電極反應(yīng)方程式的書寫

1、學(xué)習必備歡迎下載電極方程式的書寫學(xué)案一、原電池中電極反應(yīng)式的書寫例1、有人設(shè)計以Pt和Zn為電極材料，埋入人體內(nèi)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(nèi)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(yīng)式。例2、用金屬鉗片插入 KOH溶液中作電極，在兩極上分別通入甲烷和氧氣，形成甲烷一氧氣燃料電池, 該電池反應(yīng)的離子方程式為：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,試寫出該電池的兩極反應(yīng)式。原電池中電極反應(yīng)式的書寫小結(jié):1、先確定原電池的正負極，列出正負極上的反應(yīng)物質(zhì)，并標出相同數(shù)目電子的得失。2、注意負極反應(yīng)生成的陽離子與電解質(zhì)溶液中的陰離子是否

2、共存。若不共存，則該電解質(zhì)溶液中的陰離子應(yīng) 寫入負極反應(yīng)式。3、若正極上的反應(yīng)物質(zhì)是 。2,且電解質(zhì)溶液為中性或堿性，電極反應(yīng)式： 、若電解質(zhì)溶液為酸性，電極反應(yīng)式： 。4、正負極反應(yīng)式相加(電子守恒)得到電池反應(yīng)的總反應(yīng)式。若已知電池反應(yīng)的總反應(yīng)式，可先寫出較易書寫的電極反應(yīng)式，然后在電子守恒的基礎(chǔ)上，總反應(yīng)式減去較易寫出的電極反應(yīng)式，即得到較難寫出的電極反應(yīng)式。例題 1 負極：2Zn 4e = 2Zn2+,正極：Q + 4H+ 4e-= 2H2O例題 2 正極：2O+4HO+8e=8OH,負極：CH+10OH-8e= CQ2-+7HO鞏固練習1、AlCu NaHCO3溶液構(gòu)成的原電池中，鋁

3、件(負極)上發(fā)生的反應(yīng)為：2、碘也可用作心臟起搏器電源一鋰碘電池的材料。該電池反應(yīng)為：2Li (s) +I2 (s) =2LiI (s)AH已知：4Li (s) +O2 (g) =2Li2O (s)AH14 LiI (s) +O2 (g) =2I2 (s) +2Li2O (s) H2則電池反應(yīng)的 H= ; 碘電極作為該電池的 極。3、一種基于酸性燃料電池原理設(shè)計的酒精檢測儀，負極上的反應(yīng)為CH3CH2OH 4e + H2O = CH 3COOH + 4H 0下列有關(guān)說法正確的是A.檢測時，電解質(zhì)溶液中的H.向負極移動B.若有0.4mol電子轉(zhuǎn)移，則在標準狀況下消耗4.48L氧氣C.電池反應(yīng)的化

4、學(xué)方程式為：CH3CH2OH+O 2=CH 3COOH+H 2OD.正極上發(fā)生的反應(yīng)是：O2+4e +2H2O = 4OH答案 1、Al 3e +3HCO=Al(OH) 3 J +3CO T2、(AH1- AH2) /2 正 3、C、電解池中電極反應(yīng)式的書寫請根據(jù)圖示分析：Fe例3 Na 2FeQ是一種既能殺菌、消毒，又能絮凝凈水的水處理劑 ，其電解制法如下圖所示電極的電極反應(yīng)方程式為例4 電解N32HPO溶液也可得到亞磷酸，裝置示意圖如下:說明：陽膜只允許陽離子通過，陰膜只允許陰離子通過陰極的電極反應(yīng)式為。產(chǎn)品室中反應(yīng)的離子方程式為 。例5寫出用石墨作電極，電解飽和食鹽水的電極反應(yīng)式。若將上

