳l在濃HNO3中鈍化，較不活潑的銅作負(fù)極，其電極反應(yīng)為：負(fù)極（Cu）：Cu2e-= Cu2+；正極（Al）：2NO3-+4H+2e-=2 NO2+2H2O。但隨

11、著反應(yīng)的進(jìn)行，濃HNO3逐漸變稀，正極電極反應(yīng)又有：NO3-+4H+3e-= NO+2H2O。3 、注意電解質(zhì)溶液的酸堿性改變會(huì)引起電極反應(yīng)的改變有些電池若改變其電解質(zhì)溶液的酸堿性，雖不會(huì)改變電池的正負(fù)極，但卻改變了電極反應(yīng)。例7、若將例2中的電解質(zhì)KOH溶液改為稀硫酸，其它條件不變，試寫(xiě)出該電池兩極的電極反應(yīng)式。解析：該題雖只改變了電解質(zhì)溶液的酸堿性，但總反應(yīng)式與例2不相同了，其總反應(yīng)式為CH4+2O2CO2+2H2O。這樣，在正極上O2得電子生成的O2-會(huì)與稀硫酸中的H+結(jié)合生成水，而不再生成OH-（OH-能與H+繼續(xù)反應(yīng)生成水）。正極反應(yīng)式為：2O2+8H+8e- = 4H2O，負(fù)極上的

12、反應(yīng)式則可用總反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式（電子守恒）得：CH4+2H2O8e-= CO2+8H+。電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)錯(cuò)誤例析不能正確判斷原電池正負(fù)極將Al片和Cu片用導(dǎo)線(xiàn)相連，插入濃HNO3中，形成原電池。錯(cuò)誤：負(fù)極：2Al-6e=2Al3+正極：6H+6e=3H2解析：將Al片和Cu片用導(dǎo)線(xiàn)相連，插入濃HNO3，由于Al在濃硝酸中鈍化，不能持續(xù)反應(yīng)，而Cu卻能與濃HNO3持續(xù)反應(yīng)，所以Cu為負(fù)極，Al為正極，因此正負(fù)極的判斷應(yīng)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)來(lái)確定，誰(shuí)失去電子，誰(shuí)做為負(fù)極。 正確：負(fù)極：2Cu-4e-=2Cu2+ 正極：2NO3-+2e-+4H+=2NO2+2H2O不能正確判斷電極產(chǎn)物例2、將A

13、l片和Cu片用導(dǎo)線(xiàn)相連，插入稀NaOH溶液中形成原電池。錯(cuò)誤：負(fù)極：2Al-6e-=2Al3+正極：6H+6e-=3H2解析：Cu片和Al片用導(dǎo)線(xiàn)相連插入NaOH溶液中，其實(shí)質(zhì)是Al和NaOH溶液反應(yīng)，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2， Al失去電子生成AlO2-,而正極由于H+在堿性條件下不能大量存在，所以得到電子的物質(zhì)是H2O正確：負(fù)極：2Al+8OH-6e-=2AlO2-+4H2O正極：6H2O+6e-=3H2+6OH-忽視電極產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液反應(yīng)例3、氫氧燃料電池是一種高效低污染的新型電池，主要用于航天領(lǐng)域，它的電極材料一般為活化電極，具有很強(qiáng)的催化活性。如鉑電極、

14、活性炭電極等，電解質(zhì)溶液一般為40%的KOH溶液，寫(xiě)出電極反應(yīng)式：錯(cuò)誤：負(fù)極：2H2-4e-=4H+ 正極：O2+2H2O+4e-=4OH-解析：在負(fù)極H2失去電子生成H+，而H+在堿性溶液中與OH-反應(yīng)，生成H2O，因此應(yīng)把兩個(gè)式子合并為：2H2+4OH-4e-=4H2O 正確：負(fù)極：2H2+4OH-4e-=4H2O正極：O2+2H2O+4e-=4OH-忽視了電解質(zhì)的狀態(tài)例4、固體氧化物燃料電池是由美國(guó)西屋公司研制開(kāi)發(fā)的，它從固體氧化鋯氧化釔為電解質(zhì)，這種固體電解質(zhì)在高溫下允許氧離子(O2-)在其間通過(guò)。該電池的工作原理如圖所示，其中多孔電極a、b均不參與電極反應(yīng)多孔電極a.固體電解質(zhì)多孔電

