專題1本專題重難點突破5原電池電極反應式的書寫規(guī)律和方法

原電池電極反應式的書寫規(guī)律和方法1.根據(jù)裝置書寫電極反應式先分析題目給定的圖示裝置，確定原電池正、負極上的反應物，并標出相同數(shù)目電子的得失。負極反應式的書寫常見電池負極反應特點負極反應式書寫方法①負極(Zn)本身失去電子生成陽離子(Zn2＋)直接寫出負極反鋅錳干電池(Zn-C-NH4Cl)應式：Zn－2e－②生成的陽離子不與電解質(zhì)溶液成分反應2＋===Zn①負極(Pb)本身失去電子生成陽離子2＋將①和②進行疊(Pb)鉛蓄電池(Pb-PbO2-H2SO4)2＋－②生成的陽離子(Pb)與電解質(zhì)溶液成分加：Pb－2e＋2－2－(SO4)反應SO4===PbSO4①負極本身不反應，燃料失去電子被氧化直接寫出負極反氫氧燃料電池(Pt-Pt-KOH)②燃料反應產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液成分有些能應式：H2＋2OH－反應－2e－===2H2O(3)正極反應式的書寫①首先判斷在正極發(fā)生反應的物質(zhì)： 當負極材料與電解質(zhì)溶液能自發(fā)的發(fā)生化學反應時， 在正極上發(fā)生電極反應的物質(zhì)是電解質(zhì)溶液中的某種微粒； 當負極材料與電解質(zhì)溶液不能自發(fā)的發(fā)生化學反應時，在正極上發(fā)生反應的物質(zhì)是溶解在電解質(zhì)溶液中的 O2。②然后再根據(jù)具體情況寫出正極反應式， 在書寫時也要考慮正極反應產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液反應的問題，若參與反應也要書寫疊加式。③燃料電池的正極反應式電解質(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、負電極反應式相加得到電池反應的總反應方程式。2.根據(jù)總反應式書寫電極反應式如果題目給定的是總反應式，可分析此反應中的氧化反應或還原反應 (即分析有關(guān)元素的化合價變化情況 )，再選擇一個簡單變化情況寫電極反應式，另一極的電極反應式可直接寫或?qū)⒏鞣磻娇醋鲾?shù)學中的代數(shù)式，用總反應式減去已寫出的電極反應式即得結(jié)果。以2H2＋O2===2H2O為例，當電解質(zhì)溶液為KOH溶液時的電極反應式的書寫步驟如下：(1)根據(jù)總反應方程式分析有關(guān)元素化合價的變化情況，確定2molH2失掉4mol電子，初步確定負極反應式為2H2－4e－===4H＋。(2)根據(jù)電解質(zhì)溶液為堿性，與H＋不能共存，反應生成水，推出OH－應寫入負極反應式中，故負極反應式為－－2H2＋4OH－4e===4H2O。(3)用總反應式2H2＋O2===2H2O減去負極反應式得正極反應式：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。3.可充電電池電極反應式的書寫在書寫可充電電池電極反應式時，要明確電池和電極，放電為原電池，充電為電解池。原電池的負極發(fā)生氧化反應，對應元素化合價升高。原電池的正極發(fā)生還原反應，對應元素化合價降低。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 (當電解質(zhì)溶液為硫酸時)和堿式[當電解質(zhì)溶液為 NaOH(aq)或KOH(aq)時]兩種。試回答下列問題：酸式電池的電極反應：負極：__________，正極：________________________________________________________________________；電池總反應：________；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：負極：________，正極：________；電池總反應：________；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)溶液或相當于電解質(zhì)溶液)不同，相應的電極反應就不同；但無論如何書寫，兩電極反應相疊加始終等于燃料的燃燒反應。這也是驗證電極反應是否正確的一種方法。正極上，O2得電子變?yōu)镺2－，溶液中O2－不能單獨存在，酸性條件下與H＋結(jié)合生成H2O；負極上，

H2失電子變?yōu)?/p>

H＋，H＋進入電解質(zhì)溶液。電池總反應為

H2在

O2中燃燒的反應，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－不能單獨存在，堿性條件下與

H2O分子結(jié)合生成OH－；負極上，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。電池總反應也是

H2在

O2中的燃燒反應。同樣，由于有水生成，

c(OH－)變小，pH

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

－ 2＋xMg－2xe===xMg答案

C解析

可充電電池放電時為原電池，從電池反應分析可知，

Mg

作電池的負極，放電時被氧化，負極反應：xMg－2xe－===