專(zhuān)題1本專(zhuān)題重難點(diǎn)突破5原電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)規(guī)律和方法

原電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)規(guī)律和方法1.根據(jù)裝置書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式先分析題目給定的圖示裝置，確定原電池正、負(fù)極上的反應(yīng)物，并標(biāo)出相同數(shù)目電子的得失。負(fù)極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)常見(jiàn)電池負(fù)極反應(yīng)特點(diǎn)負(fù)極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)方法①負(fù)極(Zn)本身失去電子生成陽(yáng)離子(Zn2＋)直接寫(xiě)出負(fù)極反鋅錳干電池(Zn-C-NH4Cl)應(yīng)式：Zn－2e－②生成的陽(yáng)離子不與電解質(zhì)溶液成分反應(yīng)2＋===Zn①負(fù)極(Pb)本身失去電子生成陽(yáng)離子2＋將①和②進(jìn)行疊(Pb)鉛蓄電池(Pb-PbO2-H2SO4)2＋－②生成的陽(yáng)離子(Pb)與電解質(zhì)溶液成分加：Pb－2e＋2－2－(SO4)反應(yīng)SO4===PbSO4①負(fù)極本身不反應(yīng)，燃料失去電子被氧化直接寫(xiě)出負(fù)極反氫氧燃料電池(Pt-Pt-KOH)②燃料反應(yīng)產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液成分有些能應(yīng)式：H2＋2OH－反應(yīng)－2e－===2H2O(3)正極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)①首先判斷在正極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)： 當(dāng)負(fù)極材料與電解質(zhì)溶液能自發(fā)的發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)， 在正極上發(fā)生電極反應(yīng)的物質(zhì)是電解質(zhì)溶液中的某種微粒； 當(dāng)負(fù)極材料與電解質(zhì)溶液不能自發(fā)的發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，在正極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是溶解在電解質(zhì)溶液中的 O2。②然后再根據(jù)具體情況寫(xiě)出正極反應(yīng)式， 在書(shū)寫(xiě)時(shí)也要考慮正極反應(yīng)產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的問(wèn)題，若參與反應(yīng)也要書(shū)寫(xiě)疊加式。③燃料電池的正極反應(yīng)式電解質(zhì)是堿性或中性溶液：O2＋2H－－，2O＋4e===4OH電解質(zhì)是酸性溶液： O2＋4H＋＋4e－===2H2O。正、負(fù)電極反應(yīng)式相加得到電池反應(yīng)的總反應(yīng)方程式。2.根據(jù)總反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式如果題目給定的是總反應(yīng)式，可分析此反應(yīng)中的氧化反應(yīng)或還原反應(yīng) (即分析有關(guān)元素的化合價(jià)變化情況 )，再選擇一個(gè)簡(jiǎn)單變化情況寫(xiě)電極反應(yīng)式，另一極的電極反應(yīng)式可直接寫(xiě)或?qū)⒏鞣磻?yīng)式看作數(shù)學(xué)中的代數(shù)式，用總反應(yīng)式減去已寫(xiě)出的電極反應(yīng)式即得結(jié)果。以2H2＋O2===2H2O為例，當(dāng)電解質(zhì)溶液為KOH溶液時(shí)的電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)步驟如下：(1)根據(jù)總反應(yīng)方程式分析有關(guān)元素化合價(jià)的變化情況，確定2molH2失掉4mol電子，初步確定負(fù)極反應(yīng)式為2H2－4e－===4H＋。(2)根據(jù)電解質(zhì)溶液為堿性，與H＋不能共存，反應(yīng)生成水，推出OH－應(yīng)寫(xiě)入負(fù)極反應(yīng)式中，故負(fù)極反應(yīng)式為－－2H2＋4OH－4e===4H2O。(3)用總反應(yīng)式2H2＋O2===2H2O減去負(fù)極反應(yīng)式得正極反應(yīng)式：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。3.可充電電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)在書(shū)寫(xiě)可充電電池電極反應(yīng)式時(shí)，要明確電池和電極，放電為原電池，充電為電解池。原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，對(duì)應(yīng)元素化合價(jià)升高。原電池的正極發(fā)生還原反應(yīng)，對(duì)應(yīng)元素化合價(jià)降低。注意電解質(zhì)溶液的影響?！镜淅?8】 如下圖所示，可形成氫氧燃料電池。通常氫氧燃料電池有酸式 (當(dāng)電解質(zhì)溶液為硫酸時(shí))和堿式[當(dāng)電解質(zhì)溶液為 NaOH(aq)或KOH(aq)時(shí)]兩種。試回答下列問(wèn)題：酸式電池的電極反應(yīng)：負(fù)極：__________，正極：________________________________________________________________________；電池總反應(yīng)：________；電解質(zhì)溶液 pH的變化________(填“變大”、“變小”或“不變” )。堿式電池的電極反應(yīng)：負(fù)極：________，正極：________；電池總反應(yīng)：________；電解質(zhì)溶液pH的變化________(填“變大”、“變小”或“不變”)。答案(1)2H2－4e－===4H＋O2＋4e－＋4H＋===2H2O2H2＋O2===2H2O變大(2)2H2－4e－＋4OH－===4H2OO2＋4e－＋2H2O===4OH－2H2＋O2===2H2O變小解析燃料電池所用的介質(zhì)(電解質(zhì)溶液或相當(dāng)于電解質(zhì)溶液)不同，相應(yīng)的電極反應(yīng)就不同；但無(wú)論如何書(shū)寫(xiě)，兩電極反應(yīng)相疊加始終等于燃料的燃燒反應(yīng)。這也是驗(yàn)證電極反應(yīng)是否正確的一種方法。正極上，O2得電子變?yōu)镺2－，溶液中O2－不能單獨(dú)存在，酸性條件下與H＋結(jié)合生成H2O；負(fù)極上，