15、極b2c 1/2O2(干燥) H2H2O2e-O2-2e-其電極反應(yīng)式為。錯(cuò)誤：負(fù)極：2H2-4e-=4H+ 正極：O2+2H2O+4e=4OH-解析：此類(lèi)燃料電池的電解質(zhì)是固體，并不是水溶液，因此正極電極反應(yīng)為：O2+4e-=2O2-正確：負(fù)極：2H2+2O2-4e-=2H2 正極：O2+4e-=2O2-忽視了金屬單質(zhì)與陰、陽(yáng)離子的放電順序例5、電解醋酸的濃溶液，以Pb做電極，在電解過(guò)程中，無(wú)沉淀產(chǎn)生，但電解效率逐漸下降，同時(shí)H+也隨之降低，隨后溶液不再導(dǎo)電，電解自然停止。電極反應(yīng)是；電解總反應(yīng)的方程式為；錯(cuò)誤：陽(yáng)極：4OH4e-=O2+2H2O 陰極：2H+2e-=H2分析：放電順序： 陽(yáng)

16、極：非惰性電極OH- CH3COO- 陰極：H+放電，Pb2+與CH3COO-結(jié)合生成難電離的(CH3COO)2Pb(1)本題屬于電解的應(yīng)用。用鉛做陽(yáng)極材料，根據(jù)電解規(guī)律，非惰性電極做陽(yáng)極時(shí)，陽(yáng)極本身被氧化而溶解，即Pb-2e-=Pb2+，而Pb2+與CH3COO-結(jié)合生成難電離的(CH3COO)2Pb，所以陽(yáng)極反應(yīng)為：Pb+2CH3COOH-2e-=(CH3COO)2Pb+2H+，陰極反應(yīng)為：2H+2e=H2(2)電解總反應(yīng)式為：Pb+2CH3COOH (CH3COO)2Pb+H2練習(xí)1： 按圖所示進(jìn)行鐵釘被腐蝕的實(shí)驗(yàn)，一周后觀察：若試管中液面上升，發(fā)生的是腐蝕，電極反應(yīng)：正極，負(fù)極。若試管

17、中液面下降，發(fā)生的是腐蝕，電極反應(yīng)：正極，負(fù)極。練習(xí)2： 將鉑電極插入氫氧化鉀溶液，然后向兩個(gè)電極分別通入甲烷等燃料和氧氣等氧化劑組成的一種電池。由于所發(fā)生的反應(yīng)類(lèi)似于甲烷的燃燒，所以稱(chēng)為燃料電池。根據(jù)兩極上反應(yīng)實(shí)質(zhì)判斷通入甲烷的一極為電池的極，這一電極的反應(yīng)式為，該電池放電反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為。練習(xí)3 ：設(shè)計(jì)出燃料電池使汽油氧化直接產(chǎn)生電流是本世紀(jì)最富有挑戰(zhàn)性的課題之一，最近有人制造了一種燃料電池，一個(gè)電極通入空氣，另一電極通入汽油蒸氣，電池的電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的 ZrO2晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2-，回答如下問(wèn)題：以丁烷代表汽油，這個(gè)電池放電時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式是：。這個(gè)電池的

18、正極發(fā)生的反應(yīng)是：，負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是：，固體電解質(zhì)里的O2-的移動(dòng)方向是：，向外電路釋放電子的電極是：。人們追求燃料電池氧化汽油而不在內(nèi)燃機(jī)里燃燒汽油產(chǎn)生動(dòng)力的主要原因是什么？。（4）汽油燃料電池最大的障礙是氧化不完全產(chǎn)生堵塞電極的氣體通道，有人估計(jì)，完全避免這種副反應(yīng)至少還需10年時(shí)間，這正是新一代化學(xué)家的歷史使命。答案：練習(xí)1：（1）吸氧腐蝕 O2+2H2O+4e-=4OH- 2Fe-4e-=2Fe2+（2）吸氫腐蝕 H2+2e-=2H+ Fe-2e-=Fe2+ 練習(xí)2：負(fù) CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O 練習(xí)3：（1）2C4

