人教版选修4 第4章 原电池电极反应式的书写 学案.doc

专题讲座(六) 原电池电极反应式的书写一、一般电极反应式的书写元素补给法书写电极反应式：第一步，写出只能出现在某极的物质：含化合价降低元素的物质必须在正极出现；含化合价升高元素的物质必须在负极出现，能配系数的尽量先配出系数，包括转移的电子数。第二步，元素补给：除第一步的物质外，反应物和电解液成分都可以出现在电极反应式左边，生成物和电解液成分都可以出现在电极反应式右边，然后根据缺少的元素互补(多物质含该元素时，用该元素质量分数高的物质补)，直至电极反应式两边所含元素种数相同。第三步，配平：常结合电荷守恒来配平，其他配平的方式也可使用。如：新型铝电池，充放电时alcl和al2cl两种离子在al电极上相互转化，其他粒子不参与电极反应，写出放电时负极al的电极反应式。明显可以看出是al3e，明显方程式右边要补al元素，含al的物质有alcl和al2cl，其中al2cl铝元素含量高，可以得到al3eal2cl，明显方程式左边要补cl元素，剩余物质只有alcl含氯了，得到alalcl3eal2cl，配平后得到al7alcl3e=4al2cl。二、复杂电极反应式的书写三、题目给定总反应式1分析化合价，确定电极反应物与产物，按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应的原理，写出正、负电极的反应物与产物。2在反应式的左边写出得失电子数，使得失电子守恒。3根据质量守恒配平电极反应式。练习 1一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图，下列有关该电池的说法正确的是()a反应ch4h2o3h2co，每消耗1 mol ch4转移12 mol电子b电极a的电极反应为h2co2e=h2oco2c电池工作时，co向电极b移动d电极b上发生的电极反应为o22co24e=2co 解析：c元素化合价由4价升高到2价，h元素化合价由1价降低到0价，每消耗1 mol ch4转移6 mol电子，a错误；负极还有co参与电极反应，b错误；电池工作时，阴离子移向负极，即co向电极a移动，c错误；b为正极，电极反应为o22co24e=2co。答案：d2固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(o2)在其间通过。该电池的工作原理如下图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。下列判断正确的是( )a有o2参加反应的a极为电池的负极bb极的电极反应式为h22eo2=h2oca极对应的电极反应式为o22h2o4e=4ohd该电池的总反应式为2h2o2=2h2o解析：因为电子从b电极流向a电极，所以b电极为负极， h2在该极发生氧化反应；a电极为正极，o2在该极发生还原反应。由此推断该原电池的负极反应为h22e=2h，正极电极反应式为o22e=o2，则电池总反应式为2h2o2=2h2o。答案：d3天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴(licoo2)，充电时licoo2中li被氧化，li迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳 (c6)中，以lic6表示。电池反应为licoo2c6 coo2lic6，下列说法正确的是( )a充电时，电池的负极反应为lic6e=lic6b放电时，电池的正极反应为coo2lie=licoo2c羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质d锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低解析：充电时，li被氧化，电池负极反应为c6lie=cic6，故a项错误；由于li为活泼金属，可与羧酸、醇等物质反应，故c项错误；由于li的摩尔质量较小，所以锂电池的比能量应较高，故d项错误。答案：b4(1)在以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为_，正极的反应式为_。(2)用吸收h2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用mh表示)，niooh作为电池正极材料，koh溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长寿命的镍氢电池，电池充放电时的总反应为：nioohmh=ni(oh)2m。电池放电时，负极的电极反应式为_。充电完成时，ni(oh)2全部转化为niooh，若继续充电将在一个电极产生o2，o2扩散到另一个电极发生还原反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此电极反应式为_。解析：(1)燃料电池一般可采用加减法书写，酸性电解液正极通入氧气发生还原反应：o24h4e=2h2o，总反应为2ch3oh3o2=2co24h2o，调整系数后，用总反应正极的电极反应式就得到负极的电极反应式。(2)根据总反应，负极化合价降低，即mh失去1个电子转化为m，结合碱性环境和元素补给法，很容易写出电极反应式；由