2019學(xué)年高二化學(xué)選修四同步練習(xí)：專題講座(3)判斷原電池的正、負(fù)極及電極反應(yīng)式的書寫

1、專題講座(三)判斷原電池的正、負(fù)極及電極反應(yīng)式的書寫1 判斷原電池的正、負(fù)極。(1) 由組成原電池的兩極電極材料判斷。一般是活潑性較強(qiáng)的金屬為負(fù)極，活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極(注：一定要注意實(shí)際情況，如：Mg-Al NaOH Al 才是負(fù)極；Al C 濃硝酸，Cu 才是負(fù)極)。(2) 根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷。電流是由正極流向負(fù)極；電子流動(dòng)方向是由負(fù)極 流向正極。(3) 根據(jù)原電池里電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的定向流動(dòng)方向判斷。在原電池的電解質(zhì)溶液內(nèi)，陽 離子移向的極是正極，陰離子移向的極是負(fù)極。(4) 根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷。原電池的負(fù)極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng)(負(fù)失氧)，其正

2、極總是得電子發(fā)生還原反應(yīng)(正得還)。(5) 根據(jù)原電池的兩極發(fā)生的現(xiàn)象判斷。溶解或質(zhì)量減輕的電極為負(fù)極，電極增重(有金屬析出)或有氣泡放出的一極為正極(此規(guī)則具有相當(dāng)?shù)木窒扌裕捎糜谝恍┓浅Ｒ?guī)的原電池的電極判定，如 Al Cu稀硫酸，但不適用于目前許多的新型燃料電池的電極的判定)。學(xué)習(xí)中常犯的錯(cuò)誤是原電池正負(fù)極的判斷，不一定是較活潑的金屬一定作負(fù)極，而要看 是否發(fā)生氧化反應(yīng)。如：鐵、銅和濃硝酸組成的原電池，雖然鐵的活潑性比較強(qiáng)，但不能與 濃硝酸反應(yīng)，而銅可以，因此銅作負(fù)極，鐵作正極。2 電極反應(yīng)式的書寫。(1) 一般電極反應(yīng)式的書寫。厠物質(zhì)|亠一判斷岀電極反應(yīng)產(chǎn)物找出得失電子的數(shù)量I標(biāo)得失I；

3、 電扱產(chǎn)物在電解質(zhì)溶液的環(huán)境中應(yīng)能穩(wěn)定 同礙_存在，如堿性環(huán)境中生成的H+應(yīng)讓其結(jié)合 |配守恒I 011生成水，電極反應(yīng)式要棍據(jù)電荷守恒、I質(zhì)量守恒、電子守恒等加以配平|兩式加兩屯極反應(yīng)式相加，與總反應(yīng)式對(duì)照驗(yàn)證|驗(yàn)總式|(2) 復(fù)雜電極反應(yīng)式的書寫。如書寫 CH 在酸性燃料電池中總反應(yīng)式為：CH+ 2C2=C(2 2f0復(fù)雜電極反應(yīng)式=總反應(yīng)式較簡(jiǎn)單一極的電極反應(yīng)式正極反應(yīng)式：2Q+ 8H + 8e =4H0負(fù)極反應(yīng)式：CH+ 2H2O 8e =CO 8H+(3) 注意問題。1書寫電極方程式時(shí)一定要考慮電解質(zhì)溶液的酸堿性，如氫氧燃料電池，在酸性溶液中，負(fù)極反應(yīng)：H2 2e=2H ;在堿性溶液

4、中負(fù)極反應(yīng)為：2H2+ 40H 4e=20。2原電池中正、負(fù)極電極反應(yīng)式，對(duì)于強(qiáng)弱電解質(zhì)的書寫形式，一般要求與離子方程式 相同。(4) 題目給定總反應(yīng)式。1分析化合價(jià)，確定電極反應(yīng)物與產(chǎn)物，按照負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)的 原理，寫出正、負(fù)電極的反應(yīng)物與產(chǎn)物。2在反應(yīng)式的左邊寫出得失電子數(shù)，使得失電子守恒。3根據(jù)質(zhì)量守恒配平電極反應(yīng)式。練習(xí)_1 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氣作用生成水和二氧化碳。 該電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是()A. CHOH(g) + Q(g)=H2O(l) + CQg) + 2H+(aq) + 2eB. 02(g) + 4H+(aq) + 4e=2

