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1、定义:将化学能直接转变成电能的装置。
2、构成原电池的条件:①电解质溶液②两个导体做电极③形成闭合回路(或在溶液中接触)④有能自发进行的氧化还原反应3、原理本质:氧化还原反应4、原电池电极的判断(1)由组成原电池的两极材料判断:一般来说,较活泼的或能和电解质溶液反应的金属为负极,较不活泼的金属或能导电的非金属为正极。
但具体情况还要看电解质溶液,如镁、铝电极在稀硫酸在中构成原电池,镁为负极,铝为正极;但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时,由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应,失去电子,因此铝为负极,镁为正极。
(2)根据外电路电流的方向或电子的流向判断:在原电池的外电路,电流由正极流向负极,电子由负极流向正极。
(3)根据内电路离子的移动方向判断:在原电池电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极。
(4)根据原电池两极发生的化学反应判断:原电池中,负极总是发生氧化反应,正极总是发生还原反应。
因此可以根据总化学方程式中化合价的升降来判断。
(5)根据电极质量的变化判断:原电池工作后,若某一极质量增加,说明溶液中的阳离子在该电极得电子,该电极为正极,活泼性较弱;如果某一电极质量减轻,说明该电极溶解,电极为负极,活泼性较强。
(6)根据电极上产生的气体判断:原电池工作后,如果一电极上产生气体,通常是因为该电极发生了析出氢的反应,说明该电极为正极,活动性较弱。
(7)根据某电极附近pH的变化判断A极附近的pH增大了,说明该电极为正极,金属活动性较弱。
5、盐桥盐桥的作用仅仅是导电【相当于导线的作用】,将两个烧杯形成闭合回路,否则就相当于断开,而盐桥的导电是利用了其中的阴阳离子的定向移动。
锌铜电池,电解质溶液锌端硫酸锌,铜端硫酸铜,即两端不一样,所以产生电势差,于是,电子从负极Zn失去,沿着导线移向正极Cu,即外面的导线中,电子即负电荷从Zn到Cu,中间有盐桥连接,即盐桥中的负电荷即阴离子应该从CuSO4的一端沿着盐桥移向ZnSO4的一端,或者说,盐桥中的正电荷即阳离子就从ZnSO4的一端沿着盐桥移向CuSO4的一端,总之,要保证两端烧杯中的正负电荷要守恒。
原电池电极反应式的书写

离子方程式的书写也可借鉴这一方法。
【 责任编辑 张桂英 】
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盈
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式右边的 O 呲 时应写成 H 。故正极反应写作: H , 0
0 2+4 H +4 一= H= e 2 O
恒——显然方程式左边有 4 个过剩的负电荷 ( 包括两个 电子所带的两个负电荷) 为了使方程式两边的净电荷守 。
恒通常的做法有两种 : 一是在方程式的左边补充 H离子 , +
此时的总反应也应写作 :C 3H 3 220+H0 2HO +0=C 2 2 4
三、 查
相对应的在右边补充 H0 Z是在方程式的右边补充 O 一 2; . H 离子 , 相对应的在左边补充 H0 2。到底选择哪一种方案应
充分考虑电解质溶液的环境 , 因为电解质溶液显酸性 , 所
电极反应式书写的是否正确应仔细进行检查, 检查时
需充分考虑书写过程的各项注意事项。
总之 ,书写电极反应式共有以下几个步骤 :一找 、 二
正极 :g +e 2 g A 2 2一 A 0 =
【 示例3负极:HO 一e C 3 】 C H 6 = 0- 一 z
正极 :2 10 4-4 H 0+ { + e 0 一 22 =
有时, 燃料电池还可使用强酸性电解质溶液。此时电
极反应式的书写会因电解质的不同而发生改变。 具体书写
如下 :
写、 三查。“ 是整个过程的基础;写” 找” “ 是整个过程的关
以选择第一种方案在方程式的左边补充 4 H离子 , 个 + 而 相应的在方程式 的右边补充 2 H0分子。故正极反应 个 :
高中化学之原电池电极反应式的书写