19、H10+13O2=8CO2+10H2O （2）13O2+52e=26O2- 2C4H10+26O2-52e-=8CO2+10H2O 由通入空氣的電極移向通入汽油蒸汽的電極 負(fù)極 （3）燃料電池具有較高的能量利用率。（4）炭粒高中化學(xué)燃料電池的書(shū)寫(xiě)方法幾種常見(jiàn)的“燃料電池”的電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě) 燃料電池是原電池中一種比較特殊的電池，它與原電池形成條件有一點(diǎn)相悖，就是不一定兩極是兩根活動(dòng)性不同的電極，也可以用相同的兩根電極。燃料電池有很多，下面主要介紹幾種常見(jiàn)的燃料電池，希望達(dá)到舉一反三的目的。一、氫氧燃料電池氫氧燃料電池一般是以惰性金屬鉑（Pt）或石墨做電極材料，負(fù)極通入H2，正極通入 O2，總反

20、應(yīng)為：2H2O22H2O電極反應(yīng)特別要注意電解質(zhì)，有下列三種情況：1電解質(zhì)是KOH溶液（堿性電解質(zhì)）負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為：H22e2H ,2H2OH2H2O,所以： 負(fù)極的電極反應(yīng)式為：H2 2e2OH2H2O；正極是O2得到電子，即：O24e2O2 ，O2 在堿性條件下不能單獨(dú)存在，只能結(jié)合H2O生成OH即：2O22H2O4OH ，因此，正極的電極反應(yīng)式為：O2H2O4e4OH 。 2電解質(zhì)是H2SO4溶液（酸性電解質(zhì)）負(fù)極的電極反應(yīng)式為：H2 2e2H 正極是O2得到電子，即：O24e2O2 ，O2在酸性條件下不能單獨(dú)存在，只能結(jié)合H生成H2O即：O22 HH2O，因此正極的電極反應(yīng)式為：O2

21、4H4e2H2O(O24e2O2 ，2O24H2H2O) 3. 電解質(zhì)是NaCl溶液（中性電解質(zhì)） 負(fù)極的電極反應(yīng)式為：H2 2e2H 正極的電極反應(yīng)式為：O2H2O4e4OH 說(shuō)明： 1.堿性溶液反應(yīng)物、生成物中均無(wú)H；2.酸性溶液反應(yīng)物、生成物中均無(wú)OH； 3.中性溶液反應(yīng)物中無(wú)H 和OH；4.水溶液中不能出現(xiàn)O2。二、甲醇燃料電池甲醇燃料電池以鉑為兩極,用堿或酸作為電解質(zhì)：1 堿性電解質(zhì)（KOH溶液為例）總反應(yīng)式：2CH4O3O2 4KOH 2K2CO36H2O正極的電極反應(yīng)式為：3O212e6H2O12OH 負(fù)極的電極反應(yīng)式為：CH4O 6e8OHCO32 6H2O 2. 酸性電解質(zhì)（

22、H2SO4溶液為例）總反應(yīng)： 2CH4O3O22CO24H2O正極的電極反應(yīng)式為：3O212e12H6H2O 負(fù)極的電極反應(yīng)式為：2CH4O12e2H2O12H 2CO2說(shuō)明：乙醇燃料電池與甲醇燃料電池原理基本相同三、甲烷燃料電池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：CH42KOH 2O2K2CO33H2O。 負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)：CH4 8e8OH CO26H2O CO22OH CO32H2O，所以：負(fù)極的電極反應(yīng)式為：CH410 OH8eCO327H2O 正極發(fā)生的反應(yīng)有：O24e2O2 和O2H2O2OH 所以：正極的電極反

