电极反应式的书写技巧

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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。

燃料电池电极反应式书写方法与学习方法

燃料电池电极反应式书写方法与学习方法

燃料电池电极反应式书写方法与学习方法燃料电池电极反应式书写方法法一:常用方法电极:惰性电极;燃料包含:H2;烃如:CH4;醇如:C2H5OH等。

电解质包含:①酸性电解质溶液如:H2SO4溶液;②碱性电解质溶液如:NaOH溶液;③熔融氧化物如:Y2O3;④熔融碳酸盐如:K2CO3等。

本文来自化学自习室!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。

本文来自化学自习室!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+2H2O①CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O②①式+②式得燃料电池总反应为:CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O 本文来自化学自习室!本文来自化学自习室!第二步:写出电池的正极反应式本文来自化学自习室!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-=O2-(4)熔融碳酸盐(如:熔融K2CO3)环境下电极反应式:O2+2CO2+4e-=2CO32- 。

第三步:根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式电池的总反应和正、负极反应之间有如下关系:电池的总反应式=电池正极反应式+电池负极反应式故根据第一、二步写出的反应,有:电池的总反应式-电池正极反应式=电池负极反应式,注意在将两个反应式相减时,要约去正极的反应物O2。

以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法:1、酸性条件燃料电池总反应:CH4+2O2=CO2+2H2O①燃料电池正极反应:O2+4H++4e-=2H2O②①-②×2,得燃料电池负极反应:CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+2、碱性条件燃料电池总反应:C H4+202+2NaOH=Na2CO3+3H2O①燃料电池正极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-②①-②×2,得燃料电池负极反应:CH4+10OH--8e-=CO +7H2O3、固体电解质(高温下能传导O2-) 本文来自化学自习室!燃料电池总反应:CH4+2O2=CO2+2H2O①燃料电池正极反应:O2+4e-=2O2-②①-②×2,得燃料电池负极反应:CH4+O2--8e-=CO2+2H2O4,熔融碳酸盐(如:熔融K2CO3)环境下本文来自化学自习室!电池总反应:CH4+2O2=CO2+2H2O。

电化学电极反应方程式的书写技巧

电化学电极反应方程式的书写技巧

电化学专题—电极反应方程式的书写电极方程式是解决电化学题目的关键电极反应的书写与下列几个因素有关1、与装置类型有关2、与电极类型及电极材料有关3、与反应类型有关4、与电子守恒有关5、与电解质环境有关6、与总反应式有关7、与题给信息有关8、与离子的氧化还原性强弱有关一、仅有一电极材料参与反应方法:规律:参与反应的金属电极本身为负极,另一电极往往为正极,负极是参与反应的金属失电子,正极是介质溶液中的微粒得电子(反应一般为析氢、吸氧、析Cu、Ag等)(1)酸性较强介质:正极一般是析氢反应。

例:图1电极反应:负极:Zn-2e=Zn2+正极:2H++2e=H2↑(2)接近中性介质:正极一般是吸氧反应。

例:图2电极反应:负极:2Fe-4e=2Fe2+正极:O2+4e+2H2O=4OH-练习1.我国首创的以铝—空气—海水电池为能源的新型海水标志灯,它以海水为电解质溶液,利用空气中的氧使铝不断氧化产生电流,写出这种电池的电极材料、电极反应式及总反应式。

(3)碱性介质:正极一般也是吸氧反应。

例:图3电极反应:负极:2Fe-4e=2Fe2+正极:O2+4e+2H2O=4OH-(4)含不活泼金属的盐溶液为介质:正极析出不活泼金属(Cu、Ag等)。

例:图4电极反应:负极:Fe-2e=Fe2+正极:Cu2++2e=Cu二、两电极材料均参与反应(常见于蓄电池式或纽扣式电池)规律:两电极材料通常由金属和金属化合物构成,金属作负极。

