电池电极反应式的书写:电极反应式的书写视频

时间：2019-05-04 03:14:39　来源：雅意学习网本文已影响人

　　对于原电池的电极反应式的书写来说，最重要的是理解原电池的工作原理。有电解质溶液参与的电极反应，就要根据物质共存性原则先判定电极反应的产物。　　电池电极反应式的书写方法。
　　原电池知识是中学化学中的重要基本概念，在学习原电池时，学生感觉最困难的是电极反应式的书写，特别是燃料电池电极反应式的书写。被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置。燃料电池的能量转化率高达85％～90％（现在实际已达到40％～60％）。于国际市场原油价格居高不下，新型能源的研究迫在眉睫。燃料电池因其能量利用率高而颇受人们关注，成为近几年高考热点问题。新能源汽车技术逐渐成熟，不断推广，就是原电池原理的实际应用。
　　一、电极反应式的书写步骤和技巧
　　1. 首先判断原电池的正负极：根据电池的负极（电极本身或燃料）失去电子，元素的化合价升高，发生氧化反应；电池的正极（电解质电离出的阳离子或电极本身或O2）得到电子，元素的化合价降低，发生还原反应。
　　2. 根据物质共存性原则判定电极反应产物：强碱性溶液中Al3+ 、CO2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，物质得失电子后在不同的介质环境中所存在的形式不同。我们可以根据电解质溶液的酸碱性来书写，确定H2O，OH-，H+ 在方程式的左边还是右边。
　　3. 电极反应式满足的守恒：电极反应式与离子方程式一样应遵守质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒。
　　4. 电池总反应式＝正极反应式＋负极反应式；
　　正极反应式＝电池总反应式－负极反应式；
　　负极反应式＝电池总反应式－正极反应式。
　　二、常见电池的电极反应式的书写
　　例1. 如镁片和铝片用导线连接插入盐酸溶液中组成的原电池。因为镁比铝活泼，所以镁片为负极，铝片为正极；此时的电极反应为：
　　负极：2Al－ 6e－=2Al3+
　　正极：6H+ + 6e－=3H2↑
　　例2. 如镁片和铝片用导线连接插入氢氧化钠溶液中组成的原电池。虽然镁比铝活泼，但由于铝和氢氧化钠溶液反应失去电子被氧化，因而铝是负极；又因为Al3+要与OH－反应生成AlO2－，此时的电极反应为：
　　负极：2Al﹢8OH－－6e－= 2AlO2－﹢4H2O
　　正极：6H2O +6e－=6OH－+3H2↑
　　例3. 将铜片和铝片用导线连接同时插入浓硝酸中组成原电池。由于铝在浓硝酸中发生了钝化，铜却失去电子是原电池的负极被氧化，正极上是NO3－得到电子被还原NO2。此为时的电极反应为：
　　负极：Cu－2e－= Cu2+
　　正极：2NO3－ + 4H+ +2e－=2NO2↑+2H2O
　　例4．已知铅蓄电池放电时的总反应为PbO2+Pb+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O。因为Pb由0价升高到﹢2价，所以Pb电极为负极；又因为Pb2＋与电解质溶液中的SO42－反应生成不溶的PbSO4 。因为PbO2中的铅由＋4价降低到﹢2价，所以PbO2电极为正极。此为时的电极反应为：
　　负极：Pb + SO42－－ 2 e－ = PbSO4
　　正极：PbO2 + 4H+ + SO42－ + 2 e－=PbSO4 + 2H2O
　　例5. 如氢－氧燃料电池,在酸性溶液中也不能出现OH－，所以电极反应为：
　　负极：2H2－4 e－=4H +
　　正极O2 + 4H+ + 4e－=2H2O
　　如氢－氧燃料电池,在碱性溶液中不可能有H+出现，所以电极反应为：
　　负极：2H2+4OH－-4e－=4H2O
　　正极：O2+2H2O+4 e－=4OH－
　　例6． CH3OH和O2在KOH溶液中组成燃料电池。正极是O2得到电子，氧元素由0价降低到-2价。因为溶液是碱性的，所以参加反应的是O2（得电子）和H2O生成OH－。负极是CH3OH失去电子，碳元素由-2升高到＋4价。因为溶液是碱性的，所以参加反应的是CH3OH（失电子）和OH－生成CO32－和H2O。为此电池的反应式为：
　　负极：2CH3OH+ 16OH－－12e－=2CO32－+ 12H2O
　　正极：3O2+ 6H2O + 12e－=12OH－
　　总之，对于原电池的电极反应式的书写来说，最重要的是弄懂原电池的工作原理。但是对于有电解质溶液参与的电极反应来说，如果溶液中存在的离子与在正极负极得失电子变成的离子或分子不能共存，则要继续反应；反之，不反应共存于溶液中。分析清楚这些，那么难题也就迎刃而解了。
　　(作者单位：重庆奉节中学)
　　责任编校李平安

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