原电池电极反应式的书写技巧
原电池电极反应式的书写技巧

原电池电极反应式的书写技巧原电池反应是在两极上分别发生氧化反应和还原反应,负极上的反应是活动性较强的金属电极被氧化或还原性较强的物质发生氧化反应,正极上的反应是氧化性较强的物质发生得到电子的还原反应。
初学原电池,总感到其电极反应很难写,原电池电极反应与一般的氧化还原反应的书写不一样,有它自身的书写方法和技巧。
但只要掌握规律,加强练习,还是可以写会的。
下面谈谈我书写原电池电极反应的一些体会:1.若知道电池总反应,根据总反应是两电极反应之和,若能写出某一极反应或已知某一极反应,由总反应减半反应可得另一极反应。
例如,铅蓄电池的总反应为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,已知负极反应为:Pb+ SO42—-2e—=PbSO4,则正极反应为:。
[分析] 由于电极反应一般写离子方程式,先将电池的总反应改写成离子方程式:Pb+PbO2+4H++2SO42—=2PbSO4+2H2O,由总反应减负极半反应可得:Pb+PbO2+4H++2SO42—-(Pb+ SO42—-2e—)=2PbSO4+2H2O-PbSO4,整理可得正极半反应为:PbO2+4H++SO42—+2e—=PbSO+2H2O。
4若知道电池总反应:氧化剂+还原剂+(某介质)==还原产物+氧化产物+(另一介质)根据总反应找出氧化剂和氧化产物、还原剂和还原产物,电极反应的总模式是:负极:还原剂-ne—=氧化产物正极:氧化剂+ne—=还原产物其他参与反应的介质分子或离子,根据配平需要,添加在半反应的反应物或生成物中。
2.若电极反应产物是难溶性碱或盐时,负极上一般有阴离子参与反应,若为可逆电池,则正极上有同样的阴离子生成,电解液的浓度基本不变。
阳离子一般参与正极反应。
参加电极非氧化还原反应的阴、阳离子可依据电解液类型或反应产物确定。
例如,镍-镉蓄电池的总反应为:Cd+2NiO(OH)+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2,要书写电极反应式,首先,应判断电解液类型,由产物可知,电解液一定为碱液,镉被氧化成Cd(OH)2,所以,负极有OH—参加反应。
原电池电极反应式的书写技巧

原电池电极反应式的书写技巧一般来说,原电池电极反应式的书写应注意一下四点:1.首先判断原电池的正负极如果电池的正负极判断失误,则电极反应必然写错.一般来说,较活泼的金属失去电子,为原电池的负极,但不是绝对的.如镁片和铝片插入氢氧化钠溶液中组成的原电池虽然镁比铝活泼,但由于铝和氢氧化钠溶液反应失去电子被氧化,因而铝是负极,此时的电极反应为:负极:2Al-6e-=== 2Al3+正极:6H2O +6e-=== 6OH-+3H2↑ 或2Al3++2H2O +6e-+ 2OH-=== 2AlO2-+ 3H2↑再如,将铜片和铝片同时插入浓硝酸中组成原电池时,由于铝在浓硝酸中发生了钝化,铜却失去电子是原电池的负极被氧化,此时的电极反应为:负极:Cu-2e-=== Cu2+正极:2NO3-+ 4H+ +2e-=== 2NO2↑+2H2O2.要注意电解质溶液的酸碱性在正负极上发生的电极反应不是孤立的,它往往与电解质溶液紧密联系。
如氢-氧燃料电池就分酸式和碱式两种,在酸性溶液中的电极反应:负极:2H2-4e-=== 4H +正极O2 + 4H+ + 4e-=== 2H2O如果是在碱性溶液中,则不可能有H+出现,同样在酸性溶液中,也不能出现OH-。
由于CH4、CH3OH 等燃料电池在碱性溶液中,碳元素是以CO32-离子形式存在的,故不是放出CO2。
3.还要注意电子转移的数目在同一个原电池中,负极失去电子的总数一定等于正极得到电子的总数,所以在书写电极反应式时,要注意电荷守恒。
