1樓:匿名使用者
原電池電極反應式的書寫技巧
對於原電池的初學者,電極反應式的書寫是一大難點,如何較輕鬆的解決這一難點,關鍵是掌握書寫電極反應式的書寫技巧。
根據原電池原理可得:
負極:失電子 發生氧化反應(一般通式:m mn+ + ne-)
正極:得電子 發生還原反應(一般通式:n + me- nm-)
要把電極反應式準確寫出,最關鍵的是把握準總反應,我們可以通過總反應進一步寫出電極反應式,即通總反應判斷出發生氧化和還原的物質(原電池的條件之一就是自發的發生氧化還原反應),將氧化與還原反應分開,結合反應環境,便可得到兩極反應。
一、原電池電極反應式書寫技巧
1、凡有金屬參與的原電池反應一般較活潑金屬做負極:
如:⑴mg、al在酸性(非氧化性酸)環境中構成原電池活潑金屬做負極
解析:在酸性環境中mg 比 al活潑,其反應實質為mg的析氫蝕:
∴負極:mg → mg2++2e-
正極:2h++2e- → h2↑
總反應式:mg+2h+=mg2+h2↑
銅鋅原電池就是這樣的原理。
(2)較活潑金屬不一定做負極,要看哪種金屬自發發生反應:
如:mg、al在鹼性環境中構成的原電池,相對不活潑的al做負極
解析:在鹼性環境中al 比 mg活潑,其反實質為al與鹼溶液的反應:
2al+2oh-+6h2o=2alo2-+3h2↑+4h2o
∴負極:2al + 8oh- → 2[al(oh)4]- +6e-
正極:6h2o+6e-→ 3h2↑+6oh-
注意:al-3e-=al3+,此時al3+在鹼性環境不能穩定存在,會與oh-(過量)結合轉化為[al(oh)4]-。
再如:fe、cu常溫下在濃h2so4、hno3溶液中構成的原電池也是如此。
2、燃料電池:
(1)關鍵是負極的電極反應式書寫,因為我們知道,一般的燃料電池大多是可燃性物質與氧氣及電解質溶液共同組成的原電池,雖然可燃性物質與氧氣在不同的電極反應,但其總反應方程式應該是可燃物在氧氣中燃燒。當然由於涉及電解質溶液,所以燃燒產物可能還要與電解質溶液反應,再寫出燃燒產物與電解質溶液反應的方程式,從而得到總反應方程式。這一步對大多數學生而言沒什麼難度。
由於在反應中氧氣由0價變為-2價,得電子,即o2作氧化劑是正極,接下來我們即可寫出正極的電極反應式: ①若此時電解質溶液為酸性,則反應過程可以理解為:正極上首先發生:
o2+4e- → 2o2+ 由於在酸性環境中大量存在h+ 故o2-會與h+結合成h20,故正極反應式應為: o2+4e+4h+ → 2h2o ;②當然若電解質為中性或鹼性時,則正極反應式就應只是o2+4e+2h2o → 4oh_。此時負極的反應式就可以由總電極方程式減去正極的電極方程式得到(注意此時唯一值得注意的是要將方程式中的氧氣抵消掉)。
又稱為加減法書寫電極反應式:如,熔融鹽燃料電池具有高的發電效率,因而受到重視,可用li2co3和na2co3的熔融鹽混合物作電解質,co為陽極染氣,空氣與co2的混合氣為陰極助燃氣,製得在650℃下工作的燃料電池。完成有關的電池反應:
陽極電池反應式:2co+2co32-→4co2+4e-陰極反應式________________;總反應式____________________________________。
解析:此題中直接書寫陰極的電極反應較困難,而總反應式的書寫比較容易,在此不妨打破常規,進行逆向思維。先寫出難度較小的總反應式,再根據題給條件的陽極電極反應式書寫陰極反應式。
由於陽極氣和陰極氣反應後生成co2不和li2co3和na2co3的熔融鹽混合物反應,所以總反應式就是2co+02=2co3(2co+2co32-→4co2+4e-)就能得到陰極電極反應式:o2+4e-+co2→co32-
再如:由甲醇和氧氣以及強鹼作電解質溶液的新型手機電池。
解析:ch3oh+o2→co2+h2o……①
但:co2在鹼性環境中不存在,會與oh-反應生成co32-
co2+2oh_ =co32-+h2o……②
故將①、②式進行疊加即為總反應:
2ch3oh+3o2+4oh-=2co32-+6h2o ……③