5、述石墨電極改成銅作電極，試寫出電解飽和食鹽水的電極反應(yīng)式。電解池中電極反應(yīng)式的書寫小結(jié)：1、首先看陽極材料，如果陽極是活潑電極（金屬活動順序表Ag以前），則應(yīng)是陽極失電子，陽極不斷溶解，溶液中的陰離子不能失電子。2、如果陽極是惰性電極（Pt、Au、石墨），則應(yīng)是電解質(zhì)溶液中的離子放電，應(yīng)根據(jù)離子的放電順序進行 書寫電極反應(yīng)式。陽極（惰性電極）發(fā)生氧化反應(yīng)，陰離子失去電子被氧化的順序為：S2->SO2->I->Br ->Cl->OH>水電離的OH>含氧酸才艮離子Fo陰極發(fā)生還原反應(yīng)，陽離子得到電子被還原的順序為：Ag+>Hg2+>Fe3+&g

6、t;Cu2+> （酸電離出的H） > Pb2+> Sn2+>Fe2+>Zn2+> （水電離出的 H+） >Al3+> M（2+> Na+ >Ca2+>K+o（注：在水溶液中 Al3+、M、Na+、Ca2+、K+這些活潑金屬陽離子不被還原，這些活潑金屬的冶煉往往采用 電解無水熔融態(tài)鹽或氧化物而制得）。例題 3 Fe+8OH6e = FeO42-+4HO例題 4 2H+ + 2e=H2T HPO32- + 2H+ = H3PO3或：HPO32- + H+ = H2PO3- 、H2PO3- + H+ = H3PO3鞏固練習4、鍍鋁電解

7、池中，金屬鋁為極，熔融鹽電鍍中鋁元素和氯元素主要以AlCl 4和AI2CI7一形式存在,鋁電極的主要電極反應(yīng)式為5、工業(yè)上還可用電解法制備重銘酸鈉，其裝置示意圖如右:陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為:陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式為:三、充電電池電極方程式的書寫可充電電池是聯(lián)系原電池與電解池的橋梁，它也是電化學(xué)知識的重要知識點。放電為原電池反應(yīng)，充電為電解池反應(yīng)。原電池的負極反應(yīng)與電解池的陰極反應(yīng)，原電池的正極反應(yīng)與電解池的陽極反應(yīng)互為逆反應(yīng)。只要我們按前面方法能熟練書寫放電（即原電池）的電極反應(yīng)式，就能很快寫出充電（即電解池）的電極反應(yīng)式。例6鉛蓄電池反應(yīng)為：Pb+PbQ+2HSO *翼：；卜,*2PbSQ+2

8、HQ試寫出放電和充電時的電極反應(yīng)式。鞏固練習7、蓄電池在放電時起原電池的作用，在充電時起電解池的作用。下面是愛迪生蓄電池分別在充電和放放申電時發(fā)生的反應(yīng)：.一- ”一 一1:下列有關(guān)愛迪生蓄電池的推斷錯誤的是（）A.放電時，F(xiàn)e是負極，NiO2是正極B.蓄電池的電極可以浸入某中酸性電解質(zhì)溶液中C.充電時，陰極上的電極反應(yīng)為：-1 +D.放電時，電解質(zhì)溶液中的陰離子向正極方向移動四、特殊情況電極反應(yīng)式的書寫1、注意電解質(zhì)溶液的改變會引起電極正負的改變在原電池中，一般較活潑金屬作負極，但當電解質(zhì)溶液發(fā)生改變時，較活潑金屬就不一定作負極了。例7、將銅片和鋁片用導(dǎo)線相連，分別同時插入稀H2SO和濃HN

9、O中，寫出兩池的電極反應(yīng)式。2、注意電解質(zhì)溶液的酸堿性改變會引起電極反應(yīng)的改變例8、若將例2中的電解質(zhì)KOH改為稀硫酸，其它條件不變，試寫出該電池兩極的電極反應(yīng)式。課時作業(yè)1、某興趣小組設(shè)計如下微型實驗裝置。實驗時，現(xiàn)斷開K2,閉合Ki,兩極均有氣泡產(chǎn)生；一段時間后，斷開K,閉合K2,發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，下列有關(guān)描述正確的是含酚酗的飽和食鹽水A.斷開K2,閉合Ki時，總反應(yīng)的離子方程式為:+匕二2H+2C1- CI2T+H2TB.斷開K2,閉合K時，石墨電極附近溶液變紅C.斷開Ki,閉合&時，銅電極上的電極反應(yīng)為：Cl2+2e =2Cl-D.斷開Ki,閉合&時，石墨電極作正極2

