原电池电极反应式书写ppt课件.ppt

1 电化学中电极反应式的书写技巧 2 复习 氧化还原反应 本质 电子在反应物之间的转移 3 一 原电池中电极反应式的书写 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 两电极反应式相加 与总反应方程式对照验证 电极产物在电解质溶液的环境中 应稳定存在 列物质标得失 看环境配守恒 两式相加验总式 4 1 列物质 标得失 若两电极为金属电极 根据金属的活泼性判断出正负极 负极 失电子 发生氧化反应 生成阳离子 考虑该阳离子是否与电解质溶液反应 正极 溶液中阳离子得电子 发生还原反应 再找出得失电子的数量 5 2 看环境配守恒 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 碱性介质中生成的H 应让其结合OH 生成水 电极反应式要遵守电荷守恒和质量守恒 得失电子守恒等加以配平 6 3 两式相加验总式 正负极反应式相加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书写电极反应式 然后在电子守恒的基础上 总反应式减去较易写出的书写电极反应式 即得到较难写出的书写电极反应式 7 例1 结合下图判断 下列叙述正确的是 A 和 中正极均被保护B 和 中负极反应均是Fe 2e Fe2 C 和 中正极反应均是O2 2H2O 4e 4OH D 和 中分别加入少量K3 Fe CN 6 溶液 均有蓝色沉淀 A 8 例2 写出镁 铝与电解质溶液组成的原电池 电极反应式 负极反应式 正极反应式 Al 3e 4OH AlO2 2H2O 6H2O 6e 3H2 6OH NaOH为电解质 H2SO4溶液为电解质 负极反应式 正极反应式 Mg 2e Mg2 2H 2e H2 9 解析 当NaOH为电解质溶液时 因为Al能与NaOH反应 所以Al为负极 Mg为正极 1 找出该原电池反应的方程式 2Al 2H2O 2NaOH 2NaAlO2 3H2 2 找出负极 Al 3 分解负极行为 首先 Al失去电子 Al 3e Al3 考虑Al3 能电解质NaOH溶液反应 Al3 4OH AlO2 2H2O 则负极反应为 与 的加合 Al 3e 4OH AlO2 2H2O 4 正极反应由总反应减负极反应可得正极 Mg 6H2O 6e 3H2 6OH 10 当H2SO4溶液为电解质时 因为Mg的活泼性大于Al 所以为Mg负极 Al为正极负极反应式 Mg 2e Mg2 正极反应式 2H 2e H2 11 应用 燃料电池电极反应式的书写 如 H2 O2燃料电池 乙醇 氧气燃料电池 电极 惰性电极 Pt 石墨 Au 电解质溶液 酸性电解质溶液如 H2SO4溶液 碱性电解质溶液如 NaOH溶液 熔融氧化物如 Y2O3 熔融碳酸盐如 K2CO3等 燃料包含 可然性气体H2 烃如 CH4 醇如C2H5OH等 12 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 CO2 2NaOH Na2CO3 H2O 式 式得燃料电池总反应为 CH4 2O2 2NaOH Na2CO3 3H2O 13 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 14 第三步 根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式 电池负极反应式 电池的总反应式 电池正极反应式注意 总反应式和正极反应式转移电子相等时才能直接相减 否则 要先配平 再相减 15 1 下图为氢氧燃料电池原理示意图 按照此图的提示 下列叙述不正确的是 A a电极是负极B b电极的电极反应为 4OH 4e 2H2O O2 C 氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源D 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置 练习 B 16 2 科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池 利用细菌将有机物转化为氢气 氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池发电 电池负极反应为 A H2 2OH 2H2O 2e B O2 4H 4e 2H2OC H2 2e 2H D O2 2H2O 4e 4OH C 17 3 一种燃料电池中发生的化学反应为 在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳 该电池负极发生的反应是 A CH3OH g O2 g H2O 1 CO2 g 2H aq 2e B O2 g 4H aq 4e 2H2O 1 C CH3OH g H2O 1 CO2 g 6H aq 6e D O2 g 2H2O 1 4e 4OH C 18 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 正极反应式 总反应式 以H2SO4溶液为电解质 负极反应式 正极反应式 总反应式 CH4 10OH 8e CO32 7H2O O2 2H2O 4e 4OH CH4 2KOH 2O2 K2CO3 3H2O CH4 8e H2O CO2 H O2 H 4e H2O CH4 2O2 CO H2O 19 解析 甲烷燃料电池以多孔镍板为两极 电解质溶液为KOH 生成的CO2还要与KOH反应生成K2CO3 所以 总反应为 CH4 2KOH 2O2 K2CO3 3H2O 正极的电极反应式为 O2 2H2O 4e 4OH 负极反应式 总反应式 正极反应式 得失电子相等 所以负极的电极反应式 CH4 10OH 8e CO32 7H2O 20 以H2SO4溶液为电解质 总反应为 CH4 2O2 CO H2O正极的电极反应式为 O2 H 4e H2O 负极反应式 总反应式 正极反应式 得失电子相等 负极发生的反应 CH4 8e H2O CO2 H 21 正极 NiO2 2e 2H2O Ni OH 2 2OH 已知爱迪生蓄电池在碱性条件下的电池反应式为 Fe NiO2 2H2OFe OH 2 Ni OH 2试写出放电时的正 负极 充电时的阴 阳极的电极反应式 放电负极 Fe 2e 2OH Fe OH 2 充电 阴极 Fe OH 2 2e Fe 2OH 阳极 Ni OH 2 2OH 2e NiO2 2H2O 22 写出甲烷燃料电池在固体电解质 高温下能传导O2 下的电极反应式 答案 正极反应 O2 4e 2O2 负极反应 CH4 4O2 8e CO2 2H2O 写出甲烷燃料电池在熔融碳酸盐 如 熔融K2CO3 环境下的电极反应式 正极反应式 O2 2CO2 4e 2CO32 负极反应式 CH4 4CO32 8e 5CO2 2H2O 23 小结 一 简单原电池电极反应式的书写 1 列物质标得失 2 看环境配守恒 3 两式相加验总式 二 复杂原电池电极反应式的书写 第一