5、HO (l)C. CHOH(g) + H2O(l) 6e=CQg) + 6H+(aq)D. Q(g) + 2HzO(l) + 4e=4OH解析：燃料電池中，負(fù)極燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，即 負(fù)極反應(yīng)中不可能有氧氣參與。答案：C2 .固體氧化物燃料電池是以固體氧化鋯一氧化釔為電解質(zhì)，這種固體電解質(zhì)在高溫下允許氧離子(O2)在其間通過。該電池的工作原理如下圖所示，其中多孔電極a、b 均不參與電極反應(yīng)。下列判斷正確的是()1處(干燥)A. 有 Q 參加反應(yīng)的 a 極為電池的負(fù)極B. b 極的電極反應(yīng)式為 H2 2e + O =HOC. a 極對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)式為 Q+ 2H2

6、O+ 4e=4OH+D.該電池的總反應(yīng)式為 2H2+ Q=2H0解析：因?yàn)殡娮訌?b 電極流向 a 電極，所以 b 電極為負(fù)極，H2在該極發(fā)生氧化反應(yīng)；a 電 極為正極，02在該極發(fā)生還原反應(yīng)。由此推斷該原電池的負(fù)極反應(yīng)為2e= 2H+,正極電極1,反應(yīng)式為2Q + 2e=(0，則電池總反應(yīng)式為 2f+ O2=2HQ答案：D3 .天津是我國研發(fā)和生產(chǎn)鋰離子電池的重要基地。鋰離子電池正極材料是含鋰的二氧化鈷(LiCoO2)，充電時(shí) LiCoO2中 Li 被氧化，Li+遷移并以原子形式嵌入電池負(fù)極材料碳(C6)中，充電以 LiC6表示。電池反應(yīng)為 LiCoO2+ G- CoO+ LiCe，下列說法

7、正確的是()放電A.充電時(shí)，電池的負(fù)極反應(yīng)為LiC6 e =Li + C6B.放電時(shí)，電池的正極反應(yīng)為CoO+ Li+ e=LiCoOC. 羧酸、醇等含活潑氫的有機(jī)物可用作鋰離子電池的電解質(zhì)D. 鋰離子電池的比能量(單位質(zhì)量釋放的能量)低解析：充電時(shí)，Li 被氧化，電池負(fù)極反應(yīng)為C6+ Li+ e=CiC，故 A 項(xiàng)錯(cuò)誤；由于 Li為活潑金屬，可與羧酸、醇等物質(zhì)反應(yīng)，故C 項(xiàng)錯(cuò)誤；由于 Li 的摩爾質(zhì)量較小，所以鋰電池的比能量應(yīng)較高，故 D 項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B4. (1)我國首創(chuàng)的海洋電池以鋁板為負(fù)極，鉑網(wǎng)為正極，海水為電解質(zhì)溶液，空氣中的 氧氣與鋁反應(yīng)產(chǎn)生電流。電池總反應(yīng)為4AI + 3Q+ 6fO=4AI(OH)3,該電池的負(fù)極反應(yīng)式：_ ;正極反應(yīng)式：_ 。(2)如圖所示，A 為銅片，B 為鐵片，溶液為 FeCh。則銅片作 _ 極(填“正”或負(fù)”)正極反應(yīng)式：_ ;負(fù)極反應(yīng)式：_ 。解析：(1)根據(jù)反應(yīng)方程式知，正極為 Q 發(fā)生還原反應(yīng)生成一3+OH,負(fù)極為 Al，負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Al 。(2)根據(jù)正、負(fù)極材料的活潑性知，鐵片作負(fù)極，銅片作正極；正極上 Fe3+得電子生成 Fe2一3+答案：(1)4AI 12e =4AI3Q + 6fO+ 12e=12OH正 2Fe+ 2e =2Fe+Fe 2e =Fe+5.如圖所示，試回答下列問題：i.