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1、原电池中电极反映式的书写一、原电池中电极反映式的书写 1、先拟定原电池的正负极，列出正负极上的反映物质，并标出相似数目电子的得失。 2、注意负极反映生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子与否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反映式；若正极上的反映物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反映式中，且O2生成OH-，若电解质溶液为酸性，则H+必须写入正极反映式中，O2生成水。 3、正负极反映式相加得到电池反映的总反映式。若已知电池反映的总反映式，可先写出较易书写的电极反映式，然后在电子守恒的基本上，总反映式减去较易写出的电极反映式，即得到较难写出的电极反映式。 例1、有人
2、设计以Pt和Zn为电极材料，埋入人体内作为作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依托跟人体内体液中具有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作，试写出该电池的两极反映式。 解析：金属铂是相对惰性的，金属锌是相对活泼的，因此锌是负极，Zn失电子成为Zn2+，而不是ZnO或Zn(OH)2，由于题目已告诉H+参与作用。正极上O2得电子成为负二价氧，在H+作用下肯定不是O2-、OH-等形式，而只能是产物水，体液内的H+得电子生成H2似乎不也许。故发生如下电极反映： 负极：2Zn4e-= 2Zn2+，正极：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O 。例2、用金属铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别
3、通入甲烷和氧气，形成甲烷氧气燃料电池，该电池反映的离子方程式为：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，试写出该电池的两极反映式。解析：从总反映式看，O2得电子参与正极反映，在强碱性溶液中，O2得电子生成OH-，故正极反映式为：2O2+4H2O+8e- =8OH-。负极上的反映式则可用总反映式减去正极反映式（电子守恒）得CH4+10OH-8e-= CO32-+7H2O。二、电解池中电极反映式的书写 1、一方面看阳极材料，如果阳极是活泼电极（金属活动顺序表Ag此前），则应是阳极失电子，阳极不断溶解，溶液中的阴离子不能失电子。 2、如果阳极是惰性电极（Pt、Au、石墨），则应是电解质溶液中
4、的离子放电，应根据离子的放电顺序进行书写电极反映式 阳极（惰性电极）发生氧化反映，阴离子失去电子被氧化的顺序为：S2-SO32-I-Br -Cl-OH-水电离的OH-含氧酸根离子F-。 阴极发生还原反映，阳离子得到电子被还原的顺序为：Ag+Hg2+Fe3+Cu2+（酸电离出的H+）Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+（水电离出的H+）Al3+Mg2+Na+Ca2+K+。（注：在水溶液中Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+这些活泼金属阳离子不被还原，这些活泼金属的冶炼往往采用电解无水熔融态盐或氧化物而制得）。 例3、写出用石墨作电极，电解饱和食盐水的电极反映式。解析：由于电极材料为石墨，是惰性