23、應(yīng)式為：O22H2O4e4OH說(shuō)明：掌握了甲烷燃料電池的電極反應(yīng)式，就掌握了其它氣態(tài)烴燃料電池的電極反應(yīng)式四、鋁空氣海水電池：我國(guó)首創(chuàng)以鋁空氣海水電池作為能源的新型海水標(biāo)志燈，以海水為電解質(zhì)，靠空氣中的氧氣使鋁不斷被氧化而產(chǎn)生電流。只要把燈放入海水中數(shù)分鐘，就會(huì)發(fā)出耀眼的白光。電源負(fù)極材料為：鋁；電源正極材料為：石墨、鉑網(wǎng)等能導(dǎo)電的惰性材料。負(fù)極的電極反應(yīng)式為：4Al12e4Al3；正極的電極反應(yīng)式為：3O26H2O12e12OH總反應(yīng)式為：4Al3O26H2O4Al(OH)3說(shuō)明：鋁板要及時(shí)更換,鉑做成網(wǎng)狀是為了增大與氧氣的接觸面積.牛刀小試：熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率，因而受到重視，可

24、用Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì)，CO為陽(yáng)極燃?xì)猓諝馀cCO2的混合氣為陰極助燃?xì)猓频迷?50 下工作的燃料電池，完成有關(guān)的電池反應(yīng)式：負(fù)極反應(yīng)式：2CO2CO4CO24e正極反應(yīng)式： ?？傠姵胤磻?yīng)式： 。案例探究例題某原電池中盛有KOH濃溶液，若分別向_(填“正”或“負(fù)”，下同)極通入可燃性氣體，向_極通入O2，則電路中就有電流通過(guò)，試完成下列問(wèn)題：可燃性氣體正極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)電池總反應(yīng)pH變化(1)H2(2)H2S(3)CO(4)CH4(5)C2H4(6)C2H2命題意圖：考查學(xué)生書(shū)寫(xiě)燃料電池電極反應(yīng)的能力。知識(shí)依托：原電池原理和氧化還原反應(yīng)原理。錯(cuò)解分析：忽視電解質(zhì)溶液

25、是KOH溶液，誤以為負(fù)極能放出酸性氣體。答案：正極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)電池總反應(yīng)pH變化(1)O24e2H2O=4OHH22e2OH=2H2O2H2O2=2H2O變小(2)H2S6e8OH=SO5H2O2H2S3O24OH=2SO4H2O變小(3)CO2e4OH=CO2H2O2COO24OH=2CO2H2O變小(4)CH48e10OH=CO7H2OCH42O22OH=CO3H2O變小(5)C2H412e16OH=2CO10H2OC2H43O24OH=2CO4H2O變小(6)C2H210e14OH=2CO8H2O2C2H25O28OH=4CO6H2O變小錦囊妙計(jì)1、燃料電池的負(fù)極反應(yīng)，一般較難寫(xiě)出，而正

26、極反應(yīng)和電池總反應(yīng)卻較易寫(xiě)出。用電池總反應(yīng)減去正極反應(yīng)可得負(fù)極反應(yīng)，這是寫(xiě)負(fù)極反應(yīng)式的一種巧妙方法。2、O2在酸性（H+）條件下不能單獨(dú)存在，只能結(jié)合H生成H2O;O2 在堿性(OH)條件下不能單獨(dú)存在，只能結(jié)合H2O生成OH突擊訓(xùn)練1.將例題中的惰性電極改為Al電極和Mg電極，并停止通氣體，則：(1)正極反應(yīng)為： ；(2)負(fù)極反應(yīng)為： ；(3)電極總反應(yīng)式為：_；電解質(zhì)溶液的pH變化為：_(填“增大”“不變”或“變小”)。2.將例題中的“KOH(aq)”改為：稀H2SO4，其他同例題，試回答前(4)問(wèn)。可燃性氣體正極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)電池總反應(yīng)pH變化(1)H2(2)H2S(3)CO(4)CH4(

27、5)C2H4(6)C2H23.將Al、Fe兩電極分別插入盛有稀HNO3的電解質(zhì)溶液中組成原電池，試回答1題中三個(gè)問(wèn)題。4.將Al、Cu兩電極分別插入盛有18.4 molL1的H2SO4(aq)中組成原電池，試回答1中三問(wèn)。附：參考答案牛刀小試提示：原電池中，正極上富余電子，通入正極上的O2得到電子：O24e=2O2O2半徑很小，在熔鹽中不能單獨(dú)存在，被CO2分子俘獲：CO2O2=CO將正、負(fù)兩極上的電極反應(yīng)式疊加，可得總反應(yīng)方程式。答案：O22CO24e=2CO2COO2=2CO2突擊訓(xùn)練1.提示：堿性溶液中，Al比Mg活潑，負(fù)極上Al失去電子。正極上H2O得電子，逸出H2，生成OH。答案：(