高中化学之原电池电极反应式的书写一、首先判断原电池的正负极(1)负极:一般来说,较活泼的金属失去电子,为原电池的负极,这时负极材料本身被氧化,其电极反应式有两种情况:①负极金属失去电子后生成的金属阳离子不与电解质溶液的成分反应,此时的电极反应式可表示为:M-ne-=Mn+;②负极金属失去电子后生成的金属阳离子与电解质溶液的成分反应,此时的电极反应要将金属失去电子后的反应、金属阳离子与电解质溶液的反应叠加在一起,如铅蓄电池的负极反应为:Pb + SO42--2e-=PbSO4。
还有一种情况是负极材料本身不反应,如燃料电池,在书写负极反应式时,要将燃料失电子的反应极其产物与电解质溶液中的反应叠加在一起书写,如:H2-O2(KOH溶液)电池的负极反应为:H2 + 2OH--2e-=2H2O。
(2)正极:先判断在正极发生反应的物质,其电极反应式有两种情况:①当负极材料与电解质溶液能发生自发的化学反应时,在正极上发生电极反应的物质是电解质溶液中的某种微粒;②当负极材料与电解质溶液不能发生自发的化学反应时,在正极上发生电极反应的物质是溶解在电解质溶液中的O2。
后再根据具体情况写出正极反应式,在书写时也要考虑正极反应产物是否与电解质溶液反应的问题,若反应也要书写叠加后的反应式。
二、根据原电池反应书写电极反应式(1)找出发生氧化反应和还原反应的物质,确定正负极产物。
(2)利用电荷守恒分别写出电极反应式。
(3)验证:两个电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同,则书写正确。
三、需要注意的问题(1)在正极上,若是电解质溶液中的某种离子被还原,无论该离子是强电解质提供的,还是弱电解质提供的,一律写成离子符号;而在原电池反应式中,要遵循离子方程式的书写规则,只有易溶的强电解质才用离子符号来表示。
(2)根据金属的活泼性判断原电池的正负极不是绝对的,还要看电解质溶液,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-=== 2Al 3+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↑+2H2O(3)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。
原电池电极反应式的书写

另外
还有许多新型燃料电池是在非水溶剂中进行 的,这一类反应的还原产物的阴离子通常和 电解质在熔融状态下电离出来的阴离子相同, 电极反应式两端原子个数或电荷不等,一般 用阴离子来配平。
例如:
1998年希腊亚里士多德大学的Marnellos和 Stoukides采用高质子导电性的SCY陶瓷(能 传导H+),实现了高温常压下高转化率的电 化学合成氨。其装置如图。其正极的电极反应 式为:
原电池电极反应式的书写
原电池反应所依托的化学反应 原理是氧化还原反应,负极反 应是氧化反应,正极反应是还 原。
方法归纳如下:
(1原反应 (3)氧化反应在负极发生,还原 反应 在正极发生。
注意电解质(介质) 参与的反应。 电极反应也遵循质量守恒、电 子守恒、及正负 两极得失电 子相等的规律。
燃料电池电极反应式的书写
2、利用电荷守恒、原子守恒
写出燃料电池负极的电极反应 式。
如给定了总反应式用总反应式减 正极反应式得负极反应式。
例1 写出氢氧燃料电池的电极反应 式和总反应式(电解质为KOH溶液) 正极(碳):
O2+2H2
-= O+4e
4OH
负极(碳):
2H2+4OH-+4e- = 4H2O
燃料电池电极反应式的书写
一般的燃料电池大多是可燃物与 氧气及电解质溶液共同组成的原 电池。
燃料电池电极反应式的书写
1、可燃物在电池负极发生反应,O2 在原电池正极发生反应。 即正极总是O2得电子发生还原反应
正极反应式为:
电解质为碱性或中性时
O2+ 4e- + 2H2O = 4OH-
电解质为酸性时: 2+ 4e- +4H+=4H2O O
原电池电极反应式的书写

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-。
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。
原电池电极反应式书写