电子得失均由两电极本身发生。

在书写电极反应式时,应考虑电解质对电极的影响(如生成难溶物、弱电解质等)。

介质为酸性溶液时,反应式两边不能出现OH-离子;碱性溶液为介质时,反应式两边不能出现H+离子。

(1)酸性介质例:实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制氯气,已知铅蓄电池工作时总的方程式如下:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O试写出放电时的电极反应式。

分析得出:负极:Pb-2e+SO42-=PbSO4正极:PbO2+2e+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O(2)碱性介质例:蓄电池在放电时起原电池作用,在充电时起电解池作用。

原电池电极反应式的书写

原电池电极反应式的书写
A.CH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2eB.O2(g)+4H+(aq)+4e-=2H2O(1) C.CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6e- D.O2(g)+2H2O(1)+4e-=4OH-
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-。

燃料电池电极反应式书写方法与学习方法

燃料电池电极反应式书写方法与学习方法

燃料电池电极反应式书写方法与学习方法燃料电池是现代社会中具有广阔发展前景的新能源,具有能量转换效率高、洁净无污染等特点,因此,燃料电池电极反应式的书写成了各省、市高考的热点。

小编在此整理了相关资料,希望能帮助到大家。

燃料电池电极反应式书写方法法一:常用方法电极:惰性电极;燃料包含:H2;烃如:CH4;醇如:C2H5OH等。

电解质包含:①酸性电解质溶液如:H2SO4溶液;②碱性电解质溶液如:NaOH溶液;③熔融氧化物如:Y2O3;④熔融碳酸盐如:K2CO3等。

本文来自化学自习室!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。

本文来自化学自习室!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+2H2O①CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O②①式+②式得燃料电池总反应为:CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O 本文来自化学自习室!本文来自化学自习室!第二步:写出电池的正极反应式本文来自化学自习室!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-=O2-(4)熔融碳酸盐(如:熔融K2CO3)环境下电极反应式:O2+2CO2+4e-=2CO32- 。

第三步:根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式电池的总反应和正、负极反应之间有如下关系:电池的总反应式=电池正极反应式+电池负极反应式故根据第一、二步写出的反应,有:电池的总反应式-电池正极反应式=电池负极反应式,注意在将两个反应式相减时,要约去正极的反应物O2。

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。

电极反应式的书写方法

电极反应式的书写方法

电解池的设计
电解池的组成
电解池由电源、电极、电解质溶 液和外电路组成,电极材料和电 解质溶液的选择对电解效果有重
要影响。
书写电极反应式
根据电解原理,确定阴阳极的氧化 还原物质,写出电极反应式,并注 意电子转移数和电荷守恒。
判断阴阳极
根据电解原理中氧化还原反应的方 向,判断阴阳极,阳极发生氧化反 应,阴极发生还原反应。
利用总反应式书写电极反应式
总结词
根据总反应式中各物质在电极上的转化关系,写总反应式中各物质在电极上的转化关系,写出相应的电极反应式。例如, 在碱性条件下,氢气和氧气发生电化学反应生成水,总反应式为:2H2 + O2 + 4OH- → 4H2O,根据转 化关系可以写出阳极反应式:4OH- - 4e- → 2H2O + O2。
利用离子方程式书写电极反应式
总结词
将离子方程式中的离子转化为相应的电极反应式。
详细描述
在书写电极反应式时,可以根据离子方程式的书写规则,将离子方程式中的离子转化为 相应的电极反应式。例如,在酸性条件下,铁离子和氢氧根离子发生电化学反应生成亚 铁离子和水,离子方程式为:Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3,可以写出相应的电极反应式:
总反应式为
03
$2NaCl + 2H_{2}O = 2NaOH + Cl_{2} uparrow + H_{2}
uparrow$。
氢氧燃料电池
01
正极发生还原反应,电极反应式为
$O_{2} + 4e^{-} + 4H^{+} = 2H_{2}O$。
02
负极发生氧化反应,电极反应式为
$H_{2} - 2e^{-} = 2H^{+}$。

