原电池电极反应式的书写技巧论文自然科学文章_-高中教育.pdf

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1、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：Mg、Al 在酸性（非氧化性酸）环境中构成原电池活泼金属

2、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 2Al（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

3、，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。这一步对大多数学生而言没什么难度。由于 在反应中氧气由 0价变为 2价，得电子，即 O 2作氧化剂是正极，接下来我们即 可写

4、出正极的电极反应式：若此时电解质溶液为酸性，则反应过程可以理解 为：正极上首先发生：O2+4e2O 2-+_-2+-+2+-2+-由于在酸性环境中大量存在 H+故O 会与 H 结合成 H 20，故正极反应式应为：O2+4e4H 2H2O；当然若电解质为中性或碱性时，则 正极反应式就应只是 O 2+4e+2H2O 4OH。此时负极的反应式就可以由总电 极方程式减去正极的电极方程式得到（注意此时唯一值得注意的是要将方程式 中的氧气抵消掉）。又称为加减法书写电极反应式：如，熔融盐燃料电池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正极得电子要把电极反应式准确写出最关键的是把握准总反应我

5、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巧凡有金属参与的原电池反应一般较活泼金属做负极如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比活泼其反应实质为的析氢蚀负极正极总反应式铜锌原电池就是这样的原理较活泼金属不一定做负极要看碱液的反应负极正极注意此时在碱性环境不能稳定存在会与过量结合转化为再如常温下在浓溶液中构成的原电池也是如此燃料电池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具有高的 发电效率，因而受到重视，可用 Li 2CO 3 和 Na 2CO 3 的熔融盐混合物作电解质，CO

6、 为阳极染气，空气与 CO 2的混合气为阴极助燃气，制得在 650下工作的燃料 电池。完成有关的电池反应：阳极电池反应式：2CO 2CO 34CO24e 阴极反应式 _；总反应式 解析：此题中直接书写阴极的电极反应较困难，而总反应式的书写比较容易，在此不妨打破常规，进行逆向思维。先写出难度较小的总反应式，再根据题给条件 的阳极电极反应式书写阴极反应式。由于阳极气和阴极气反应后生成 CO 2不和 Li 2CO 3和 Na 2CO 3的熔融盐混 合物反应，所以总反应式就是 2CO 022CO 3（2CO 2CO 34CO 24e）就 能得到阴极电极反应式：O 24e CO 2CO 3 再如：由甲醇

7、和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池。解析：CH 3OH+O2 CO 2+H2O,但：CO 2在碱性环境中不存在，会与 OH 反应生成 CO 3 CO 2+2OH=CO3+H2O,故将、式进行叠加即为总反应：2CH 3OH+3O2+4OH=2CO3+6H2O,由于正极反应式为氧气得电子的反应：O 2+2H2O+4e 4OH,由于电解质 溶液为碱性，所以正极的产物不再进一步反应，则负极的反应式为总反应方程式减 去正极的反应式得到：2CH 3OH+3O24OH-3O 2-6H 2O-12e 2CO 3+6H2O-12OH 调整之后得：CH 3OH 8OH CO 36H 2O+6e 是掌握书写电

8、极反应式的书写技巧根据原电池原理可得负极失电子正极得电子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巧凡有金属参与的原电池反应一般较活泼金属做负极如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比活泼其反应实质为的析氢蚀负极正极总反应式铜锌原电池就是这样的原理较活泼金属不一定做负极要看碱液的反应负极正极注意此时在碱性环境不能稳定存在会与过量结合转化为再如常温下在浓溶液中构成的原电池也是如此燃料电池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、跟踪

9、训练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正极得电子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巧凡有金属参与的原电池反应一般较活泼金属做负极如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比活泼其反应实质为的析氢蚀负极正极总反应式铜锌原电池就是这样的原理较活泼金属不一定做负极要看碱液的反应负极正极注意此时在碱性环境不能稳定存在会与过量结合转化为再如常温下在浓溶液中构成的原电池也是如此燃料电池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