10、、右圖所示裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Zn + 2H +=Zn2+ + H 2T ,下列說法錯誤的是A. a、b不可能是同種材料的電極 rB.該裝置可能是電解池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸布C.該裝置可看作是銅一鋅原電池，電解質(zhì)溶液是稀硫酸 D.該裝置中通過 2 mol電子，生成的氣體在標況下的體積為22.4L3、（1）以CuSO溶液為電解質(zhì)溶液進行粗銅 （含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì)）的電解精煉，下列說法正確的是a .電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能b.粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)c.溶液中Cu"向陽極移動d.利用陽極泥可回收 Ag、Pt、Au等金屬（2）利用反應(yīng)2Cu+O+2H2SO=2C

11、uSO+2H2O可制備CuSQ若將該反應(yīng)設(shè)計為原電池，其正極電極反應(yīng)式為(3)高鐵酸鉀(KzFeQ)是一種強氧化劑，可作為水處理劑和高容量電池材料。FeCl3和KC1O在強堿性條件下反應(yīng)可制取&FeO,其反應(yīng)的離子方程式為；與MnO-Zn電池類似，&FeQ-Zn也可以組成堿性電池，&FeQ在電池中作為正極材料，其電極反應(yīng)式為該電池總反應(yīng)的離子方程式為(4)粗銅的電解精煉如右圖所示。在粗銅的電解過程中，粗銅板是圖中電極(填圖中的字母)；在電極d上發(fā)生的電極反應(yīng)為；若粗銅中還含有 Au、Agb Fe,它們在電解槽中的存在形式和位置為4、氮元素的氫化物和氧化物在工業(yè)生產(chǎn)和國防

12、建設(shè)中都有廣泛應(yīng)用，回答下列問題: (1)NH 3與NaClO反應(yīng)可得到腫(N2H),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為(2)隊可作為火箭發(fā)動機的燃料，與氧化劑NbQ反應(yīng)生成N2和水蒸氣。已知： N2(g)+2O 2(g)= N 2O4 (1) H= -195kJ - mol-1 NA ( (1) + O2(g)= N 2(g) + 2 H 2O Hb= -534.2kJ - mol寫出腫和NH反應(yīng)的熱化學(xué)方程式；(3)腫一空氣燃料電池是一種堿性電池，該電池放電時，負極的反應(yīng)式為電極反應(yīng)式書寫錯誤例析、不能正確判斷原電池正負極例1、 將Al片和Cu片用導(dǎo)線相連，插入濃HNO中，形成原電池。錯誤：負極：2Al

13、-6e=2Al 3+正極：6H+6e=3H2 TCu解析：將Al片和Cu片用導(dǎo)線相連，插入濃 HNO,由于Al在濃硝酸中鈍化，不能持續(xù)反應(yīng)，而 卻能與濃HNOI續(xù)反應(yīng)，所以 Cu為負極，Al為正極，因此正負極的判斷應(yīng)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)來 確定，誰失去電子，誰做為負極。正確：負極：2Cu-4e-=2Cu2+正極：2NO-+2e+4H+=2NOT +2H2O不能正確判斷電極產(chǎn)物例2、將Al片和Cu片用導(dǎo)線相連，插入稀 NaOHB液中形成原電池。錯誤：負極：2Al-6e =2Al3+正極：6H+6e-=3H2 T解析：Cu片和Al片用導(dǎo)線相連插入NaOH溶液中，其實質(zhì)是Al和NaOH溶液反應(yīng)，

14、2Al+2NaOH+2HO=2NaAlO+3Hd , Al失去電子生成AlO2-,而正極由于H+在堿性條件下不能大量存在，所 以得到電子的物質(zhì)是 H2O正確:負極：2Al+8OH- 6e-=2AlO2+4HO正極：6H2O+6e=3HT+6OH忽視電極產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液反應(yīng)例3、氫氧燃料電池是一種高效低污染的新型電池，主要用于航天領(lǐng)域，它的電極材料一般為活化電極，具有很強的催化活性。如鉗電極、活性炭電極等，電解質(zhì)溶液一般為40%勺KOH§液，寫出電極反應(yīng)式:錯誤：負極：2H-4e-=4H+正極：O+2H2O+4e=4OH解析：在負極好失去電子生成 H+,而H在堿性溶液中與 OH反應(yīng)，生

