1樓:酸酸可愛多
電極反應式的書寫原則電極反應基本上都是氧化還原反應,要遵循質量守恆、電子守恆及電荷守恆。
除此之外還要遵循:
1、加和性原則:兩電極反應式相加,消去電子後得電池總反應式。利用此原則,電池總反應式減去已知的一電極反應式得另一電極反應方程式。
2、 共存性原則:鹼性溶液中co₂不可能存在,也不會有h⁺參加反應或生成;同樣酸性溶液,不會有oh⁻參加反應或生成也不會有碳酸根離子的存在。
根據此原則,物質得失電子後在不同的介質環境中所存在的形式不同。我們可以根據電解質溶液的酸鹼性來書寫,確定h₂o,oh⁻, h⁺ 在方程式的左邊還是右邊。
同時還有:
1、根據電池裝置圖書寫電極反應
2、根據電池總反應書寫電極反應
3、二次電池電極反應的書寫
4、燃料電池電極反應的書寫
2樓:匿名使用者
原電池電極反應式書寫的一般步驟⑴ 原電池正、負極的確定① 由兩極的相對活潑性確定:相對活潑性較強(針對電解質溶液而言)的金屬為負極(一般地,負極材料與電解質溶液要發生反應),相對活潑性較差的金屬或導電的非金屬等為正極。如:
mg—al—hcl溶液構成的原電池中,負極為mg;但mg—al—naoh溶液構成的原電池中,負極為al。(思考:al—cu—hcl溶液、al—cu—濃hno3溶液構成的原電池中的負極分別為什麼?
)② 由電極變化情況確定:某一電極若不斷溶解或質量不斷減少,該電極發生氧化反應,則此電極為負極;若某一電極上有氣體產生、電極的質量不斷增加或不變,該電極發生還原反應,則此電極為正極。如:
zn—c—cuso4溶液構成的原電池中,c電極上會析出紫紅色固體物質,則c為此原電池的正極。③ 根據實驗現象確定:一般可以根據電極附近指示劑(石蕊、酚酞、溼潤的ki–澱粉等)的顯色情況來分析推斷該電極發生的反應情況,是氧化反應還是還原反應,是h+還是oh-或i-等放電,從而確定正、負極。
如用酚酞作指示劑,則溶液變紅色的那一極附近溶液的性質為鹼性,是h+放電導致c(oh-)>c(h+),h+放電是還原反應,故這一極為正極。④ 如兩極都是惰性電極(一般用於燃料電池),則可以通過定義和總反應式來分析,發生氧化反應的氣體(或對應物質)所對應的一極為負極。如鹼性溶液中的甲醇燃料電池,其總反應式為:
2ch3oh+3o2+4koh=2k2co3+6h2o,ch3oh被氧化,則通入甲醇的一極為負極,通入氧氣的一極為正極。⑤ 如果題目給定的是圖示裝置,可根據電子流動方向或其它提示來分析正、負極。⑵ 書寫電極反應式原電池的電極名稱一旦確定,則相應電極的電極反應式也隨之確定。
但書寫電極反應式時還需注意以下幾點:① 兩極電極反應式中的電子得失數目(一般)保持相等。② 看負極反應生成的陽離子與電解質溶液中的陰離子能否共存,若不能共存,則該電解質溶液中的陰離子也要寫入負極的電極反應式中。
如al-cu-nahco3溶液構成的原電池中,因al失去電子生成的al3+能與hco3-反應:al3++3hco3-=al(oh)3↓+3co2↑,故鋁件(負極)上發生的反應為:al-3e-+3hco3-=al(oh)3↓+3co2↑,而不是僅僅寫為:
al-3e-=al3+。③ 當正極上的反應物質為o2時(吸氧腐蝕),要注意電解質溶液的性質。溶液為鹼性時,電極反應式中不能出現h+;溶液為酸性時,電極反應式中不能出現oh-。
3樓:匿名使用者
書寫電極反應式的方法
原電池電極電池反應式的書寫是電化學的難點,要寫好電極電池反應式關鍵在於抓住電極電池反應的規律。
從銅鋅原電池、乾電池、鉛蓄電池和氫氧燃料電池的電極電池反應我們可以看出,對於原電池的電極電池反應存在以下幾個規律:
1.原電池的電極電池反應都符合質量守恆定律和電荷守恆定律;
2.原電池正極發生還原反應,負極發生氧化反應;
3.原電池的電池反應是兩個電極反應的加和;
4.電解質溶液的酸鹼性會影響到反應的產物;
5.對於二次電池,其充電過程是放電過程的逆過程。
鑑於以上規律,對於原電池電極電池反應式的書寫可以從以下幾個方面入手:
1.深刻把握原電池是氧化還原反應這一本質
從理論上講,任何自發的氧化還原反應都可以設計成原電池。氧化反應發生在原電池的負極,還原反應發生在原電池的正極,元素化合價的變化量正是電子得失的數目。所以,當我們知道了一個原電池的電池反應式,就能順利的找到兩極的部分反應物和生成物,再根據質量守恆定律和電荷守恆定律就可以寫出電極反應式。