原电池电极反应式书写原电池电极反应式或总反应式的书写1.铝—镍电池(负极—Al,正极—Ni,电解液—NaCl溶液、O2) 负极:4Al-12e-===4Al3+;正极:3O2+6H2O+12e-===12OH-;总反应式:4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3。
2.镁—铝电池(负极—Al,正极—Mg,电解液—KOH溶液) 负极:2Al+8OH--6e-===2AlO2-+4H2O;正极:6H2O+6e-===3H2↑+6OH-;总反应离子方程式:2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑。
3.锂电池一型(负极—Li,正极—石墨,电解液—LiAlCl4—SOCl2) 已知电池总反应式:4Li+2SOCl2===SO2↑+4LiCl+S。
试写出正、负极反应式:负极:4Li-4e-===4Li+;正极:2SOCl2+4e-===SO2↑+S+4Cl-。
4.铁—镍电池(负极—Fe,正极—NiO2,电解液—KOH溶液) 已知Fe+NiO2+2H2O放电充电Fe(OH)2+Ni(OH)2,则:负极:Fe-2e-+2OH-===Fe(OH)2;正极:NiO2+2H2O+2e-===Ni(OH)2+2OH-。
阴极:Fe(OH)2+2e-===Fe+2OH-;阳极:Ni(OH)2-2e-+2OH-===NiO2+2H2O。
5.LiFePO4电池(正极—LiFePO4,负极—Li,含Li+导电固体为电解质)已知FePO4+Li放电充电LiFePO4,则负极:Li-e-===Li+;正极:FePO4+Li++e-===LiFePO4。
阴极:Li++e-===Li;阳极:LiFePO4-e-===FePO4+Li+。
6.高铁电池(负极—Zn,正极—石墨,电解质为浸湿的固态碱性物质)已知:3Zn+2K2FeO4+8H2O放电充电3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,则:负极:3Zn-6e-+6OH-===3Zn(OH)2;正极:2FeO4 2-+6e-+8H2O===2Fe(OH)3+10OH-。
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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。
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O2
作氧化剂是正极,接下来我们即可写出正极的电极反应式:①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+4e- →2O2+ 由于在酸性环境中大量存在H+故O2-会与H+结合成H20,故正极反应式应为: O2+4e+4H+→ 2H2O ;②当然若电解质为中性或碱性时,则正极反应式就应只是O2+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,熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为阳极染气,空气与CO2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+2CO32-→4CO2+4e-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CO2不和Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物反应,所以总反应式就是2CO+02=2CO3(2CO+2CO32-→4CO2+4e-)就能得到阴极电极反应式:O2+4e-+CO2→CO32-
再如:由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池。
解析:CH3OH+O2→CO2+H2O……①
但:CO2在碱性环境中不存在,会与OH-反应生成CO32-
CO2+2OH_ =CO32-+H2O……②
故将①、②式进行叠加即为总反应:
2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O ……③
由于正极反应式为氧气得电子的反应:O2+2H2O+4e→4OH_……④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:2CH3OH+3O2+4OH_-3O2-6H2O-12e-→2CO32-+6H2O-12OH_调整之后得:CH3OH+8OH_→CO32-+6H2O +6e-
二、跟踪训练
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20─50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.
(1)当电解质溶液为稀硫酸时:
①Fe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;
②Cu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:
①Fe电极是_____极,其电极反应为__________,该反应是_____反应.
②Cu电极是_____极,其电极反应为__________,该反应是_____反应.
3、某原电池中,电解质溶液为KOH(aq),分别向负极通入C2H
4、C2H2或Al(g),分别向正极通入O2或Cl2.试完成下列问题:
(1)当分别通入C2H4和O2时:
①正极反应:_______________;
②负极反应:_______________;
③电池总反应:________________________;
④溶液pH的变化:__________(填“增大”“减小”或“不变”,下同).
(2)当分别通入C2H2和O2时:
①正极反应:_______________;
②负极反应:_______________;
③电池总反应:_______________;
④溶液pH的变化:_______________.
(3)当分别通入Al(g)和Cl2时:
①正极反应:_______________;
②负极反应:_______________;
③电池总反应:_______________;
④溶液pH的变化:_______________.
参考答案:
1、铝;石墨;2H2O+O2+4e-→4OH-;Al→Al3++3e-。
2、(1)①负Fe→Fe2++2e-氧化
②正2H++2e-→H2↑还原
(2)①负Fe→Fe3++3e- (或Fe→Fe2++2e-) 氧化
+3e-→NO↑+2H2O 还原
②正4H++NO-
3
+10H2O+12e-③C2H4
3、(1)①3O2+12e-+6H2O→12OH-②C2H4+16OH-→2CO-2
3
+4H2O ④减小
+3O2+4OH-=2CO-2
3
+16H2O+20e-
(2)①5O2+20e-+10H2O→20OH-②2C2H2+28OH-→4CO-2
3
+6H2O ④减小
③2C2H2+5O2+8OH-=4CO-2
3
(3)①3Cl2+6e-→6Cl-②2Al+6OH-→2Al(OH)3↓+6e-(或2Al+8OH-→2[Al(OH)4]-+6e-) ③3Cl2+2Al+6OH-=2Al(OH)3↓+6Cl-(或3Cl2+2Al+8OH-=6Cl-+[Al(OH)4]-+4H2O) ④减小。