电极反应式书写的一般原则.doc

电极反应式书写的一般原则陕西省陇县中学 721200 魏芳年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。现将书写的一般原则归纳如下：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为阳极燃气，空气与CO2的混合物混合物为阴极燃气，制得oC工作的燃料电池，完成有关的电极反应式：阳极反应式：2CO+ 2 CO32- = 4CO2+4e-阴极反应式：O2+2 CO2+4e-= 2CO32-总反应式：2CO+ O2=2 CO2解析：采用逆向思维，由题意知：阳极气体和阴极气体反应生成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=2 CO2，根据加和性原则，用总反应式减去阳极电极反应式得出阴极电极反应式：O2+2 CO2+4e-= 2CO32-二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：已之原电池总反应式为：（） 电解质溶液为溶液（） 电解质溶液为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：在反应中被氧化，被还原，则应在负极参加反应，应在正极参加反应，又根据能否共存原则：在碱性溶液中不可能存在，也不可能有存在故负极反应式为：正极反应式为：若电解质溶液为酸性溶液，根据能否共存原则，不可能有参加反应或生成负极反应式为：正极反应式为：三加氧失氧原则加氧时就在反应物中加或a在中性或碱性溶液中加（=）例：纽扣电池以溶液为电解质溶液，其总反应式：ng+gn（），根据加氧原则，负极反应式为：nen（） b 在酸性溶液中加 （=）例：铅蓄电池以为电解质溶液，其充电时，总反应式为：bbb其阳极反应式：b=b2失氧时在反应物中加和 A :在中性或碱性溶液中加或 (=2)例5:如纽扣电池(碱性):正极反应式为：g+2g2 B: 在酸性溶液中加 (2=)例6: 铅蓄电池在放电时的总反应式为：bb=b其正极反应式为：b+2b四 中性吸氧反应生碱原则例6:1991年,我国首创以AI,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AI吸氧而建立起来的,其负极反应式为：AI-3AI3+ 正极反应式为：2+44(说明银锌电池,铁的吸氧腐蚀等都符合该原则)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电解质溶液起反应,则较较活泼金属材料作负极.例7:Mg和AI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,(2)浓NaOH溶液时的电极反应式为解析:电解质为稀时: Mg和Al都能与稀反应,但Mg比AI活泼,所以, Mg作负极, AI作正极,电极反应式为: 负极: Mg=Mg2+ 正极: 2+2H2 :电解质为浓NaOH溶液时: Mg不能与浓NaOH溶液反应,而AI为两性金属,能与浓NaOH溶液反应,所以AI为负极, Mg为正极.负极反应式为: AI+43= AIO2-+2正极反应式为:2+=+2六: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为: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8: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锌.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: 2+2H2故A正确.B选项中的条件相当于在铁片上镀锌即电镀池,锌片上发生的反应是: Zn2= Zn2 +,铁片上发生的反应是: Zn2 +2Zn,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