原電池電極反應(yīng)式的書寫技巧(精)

1、原電池電極反應(yīng)式的書寫技巧對于原電池的初學(xué)者，電極反應(yīng)式的書寫是一大難點(diǎn)，如何較輕松的解決這一 難點(diǎn)，關(guān)鍵是掌握書寫電極反應(yīng)式的書寫技巧。根據(jù)原電池原理可得:負(fù)極：失電子 M M n+ + ne-）正極：得電子N + me- N m-）要把電極反應(yīng)式準(zhǔn)確寫出，最關(guān)鍵的是把握準(zhǔn)總反應(yīng)，我們可以通過總反應(yīng)進(jìn) 一步寫出電極反應(yīng)式，即通總反應(yīng)判斷出發(fā)生氧化和還原的物質(zhì)（原電池的條件之 一就是自發(fā)的發(fā)生氧化還原反應(yīng)），將氧化與還原反應(yīng)分開，結(jié)合反應(yīng)環(huán)境，便可 得到兩極反應(yīng)。、原電池電極反應(yīng)式書寫技巧1、凡有金屬參與的原電池反應(yīng)一般較活潑金屬做負(fù)極:如：Mg、Al在酸性（非氧化性酸）環(huán)境中構(gòu)成原電池活潑金

2、屬做負(fù)極解析：在酸性環(huán)境中Mg比Al活潑，其反應(yīng)實(shí)質(zhì)為Mg的析氫蝕:負(fù)極：Mg f Mg+2e正極：2H +2e f H2T總反應(yīng)式：Mg+2H=Mg+H2銅鋅原電池就是這樣的原理。（2）較活潑金屬不一定做負(fù)極，要看哪種金屬自發(fā)發(fā)生反應(yīng):如：Mg、Al在堿性環(huán)境中構(gòu)成的原電池，相對不活潑的 Al做負(fù)極解析：在堿性環(huán)境中Al比Mg活潑，其反實(shí)質(zhì)為Al與堿溶液的反應(yīng):2AI+2OH+6H2O=2AIO2+3H：2 +4H2O負(fù)極：2AI + 8OH 2AI (OH ) 4 +6e-正極：6H 2O+6A 3H2T +6OH-3+3+-注意：Al-3e =AI，此時(shí)Al在堿性環(huán)境不能穩(wěn)定存在，會(huì)與

3、OH （過 量）結(jié)合轉(zhuǎn)化-為Al (OH ) 4。再如：Fe、Cu常溫下在濃H 2SO 4、HNO 3溶液中構(gòu)成的原電池也是如此。2、燃料電池:（1）關(guān)鍵是負(fù)極的電極反應(yīng)式書寫，因?yàn)槲覀冎?，一般的燃料電池大多?可燃性物質(zhì)與氧氣及電解質(zhì)溶液共同組成的原電池，雖然可燃性物質(zhì)與氧氣在不同 的電極反應(yīng)，但其總反應(yīng)方程式應(yīng)該是可燃物在氧氣中燃燒。當(dāng)然由于涉及電解質(zhì) 溶液，所以燃燒產(chǎn)物可能還要與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，再寫出燃燒產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液反 應(yīng)的方程式，從而得到總反應(yīng)方程式。這一步對大多數(shù)學(xué)生而言沒什么難度。由于 在反應(yīng)中氧氣由0價(jià)變?yōu)橐?價(jià)，得電子，即O2作氧化劑是正極，接下來我們即 可寫出正極的電極

4、反應(yīng)式： 若此時(shí)電解質(zhì)溶液為酸性，則反應(yīng)過程可以理解為：正極上首先發(fā)生：O2+4A 2O2-+_- 2+ +2+-2+-由于在酸性環(huán)境中大量存在 H +故O會(huì)與H結(jié)合成H 20,故正極反應(yīng)式應(yīng)為：O2+4e+ 4H 2H2O ;當(dāng)然若電解質(zhì)為中性或堿性時(shí)，則正極反應(yīng)式就應(yīng)只是O 2+4e+2H2O 4OH。此時(shí)負(fù)極的反應(yīng)式就可以由總電極方程式減去正極的電極方程式得到（注意此時(shí)唯一值得注意的是要將方程式 中的氧氣抵消掉）。又稱為加減法書寫電極反應(yīng)式：如，熔融鹽燃料電池具有高的 發(fā)電效率，因而受到重視，可用 Li 2CO 3和Na 2CO 3的熔融鹽混合物作電解質(zhì),CO為陽極染氣，空氣與CO 2的