这样可避免在有关计算时产生错误或误差,也可避免由电极反应式写总反应方程式或由总方程式改写电极反应式时所带来的失误。
4。
抓住总的反应方程式从理论上讲,任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池。
而两个电极相加即得总的反应方程式.所以对于一个陌生的原电池,只要知道总的反应方程式和其中的一个电极反应式,就可写出另一个电极反应式。
举例分析:【例题1】CH3OH和O2在KOH溶液中组成燃料电池,该电池的负极反应式为_____.解析:第一步:找氧化还原反应中的对应关系:氧化剂——还原产物;还原剂—-氧化产物,在负极反应。
原电池电极反应式的书写

另外
还有许多新型燃料电池是在非水溶剂中进行 的,这一类反应的还原产物的阴离子通常和 电解质在熔融状态下电离出来的阴离子相同, 电极反应式两端原子个数或电荷不等,一般 用阴离子来配平。
例如:
1998年希腊亚里士多德大学的Marnellos和 Stoukides采用高质子导电性的SCY陶瓷(能 传导H+),实现了高温常压下高转化率的电 化学合成氨。其装置如图。其正极的电极反应 式为:
原电池电极反应式的书写
原电池反应所依托的化学反应 原理是氧化还原反应,负极反 应是氧化反应,正极反应是还 原。
方法归纳如下:
(1原反应 (3)氧化反应在负极发生,还原 反应 在正极发生。
注意电解质(介质) 参与的反应。 电极反应也遵循质量守恒、电 子守恒、及正负 两极得失电 子相等的规律。
燃料电池电极反应式的书写
2、利用电荷守恒、原子守恒
写出燃料电池负极的电极反应 式。
如给定了总反应式用总反应式减 正极反应式得负极反应式。
例1 写出氢氧燃料电池的电极反应 式和总反应式(电解质为KOH溶液) 正极(碳):
O2+2H2
-= O+4e
4OH
负极(碳):
2H2+4OH-+4e- = 4H2O
燃料电池电极反应式的书写
一般的燃料电池大多是可燃物与 氧气及电解质溶液共同组成的原 电池。
燃料电池电极反应式的书写
1、可燃物在电池负极发生反应,O2 在原电池正极发生反应。 即正极总是O2得电子发生还原反应
正极反应式为:
电解质为碱性或中性时
O2+ 4e- + 2H2O = 4OH-
电解质为酸性时: 2+ 4e- +4H+=4H2O O
原电池电极反应式的书写

4、以甲烷和氧气组成的燃 料电池,以KOH为电解质, 负极反应式: CH4+10OH-+8e-==CO32-+7H2O ; 正极反应式: O2 +2H2O+4e-===4OH- ; 总反应式: CH4 + 2KOH + 2O2 === K2CO3 + 3H2O ;
具体书写方法:
第一步:写出电池总反应式
燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致,若产物 能和电解质反应则总反应为加合后的反应。如氢 氧燃料电池的总反应为:2H2+O2=2H2O;甲烷燃料 电池(电解质溶液为NaOH溶液)的反应为: CH4+2O2=CO2+2H2O ① CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O ② ①式+②式得燃料电池总反应为: CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O
第二步:写出电池的正极反应式
根据燃料电池的特点,一般在正极上发生还原反应的 物质都是O2,随着电解质溶液的不同,其电极反应 有所不同,其实,我们只要熟记以下四种情况:
(1)酸性电解质溶液环境下电极反应式:O2+4H++4e- =2H2O (2)碱性电解质溶液环境下电极反应式: O2+2H2O+4e-=4OH(3)固体电解质(高温下能传导O2-)环境下电极反应式: O2+4e- =2O2(4)熔融碳酸盐(如:熔融K2CO3)环境下电极反应式: O2+2CO2+4e-=2CO32-。