原电池电极反应式书写技巧规则

原电池电极反应式书写技巧规则

原电池电极反应式书写技巧规则原电池电极反应式的书写不仅是电化学教学的重点和难点,更是高考考查的重点和热点之一,现就如何正确书写电极反应式小结如下:一、原电池工作原理原电池反应属于氧化还原反应,区别于一般的氧化还原反应的是:电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移.两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路形成电流,使两个电极反应不断进行,实现化学能向电能的转化.从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池是氧化反应、还原反应分别在两个电极上进行.二、原电池构成条件(1)反应为自发的氧化还原反应,这是原电池形成的前提.(2)电极材料:由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成.(3)两电极必须浸泡在一定的电解质溶液中.(4)两电极之间形成闭合回路.只要具备以上四个条件就可构成原电池.可以提供持续而稳定的电流.1.电极材料构成:①.活泼性不同的金属.如锌铜原电池,锌作负极,铜作正极;②.金属和非金属(非金属必须能导电).如锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极;③.金属与化合物.如铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极;④.惰性电极.如氢氧燃料电池,电极均为铂.2.电解质选择:电解质溶液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应.3.正负极判断:①.还原剂作负极.负极材料或还原剂在负极材料上失去电子,发生氧化反应;②.氧化剂作正极.正极材料或氧化剂在正极材料上得到电子,发生还原反应.注意电极材料与氧化剂还原剂的关系:电极材料可能是氧化剂和还原剂,也可能是仅起导电作用的材料.电子由负极流出,经外电路流向正极,电流由正极出发经外电路流向负极. 溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极.注意:原电池负极的判断应根据其本质进行判断:较易与电解质溶液反应的电极是原电池的负极,不能一味根据金属的活泼性进行判断.三、原电池电极反应方程式书写规则1.从理论上讲,任何一个自发的氧化还原反应都可以设计成为一个原电池.其中还原剂失电子作电池的负极,氧化剂得电子作电池的正极.2.转移电子数目.根据所含元素在反应前后化合价变化情况而定:负极所含元素化合价升高了几价,一个原子就失去几个电子;正极所含元素化合价降低了几价,一个原子就得到几个电子.3.注意原子得失电子后所产生的新粒子在电解质溶液中存在形式的变化规律.①H+:在中性、酸性溶液中,仍为H+;在碱性溶液中,H+结合OH-生成H2O;②O2-:在酸性溶液中,O2-结合H+生成H2O,O2-+2H+H2O;在中性、碱性溶液中,O2-结合H2O 生成OH-,O2-+H2O2OH-;③CO2:在中性、酸性溶液中,仍为CO2 ;在碱性溶液中,CO2结合OH-生成CO2-3,CO2+2OH-CO2-3+H2O.④金属阳离子:可能会结合电解质溶液中的某些阴离子生成其它离子或难溶性物质.4.原电池的总反应式是正极反应式和负极反应式的叠加和.遵循电子守恒:负极反应失去的电子总数等于正极反应得到的电子总数.5.原电池的总反应式、电极反应式,都必须满足电子守恒、电荷守恒、质量守恒.例1甲烷燃料电池,碱溶液为电解质溶液.解析自发的氧化还原反应为CH4与O2反应.O2为氧化剂得电子参与正极反应,在强碱性溶液中,O2得4e-产生的O2-与H2O结合生成OH-,故正极反应式为:O2+4e-+2H2O4OH-.CH4为还原剂失电子参与负极反应,碳元素化合价由-4价变为+4价,1 mol CH4失去8 mol电子,C转化成CO2在碱性条件下以CO2-3形式存在,产生的H+在碱性条件下结合OH-生成H2O.再根据碳原子守恒(配平CO2-3化学计量数)、电荷守恒(配平OH-化学计量数)、氢原子守恒配平,即可得到负极反应式.或者可用总反应式减去正极反应式(遵循电子守恒)得负极反应式:CH4-8e-+10OH-CO2-3+7H2O.总反应式为为:CH4+2O2+2OH-CO2-3+3H2O.例2铅蓄电池(放电)解析自发的氧化还原反应为Pb和PbO2反应.Pb为还原剂失电子做负极,Pb由0价变为+2价,Pb失去2个电子生成Pb2+,Pb2+结合溶液中的SO2-4生成PbSO4.负极电极反应式为:Pb-2e-+SO2-4PbSO4;PbO2为氧化剂做正极,铅元素化合价由+4价变为+2价,得2e-变为Pb2+,Pb2+结合溶液中的SO2-4生成PbSO4,产生的O2-在酸性溶液中结合H+生成H2O.所以正极电极反应式为:PbO2+2e-+SO2-4+4H+PbSO4+2H2O.总反应式:Pb+PbO2+4H++2SO2-42PbSO4+2H2O.练习1有人设计以Pt和Zn为电极材料,埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源.它依靠跟人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作,试写出该电池的电极反应式.练习2甲醇燃料电池,碱或酸作为电解质,试写出其电极反应式.就打造高三化学高效复习课堂的一点设想。

