原电池电极反应式的书写规律和方法【基本原则】电极反应都是氧化还原反应,按照氧化还原方程式的配平步骤配平。
1.总反应为题目中可自发进行的氧化还原反应:①列出还原剂+氧化剂→氧化产物+还原产物②配平升降守恒③根据环境配平电荷④配原子守恒2.负极反应式:①列出还原剂→氧化产物②根据化合价升高数目配平失电子数③根据环境配平电荷④配原子守恒3.正极反应式:①列出氧化剂→还原产物②根据化合价降低数目配平得电子数③根据环境配平电荷④配原子守恒设计了如图所示的原电池。
某兴趣小组为了提高电池的效率,例::请回答下列问题: 请你写出电极名称及电极反应是稀硫酸,是AlCl溶液,Y(1)若X3。
片Al()。
Cu片(): ,请你写出电极名称及电极反应是NaCl溶液(2)若X是浓硝酸,Y 。
Al片()。
Cu片()一定要有可自发进行的氧化还原反应1.根据装置判断该电池所依据的化学反应——和稀硫酸,该装置中可自发进行的氧化还原反应AlCl和Cu,电解质溶液为如(1)电极材料为Al3↑+3H)为2Al+3HSO=Al(SO222344遇浓硝酸发生钝化,不能溶解,AlNaCl和浓硝酸,由于)电极材料为Al和Cu,电解质溶液为(2 的反应和浓HNO该装置中可自发进行的氧化还原反应为Cu3按照负极失电子,正极得电子,判断出电极反应物和产物,找出得失电子的——2. 列物质,标得失数量。
溶液中的氢离YX溶液中,铝失去的电子经导线流到铜片表面,如(1)铝失电子变成铝离子进入到溶液与铜电极并不参加反应。
子在铜的表面得电子产生氢气。
注意:X-3+-+↑=H2H+2e=Al正极:铜片负极:铝片Al-3e 2溶液中的硝酸根溶液中,铜失去的电子经导线流到铝的表面,X(2)铜失电子变成铜离子进入Y Y溶液和铝电极并不参加反应。
离子在铝的表面得电子产生NO。
注意:2-2+-↑(未配平)=NO 正极:铝片NOCu-2e-=Cu负极:铜片+e 23+出现,则H看环境,配守恒——先配电荷守恒再配原子守恒。
如果是在碱性溶液中,则不可能有3.+--和,所以要用H OH O 和H配平,使两边电荷总数相等;同样在酸性溶液中,也不能出现OH用2配平,使两边电荷总数相等。
注意还有大量融盐燃料电池,固体电解质,传导某种离子等。
HO2+HO(2)正极反应未配平,电解质溶液为酸性,用H配平和如:2+--↑+HO 错误!未找到引用源。
+2H+2eNO22在同一个原电池中,负极失去电子的总数一定等于正极得到电子的总数,所以——4.两式加,验总式在书写电极反应式时,要配平得失电子数。
-+-3+↑3H+6e)负极2Al-6e2Al6H正极(12--+ 2+ ↑+2HO +2e 正极2错误!未找到引用源。
2NO+4H(2)负极Cu-2e-=Cu22: 若将铝片和铜片插入稀硝酸中构成原电池,请你写出电极名称及电极反应【练习】。
)Al片((Cu片) 。
【注意】除此之外还要遵循:①加和性原则:两电极反应式相加,消去电子后得电池总反应;所以对于一个陌生的原电池,只要知道总的反应方程式和其中的一个电极反应式,就可写出另一个电极反应式。
②共存性原则,物质在放电后所处的电解质介质不同反应产物不同:3+3+2-,故碱性AlO中与KOHAl溶液反应生成在碱性介质(KOH溶液a如铝作负极时失电子变成Al),而2-和HO;环境下生成物为AlO2b如甲烷燃烧生成CO和HO,而CO在碱性介质(KOH溶液)中与KOH溶液反应生成KCO和HO,2222322-和HO;故碱性环境下生成物为CO 23+-2+2-,要写成反应后的物质,如HO、、PbPbSO和SO。
c若反应式同侧出现不能共存的离子,如HOH和424【练习】(1)以Al和NiOOH为电极,NaOH溶液为电解液,可以组成一种新型电池,放电时NiOOH转化为Ni(OH)。
2①该电池的负极反应式为______________________________,②电池总反应的化学方程式为__________________________。
是1)LED系列产品是被看好的一类新型节能产品。
图(2 发光二极管的装置示意图。
是LEDONaBH/H燃料电池,图2242电池负极区的电极反应式为:______________________________3)根据右图写出两极反应式(______________________________ 负极:______________________________正极:含量,其中电解四川成都一检]利用如图所示原电池可测量空气中Cl(4)[2015·2+Ag可以自由移动的固体物质。
质是______________________________ 负极:______________________________ 正极:)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。
(5______________________________ 负极:______________________________ 正极:的原理示意图SOSO(6)如图是将转化为重要的化工原料H422______________________________ 负极:______________________________ 正极:(7)如图为镁-次氯酸盐燃料电池的工作原理图______________________________ 负极:______________________________正极:可充电电池电极方程式的书写可充电电池有充电和放电两个过程,放电发生的是原电池反应,充电发生的是电解反应。