电极反应的书写技巧(最全最新)

专项突破---电极反应式书写技巧电化学中电极反应式的书写基本是高考的必考题型之一,如何解决这一难题,应尊遵循以下思路:(1)明确写的是何种电极的反应式(2)明确该电极的放电微粒和放电后的产物:在确定放电微粒时要严格遵循题目要求。
(3)利用化合价的变化确定得失电子数(4)先利用电荷守恒,后利用原子守恒并结合电解质溶液的环境(酸性、碱性、中性等)确定电极反应式中的所缺微粒。
(一)原电池中电极反应式的书写1、先确定原电池的正负极,列出正负极上的反应物质,并标出相同数目电子的得失。
2、注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。
若不共存,则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式;若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,则水必须写入正极反应式中,且O2生成OH-,若电解质溶液为酸性,则H+必须写入正极反应式中,O2生成水。
3、正负极电极反应式在得失电子数目相同时相加得到电池反应的总反应式。
若已知电池反应的总反应式,可先写出较易书写的书写电极反应式,然后在电子守恒的基础上,总反应式减去较易写出的书写电极反应式,即得到较难写出的书写电极反应式。
【典型例题】用金属铂片插入KOH溶液中作电极,在两极上分别通入甲烷和氧气,形成甲烷—氧气燃料电池,该电池反应的离子方程式为:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,试写出该电池的两极反应式。
解析:从总反应式看,O2得电子参与正极反应,在碱性性溶液中,O2得电子生成OH-,故正极反应式为:2O2+4H2O+8e- =8OH-。
负极上的反应式则可用总反应式减去正极反应式(电子守恒)得CH4+10OH--8e-= CO32-+7H2O。
【专题练习】燃料电池是燃料(如CO,H2,CH4等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置,电解质溶液是稀硫酸溶液,在甲烷燃料电池中:负极反应式为,正极反应式为:。
(二)、电解池中电极反应式的书写1、首先看阳极材料,若阳极是活泼电极(金属活动顺序表Ag以前的金属,金属活动顺序由强到弱:钾〉钙〉钠〉镁〉铝〉铍〉锰〉锌〉铁〉钴〉镍〉锡〉铅〉(氢)〉铜〉汞〉银〉铂〉金。
原电池电极反应式的书写技巧

原电池电极反应式的书写技巧对于原电池的初学者,电极反应式的书写是一大难点,如何较轻松的解决这一难点,关键是掌握书写电极反应式的书写技巧。
根据原电池原理可得:负极:失电子发生氧化反应(一般通式:M M n+ + ne-)正极:得电子发生还原反应(一般通式:N + me-N m-)要把电极反应式准确写出,最关键的是把握准总反应,我们可以通过总反应进一步写出电极反应式,即通总反应判断出发生氧化和还原的物质(原电池的条件之一就是自发的发生氧化还原反应),将氧化与还原反应分开,结合反应环境,便可得到两极反应。
一、原电池电极反应式书写技巧1、凡有金属参与的原电池反应一般较活泼金属做负极:如:⑴Mg、Al在酸性(非氧化性酸)环境中构成原电池活泼金属做负极解析:在酸性环境中Mg 比 Al活泼,其反应实质为Mg的析氢蚀:∴负极:Mg → Mg2++2e-正极:2H++2e-→ H2↑总反应式:Mg+2H+=Mg2+H2↑铜锌原电池就是这样的原理。