15、成HkO,因此應(yīng)把兩個式子合并 為：2H+4OH-4e-=4HO正確：負極：2H2+4OH-4e-=4H2O正極：Q+2H2O+4e=4OH四、忽視了電解質(zhì)的狀態(tài)例4,固體氧化物燃料電池是由美國西屋公司研制開發(fā)的，它從固體氧化錯一一氧化鈕為電解質(zhì)，這種固體電解質(zhì)在高溫下允許氧離子 (O2-)在其間通過。該電池的工作原理如圖所示，其中多孔電極a、b均不參與電極反應(yīng)1/2。2(干燥)多孔電極a.固體電解質(zhì)多孔電極b其電極反應(yīng)式為。錯誤：負極：2H2-4e-=4H+ 正極：Q+2H2O+4e=4OH解析：此類燃料電池的電解質(zhì)是固體，并不是水溶液，因此正極電極反應(yīng)為：O+4e=2O-正確：負極:2H2

16、+2C2-4e =2代正極：Q+4e=2C2-五、忽視了金屬單質(zhì)與陰、陽離子的放電順序例5、電解醋酸的濃溶液，以 Pb做電極，在電解過程中，無沉淀產(chǎn)生，但電解效率逐漸下降，同時H+也隨之降低，隨后溶液不再導(dǎo)電，電解自然停止。(1) 電極反應(yīng)是;(2)電解總反應(yīng)的方程式為;錯誤：陽極：4O4e-=QT +2H2O 陰極：2H+2e=Hd分析：放電順序：陽極：非惰性電極 >OH> CH3COO陰極：H+放電，Pb2+與CHCOO吉合生成又t電離的(CHsCOO)Pb(1)本題屬于電解的應(yīng)用。用鉛做陽極材料，根據(jù)電解規(guī)律，非惰性電極做陽極時，陽極本身被氧化而溶解，即Pb-2e-=Pb2+

17、,而Pb2+與CHCOO吉合生成難電離的(CHCOO2Pb,所以陽極反應(yīng)為：Pb+2CHCOOH-2e=(CH3COO)Pb+2H+,陰極反應(yīng)為：2H+2e=H2T(2)電解總反應(yīng)式為： Pb+2CHCOOH(CH sCOO)Pb+h2T練習1:按圖所示進行鐵釘被腐蝕的實驗，一周后觀察：(1)若試管中液面上升，發(fā)生的是 腐蝕，電極反應(yīng)：正極,負極。(2)若試管中液面下降，發(fā)生的是 腐蝕，,電極反應(yīng)：正極,負極。練習2:將鉗電極插入氫氧化鉀溶液，然后向兩個電極分別通入甲烷等燃料和氧氣等氧化劑組成的一種電池。由于所發(fā)生的反應(yīng)類似于甲烷的燃燒，所以稱為燃料電池。根據(jù)兩極上反應(yīng)實質(zhì)判斷通入甲烷的一極為

18、電池的 極，這一電極的反應(yīng)式為,該電池放電反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為練習3 :設(shè)計出燃料電池使汽油氧化直接產(chǎn)生電流是本世紀最富有挑戰(zhàn)性的課題之一，最近有人制造了一種燃料電池，一個電極通入空氣，另一電極通入汽油蒸氣，電池的電解質(zhì)是摻雜了Y2Q的ZrO2晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)C2-,回答如下問題：(1) 以丁烷代表汽油，這個電池放電時發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式是：。(2) 這個電池的正極發(fā)生的反應(yīng)是： ,負極發(fā)生的反應(yīng)是： ,固體電解質(zhì)里的O2-的移動方向是： ,向外電路釋放電子的電極是： (3)人們追求燃料電池氧化汽油而不在內(nèi)燃機里燃燒汽油產(chǎn)生動力的主要原因是什么？ (4)汽油燃料電池最大的障礙是氧化不完全產(chǎn)生堵塞電極的氣體通道，有人估