原电池中电极反应的书写方法和技巧.doc

原电池中电极反应的书写方法和技巧电化学是高中化学的重要基础理论内容之一，是高考的重点，电极反应式的书写一直以来都是学生学习的一大难点，如何正确书写原电池的电极反应式呢？现总结如下：一、基本准则1、依据电化学原理，原电池负极发生氧化反应（失电子）正极发生还原反应（得电子）。2、依据电解质的性质。酸作电解质或碱作电解质注意与酸或碱反应的物质，如CO2与OH生成CO32-。还有大量融盐燃料电池，固体电解质，传导某种离子等。3、得失电子守恒、电荷的守恒二、解题技巧由题中给出的电池总反应书写电极反应式，这类题目的解题方法一般是：首先找出该反应的还原剂和氧化产物，找出二者的差别，主要是看氧化产物是可以拆成离子还是不能拆，再结合电解质溶液的酸碱性：碱性溶液中酸性物质不可能存在，也不会有H+参加反应或生成；同样酸性溶液，不会有OH-参加反应或生成，根据此原则即可写出负极反应式，正极反应式的书写可以按两种方法进行，一是根据已写出的负极反应式和题中给出的电池反应式的差别写出正极反应式，二是拿电池反应式减去负极反应式即可得出正极反应式。该方法适合于任何类型的原电池，只要电解质溶液是水溶液。比如：例1.锌锰碱性干电池，电池反应:Zn +2MnO2 + H2OZn(OH)2+Mn2O3分析：还原剂Zn,氧化产物Zn(OH)2不能拆,所以由Zn到Zn(OH)2，Zn必须发生如下变化：失去2e-结合2OH-离子，所以负极：Zn+2OH- Zn(OH)2+2e-总反应中没有在负极反应的反应物就要在正极参加反应，另外电池反应式中氢氧根离子没有体现，所以负极消耗多少氢氧根离子正极就要产生多少，由此正极：2MnO2 + H2O+2e- Mn2O3+2OH-也可以用电池反应减去负极反应即得出正极反应式。例2. 镁铝氢氧化钠溶液组成的电池，电池反应：2Al+2OH-+6H2O2Al(OH)4-+3H2分析：还原剂Al，氧化产物 Al(OH)4-所以由2Al到2Al(OH)4-必须发生如下变化：2Al失去6e-结合8OH-形成2Al(OH)4-，所以负极：2Al+8OH- 2Al(OH)4- +6e-结合总反应式中只有2OH-参加反应，在负极消耗8OH- ，所以在正极就必须产生6OH-，正极：6H2O+6e- 3H2+6OH-例3. 铅蓄电池（放电）电池反应：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O分析：还原剂Pb，氧化产物PbSO4，难溶物， 所以从Pb到PbSO4必须发生如下变化：Pb失去2e-结合一个SO42-形成PbSO4沉淀，即负极：Pb+ SO42- PbSO4+2e-而PbO2要形成PbSO4和2H2O就必须得2e-再结合4H+和一个SO42-即正极：PbO2+2e-+4H+ +SO42- PbSO4+2H2O对于燃料电池，均涉及到某燃料气与氧气的反应，所以氧气永远在正极得电子，燃料气在负极失电子，并且要注意到电解液的酸碱性。比如，酸性条件下H2变H+，烷烃或者醇要变成CO2 ，而O2最终要变成H2O；碱性条件下烷烃或者醇要变成CO32-，O2变成OH-。O2在正极就只有两种写法，所有酸性条件下都是O2 + 4e- +4H+2H 2O，所有碱性条件下都是O2 + 4e- +2H2O4OH-。负极电极反应就稍微复杂一些，但是我们可以根据溶液的酸碱性先写出正极反应，再让电池总反应和正极反应作差（原则是两反应中氧气的系数相同）即可得出负极反应。例4.氢氧燃料电池分别以KOH和H2SO4作电解质，电池反应都是2H2+O2=2H2O分析：碱性电解质：正极： O2 + 4e- +2H2O4OH-，总反应-正极反应=负极：2H2+4OH- 4H2O+4e-也可以和以上例题一样做如此分析：还原剂H2，氧化产物H2O，2H2失去4e-形成4H+，在碱性溶液中H+不能单独存在要结合4OH-形成4H2O，正极O2得4e-形成2O2-,而O2-在水溶液不能存在，它会结合水电离出的H+形成OH-。还可以这么理解：在总反应中OH-没有体现而水的系数是2而不是4，在负极消耗了4OH-产生了4H2O，所以在正极就要消耗2H2O产生4OH-。酸性电解质：正极：O2 + 4e- +4H+2H2O负极：2H24H+ + 4e-例5、甲烷、空气、KOH燃料电池。分析：CH4被氧气氧化，因此通CH4的一极是负极，且生成的CO2会与OH-反应，最终生成CO32-，所以总反应：CH4+2O2+2OH-= CO32-+3H2O正极：2O2+8e-+4H2O8OH-负极：CH4+ 10OH-CO32-+7H2O+8e - 若遇熔融的固体电解质，且题中给出该电解质能传导O2-，则正极为O2+4e-2O2-，否则，我们就只能具体情况具体对待了。例6、甲醇、空气（含CO2），与碳酸锂熔融盐燃料电池。分析：该电池的总反应就是甲醇在空气中燃烧的化学方程式2CH3OH + 3O2 = 2CO2 + 4H2O甲醇被氧化，氧化产物是CO2，且氧原子不够，因此通甲醇的一极是负极，CO32-参与反应。所以负极：CH3OH+3CO32-4CO2+2H2O +6e-电池反应-负极反应式=正极反