原电池中电极反应式的书写技巧

原电池中电极反应式的书写技巧

原电池中电极反应式的书写技巧原电池电极反应式的书写是高中化学学习中的一个重点和难点,对初学者来说常感到无从下手,它又是高考考查的热点,历年高考卷中都有涉及。

本人就这几年教学实践,谈几点有关电极反应式书写方法的体会。

一、书写原则原电池中电极反应属于氧化还原反应,要遵循原子守恒、转移电子守恒及电荷守恒原则。

除此之外,还要特别注意以下两点:加和性原则和共存原则。

加和性原则:两电极反应式相加,消去电子后得电池总反应式。

利用此原则,用电池总反应式减去已知的一电极反应式得另一电极反应方程式,或颠倒相加也可。

如后面例题分析中的例4。

共存原则:如碱性溶液中CO 2不可能存在,也不会有H +参加反应或生成;同样在酸性溶液中,不会有OH -参加反应或生成。

根据此原则,同一物质得失电子后在不同的介质环境中所存在的形式不同。

(如后面例题分析中的例3)二、书写步骤(一)首先确定原电池的正、负极,常见有以下几种情况:1.由两极的相对活泼性确定:相对活泼性较强(针对电解质溶液而言)的金属为负极(一般地,负极材料与电解质溶液要发生反应),相对活泼性较差的金属或导电的非金属等为正极。

但也要具体情况具体分析。

(如例4)2.由电极变化情况确定:若某一电极不断溶解或质量不断减少,该电极发生氧化反应,则此电极为负极;若某一电极上有气体产生、电极的质量不断增加或不变,该电极发生还原反应,则此电极为正极。

3.根据实验现象确定:一般可以根据电极附近指示剂(石蕊、酚酞、湿润的KI-淀粉等)的显色情况来分析推断该电极发生的是氧化反应还是还原反应,是H +还是OH -或I -等放电,从而确定正、负极。

一般而言,负极失电子被氧化,应该产生阳离子或消耗阴离子,使溶液中阴离子移向的一级,其pH值一般降低。

正极得电子被还原,应该是产生阴离子或消耗阳离子,是溶液中阳离子移向的一极,其pH值一般升高。

例如用酚酞作指示剂,溶液变红色的那一极附近溶液的性质为碱性,是H +放电导致c(OH -)>c(H +),H +放电是还原反应,故这一极为正极。

高一化学原电池电极反应式的书写

高一化学原电池电极反应式的书写

原电池中电极反应式的书写一、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、正负极反应式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电极反应式,即得到较难写出的电极反应式。

例1、有人设计以Pt和Zn为电极材料,埋入人体内作为作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。

它依靠跟人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作,试写出该电池的两极反应式。

解析:金属铂是相对惰性的,金属锌是相对活泼的,所以锌是负极,Zn失电子成为Zn2+,而不是ZnO或Zn(OH)2,因为题目已告诉H+参与作用。

正极上O2得电子成为负二价氧,在H+作用下肯定不是O2-、OH-等形式,而只能是产物水,体液内的H+得电子生成H2似乎不可能。

故发生以下电极反应:负极:2Zn-4e-= 2Zn2+,正极:O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O 。