2.充分利用電池反應和電極反應的關係
電池反應是兩個電極反應的加和。所以,對於一個陌生的原電池,只知道了兩個電極反應式就可以將二者相加寫出電池反應式;如果知道了電池反應式和一個電極反應式就可以迅速利用相減寫出另一個電極反應式。但要注意,在同一個原電池中,負極失去的電子數必定等於正極得到的電子數,所以在將電極反應式相加寫電池反應式時,務必使正、負極反應式中轉移的電子數相等。
3.高度注意電解質溶液的酸鹼性
在酸性溶液中,不能出現oh-;在鹼性溶液中,不能出現h+。同理,在鹼性物質作電解質時,碳元素在生成物中要寫成co3
2-離子的形式,在酸性或中性物質作電解質時,碳元素在生成物中要寫成co2的形式。
4.好好利用二次電池充電過程是放電過程的逆過程這一關係
二次電池中,放電時的負極是充電時的陰極,放電時的正極是充電時的陽極,電極反應互為逆過程。所以只要將電極反應式反應過來寫,放電時的負極反應式就變成了充電時的陰極反應式,放電時的正極反應式就變成了充電時的陽極反應式。
抓住上述規律,再配合氫氣、氧氣、鐵、鋅的電極反應式,就能從容的寫出電極反應式。
例1 銀鋅蓄電池是一種高能二次電池,它的質量小,體積小,目前主要用於人造地球衛星、宇宙火箭、電視轉播站等的電源。它的電極材料是zn和ag2o,用koh溶液作電解液,放電時的電池反應是zn+ag2o===zno+2ag。下列關於銀鋅蓄電池的說法正確的是( )。
a.銀鋅蓄電池在放電時,zn作正極,ag2o作負極
b.銀鋅蓄電池在放電時,負極反應為zn+2oh- \* mergeformat '"> zno+h2o+2e-
c.銀鋅蓄電池在充電時,陽極反應為2ag+h2o \* mergeformat '"> ag2o+2h++2e-
d.隨著電池的使用,電解液的ph值逐漸減小
[解析]從放電時的電池反應可以看出,zn元素化合價升高,失去電子,發生氧化反應;ag元素化合價降低,得到電子,發生還原反應。根據原電池原理,負極發生氧化反應,正極發生還原反應,可知zn作負極,ag2o作正極,故a錯。b是對的,從電池反應可以判斷出zn失去兩個電子被氧化成了zno,因為電池是用koh作電解液,所以zno中的o只能由溶液中的oh-提供,再根據質量守恆可知oh-中的h元素在生成物中轉化為h2o(不可能是h+,因為溶液呈鹼性),同時利用電荷守恆定律,就可以寫出負極反應式。
c錯,因為所用電解質是koh,所以反應中不能出現h+,其陽極反應應該是放電時正極反應的逆反應,正極反應式是ag2o+h2o+2e- \* mergeformat '">2ag+2oh-(可用電池反應式減去負極反應式得到),所以充電時的陽極反應式是
2ag+2oh- \* mergeformat '">ag2o+h2o+2e-。從電池反應可以看出沒有h+和oh-以及h2o的生成和消耗,所以ph保持不變,故d錯。
例2 目前有一種甲醇燃料電池,用鉑作電極,koh溶液作電解質溶液,發生的電池反應為2ch3oh+3o2+4oh- \* mergeformat '">2co3
2-+6h2o,則該電池在工作時,負極上的電極反應是_____________________,正極上的電極反應是_______________________。
[解析]該電池在鹼性電解質溶液中反應,o2被還原,應該得到oh-,所以正極反應為o2+2h2o+4e- \* mergeformat '"> 4oh-,用電池反應式減去正極反應式,就得到負極反應為2ch3oh+16oh- \* mergeformat '">2co3
2-+12h2o+12e-(這裡要注意,兩式相減的目的是為了消去正極反應物,所以應當先將正極反應式乘以3再相減)。
練習:充電
放電1.高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長時間保持穩定的放電電壓。高鐵電池的電池反應式是:
3zn+2k2feo4+5h2o \* mergeformat '">3zno+2fe(oh)3+4koh。下列對高鐵電池的敘述不正確的是( )。a.