(2)较活泼金属不一定做负极,要看哪种金属自发发生反应:如:Mg、Al在碱性环境中构成的原电池,相对不活泼的Al做负极解析:在碱性环境中Al 比 Mg活泼,其反实质为Al与碱溶液的反应:2Al+2OH-+6H2O=2AlO2-+3H2↑+4H2O∴负极:2Al + 8OH- →2[Al(OH)4]- +6e-正极:6H2O+6e-→ 3H2↑+6OH-注意:Al-3e-=Al3+,此时Al3+在碱性环境不能稳定存在,会与OH-(过量)结合转化为[Al(OH)4]-。
再如:Fe、Cu常温下在浓H2SO4、HNO3溶液中构成的原电池也是如此。
2、燃料电池:(1)关键是负极的电极反应式书写,因为我们知道,一般的燃料电池大多是可燃性物质与氧气及电解质溶液共同组成的原电池,虽然可燃性物质与氧气在不同的电极反应,但其总反应方程式应该是可燃物在氧气中燃烧。
当然由于涉及电解质溶液,所以燃烧产物可能还要与电解质溶液反应,再写出燃烧产物与电解质溶液反应的方程式,从而得到总反应方程式。
原电池电极反应式的书写技巧(精)

原电池电极反应式的书写技巧对于原电池的初学者,电极反应式的书写是一大难点,如何较轻松的解决这一难点,关键是掌握书写电极反应式的书写技巧。
根据原电池原理可得:负极:失电子 M M n+ + ne-)正极:得电子 N + me- N m-)要把电极反应式准确写出,最关键的是把握准总反应,我们可以通过总反应进一步写出电极反应式,即通总反应判断出发生氧化和还原的物质(原电池的条件之一就是自发的发生氧化还原反应),将氧化与还原反应分开,结合反应环境,便可得到两极反应。
一、原电池电极反应式书写技巧1、凡有金属参与的原电池反应一般较活泼金属做负极:如:⑴Mg 、Al 在酸性(非氧化性酸)环境中构成原电池活泼金属做负极解析:在酸性环境中Mg 比 Al活泼,其反应实质为Mg 的析氢蚀:∴负极:Mg → Mg+2e正极:2H +2e → H2↑总反应式:Mg+2H=Mg+H2↑铜锌原电池就是这样的原理。
(2)较活泼金属不一定做负极,要看哪种金属自发发生反应:如:Mg 、Al 在碱性环境中构成的原电池,相对不活泼的Al 做负极解析:在碱性环境中Al 比 Mg活泼,其反实质为Al 与碱溶液的反应:2Al+2OH+6H2O=2AlO2+3H2↑+4H2O∴负极:2Al + 8OH→2[Al(OH )4] +6e-正极:6H 2O+6e→ 3H2↑+6OH-3+3+-注意:Al-3e =Al,此时Al 在碱性环境不能稳定存在,会与OH (过量)结合转化-为[Al(OH )4]。
再如:Fe 、Cu 常温下在浓H 2SO 4、HNO 3溶液中构成的原电池也是如此。
2、燃料电池:(1)关键是负极的电极反应式书写,因为我们知道,一般的燃料电池大多是可燃性物质与氧气及电解质溶液共同组成的原电池,虽然可燃性物质与氧气在不同的电极反应,但其总反应方程式应该是可燃物在氧气中燃烧。
当然由于涉及电解质溶液,所以燃烧产物可能还要与电解质溶液反应,再写出燃烧产物与电解质溶液反应的方程式,从而得到总反应方程式。
原电池电极反应方程式的书写技巧

原电池电极反应方程式的书写技巧作者:杨政芳来源:《新课程·中学》2017年第06期原电池知识一直是高考考纲的重点内容,电极反应式的书写是难点不易掌握。
为防止考试失分,要注意以下几点:找出电池内自发的氧化还原反应,关注电解质溶液是否参与反应。
标电子的得失,用好元素守恒、电荷守恒和电子守恒。
原电池电极反应式书写的总原则是:负极:失电子,发生氧化反应(一般是负极本身失电子)正极:得电子,发生还原反应(一般溶液中阳离子在正极上得电子,但也可O2在正极上得电子(吸氧腐蚀),或正极本身得电子)两极电极反应方程式中的电子得失数目(一般)保持相等总反应式(电池反应)=正极反应式+负极反应式具体分成几种情况:1.两个电极上产生的物质能否与电解质溶液中的物质继续发生反应,如不反应,则根据氧化剂、还原剂得失电子的一般规律直接写。
如Cu—Zn—H2SO4原电池(负极Zn、正极Cu、电解液H2SO4)负极Zn-2e-=Zn2+正极2H++2e-=H2↑总反应离子方程式Zn+2H+=H2↑+Zn2+。
