原电池方程式的书写技巧

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,如Al－Cu－NaHCO3溶液构成的原电池中，因Al失去电子生成的Al3+能与HCO3－反应：Al3++3HCO3－=Al(OH)3↓+3CO2↑，故铝件（负极）上发生的反应为：Al－3e－+3HCO3－=Al(OH)3↓+3CO2↑，而不是仅仅写为：Al－3e－=Al3+。

3、若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，电极反应式中不能出现H+，且水必须写入正极反应式中，与O2结合生成OH-，若电解质溶液为酸性，电极反应式中不能出现OH－，且H+必须写入正极反应式中，与O2结合生成水。如例1、例2。

4、正负极反应式相加（电子守恒）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。如例2。

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。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得电子与H2O结合生成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。

电极反应式书写错误例析

一、不能正确判断原电池正负极

例1、将Al片和Cu片用导线相连，插入浓HNO3中，形成原电池。

错误：负极：2Al-6e=2Al3+

正极：6H++6e=3H2↑

解析：将Al片和Cu片用导线相连，插入浓HNO3，由于Al在浓硝酸中钝化，不能持续反应，而Cu却能与浓HNO3持续反应，所以Cu为负极，Al 为正极，因此正负极的判断应根据氧化还原反应的实质来确定，谁失去电子，谁做为负极。

正确：负极：2Cu-4e-=2Cu2+

正极：2NO3-+2e-+4H+=2NO2↑+2H2O

二、不能正确判断电极产物

例2、将Al片和Cu片用导线相连，插入稀NaOH溶液中形成原电池。

错误：负极：2Al-6e-=2Al3+

正极：6H++6e-=3H2↑

解析：Cu片和Al片用导线相连插入NaOH溶液中，其实质是Al和NaOH 溶液反应，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑， Al失去电子生成AlO2-,而正极由于H+在碱性条件下不能大量存在，所以得到电子的物质是H2O

正确：负极：2Al+8OH-－6e-=2AlO2-+4H2O

正极：6H2O+6e-=3H2↑+6OH-

三、忽视电极产物与电解质溶液反应

例3、氢氧燃料电池是一种高效低污染的新型电池，主要用于航天领域，它的电极材料一般为活化电极，具有很强的催化活性。如铂电极、活性炭电极等，电解质溶液一般为40%的KOH溶液，写出电极反应式：

错误：负极：2H2-4e-=4H+

正极：O2+2H2O+4e-=4OH-

解析：在负极H2失去电子生成H+，而H+在碱性溶液中与OH-反应，生成H2O，因此应把两个式子合并为：2H2+4OH--4e-=4H2O

正确：负极：2H 2+4OH --4e -

=4H 2O

正极：O 2+2H 2O+4e -

=4OH -

四、 忽视了电解质的状态

例4、固体氧化物燃料电池是由美国西屋公司研制开发的，它从固体氧化锆——氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O 2-)在其间通过。该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a 、b 均不参与电极反应

其电极反应式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

错误：负极：2H 2-4e -=4H +正极：O 2+2H 2O+4e=4OH -

解析：此类燃料电池的电解质是固体，并不是水溶液，因此正极电极反应为：O 2+4e -=2O 2-正确：负极：2H 2+2O 2--4e -=2H 2正极：O 2+4e -

=2O 2-

五、 忽视了金属单质与阴、阳离子的放电顺序

例5、电解醋酸的浓溶液，以Pb 做电极，在电解过程中，无沉淀产生，但电解效率逐渐下降，同时[H +]也随之降低，随后溶液不再导电，电解自然停止。

(1) 电极反应是＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

(2) 电解总反应的方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

错误：阳极：4OH —4e -=O 2↑+2H 2O 阴极：2H ++2e -=H 2↑

分析：放电顺序：

阳极：非惰性电极>OH -> CH 3COO -

阴极：H +放电，Pb 2+与CH 3COO -

结合生成难电离的(CH 3COO)2Pb

(1)本题属于电解的应用。用铅做阳极材料，根据电解规律，非惰性电极做阳极时，阳极本身被氧化而溶解，即Pb-2e -=Pb 2+，而Pb 2+与CH 3COO -结合生成难电离的(CH 3COO)2Pb ，所以阳极反应为：多孔电极a

.固体电解质

多孔电极b

1/2O 2(干燥)

H 2 H 2O