第6章 微课堂(22) 四步敲定高考新情景电池电极反应式的书写（word教参）-【金版新学案】2024高考化学大一轮复习讲义·高三总复习（人教版）

微课堂(22)　四步敲定高考新情景电池电极反应式的书写 一、“四步法”书写电极反应式的步骤归纳如下： 第一步：书写负极(阳极)，还原性微粒－ne－―→氧化性产物；正极(阴极)：氧化性微粒＋ne－―→还原性产物。 第二步：标变价算n值，n＝(高价－低价)×变价原子个数。 第三步：根据电池情景用H＋、OH－、O2－、CO等阴、阳离子配平电荷。 第四步：用H2O等小分子配平原子。 二、已知总方程式，书写电极反应式的步骤与技巧 (1)书写步骤 ①步骤一：在电池总反应式上标出电子转移的方向和数目(ne－)。 ②步骤二：找出正、负极，失电子的电极为负极；确定溶液的酸碱性。 ③步骤三：写电极反应式。 负极反应：还原剂－ne－―→氧化产物 正极反应：氧化剂＋ne－―→还原产物 (2)书写技巧 若某电极反应式较难写时，可先写出较易的电极反应式，用总反应式减去较易的电极反应式，即可得出较难写的电极反应式。 1．铝­空气海水电池：以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。 电池总反应为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3； 负极： ； 正极： 。 答案：　4Al－12e－＋12OH－===4Al(OH)3 3O2＋6H2O＋12e－===12OH－ 2．一种碳纳米管能够吸附氢气，可作二次电池(如图所示)的碳电极。该电池的电解质溶液为6 mol·L－1的KOH溶液。 (1)写出放电时的正、负极电极反应式。 。 (2)写出充电时的阴、阳极电极反应式。 。 答案：　(1)负极：H2－2e－＋2OH－===2H2O； 正极：2NiO(OH)＋2H2O＋2e－===2Ni(OH)2＋2OH－ (2)阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－； 阳极：2Ni(OH)2＋2OH－－2e－===2NiO(OH)＋2H2O 演练真题·明确考向 1．(2020·全国卷Ⅲ，12)一种高性能的碱性硼化钒(VB2)­空气电池如图所示，其中在VB2电极发生反应：VB2＋16OH－－11e－=== VO＋2B(OH)＋4H2O。该电池工作时，下列说法错误的是(　　) 学生用书第143页 A．负载通过0.04 mol电子时，有0.224 L(标准状况)O2参与反应 B．正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高 C．电池总反应为4VB2＋11O2＋20OH－＋6H2O===8B(OH)＋4VO D．电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极 B　[本题考查碱性硼化钒­空气电池的工作原理，涉及电极的判断、电极反应式的书写和电解液的pH变化等。VB2电极发生失电子的氧化反应，所以VB2电极作负极，则通入空气的一极为电池的正极。正极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O=== 4OH－，负载通过0.04 mol电子时，正极有0.01 mol O2参与反应，在标准状况下体积为0.224 L，A正确；正极发生的是O2在碱性条件下得到电子生成OH－的还原反应，所以碱性增强、正极区溶液的pH升高，负极OH－参与反应使得负极区溶液的pH降低，B错误；电池总反应为正极反应和负极反应的加和，根据得失电子守恒可得电池总反应为4VB2＋11O2＋20OH－＋6H2O=== 8B(OH)＋4VO，C正确；电流由正极(复合碳电极)通过外电路流向负极(VB2电极)，电解质溶液中通过阴、阳离子的定向移动形成电流，D正确。] 2．(2019·全国卷Ⅰ，12)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2＋/MV＋在电极与酶之间传递电子，示意图如图所示。下列说法错误的是(　　) A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能 B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2＋2MV2＋===2H＋＋2MV＋ C．正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3 D．电池工作时质子