充电的电极反应与放电的电极反应过程相反,充电时的阳极反应为放电时正极反应的逆过程,充电时的.阴极反应为放电时负极反应的逆过程。
以铅蓄电池为例,该过程可结合图示分析。
由此可见,放电过程中,作为负极的Pb需转化成PbSO,铅化合价升高,被氧化,Pb为负极;4当放电完毕时,可看作Pb极转化成了PbSO,充电时需让PbSO 转化为Pb,铅的化合价降低,被44还原,PbSO一极为阴极,所以,放电时的负极就是充电时的阴极,同理可分析放电时:44224++++PbO(正极)―→PbSO,充电时:PbSO(阳极)―→PbO,即放电时的正极就是充电时的阳极,2424如图。
接接电源负极原电池正极电源正极——正正负负原电池负极即充电时电极的连接【练习】(1)镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。
NiMH 中的M表示储氢金属或合金。
该电池在充电过程中的总反应方程式是:Ni(OH)+M===NiOOH+MH 2阴极:______________________________阳极:______________________________负极:______________________________正极:______________________________放电C+LiCoOLiLiC+CoO (2)锂离子电池的总反应为:充电22x1x-阴极:______________________________阳极:______________________________负极:______________________________正极:______________________________燃料电池电极反应式的书写第一步:写出电池总反应式。
燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致,若产物能和电解质反应则总反应为加和后的反应。
如甲烷燃料电池(电解质为NaOH溶液)的反应式为:CH+2O===CO+2HO①2242CO+2NaOH===NaCO+HO②2223①式+②式得燃料电池总反应式为CH+2O+2NaOH===NaCO+3HO。
22423第二步:写出电池的正极反应式。
根据燃料电池的特点,一般在正极上发生还原反应的物质都是O,电解质溶液不同,其电极反2应有所不同,其实,我们只要熟记以下四种情况:+-===2HO。
4H4e+a.酸性电解质溶液环境下电极反应式:O+22--。
4e+===4OH.碱性电解质溶液环境下电极反应式:bO+2HO2222---。
+O4e (c.固体电解质高温下能传导O===2O)环境下电极反应式:22--4e++O)COK(d.熔融碳酸盐如:熔融环境下电极反应式:2CO===2CO。
32232.第三步:根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式。
电池的总反应式-电池正极反应式=电池负极反应式,注意在将两个反应式相减时,要约去正极的反应物O。
2【练习】(1)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,其工作原理如图所示。
______________________________ 总反应:______________________________正极:______________________________ 负极:)燃料电池不是把还原剂、氧化剂全部贮藏在电池内,而是在工作时,不断从外界输入,同时将(2 4种燃料电池的工作原理示意图电极反应产物不断排出电池。
下面有.碱性燃料电池 B A.固体氧化物燃料电池______________________________ 正极:正极:____________________________________________________________负极:负极:______________________________.熔融盐燃料电池D C.质子交换膜燃料电池______________________________ 正极:正极:____________________________________________________________负极:负极:______________________________ 3)一种微生物燃料电池的结构示意图如下所示(______________________________ 正极:)如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与(4 控制的功能,非常适合进行现场酒精检测。
_____________________________负极:________________________正极:。