书写原电池电极反应的原则与技巧

书写原电池电极反应的原则与技巧

一、书写电极反应的原则

原电池两极上分别发生氧化反应、还原反应，因此电解质反应式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒定律。另外还遵循：

1．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，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。

2．共存原则：碱性溶液中CO2不可能存在，也不会有H+参加反应或生成；同样酸性溶液，不会有OH—参加反应或生成。根据此原则，物质得失电子后在不同的介质环境中所存在的形式不同。

弱电解质、气体、难容物均写成化学式，其余的用离子符号表示。

正极反应产物、负极反应产物根据题意或化学方程式确定，也要注意电解质溶液的成分对电极产物的影响。

二、电极反应式的书写类型

（1）根据装置书写电极反应式

首先判断该电池所依据的化学反应，从而确定两个半反应即电极反应。

（2）给出总反应式，写电极反应式

书写电极反应方程式的过程可归纳如下：

列物质，标得失（列出电极上的物质变化，根据价态变化标明电子得失）

选离子，配电荷（根据介质选择合适的离子，配平电荷，使符合电荷守恒）

巧用水，配个数（通常介质为水溶液，可选用水配平质量守恒）

根据以上的方法，就可写出该电池的正极反应式：

正极Li++ CoO2 +e-= LiCoO2

当然，也可由电池反应减去负极反应而得到正极反应。此时必须保证电池反应

转移的电子数等于电极反应转移的电子数。

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↑+2H2O

2.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。