5、电极，不参与电极反映，则电极反映式的书写只考虑溶液中的离子放电顺序即可。移向阳极的阴离子有Cl-和水电离出的OH-，但在阳极上放电的是Cl-；移向阴极的阳离子有Na+和水电离出的H+，但在阴极上放电的是H+。因此上述电解池的电极反映为： 阳极：2Cl-2e-= Cl2，阴极：2H+2e-= H2或2H2O+2e-= H2+2OH-。若将上述石墨电极改成铜作电极，试写出电解饱和食盐水的电极反映式。解析：由于电极材料为Cu，是活泼电极，铜参与阳极反映，溶液中的阴离子不能失电子，但阴极反映仍按溶液中的阳离子放电顺序书写。该电解池的电极反映为： 阳极：Cu2e-= Cu2+，阴极：2H+2e-= H2
6、或2H2O+2e-= H2+2OH-。（注：阳极产生的Cu2+可与阴极产生的OH-结合成Cu(OH)2沉淀，不会有Cu2+得电子状况发生。）三、可充电电池电极反映式的书写可充电电池是联系原电池与电解池的桥梁，它也是电化学知识的重要知识点。放电为原电池反映，充电为电解池反映。原电池的负极反映与电解池的阴极反映，原电池的正极反映与电解池的阳极反映互为逆反映。只要学生按前面措施能纯熟书写放电(即原电池)的电极反映式，就能不久写出充电(即电解池)的电极反映式。 例4、铅蓄电池反映为：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O。试写出放电和充电时的电极反映式。解析：由于放电为原电池反映：Pb+
7、PbO2+2H2SO4 =2PbSO4+2H2O。Pb失电子发生负极反映，产生的Pb2+在H2SO4溶液中结合SO42-生成难溶于水的PbSO4，故其负极反映式为： Pb+SO42-2e-=PbSO4。由电子守恒可知，其正极反映式为总式减去负极反映式：PbO2+ SO42-+4H+2e-= PbSO4+2H2O。 充电为电解池反映，其电极反映式书写是这样的，阴极反映式为原电池负极反映式的逆反映，即PbSO4+2e-=Pb+SO42-；阳极反映式为原电池正极反映式的逆反映，即PbSO4+2H2O2e-= PbO2+ SO42-+4H+。四、特殊状况电极反映式的书写在书写电极反映式时，一定要注意某
8、些特殊状况。1、注意溶液中的离子浓度的变化会引起离子放电顺序的变化溶液中的离子浓度变化，有时可导致离子放电顺序的变化。例5、在给某镀件镀锌时，电镀液是饱和ZnCl2溶液，试写出该电镀池的电极反映式。解析：在饱和ZnCl2溶液中，Zn2+的浓度远不小于水电离出来的H+的浓度，因此阴极应是Zn2+放电，而不是H+放电。其电极反映式为：阳极：Zn2e-= Zn2+；阴极：Zn2+2e-= Zn。2、注意电解质溶液的变化会引起电极正负的变化在原电池中，一般较活泼金属作负极，但当电解质溶液发生变化时，较活泼金属就不一定作负极了。例6、将铜片和铝片用导线相连，分别同步插入稀H2SO4和浓HNO3中，写出两
9、池的电极反映式。解析：在稀H2SO4作电解质溶液的原电池中，较活泼的铝被氧化作负极，铜作正极。其电极反映为： 负极（Al）：2Al6e-=2Al3+；正极（Cu）：6H+6e-= 3H2。 在浓HNO3作电解质溶液的原电池中，由于Al在浓HNO3中钝化，较不活泼的铜作负极，其电极反映为：负极（Cu）：Cu2e-= Cu2+；正极（Al）：2NO3-+4H+2e-=2 NO2+2H2O。但随着反映的进行，浓HNO3逐渐变稀，正极电极反映又有：NO3-+4H+3e-= NO+2H2O。3 、注意电解质溶液的酸碱性变化会引起电极反映的变化有些电池若变化其电解质溶液的酸碱性，虽不会变化电池的正负极，但
10、却变化了电极反映。例7、若将例2中的电解质KOH溶液改为稀硫酸，其他条件不变，试写出该电池两极的电极反映式。解析：该题虽只变化了电解质溶液的酸碱性，但总反映式与例2不相似了，其总反映式为CH4+2O2CO2+2H2O。这样，在正极上O2得电子生成的O2-会与稀硫酸中的H+结合生成水，而不再生成OH-（OH-能与H+继续反映生成水）。正极反映式为： 2O2+8H+8e- = 4H2O，负极上的反映式则可用总反映式减去正极反映式（电子守恒）得：CH4+2H2O8e-= CO2+8H+。原电池中电极反映式的书写一、原电池电极反映式的书写（一）原则：负极：失电子，发生氧化反映（一般是负极自身失电子）正
