内容正文:
微专题03 原电池电极反应式的书写
鲁科化学必修第二册
1
1.书写电极反应式的“三原则”
(1)共存原则:因为物质得失电子后在不同介质中的存在形式不同,所以电极反应式的书写必须考虑介质环境。碱性溶液中CO2不可能存在,也不可能有H+参加反应或生成;当电解质溶液呈酸性时,不可能有OH-参加反应或生成。
鲁科化学必修第二册
(2)得氧失氧原则:得氧时,在反应物中加H2O(电解质溶液为酸性时)或OH-(电解质溶液为碱性或中性时);失氧时,在反应物中加H2O(电解质溶液为碱性或中性时)或H+(电解质溶液为酸性时)。
(3)中性吸氧反应成碱原则:在中性电解质溶液中,通过金属吸氧所建立起来的原电池反应,其反应的最后产物是碱。
鲁科化学必修第二册
鲁科化学必修第二册
②负极本身不反应
氢氧(酸性)燃料电池,负极反应为H2-2e-===2H+;
氢氧(碱性)燃料电池,负极反应为H2+2OH--2e-===2H2O。
鲁科化学必修第二册
(2)正极反应式的书写
书写时的总原则:首先根据元素化合价变化或氧化性强弱判断得电子的微粒,其次确定该微粒得电子后生成什么物质。
氢氧(酸性)燃料电池,正极反应为O2+4H++4e-===2H2O。
氢氧(碱性)燃料电池,正极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-。
鲁科化学必修第二册
(3)书写复杂电极反应式的方法——加减法
①写出总反应,如Li+LiMn2O4===Li2Mn2O4;
②写出其中较为简单的一个半反应(正极或负极),如Li-e-===Li+(负极);
③利用总反应与上述一极的反应相减,即得另一电极的反应式,如LiMn2O4+Li++e-===Li2Mn2O4(正极)。
鲁科化学必修第二册
3.一般电极反应式书写的“三步骤”
鲁科化学必修第二册
B
鲁科化学必修第二册
解析:根据总反应可判断出Li被氧化,应为负极材料,其失电子成为Li+,正极放电的为MnO2。
鲁科化学必修第二册
2.燃料电池是燃料(如CO、H2、CH4等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置,若电解质溶液是强碱溶液,下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是( )
A.负极反应式:O2+2H2O+4e-===4OH-
B.负极反应式:CH4+8OH--8e-===CO2+6H2O
C.随着放电的进行,溶液的氢氧根离子浓度减小
D.放电时溶液中的阴离子向正极移动
C
鲁科化学必修第二册
鲁科化学必修第二册
3.如图所示,可形成氢氧燃料电池。通常氢氧燃料电池有酸式(当电解质溶液为硫酸时)和碱式[当电解质溶液为NaOH(aq)或KOH(aq)时]两种。试回答下列问题:
鲁科化学必修第二册
(1)酸式电池的电极反应:负极:____________________,
正极:_______________________________;
电池总反应:________________________。
解析:(1)正极上,O2得电子变为O2-,溶液中O2-不能单独存在,酸性条件下与H+结合成H2O。负极上,H2失电子变为H+,H+进入电解质溶液。
2H2-4e-===4H+
O2+4e-+4H+===2H2O
2H2+O2===2H2O
鲁科化学必修第二册
(2)碱式电池的电极反应:负极:____________________________,
正极:_________________________________;
电池总反应:________________________。
解析:(2)正极上,O2得电子变为O2-,溶液中O2-不能单独存在,碱性条件下与H2O结合成OH-。负极上,H2失电子变为H+,碱性条件下H+不能大量存在,与OH-结合成H2O。
2H2-4e-+4OH-===4H2O
O2+4e-+2H2O===4OH-
2H2+O2===2H2O
鲁科化学必修第二册
$