2.注意用金属活泼性强弱判断正负极并不都是正确的。
如,在Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池,负极为Al,因为Al能自发跟NaOH溶液发生氧化还原反应(但Al活泼性比Mg 弱),在Al—Cu—浓HNO3溶液构成的原电池中,负极为Cu,因Al与浓HNO溶液发生钝化后不反应,Cu能与浓HNO3溶液进行氧化还原反应(但Cu活泼性比Al弱)。
例如,写出Mg、Al电极以NaOH为电解质溶液的原电池的电极反应式(负极Al、正极Mg、电解液KOH)负(Al)2Al+8OH--6e-=2AlO-2+4H2O正(Mg)6H2O+6e-=3H2↑+6OH-化学方程式2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑3.如电极上产生的物质与电解质溶液发生反应,要把电解质溶液中参加反应的物质写入电极反应方程式中。
如电解液呈碱性,电极反应中CO2不能存在,会与溶液中OH-反应为CO32-,也不会有H+参加反应或生成;同样酸性溶液,电极反应中CO32-不存在,应为CO2,不会有OH-参加反应或生成。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
量高而受到了普遍重视,目前已研制成功多种锂离子电池,
某种锂离子电池的总反应式为Li+MnO2===LiMnO2,下列
说法正确的是
()
A.Li是正极,电极反应式为Li-e-===Li+
B.Li是负极,电极反应式为Li-e-===Li+
C.Li是பைடு நூலகம்极,电极反应式为MnO2+e-===MnO D.Li是负极,电极反应式为Li-2e-===Li2+
返回
(2)负极本身不反应时,常见书写方法为: 氢氧(酸性)燃料电池,负极反应式为: H2-2e-===2H+; 氢氧(碱性)燃料电池,负极反应式为: H2-2e-+2OH-===2H2O。
返回
2.正极反应式的书写 首先根据化合价变化或氧化性强弱判断得电子的粒子。 其次确定该粒子得电子后变成哪种形式。 如:氢氧(酸性)燃料电池,正极反应式为: O2+4e-+4H+===2H2O; 氢氧(碱性)燃料电池,正极反应式为: O2+4e-+2H2O===4OH-。
[答案] B
返回
点击下图进入专题专练 返回
返回
[解析] 本题根据总反应式可判断Li被氧化,应为负极 材料,其失电子成为Li+,正极放电的为MnO2。若已知电池 总反应式,要写电极反应式,一般方法是:根据规律先判断 负极材料,若负极材料是金属则失电子而变为相应的阳离子 (其中Fe失电子变为Fe2+),若负极材料是其他被氧化的物质, 则失电子变为相应的氧化产物,然后再推断正极反应式,可 利用总反应式与已知负极的电极反应式作差推出。
返回
3.电池总反应式的书写 两电极反应式,得失电子数相等时,将两电极反应式 相加即得原电池反应式。 4.注意问题 在正极上,若是电解质溶液中的某种离子被还原,一 律写离子符号;而在原电池反应中,要遵循离子方程式的 书写规则,只有易溶易电离的电解质用离子符号表示。
返回
[例证] 锂离子电池是新型高能电池,它以质量轻、能
专题讲坛 小
第 二 章
专 题 大 智
慧 专题专练
返回
返回
返回
1.负极反应式的书写 (1)较活泼金属作负极时,电极本身被氧化: ①若生成的阳离子不与电解质溶液反应,其产物可直接写 为金属阳离子,如Zn-2e-===Zn2+,Cu-2e-===Cu2+。 ②若生成的金属阳离子与电解质溶液反应,其电极反应式 为两反应合并后的反应式。如:Mg-Al(KOH)原电池,负极反 应式为:Al-3e-+4OH-===AlO- 2 +2H2O;铅蓄电池负极反应 式:Pb-2e-+SO42-===PbSO4。