11、极：得电子，发生还原反映（一般是溶液中阳离子在正极上得电子，但也也许是O2在正极上得电子（吸氧腐蚀），或正极自身得电子）总反映式（电池反映）= 正极反映式 + 负极反映式对于可逆电池，一定要看清晰“充电、放电”的方向。放电的过程应用原电池原理，充电的过程应用电解池原理。（二）具体分类判断1.第一类原电池：两个活泼性不同的电极(金属与金属、金属与石墨碳棒、金属与难溶金属氧化物)；电解质溶液，至少要能与一种电极发生有电子转移的氧化还原反映，一般是置换反映；两电极插入电解质溶液中且用导线连接。措施：先找出两极相对活泼性，相对活泼的金属作负极，负极失去电子发生氧化反映，形成阳离子进入溶液；较不活泼的金
12、属作正极，溶液中原有的阳离子按氧化性强弱顺序在正极上得到电子还原反映，析出金属或氢气，正极材料不参与反映。如：MgAlHCl溶液构成的原电池中，负极为Mg。 但MgAlNaOH溶液构成的原电池中，负极为Al（Mg与NaOH溶液不反映，Al是两性金属，可以与NaOH溶液反映）。再分析进入溶液的微粒能否在电解质环境中存在 （得失电子不能同步在同极上发生），不能存在时应考虑其与电解质之间的后续反映。如：Mg、Al在碱性环境中构成的原电池解析：在碱性环境中Al 比 Mg活泼，其反实质为Al与碱溶液的反映：2Al+2OH-+6H2O=2AlO2-+3H2+4H2O负极：2Al - 6e- + 8OH-
13、= 2AlO2- + 4H2O正极：6H2O + 6e- =3 H2 + 6OH-注意：Al-3e-=Al3+，此时Al3+在碱性环境不能稳定存在，会与OH-（过量）结合转化为AlO2-2.第二类原电池： 两个活动性不同的电极； 任何电解质溶液( 酸、碱、盐皆可)； 形成回路。 此类原电池的特点是电极与电解质溶液不发生置换反映，电解质溶液只起导电作用。正极一般是吸氧腐蚀的电极反映式：O22H2O4e- 4OH。微电池(即若干微小的原电池)为不正规的原电池。合金或不纯的金属在潮湿空气中就能形成微电池。电化学腐蚀即微电池腐蚀，仍然是原电池原理。一般原电池和微电池的区别在于前者中两个电极不直接接触，
14、故前者电流是在导线中流动，而后者电流是在金属体内部流过。微电池腐蚀分为析氢腐蚀(发生在酸性较强的溶液里，正极上H+被还原)和吸氧腐蚀 (发生在中性、碱性或极弱酸性溶液里，正极上是氧气被还原：O22H2O4e- 4OH)。3.燃料电池：燃料电池的电极反映（重要是负极的电极方程式）是一种难点。我们懂得，一般的燃料电池大多是可燃性物质（重要是可燃性气体）与氧气及电解质溶液共同构成的原电池，虽然可燃性物质与氧气在不同的电极反映，但其总反映方程式是可燃物在氧气中燃烧。由于波及电解质溶液，因此燃烧产物也许还要与电解质溶液反映，再写出燃烧产物与电解质溶液反映的方程式，从而得到总反映方程式。由于在反映中氧气由0价变为2价，因此肯定是O2得电子，即O2作氧化剂是正极，即可写出正极的电极反映式：O2+4e+2H2O=4OH_ (该反映式为常用的绝大多数燃料电池的正极反映式)。若此时电解质溶液为酸性，则反映过程可以理解为：正极上一方面发生： O2+4e-=2O2- 由于在酸性环境中大量存在H+ 故O2-会与H+结合成H20，故正极反映式应为：O2+4 e-4H+2H2O 若电解质为中性或碱性时，则正极反映式就只是。此时负极反映式就可由总电极方程式减去正极的电极方程式得到（注意要将方程式中的氧气抵消掉）。（1）直接法书写电极反映式：（以氢氧燃料电池为例）解析：H2、O2燃料电池中反映实质为：2H