5、混合氣為陰極助燃?xì)猓频迷?650r下工作的燃料電池。完成有關(guān)的電池反應(yīng)：陽極電池反應(yīng)式：2CO+ 2C0 3 4CO2 + 4e陰極反應(yīng)式;總反應(yīng)式解析：此題中直接書寫陰極的電極反應(yīng)較困難，而總反應(yīng)式的書寫比較容易，在此不妨打破常規(guī)，進(jìn)行逆向思維。先寫出難度較小的總反應(yīng)式，再根據(jù)題給條件 的陽極電極反應(yīng)式書寫陰極反應(yīng)式。由于陽極氣和陰極氣反應(yīng)后生成 CO 2不和Li 2C0 3和Na 2C0 3的熔融鹽混 合物反應(yīng)，所以總反應(yīng)式就是 2CO + 02= 2CO 3 (2CO + 2CO 34CO 2 + 4e )就 能得到陰極電極反應(yīng)式：O 2+ 4e + CO M CO 3再如：由甲醇和氧

6、氣以及強(qiáng)堿作電解質(zhì)溶液的新型手機(jī)電池。解析：CH 3OH+OCO 2+H2O ,但：CO 2在堿性環(huán)境中不存在，會(huì)與OH反應(yīng)生成CO 3CO 2+2OH =CO3+H2O ,故將、式進(jìn)行疊加即為總反應(yīng):2CH 3OH+3O2+4OH=2CO3+6H2O ,由于正極反應(yīng)式為氧氣得電子的反應(yīng):O 2+2H2O+4&4OH ,由于電解質(zhì)溶液為堿性，所以正極的產(chǎn)物不再進(jìn)一步反應(yīng)，則負(fù)極的反應(yīng)式為總反應(yīng)方程式減 去正極的反應(yīng)式得到：2CH 3OH+3O2 + 4OH -3O 2-6H 2O-12e 2CO 3+6H2O 12OH 調(diào)整之后得：CH 3OH + 8OH CO 3 + 6H 2O +

7、6e二、跟蹤訓(xùn)練1、我國首創(chuàng)以鋁-空氣海水電池為能源的新型海水標(biāo)志燈。該燈以海水為電解質(zhì)溶液，靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而產(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，其能量比干電池高 20-50咅，請回答：該電源負(fù)極材料是,正極材料可以用;正極反應(yīng):_負(fù)極反應(yīng):2、如下圖所示，組成一個(gè)原電池.-_-2-2-_-2-_2-2-2 一 22(1當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀硫酸時(shí):Fe電極是填 正”或負(fù)”極，其電極反應(yīng)為，該反應(yīng)是.填氧化”或還原”反應(yīng);Cu電極是電極，其電極反應(yīng)為應(yīng)是反應(yīng).(2當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀硝酸時(shí):Fe電極是極，其電極反應(yīng)為反應(yīng).Cu電極是極，其電極反應(yīng)為,該反應(yīng)是反應(yīng).3、某

8、原電池中，電解質(zhì)溶液為 KOH(aq，分別向負(fù)極通入C 2H 4、C 2H 2或Al(g，分別向正極通入O 2或Cl 2 .試完成下列問題:(1當(dāng)分別通入C 2H 4和0 2時(shí): 正極反應(yīng): 負(fù)極反應(yīng): 電池總反應(yīng):溶液pH的變化:填增大”減小”或不變”，下同.(2當(dāng)分別通入C 2H 2和0 2時(shí): 正極反應(yīng): 負(fù)極反應(yīng): 電池總反應(yīng): 溶液pH的變化: (3當(dāng)分別通入Al(g和Cl 2時(shí): 正極反應(yīng): 負(fù)極反應(yīng): 電池總反應(yīng): 溶液pH的變化: 參考答案: 1、鋁；石墨；2H 20 + 0 2+ 4e - 40H -; Al Al 3+3e-。+ 2、（1 負(fù) Fe Fe 2+2e氧化 + 正2H + 2e H 21還原§ 0 T寸 +寸(H0) _乞+-O9HHO8 +_/0+ -00 B -09+ TeHO)_/0H H09+ _/0 + +寸(H0)_g3THO8 + _/0 豈 9+ TeH0)_/3TH 09+ _/3®n9T 9+ -OO0O-00+00 H9L +e 00寸T