【魯科版學(xué)案】2019春化學(xué)必修2學(xué)案：專題講座(二)原電池電極反應(yīng)式的書寫含解析

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專題講座(二)原電池電極反應(yīng)式的書寫

一、書寫遵循的原則

原電池兩電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，因此電極反應(yīng)式的書寫要遵

循質(zhì)量守恒、電子守恒及電荷守恒。弱電解質(zhì)、氣體和難溶物均寫成化學(xué)式，其

余的以離子形式表示。

正極反應(yīng)產(chǎn)物、負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物根據(jù)題意或化學(xué)方程式確定，也要注意電解質(zhì)

溶液的成分對(duì)電極產(chǎn)物的影響。

二、電極反應(yīng)式的書寫類型

1．根據(jù)裝置書寫電極反應(yīng)式。

首先判斷該電池所依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)，從而確定兩個(gè)半反應(yīng)，即電極反應(yīng)。

2．給出總反應(yīng)式，寫電極反應(yīng)式。

(1)各類電極反應(yīng)式的一般書寫步驟：

①列出物質(zhì)，標(biāo)出電子的得失。

②選離子，配電荷。

③配個(gè)數(shù)，巧用水。

④兩式加，驗(yàn)總式。

(2)如以2H＋O===2HO為例，當(dāng)電解質(zhì)溶液為KOH溶液時(shí)的電極反應(yīng)式

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的書寫步驟：

①負(fù)極反應(yīng)式的書寫：

a．根據(jù)總反應(yīng)方程式列出總式，兩邊化合價(jià)升高的有關(guān)物質(zhì)為H，轉(zhuǎn)移電

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子數(shù)為4e－，2H－4e－===4H＋。

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b．根據(jù)電解質(zhì)溶液的酸堿性，用H＋或OH－或其他離子配平，使兩邊電荷總

數(shù)相等。2H＋4OH－－4e－===4HO。

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電子帶負(fù)電荷，在堿性溶液中，電極反應(yīng)式中不應(yīng)出現(xiàn)H＋。

c．利用HO使兩邊的元素守恒，即得：2H－4e－＋4OH－===4HO。

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②正極反應(yīng)式的書寫如下：

O＋4e－===2O2－；O＋2HO＋4e－===4OH－。

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堿性溶液中提供H＋使O2－變?yōu)镺H－的是水，要寫成化學(xué)式的形式。

③將正、負(fù)極反應(yīng)式相加，若得到總反應(yīng)式，說明寫法正確。

三、給出電極反應(yīng)式書寫總反應(yīng)方程式

根據(jù)給出的兩個(gè)電極反應(yīng)式，寫出總反應(yīng)方程式時(shí)，首先要使兩個(gè)電極反應(yīng)

式的得失電子相等，然后將兩式相加，消去反應(yīng)物和生成物中相同的物質(zhì)即可。

注意：若反應(yīng)式同側(cè)出現(xiàn)不能共存的離子，如H＋和OH－、Pb2＋和SO2－，要寫成

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反應(yīng)后的物質(zhì)HO和PbSO。

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[練習(xí)]________________________________________

1．鋰電池是一種新型高能電池，它以質(zhì)量輕、能量高而受到普遍重視，目前

已研制成功多種鋰電池。某種鋰電池的總反應(yīng)式為L(zhǎng)i＋MnO===LiMnO，下列

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說法中正確的是()

A．Li是正極，電極反應(yīng)為L(zhǎng)i－e－===Li＋

B．Li是負(fù)極，電極反應(yīng)為L(zhǎng)i－e－===Li＋

C．Li是負(fù)極，電極反應(yīng)為MnO＋e－===MnO－

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D．Li是負(fù)極，電極反應(yīng)為L(zhǎng)i－2e－===Li2＋

解析：分析鋰電池的總反應(yīng)式可知：Li發(fā)生氧化反應(yīng)(作負(fù)極)，MnO發(fā)生還

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原反應(yīng)(作正極)。

答案：B

2．汽車的啟動(dòng)電源常用鉛蓄電池，其放電時(shí)的原電池反應(yīng)如下：PbO＋Pb

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＋2HSO===2PbSO＋2HO。根據(jù)此反應(yīng)判斷，下列敘述中正確的是()

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A．Pb是正極

B．PbO得電子，被氧化

2

C．負(fù)極反應(yīng)是Pb＋SO2－－2e－===PbSO

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D．電池放電時(shí)，溶液的酸性增強(qiáng)

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解析：從鉛蓄電池的放電反應(yīng)可以看出：放電過程中Pb失去電子變?yōu)镻b2＋，

發(fā)生氧化反應(yīng)，因而Pb是負(fù)極；PbO得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，被還原；反應(yīng)過

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程中消耗了HSO，使溶液的酸性減弱。

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答案：C

3．科學(xué)家近年來研制出一種新型細(xì)菌燃料電池，利用細(xì)菌將有機(jī)酸轉(zhuǎn)化為氫

氣，氫氣進(jìn)入以磷酸為電解質(zhì)的燃料電池中發(fā)電，電池負(fù)極反應(yīng)式為()

A．H＋2OH－－2e－===2HO

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B．O＋4H＋＋4e－===2HO

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C．H－2e－===2H＋

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D．O＋2HO＋4e－===4OH－

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解析：根據(jù)題給信息，該燃料電池的總反應(yīng)式為2H＋O===2HO；電解液

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為酸性溶液，電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)OH－，A錯(cuò)誤；又因?yàn)槿剂想姵刂胸?fù)極通入

氫氣，正極通入氧氣，B、D錯(cuò)誤。

答案：C

4．燃料電池是目前電池研究的熱點(diǎn)之一?，F(xiàn)有某課外小組自制的氫氧燃料電

池，如圖所示，a、b均為惰性電極。下列敘述不正確的是()

A．a(chǎn)極是負(fù)極，該電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

B．b極反應(yīng)是O＋4OH－－4e－===2HO

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C．總反應(yīng)方程式為2H＋O===2HO

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D．氫氧燃料電池是一種具有應(yīng)用前景的綠色電源

解析：A項(xiàng)，a極通H為負(fù)極，電極反應(yīng)為2H＋4OH－－4e－===4HO，發(fā)

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生氧化反應(yīng)；B項(xiàng)，b極通O為正極，電極反應(yīng)為O＋2HO＋4e－===4OH－，B

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項(xiàng)不正確；C項(xiàng)，正負(fù)極電極反應(yīng)式相加得總反應(yīng)為2H＋O===2HO；D項(xiàng)，

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氫氧燃料電池的能