10、解质溶液共1、我国首创以铝空气海水电池为能源的新型海水标志灯。该灯以海水为 电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分 钟，就会发出耀眼的白光，其能量比干电池高 2050倍，请回答：该电源负极材 料是 _，正极材料可以用 _；正极反应：_，_ 负极反应：2、如下图所示，组成一个原电池 -_-2-_2-_-2-_2-2-222(1当电解质溶液为稀硫酸时：_ Fe 电极是(填“正”或“负”极，其电极反应为 _，该反应是 _(填“氧化”或“还原”反 应；_ Cu 电极是 _ 电极，其电极反应为 _，该反 应是 _ 反应(2当电解质溶液为稀硝酸时：_ Fe 电极是 _ 极

11、，其电极反应为 ，该反应是 _ 反应 _ Cu 电极是 _ 极，其电极反应为 ，该反应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正极得电子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巧凡有金属参与的原电池反应一般较活泼金属做负极如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比活泼其反应实质为的析氢蚀负极正极总反应式铜锌原电池就是这样的原理较活泼金属不一定做负极要看碱液的反应负极正极注意此时在碱性环境不能稳定存在会与过量结合转化为再如常温下在浓溶液中构成的原电池也是如此燃料

12、电池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是 _ 反应 3、某原电池中，电解质溶液为 KOH(aq，分别向负极通入 C 2H 4、C 2H 2或 Al(g，分别向正极通入 O 2或 Cl 2试完成下列问题：(1当分别通入 C 2H 4和 O 2时：_ 正极反应：；_ 负极反应：；_ 电池总反应：；_ 溶液 pH 的变化：(填“增大”减“小”或“不变”，下同(2当分别通入 C 2H 2和 O 2时：正极反应：_；负极反应：_；_ 电池总反应：；_ 溶液 pH 的变化：(3当分别通入 Al(g 和 Cl 2时：正极反应：_；负极反应：_；_ 电池总

13、反应：；_ 溶液 pH 的变化：参考答案：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正极得电子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巧凡有金属参与的原电池反应一般较活泼金属做负极如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比活泼其反应实质为的析氢蚀负极正极总反应式铜锌原电池就是这样的原理较活泼金属不一定做负极要看碱液的反应负极正极注意此时在碱性环境不能稳定存在会与过量结合转化为再如常温下在浓溶液中构成的原电池也是如此燃料电池关键是负极的电极反应式书写因为我们知道一

14、般的燃料电池大多是可燃性物质与氧气及电解质溶液共1、铝；石墨；2H 2O O 24e-4OH-；Al Al 3+3e-。2、(1负 Fe Fe 2+2e氧 化 正 2H 2e H 2还 原 （2负 Fe Fe 3+3e-（或Fe Fe 2+2e氧 化-正 4H NO 33e NO 2H 2O 还原 2-3、（13O 212e 6H 2O 12OH C 2H 416OH 2CO 310H 2O+12e C 2H 4 2-3O 24OH 2CO 34H 2O 减小 2-（25O 220e 10H 2O 20OH 2C 2H 228OH 4CO 316H 2O+20e 2-2C 2H 25O 28O

15、H 4CO 36H 2O 减小 （33Cl 26e 6Cl 2Al 6OH 2Al（OH36e（或2Al 8OH 2Al（OH）4-6e 3Cl 22Al 6OH 2Al（OH36Cl（或3Cl 22Al 8OH 6Cl Al（OH）44H 2O 减小 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正极得电子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巧凡有金属参与的原电池反应一般较活泼金属做负极如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比活泼其反应实质为的析氢蚀负极正极总反应式铜锌原电池就是这样的原理较活泼金属不一定做负极要看碱液的反应负极正极注意此时在碱性环境不能稳定存在会与过量结合转化为再如常温下在浓溶液中构成的原电池也是如此燃料电池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