1、专题讲座(三)原电池电极反应式的书写1一般电极反应式的书写思路两电极反应式相加,与总反应式对照验证。2常见化学电源电极反应式的书写电极电极材料实例负极较活泼金属作负极时,电极本身被氧化若生成的阳离子不与电解质溶液反应其产物可直接写为金属阳离子,如Zn2e=Zn2,Cu2e=Cu2若生成的金属阳离子与电解质溶液反应其电极反应为两反应合并后的反应,如铅蓄电池负极反应为PbSO2e=PbSO4负极材料本身不反应如氢氧(酸性)燃料电池,负极反应为H22e=2H;氢氧(碱性)燃料电池,负极反应为H22OH2e=2H2O正极书写时总的原则是首先根据化合价变化或氧化性强弱判断得电子的微粒;其次确定该微粒得电
2、子后生成什么物质如氢氧(酸性)燃料电池,正极反应为O24H4e=2H2O;氢氧(碱性)燃料电池,正极反应为O22H2O4e=4OH3.书写复杂电极反应式的方法加减法(1)写出总反应。如LiLiMn2O4=Li2Mn2O4。(2)写出其中容易写出的一个半反应(正极或负极)。如Lie=Li(负极)。(3)利用总反应与上述的一极反应相减,即得另一个电极的反应式,即LiMn2O4Lie=Li2Mn2O4(正极)。练习_1(1)有一种燃料电池,总反应式为2H2O22H2O,则负极的电极反应式为_;正极是_。(2)如将(1)中的电解质由KOH改为稀硫酸,则电极反应式为_,_。两者的电解液不同,反应进行后,
3、其溶液的pH变化是_。(3)如把H2改为CO,KOH作导电解质,则电极反应式为_,_。解析:(1)由该电池的总反应式及原电池的概念可知,H2在反应中被氧化,应在负极上反应;O2被还原,应在正极上反应,又因在碱性条件下不可能有H参加或生成,故负极反应式为2H24OH4e=4H2O;正极反应式为O22H2O4e=4OH。(2)若将碱性溶液换成酸性溶液,此时不可能有OH参加或生成,负极反应式为2H24e=4H;正极反应式为O24H4e=2H2O。由于前者在碱性条件下反应,KOH量不变,但原电池工作时,H2O增多,溶液变稀,pH将变小;而后者为酸性溶液,H2SO4量不变,H2O增多,溶液酸性减弱,故p
4、H将变大。(3)如把H2改为CO,用KOH作导电物质,CO生成的CO2与碱反应生成CO,则负极反应式为2CO8OH4e=2CO4H2O;正极反应式为O22H2O4e=4OH。答案:(1)2H24OH4e=4H2OO2(2)负极:2H24e=4H正极:O24H4e=2H2O前者变小,后者变大(3)负极:2CO8OH4e=2CO4H2O正极:O22H2O4e=4OH2高铁电池的总反应为:3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH3Zn2K2FeO48H2O,以KOH作电解液。写出放电时的电极反应式:负极:_;正极:_。解析:注意,放电是按总反应从右往左进行,故根据元素补给法第一步可写出:负极Zn2e=Zn(OH)2,正极FeO3e=Fe(OH)3。第二步,负极明显左边补OH配平得Zn2OH2e=Zn(OH)2。正极左边需补H,右边需补O,碱性环境H2O含H量高,用H2O补H,OH含O量高,用OH补氧,可得:FeOH2O3e=Fe(OH)3OH,配平即得FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH。答案:Zn2OH2e=Zn(OH)2FeO4H2O3e=Fe(OH)35OH