例2、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,在强碱性溶液中,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。

二、电解池中电极反应式的书写1、首先看阳极材料,如果阳极是活泼电极〔金属活动顺序表Ag以前〕,则应是阳极失电子,阳极不断溶解,溶液中的阴离子不能失电子。

电化学中电极反应式的书写方法和技巧

电化学中电极反应式的书写方法和技巧

电化学中电极反应式的书写方法和技巧
1.电极反应式的书写方法:
(1)先写出电极反应的正负极,并用箭头表示电流的流向;
(2)写出正极反应,用“→”表示正极反应物的氧化还原反应;
(3)写出负极反应,用“←”表示负极反应物的氧化还原反应;
(4)写出电解质的氧化还原反应,用“↔”表示。

2.电极反应式的书写技巧:
(1)氧化还原反应中,氧化物总是在正极,还原物总是在负极;
(2)电解质的氧化还原反应中,氧化物总是在正极和负极都有;
(3)对于多种物质同时存在的情况,要分别写出各个物质的氧化还原反应。

电化学中电极反应式的书写技巧

电化学中电极反应式的书写技巧

技法点拨电化学中电极反应式的书写技巧■付延芳高考试题年年新,但在新情境中却会发现有些内容是惊人的相似,抓住这些核心主干知识的考查规律是高考获取高分的秘籍,但是对高考数据分析却发现,学生丢分点拉开差距的并不是那些偏难的内容,恰恰是这些中等难度高频出现的知识点,例如氧化还原反应规律的考查。

探索那些大家必须掌握的高频率高考热点,大道至简,有好的思维模式和突破思路,将大大降低这些考点的难度,提高正确率,今天我们通过氧化还原反应的电化学中电极反应式的书写规律来管中窥豹,旨在“抛砖引玉”。

还原产物CH 4两个半反应:失电子得电子CH -4-8e -+10OH -=CO 2-3+7H 2O2O 2+4H 2O+8e -=8OH --++首先,电化学中电极反应式的书写和氧化还原离子方程式的书写规律是一致的,遵循原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒。

它是一个完整的氧化还原反应同时在两极发生完成的,可以按照上图思维框架来着笔半反应方程式的书写。

同时在书写半反应时要考虑介质环境,这是在配平半反应时所必需的。

一般而言,根据酸性或碱性环境水溶液的判断,要H 2O/OH-或者H 2O/H +来调配才能满足电子、原子和电荷三大守恒关系;根据熔融盐或熔融氧化物等电解质环境,可以用熔融盐或熔融氧化物中的离子等来配平,如Li+、CO 32-、O 2-等。

下面将在规律总结的同时加以说明。

一、原电池中电极反应式的书写先确定原电池的正负极,列出正负极上的反应物质(氧化剂和还原剂),并标出相同数目电子的得失。

然后在主要参与物质氧化剂和还原剂以及得失电子的基础上,通过观察来增加其他物质或离子来配平。

分析历年高考题阅卷统计数据不难发现,细节决定成败,学生丢分点往往是在不起眼的符号“+”和“-”上,其实我认为这恰恰是老师的疏忽所在,如果让学生死记“+”和“-”,肯定要颠三倒四,但是如果讲讲中国汉字的学问,讲讲符号无非是为了理解的方便,从字面上就不难理解“-”为失,“+”为得,那么在书写时准确率就会达到100%,通过这个简单的符号“+”和“-”在高考中得分率并不高,我们就更应该通过推理而不是记忆来学好化学。

原电池电极反应式的书写

原电池电极反应式的书写

原电池电极反应式的书写原电池电极反应式的书写是近几年高考的重点,也是难点,出题形式常常给出信息让考生书写一些不常见的电极反应式,给学生的学、老师的教都增加了一定的难度。