28、1)6H2O6e=6OH3H2(或6H6e=3H2)(2)2Al6e8OH=2AlO4H2O(3)2Al2OH2H2O=2AlO3H2變小2.提示：負(fù)極上，H2、H2S、CO、CH4失電子，分別生成H、H和SO2、CO2、H和CO2，產(chǎn)物中O原子由H2O提供。正極上，O2得電子變?yōu)镺2，O2與H結(jié)合生成H2O。如果有水生成，溶液的濃度和pH都會(huì)發(fā)生變化。答案：正極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)電池總反應(yīng)pH變化(1)O24e4H+=2H2OH22e=2H+2H2O2=2H2O變大(2)H2S6e2H2O=SO26H+2H2S3O2=2SO2H2O變大(3)CO2eH2O=CO22H+2COO2=CO2不變(4)

29、CH48e2H2O=CO28H+CH42O2=CO22H2O變大3.提示：活潑金屬Al失電子變成Al3，電子由負(fù)極流向正極，正極上NO (而非H)得電子變成NO逸出，同時(shí)有H參加反應(yīng)，與NO的另外2個(gè)2價(jià)的O原子結(jié)合成H2O分子。答案：(1)4HNO3e=2H2ONO(2)Al3e=Al3(3)Al4H2NO=Al32H2ONO變大4.解析：活潑金屬Al在濃硫酸中鈍化，Cu作負(fù)極失去電子成為Cu2，電子流向正極，正極上溶液中的H2SO4分子得到電子變?yōu)镠2O和SO2。由于純硫酸的電離度大于純水的電離度。而在水參加的電極反應(yīng)式中，H2O分子可拆為H和OH，所以濃硫酸參加的電極反應(yīng)式中，H2SO4

30、分子可拆成H和SO；而依照離子方程式的寫(xiě)法，可知在電池反應(yīng)中H2SO4分子不能拆分為離子。因?yàn)殡姵胤磻?yīng)中，H2SO4被消耗，且有H2O生成，所以H2SO4逐漸變稀，c(H)逐漸變大，pH逐漸變小，直至濃H2SO4變成稀H2SO4，Cu與稀H2SO4不再發(fā)生反應(yīng)。但這時(shí)Al與稀H2SO4發(fā)生反應(yīng)，負(fù)極上Al失電子變?yōu)锳l3，正極上H得電子變?yōu)镠2。稀H2SO4被消耗，c(H)變小，pH變大。答案：(1)開(kāi)始：4HSO2e=2H2OSO2，后來(lái)：2H2e=H2(2)開(kāi)始：Cu2e=Cu2，后來(lái)：Al3e=Al3(3)開(kāi)始：Cu2H2SO4(濃)=CuSO42H2OSO2，后來(lái)：2Al3H2SO4(

31、稀)=Al2(SO4)33H2先變小后變大高中化學(xué)需要掌握的8個(gè)燃料電池的方程式幾種常見(jiàn)的“燃料電池”的電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě) 燃料電池是原電池中一種比較特殊的電池，它與原電池形成條件有一點(diǎn)相悖，就是不一定兩極是兩根活動(dòng)性不同的電極，也可以用相同的兩根電極。燃料電池有很多，下面主要介紹幾種常見(jiàn)的燃料電池，希望達(dá)到舉一反三的目的。一、氫氧燃料電池氫氧燃料電池一般是以惰性金屬鉑（Pt）或石墨做電極材料，負(fù)極通入H2，正極通入 O2，總反應(yīng)為：2H2O22H2O電極反應(yīng)特別要注意電解質(zhì)，有下列三種情況：1電解質(zhì)是KOH溶液（堿性電解質(zhì)）負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為：H22e2H ,2H2OH2H2O,所以： 負(fù)極的電極反應(yīng)式為：H2 2e2OH2H2O；正極是O2得到電子，即：O24e2O2 ，O2 在堿性條件