H2失電子變?yōu)?/p>

H＋，H＋進(jìn)入電解質(zhì)溶液。電池總反應(yīng)為

H2在

O2中燃燒的反應(yīng)，由于有水生成，溶液將逐漸變稀，故

pH

增大。(2)正極上，

O2得電子變?yōu)?/p>

O2－，溶液中

O2－不能單獨(dú)存在，堿性條件下與

H2O分子結(jié)合生成OH－；負(fù)極上，H2失電子變?yōu)?/p>

H＋，堿性條件下

H＋不能大量存在，與

OH－結(jié)合生成水。電池總反應(yīng)也是

H2在

O2中的燃燒反應(yīng)。同樣，由于有水生成，

c(OH－)變小，pH

變小。[理解感悟] 書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式時(shí)，一是要注意電解質(zhì)溶液是否參與反應(yīng)；二是根據(jù)得失電子守恒將正、負(fù)極反應(yīng)式相加得出總反應(yīng)方程式；三是結(jié)合總反應(yīng)方程式分析pH變化?！镜淅?】鎂及其化合物一般無(wú)毒(或低毒)、無(wú)污染，鎂電池放電時(shí)電壓高且平穩(wěn)，因此鎂電池逐漸成為人們研制綠色電池的焦點(diǎn)。其中一種鎂電池的反應(yīng)：xMg＋Mo3S4放電MgxMo3S4；在鎂電池放電時(shí)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()充電A.Mg2＋向正極遷移B.正極反應(yīng)：Mo3S4＋2xe－===Mo3S2x4－C.Mo3S4發(fā)生氧化反應(yīng)D.負(fù)極反應(yīng)：

－ 2＋xMg－2xe===xMg答案

C解析

可充電電池放電時(shí)為原電池，從電池反應(yīng)分析可知，

Mg

作電池的負(fù)極，放電時(shí)被氧化，負(fù)極反應(yīng)：xMg－2xe－===