由於正極反應式為氧氣得電子的反應:o2+2h2o+4e→4oh_……④ 由於電解質溶液為鹼性,所以正極的產物不再進一步反應,則負極的反應式為總反應方程式減去正極的反應式得到:2ch3oh+3o2+4oh_-3o2-6h2o-12e-→2co32-+6h2o-12oh_ 調整之後得:
ch3oh+8oh_ →co32-+6h2o +6e-
2樓:匿名使用者
原電池,不管題目怎麼考,你一定要抓住最本質的氧化還原反應,先把這個反應拎出來,其他的就按照氧化還原的知識點處理就好了。
3樓:淺原雪沫
原電池常考鋅銅原電池,我們有個老師叫付紀新,上課時化學老師就常說「負極鋅,負極鋅」,還是很好記的o(∩_∩)o~
4樓:匿名使用者
電極反應式的書寫要先弄清楚哪個是氧化劑(得電子的那極),哪個是還原劑(失電子的那極)。還原劑失去幾個電子(即減去幾個電子)。
5樓:頂你
電極反應是 負極失電子發生氧化反應 正極得電子發生還原反應 有些物質在負極失去電子後得到的產物不能與電解質共存,所以會進一步的反應,但總反應式不會變,所以一般根據總的反應式來寫出判斷出負極與正極的電極反應式,正極一般都是不發生反應的.
6樓:匿名使用者
額,這個呢,好像是結合化學的原子電子那塊學比較的好,總的老說就是加快反應的速度,正負極其實是擔當起電子運動的媒介,讓反應快點而已,跟普通的化學反應沒有區別,不要擔心,還有你確定是原電池部分的麼? 那就是說,一般金屬都是失電子的一方,週期表後面那些鹵素原子什麼的都是得電子的,你看看樓上的解答吧,我覺得是蠻詳盡的了
7樓:靜1s7騁
先寫總的,然後寫負極,最後相減得正極
電極反應式的書寫技巧
8樓:峰何以笙簫默
1、先確定原電池的正負極,列出正負極上的反應物質,並標出相同數目電子的得失。
2、注意負極反應生成的陽離子與電解質溶液中的陰離子是否共存。若不共存,則該電解質溶液中的陰離子應寫入負極反應式,如al-cu-nahco3溶液構成的原電池中,因al失去電子生成的al3+能與hco3-反應:al3++3hco3-=al(oh)3↓+3co2↑,故鋁件(負極)上發生的反應為:
al-3e-+3hco3-=al(oh)3↓+3co2↑,而不是僅僅寫為:al-3e-=al3+。
3、若正極上的反應物質是o2,且電解質溶液為中性或鹼性,電極反應式中不能出現h+
,且水必須寫入正極反應式中,與o2結合生成oh-,若電解質溶液為酸性,電極反應式
中不能出現oh-,且h+必須寫入正極反應式中,與o2結合生成水。如例1、例2。
4、正負極反應式相加(電子守恆)得到電池反應的總反應式。若已知電池反應的總反應式,可先寫出較易書寫的電極反應式,然後在電子守恆的基礎上,總反應式減去較易寫出的電極反應式,即得到較難寫出的電極反應式。如例2。
例1、有人設計以pt和zn為電極材料,埋入人體內作為作為某種心臟病人的心臟起搏器的能源。它依靠跟人體內體液中含有一定濃度的溶解氧、h+和zn2+進行工作,試寫出該電池的兩極反應式。
解析:金屬鉑是相對惰性的,金屬鋅是相對活潑的,所以鋅是負極,zn失電子成為zn2+,而不是zno或zn(oh)2,因為題目已告訴h+參與作用。正極上o2得電子成為負二價氧,在h+作用下肯定不是o2-、oh-等形式,而只能是產物水。
故發生以下電極反應:
負極:2zn-4e-= 2zn2+,正極:o2 + 4h+ + 4e- = 2h2o 。
例2、用金屬鉑片插入koh溶液中作電極,在兩極上分別通入甲烷和氧氣,形成甲烷—氧氣燃料電池,該電池反應的離子方程式為:ch4+2o2+2oh-=co32-+3h2o,試寫出該電池的兩極反應式。
解析:從總反應式看,o2得電子參與正極反應,在強鹼性溶液中,o2得電子與h2o結合生成oh-,故正極反應式為:2o2+4h2o+8e- =8oh-。
負極上的反應式則可用總反應式減去正極反應式(電子守恆)得ch4+10oh--8e-= co32-+7h2o。
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