所以在学习或复习这一部分知识时,一定不要死记硬背一些原电池的电极反应式。

正确的教法是先让学生真正弄明白电极反应式的书写规则,正确的学法是先理解透电极反应式的书写原则、再掌握好电极反应式的书写方法、最后通过练习来融会贯通书写技巧。

现通过实例来谈谈有关电极反应式的书写方法与技巧:一、原电池电极反应式的书写原则1.共存原则物质得失电子后在不同介质中的存在形式不同,因此电极反应式的书写必须考虑介质环境。

负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子能否共存,若不能共存,则该电解质溶液中的阴离子也要写入负极的电极反应式中。

碱性介质中不可能有CO2存在,也不可能有大量H+存在并参加反应;酸性介质中不可能有大量O H-存在并参加反应。

2.中性吸氧成碱性原则在中性介质中,金属通过吸氧所建立起来的原电池反应,其反应的最终产物一定是碱。

因此当正极上的反应物质为O2时(吸氧腐蚀),要注意电解质溶液的性质。

3.介质参加反应原则原电池电极反应式的书写时,一般都有介质电离出的有关离子参与到电极正极或负极所发生的电极反应中。

例如,在碱性或中性介质中,得“O”时,在反应式中要加上H2O或O H-;在酸性介质中,失“O”时,在反应式中要要加上H2O或H+。

二、原电池电极反应式的书写方法一般来说,任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池。

所以对于一个陌生的原电池,只要知道总的反应方程式,可根据氧化还原反应的规律(原子失电子,元素化合价升高,发生氧化反应;原子得电子,元素化合价降低,发生还原反应)将原电池分成两个半电池(即拆分法),然后按照“电子守恒→电荷守恒→原子守恒”顺序进行书写。

当然,如果知道一个复杂原电池的总反应方程式和其中的一个电极反应式,采用相减方式也可写出另一个电极反应式(即加减法)。

电极反应式的书写及判断

电极反应式的书写及判断

电极反应式的书写及判断1.书写电极反应式的原则电极反应式遵循质量守恒、得失电子守恒及电荷守恒,遵循离子方程式的书写规则,两电极反应式相加得电池总化学(或离子)方程式。

2.书写电极反应式的基本类型(1)类型一题目给定原电池的装置图,未给总反应式①首先找出原电池的正、负极,即分别找出氧化剂和还原剂。

②结合电解质判断出还原产物和氧化产物。

③遵循氧化还原反应离子方程式配平原则,写出电极反应式。

(注意:电极产物能否与电解质溶液共存,如铅蓄电池的负极铅失电子变为Pb2+,但Pb2+与硫酸溶液中的SO2-4不共存,因而负极电极反应式为Pb-2e -+SO2-4===PbSO4)④将两电极反应式相加(注意两极得失电子数相等)可得电池总反应式。

(2)类型二题目给出原电池的总反应式①分析原电池总反应式中各元素的化合价变化情况,找出氧化剂及其对应的还原产物,氧化剂发生的反应即为正极反应;找出还原剂及其对应的氧化产物,还原剂发生的反应即为负极反应。

②当氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物由多种元素组成时,还应考虑电解质是否参与了反应。

③若有一个电极反应式较难写出,可先写出较易写出的电极反应式,然后再用总反应式减去该电极反应式即得到另一电极反应式。

练习:1.某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果如下:根据上表记录的实验现象,回答下列问题:(1)实验1、2中铝的作用是否相同?________________________________________________。

