专题讲座(二) 原电池电池反应式的书写 1.书写遵循的原则。 原电池两电极上分别发生氧化反应和还原反应,因此电极反应式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒。弱电解质、气体和难溶物均写成化学式,其余的以离子形式表示。 正极反应产物、负极反应产物根据题意或化学方程式确定,也要注意电解质溶液的成分对电极产物的影响。 2.电极反应式的书写类型。 (1)根据装置书写电极反应式。 首先判断该电池所依据的化学反应,从而确定两个半反应,即电极反应。 (2)给出总反应式,写电极反应式。 各类电极反应式的一般书写步骤为:a.列出物质,标出电子的得失。b.选离子,配电荷。c.配个数,巧用水。d.两式加,验总式。 如以2H2+O2===2H2O为例,当电解质溶液为KOH溶液时的电极反应式的书写步骤: 负极反应式的书写: ①根据总反应方程式列出总式,两边化合价升高的有关物质为H2,转移电子数为4e-,2H2-4e-===4H+。 ②根据电解质溶液的酸碱性,用H+或OH-或其他离子配平,使两边电荷总数相等。2H2+4OH--4e-===4H2O。 电子带负电荷,在碱性溶液中,电极反应式中不应出现H+。 ③利用H2O使两边的元素守恒,即得:2H2-4e-+4OH-===4H2O。 同理,正极反应式的书写如下: O2+4e-===2O2-;O2+2H2O+4e-===4OH-。 碱性溶液中提供H+使O2-变为OH-的是水,要写成化学式的形式。 将正、负极反应式相加,若得到总反应式,说明写法正确。 3.给出电极反应式书写总反应方程式。 根据给出的两个电极反应式,写出总反应方程式时,首先要使两个电极反应式的得失电子相等,然后将两式相加,消去反应物和生成物中相同的物质即可。注意:若反应式同侧出现不能共存的离子,如H+和OH-、Pb2+和SO,要写成反应后的物质H2O和PbSO4。 [练习]_____ 1.锂电池是一种新型高能电池,它以质量轻、能量高而受到普遍重视,目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式为Li+MnO2===LiMnO2,下列说法中正确的是( ) A.Li是正极,电极反应为Li-e-===Li+ B.Li是负极,电极反应为Li-e-===Li+ C.Li是负极,电极反应为MnO2+e-===MnO D.Li是负极,电极反应为Li-2e-===Li2+ 解析:分析锂电池的总反应式可知:Li发生氧化反应(作负极),MnO2发生还原反应(作正极)。 答案:B 2.汽车的启动电源常用铅蓄电池,其放电时的原电池反应如下:PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。根据此反应判断,下列叙述中正确的是( ) A.Pb是正极 B.PbO2得电子,被氧化 C.负极反应是Pb+SO-2e-===PbSO4 D.电池放电时,溶液的酸性增强 解析:从铅蓄电池的放电反应可以看出:放电过程中Pb失去电子变为Pb2+,发生氧化反应,因而Pb是负极;PbO2得到电子发生还原反应,被还原;反应过程中消耗了H2SO4,使溶液的酸性减弱。 答案:C 3.科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池,利用细菌将有机酸转化为氢气,氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池中发电,电池负极反应式为( ) A.H2+2OH--2e-===2H2O B.O2+4H++4e-===2H2O C.H2-2e-===2H+ D.O2+2H2O+4e-===4OH- 解析:根据题给信息,该燃料电池的总反应式为2H2+O2===2H2O;电解液为酸性溶液,电极反应式中不能出现OH-,A错误;又因为燃料电池中负极通入氢气,正极通入氧气,B、D错误。 答案:C 4.燃料电池是目前电池研究的热点之一。现有某课外小组自制的氢氧燃料电池,如图所示,a、b均为惰性电极。下列叙述不正确的是( ) A.a极是负极,该电极上发生氧化反应 B.b极反应是O2+4OH--4e-===2H2O C.总反应方程式为2H2+O2===2H2O D.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 解析:A项,a极通H2为负极,电极反应为2H2+4OH--4e-===4H2O,发生氧化反应;B项,b极 ... ...
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