放電時每轉移3mole-,正極有1molk2feo4被氧化
b.放電時負極的電極反應為zn+2oh- \* mergeformat '">zno+h2o+2e-
c.放電時正極附近溶液的鹼性增強
d.充電時,陽極反應為fe(oh)3+5oh- \* mergeformat '">feo4
2-+4h2o+3e-
2. 熔融鹽燃料電池具有高的發電效率,有一種熔融鹽燃料電池是用co作負極燃氣,氧氣與co2的混合氣體作正極助燃氣,用熔融的li2co3和na2co3作電解質,在650℃下工作,發生反應的電極反應是:負極:
co+co3
2- \* mergeformat '"> 2co2+2e-,正極:o2+2co2+4e- \* mergeformat '"> 2co3
2-,則其電池反應是______________。進入正極的co2來自何處?。____________________
1.a[解析]a錯,放電時,k2feo4被還原。b對,從電池反應可以判斷出zn被氧化成了zno,因為電池是用koh作電解液,所以zno中的o只能由溶液中的oh-提供,再根據質量守恆和電荷守恆,就可以寫出負極反應式為zn+2oh- \* mergeformat '">zno+h2o+2e-。
c的判斷需要寫出正極反應,正極反應式可以用電池反應式減去負極反應式得到feo4
2-+4h2o+3e- \* mergeformat '">fe(oh)3+5oh-(先將負極反應式乘以3再相減以消去zn,該反應將化學計量數化到了最簡,也可以不進行化簡),因此,放電時正極附近溶液的鹼性增強,c對。d對,充電時陽極反應是放電時正極反應的逆反應。
2.2co+o2===2co2 來自負極產物
[解析]先將負極反應乘以2得到2co+2co3
2- \* mergeformat '">2co2+4e-,再將正極反應式與負極反應式相加得到2co+o2===2co2(正、負極轉移電子數相等,相加時才會得到電池反應式)。co2正好是負極的反應產物,所以進入正極co2應當來自負極產物,如果用其方式會造成浪費及co2的過量排放雜談
如何書寫燃料電池化學方程式和電極反應?酸鹼性條件有什麼不同
學化化學 同學們,你們知道固態氧化物燃料電池電極反應式書寫怎麼判斷得失電子數?怎麼配平電荷守恆?怎麼處理氧離子?有無後續反應?遵循什麼步驟和原理?乾隆老師獨特的思路方法,呈現給大家,歡迎 點贊 提問和分享! 如何書寫燃料電池電極反應 在中學階段,掌握燃料電池的工作原理和電極反應式的書寫是十分重要的。...
燃料電池電極方程式,酒精燃料電池的電極方程式書寫
電極反應 指在原電池或電解池中,兩個電極上發生的半反應,因為在原電池和電解池中,氧化反應和還原反應使分別在兩個電極上發生的。原電池的負極和電解池的陽極的電極反應都是氧化反應,故也叫氧化極。原電池的正極和電解池的陰極反應都是還原反應,故也叫還原極。陽離子 ag cu2 h mg2 na 陰離子 i b...
下列離子方程式書寫正確的是()
焦錫茂 選ca的離子方程式為 mg2 so42 ba2 2oh baso4 mg oh 2 所以a錯誤 b氫氧化鋁只能溶於強鹼,所以反應的離子方程式為 al3 3nh3 h2o al oh 3 3nh4 因此b錯誤 c正確 d fe2 cl2 fe3 2cl 電荷不守恆,正確的離子方程式為 2fe2...