写出实验1中铝电极上发生的电极反应式:__________________________________________。

实验2中,镁为________极,电极反应式为__________________________________________。

(2)实验3中,铝为________极,石墨为________极,电池总反应式为______________________。

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2、正极反应(两种情况) ① 负极材料与电解质溶液的离子自发反应,则正极反 应为溶液中的离子得到电子。
如:2H++2e-=H2↑ 产生气泡 如:Cu2++2e-=Cu 正极增重
② 负极材料与电解质溶液中的离子不能自发反应; 则正极应为溶解的O2得电子(吸氧腐蚀) O2+ 4e- + 2H2O=4OH4
CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O
总反应式:CH4+2O2+2NaOH===Na2CO3+3H2O
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第二步:写出正极反应式
燃料电池的正极反应物都是O2,根据电解液的不同, 其电极反应式有所不同。要牢记以下四种情况:
①酸性: ②碱性:
O2+4H++4e-==2H2O
O2+2H2
O+4e =4OH
爱迪生蓄电池 : Fe+NiO2+2H2O 负极:Fe + 2OH- — 2e-= Fe(OH)2
Fe(OH)2 + Ni(OH)2
正极:NiO2+ 2H2O + 2e-=Ni(OH)2 + 2OHa. 判断溶液是碱性介质
b. 反应式两边不能出现H+离子
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例2:与MnO2­Zn电池类似,K2FeO4­Zn也可以组成 电池,该电池总反应的离子方程式为
三、电极反应式的书写
电池电极反应式的类型
仅有负极材料 参与反应
电 池
两电极材料均 参与反应
Байду номын сангаас
两电极材料均 不参与反应
一、仅有负极材料参与反应
参与反应的金属电极本身为负极,负极参与反
应的金属失电子(先写出负极反应式),正极是 介质溶液中的微粒得电子(反应一般为析氢、吸 氧、析Cu、Ag等)。
2
1、负极反应(两种情况) ① 负极失电子后生成的阳离子不与电解质溶液的离子 反应,可写成:M-ne-=Mn+ 例:Zn-2e-=Zn2+ ② 负极失电子后生成的阳离子与 电解质溶液中的离子反应;电极 反应式要叠加。 例如铅蓄电池负极: Pb-2e-+SO42-=PbSO4 现象:负极溶解
二、两电极材料均参与反应
两电极材料通常由金属和金属化合物构成。 该题型一般给出电池总的反应;做时首先要看清 充电放电方向;根据总反应,结合原电池反应 规律,判断正负极反应物以及对应产物;写时 要顾及介质酸碱性
例如: 铅蓄电池 : Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O 负极:Pb + SO42- - 2e- = PbSO4 正极:PbO2+ SO42- + 4H+ + 2e-= PbSO4 + 2H2O a. 应考虑电解质对电极的影响(如生成难溶物等) 6b. 介质为酸性溶液时,反应式两边不能出现OH
③熔融氧化物: O2+4e-==2O2- ④熔融碳酸盐: O2+2CO2+4e-==2CO3211
书写步骤
第三步:写出负极反应式
根据电池总反应与正极反应式,写出负极反应式
反应式存在关系:
电池总反应式=正极反应式+负极反应式 练习:写出甲烷燃料电池的电极反应式; 酸性和碱性。
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练习:请写出右边原电池的电极方程式
总反应方程式: 2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑ 拆成离子方程式: 2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- + 3H2↑
A
Mg
Al
NaOH溶液
根据化合价升降判断正负极
负极:Al,失e2Al - 6e- = 2Al3+ 2Al3+ + 8OH- =2AlO2- + 4H2O 负极总反应: 2Al +8OH- -6e- =2AlO2- + 4H2O 正极:总反应-负极反应 6H2O +6e- =6OH—+ 3H2↑
2FeO42-+3Zn+8H2O +4OH-
电极反应式
2Fe(OH)3+3Zn(OH)2
书写时要顾及电荷守恒,原子守恒,两个电极反应式相加得 总反应式
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三、 电极材料本身均不参与反应
两电极均为惰性电极,常见于燃料电池。
介质:①酸性
②碱性
③熔融氧化物
④熔融碳酸盐
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书写步骤
第一步:写出总的反应式
燃料电池的总反应与燃料燃烧反应一致,若产物能 与电解液反应,则总反应为加和后的反应。 如氢氧燃料电池: 2H2+O2=2H2O 甲烷燃料电池:氢氧化钠液 CH4+2O2==CO2+2H2O
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