2019届高考化学一轮精编课件【热点8】电极反应式书写的一般原则19页.ppt

电极反应式书写的一般原则 在电化学中电极反应式的书写一般要根据原电池 电解池工作原理入手 即原电池 负极发生氧化反应 正极发生还原反应 电解池 阳极发生氧化反应 阴极发生还原反应 整个过程中得失电子守恒 按一般思路为 确定电极 再考虑电解质中阴阳离子的流动情况 排出各极周围微粒放电顺序 写出电极反应式 但对学生而言 难以理解和掌握 所以不妨教给书写的一般原则 便于学生理解和应用 一 加和性原则根据得失电子守恒 总反应式应是两个电极反应式之和 若已知一个电极反应式 可用总反应式减去一个已知电极反应式得出另一个电极反应式 例1熔融盐燃料电池具有很高的发电效率 因而可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质 CO为负极燃气 空气与CO2的混合物为正极燃气 制得650 工作的燃料电池 完成有关的电极反应式 负极反应式 2CO 2CO32 4CO2 4e 正极反应式 总反应式 解析 采用逆向思维 由题意知 负极气体和正极气体反应生成CO2 而CO2又不与Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物反应 所以 总反应式 2CO O2 2CO2 根据加和性原则 用总反应式减去负极电极反应式得出正极电极反应式 O2 2CO2 4e 2CO32 答案 见解析 二 能否共存原则电极反应式的书写必须考虑介质环境 因为物质得失电子后在不同的介质环境中所存在的形式不同 例2已知原电池总反应式为CH4 2O2 CO2 2H2O 1 电解质溶液为KOH溶液 2 电解质溶液为H2SO4溶液 分别写出该原电池的电极反应式 解析 根据原电池总反应式可知 在反应中CH4被氧化 O2被还原 则CH4应在负极参加反应 O2应在正极参加反应 又根据能否共存原则在碱性溶液中CO2不可能存在 也不可能有大量H 存在 故负极反应式为CH4 10OH 8e CO32 7H2O正极反应式为2O2 4H2O 8e 8OH 若电解质溶液为酸性溶液 根据能否共存原则 不可能有OH 参加反应或生成 负极反应式为CH4 2H2O 8e CO2 8H 正极反应式为2O2 8H 8e 4H2O 答案 见解析 三 加氧失氧原则1 加氧时就在反应物中加OH 或H2O 在中性或碱性溶液中加OH 2OH H2O O2 例如 纽扣 电池以KOH溶液为电解质溶液 其总反应式 Zn Ag2O H2O 2Ag Zn OH 2 根据加氧原则 负极反应式为Zn 2OH 2e Zn OH 2 在酸性溶液中加H2O H2O 2H O2 例如 铅蓄电池以H2SO4为电解质溶液 其充电时 总反应式为2PbSO4 2H2O Pb PbO2 2H2SO4 其阳极反应式PbSO4 2H2O 2e PbO2 SO42 4H 2 失氧时在反应物中加H2O或H 在中性或碱性溶液中加H2O H2O O2 2OH 如 纽扣 电池 碱性 正极反应式为Ag2O H2O 2e 2Ag 2OH 在酸性溶液中加H 2H O2 H2O 例如 铅蓄电池在放电时的总反应式为Pb PbO2 2H2SO4 2PbSO4 2H2O 其正极反应式为PbO2 SO42 4H 2e PbSO4 2H2O 四 中性吸氧反应生碱原则例31991年 我国首创以Al 空气 海水为原料组成的新型电池 用作航海标志灯 这种海水电池的能量比干电池高20 50倍 试写出该电池的电极反应式 解析 此电池是在海水中性环境中通过Al吸氧而建立起来的 其负极反应式为Al 3e Al3 正极反应式为2H2O O2 4e 4OH 答案 见解析 五 自发性原则如果以较活泼金属 金属活动顺序表中H以前的 作原电池的电极材料 一般以能自发地与电解质溶液起反应的电极材料作负极 如果正负极材料都能与电解质溶液起反应 则较活泼金属材料作负极 例4Mg和Al用导线连接后分别平行插入到不同的电解质溶液中均能形成原电池 请写出电解质溶液为 1 稀H2SO4 2 浓NaOH溶液时的电极反应式 解析 电解质为稀H2SO4时 Mg和Al都能与稀H2SO4反应 但Mg比Al活泼 所以 Mg作负极 Al作正极 电极反应式为负极 Mg 2e Mg2 正极 2H 2e H2 电解质为浓NaOH溶液时 Mg不能与浓NaOH溶液反应 而Al为两性金属 能与浓NaOH溶液反应 所以Al为负极 Mg为正极 负极反应式为Al 4OH 3e AlO2 2H2O 正极反应式为2H2O 2e H2 2OH 答案 见解析 六 电解时竞争性原则1 阳极产物的判断首先看电极 当以较活泼金属 除Pt和Au外 作电解池的阳极材料时 则电极材料失电子 电极被溶解 如果是惰性电极 Pt和Au和石墨 则要看溶液中阴离子的失电子能力 其失电子能力由强到弱的顺序 S2 I Br Cl OH 含氧酸根 F 2 阴极产物的判断直接根据阳离子的放电顺序进行判断 阳离子的放电顺序 Ag Hg2 Fe3 Cu2 H Pb2 Sn2 Fe2 Zn2 Al3 Mg2 Na Ca2 K 例5下列关于实验现象的描述不正确的是 A 把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中 铜片表面出现气泡B 用锌片作阳极 铁片作阴极 电解氯化锌溶液 铁片表面出现一层锌C 把铜片插入三氯化铁溶液中 在铜片表面出现一层铁D 把锌粒放入盛有稀盐酸的试管中 加入几滴氯化铜溶液 气泡放出速率加快 解析 铜 铁是两种活泼性不同的金属 稀硫酸是电解质溶液 三者共同形成原电池 铁片上发生氧化反应 Fe 2e Fe2 铜片上发生还原反应 2H 2e H2 故A正确 B选项中的条件相当于在铁片上镀锌即电镀池 锌片上发生的反应 Zn 2e Zn2 铁片上发生的反应 Zn2 2e Zn 理论上氯化锌溶液的浓度不变 故B选项正确 Cu 2FeCl3 2FeCl2 CuCl2 故C选项错误 Zn 2HCl ZnCl2 H2 向其中加入几滴氯化铜溶液后 发生反应 Zn Cu2 Cu Zn2 则铜和锌及电解质溶液形成了原电池 发生原电池反应 加快了H2的放出速率 故D项正确 答案 C 其中一 三三