《原电池原理及其应用》2

高三化学第一轮复习原电池原电池电极反应式的书写判断右边原电池的正、负极，并写出电极反应式。CuCFeCl3溶液负极：Cu失电子Cu-2e-=Cu2+正极：Fe3+得电子2Fe3++2e-=2Fe2+ACu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2先写出总反应：即负极与电解质溶液反应拆成离子方程式：Cu+2Fe3＋=Cu2＋+2Fe2＋根据化合价升降判断正负极电极方程式的书写简单原电池电极方程式的写法稀硫酸CFeA①食盐水FeCA②CuZn硫酸铜溶液③④⑤判断下列原电池的电极并写出电极反应式稀硫酸CFeACuZn硫酸铜溶液食盐水FeCA负极：Zn-2e-=Zn2+正极：Cu2++2e-=Cu总：Zn+Cu2+＝Zn2++Cu负极：Fe-2e-=Fe2+正极：2H++2e-=H2↑总：Fe+2H+=Fe2++H2↑负极：2Fe-4e-=2Fe2+正极：2H2O+O2+4e-=4OH-总：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2↓要点突破电极反应式的书写负极：2Al+8OH－—6e-=2AlO2－+4H2O正极：6H2O+6e-=3H2↑+6OH－总：2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2↑稀硫酸负极：Mg—2e-=Mg2+正极：2H++2e-=H2↑总：Mg+2H+=Mg2++H2↑判断两极时还要考虑电极与电解质溶液反应情况,更易与电解质溶液反应的一极作负极电极反应式的书写要点突破仅有一个电极材料参与反应的原电池：负极：M-xe-=Mx+正极：析氢或吸氧或析出不活泼金属规律小结1）2H++2e-=H2↑（酸性溶液）2)Mn++ne-=M(不活泼金属的盐溶液）3）2H2O+O2+4e-=4OH-(中性、弱酸性条件下的吸氧腐蚀）燃料电池书写一般步骤先明确燃料做负极，氧化剂做正极写出正极反应式判断正极产物能否与电解质溶液共存同理写出负极反应式若已知总反应式，也可相减得到负极反应式介质电池反应：2H2+Ｏ２=2H2O酸性负极正极中性负极正极碱性负极正极2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-2H2-4e-=4H+O2+4H++4e-=4H2O2H2+4OH--4e-=4H2OO2+2H2O+4e-=4OH-要充分考虑电极反应后产物所处的介质----电解质环境，应将电解质溶液中参与电极反应的粒子写进电极反应式。要点突破介质电池反应：2H2+Ｏ２=2H2O负极正极负极正极2H2-4e-=4H+O2+4H++4e-=2H2O2H2-4e-+2O2－=2H2OO2+4e-=2O2－电极反应式的书写（固体燃料电池）要点突破①两电极材料均为惰性电极．②可燃性气体在负极失电子,助燃性气体在正极得电子．③电极反应考虑电解质溶液．规律小结燃料电池练习1:据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍，可连续使用一个月才充一次电.试写出该电池放电时的电极反应和总反应式.试写乙醇作燃料，KOH作电解质溶液的燃料电池的电极反应和总反应．燃烧反应式2CH3OH＋3O2＝2CO2＋4H2O电池总反应2CH3OH＋3O2＋４OH－＝2CO32－＋6H2O负极:2CH3OH－12e－＋16OH－＝2CO32－＋12H2O正极:3O2＋6H2O＋12e－＝12OH－电极反应式的书写（燃料电池）要点突破复杂电极反应式的书写复杂电极反应式＝总反应式－较简单一极的电极反应式如CH4酸性燃料电池中，有关反应式为：CH4＋2O2===CO2＋2H2O……总反应式2O2＋8H＋＋8e－===4H2O……正极反应式CH4＋2H2O－8e－===CO2＋8H＋……负极反应式[特别提醒](1)书写电极反应式时，注意介质是否参加反应。碱性介质的电极反应中不能出现H＋，酸性介质的电极反应中不能出现OH－。(2)燃料电池的正极(O2作氧化剂)反应式一般为：①酸性条件：O2＋4e－＋4H＋===2H2O②碱性或中性条件：O2＋4e－＋2H2O===4OH－③高温无水固体电解质：O2＋4e－===2O2－原电池电极方程式的书写原则与技巧①电极反应是氧化还原反应，要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒。另外还要遵守以下两个原则：a．共存原则：注意介质对电极产物的影响，物质得失电子后在不同的介质环境中所存在的形式不同。如电解质溶液的酸碱性不同，在酸性条件下，碳元素以CO2释放出去，而碱性条件下，碳元素则以CO2－3形式存在；O2放电时，在酸性溶液中它与H＋结合成H2O，在碱性溶液中与H2O结合成OH－。b．减法原则：若已知总反应方程式，要求写出某一极的电极反应方程式，可以先分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况)，然后写出较易书写的电极反应式，将这个反应式看作数学中的代数式，用总反应式减去较易书写(一般为负极)的电极反应式，即得另一极的电极反应式。方法点拨②燃料电池负极方程式的书写方法一：用总方程式减去正极电极方程式。燃料电池的总方程式就是该燃料在氧气中燃烧的方程式(但要注意如果电解质溶液是碱性，则生成的二氧化碳要与氢氧根离子继续反应，写成碳酸根离子)，而正极反应都是氧气得到电子：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－(碱性介质)或O2＋4H＋＋4e－＝2H2O(酸性介质)。方法二：直接书写。首先标出燃料中碳元素的化合价，计算出失去的电子数，根据溶液的介质情况写出生成物，并根据碳原子守恒写出生成物的化学计量数，若是碱性介质，则生成CO2－3，若是酸性介质，则生成CO2；其次根据电荷守恒配平电极方程式，电极方程式左边减去几个电子就相当于左边带几个单位正电荷，配平电荷的方法有：电极方程式左边加入带负电荷的OH－以抵消左边的正电荷数或右边加入带正电荷的H＋以抵消右边的负电荷数，但要根据电解质溶液的酸碱性选择使用；最后观察法配平其他粒子。高考真题【2012全国高考Ⅱ卷26题】（4）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。与MnO2-Zn电池类似，K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为，该电池总反应的离子方程式为。FeO42—+3e—+4H2O=Fe(OH)3+5OH—2FeO42—+8H2O+3Zn=2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH—注：Fe(OH)3、Zn(OH)2写成氧化物等其他形式且正确也给分。答案：6、原电池原理的应用（1）比较金属活动性强弱两种金属分别做原电池的两极时，一般做负极的金属比做正极的金属活泼性强（3）用于金属的保护及金属腐蚀快慢比较电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防护措施的腐蚀（2）加快氧化还原反应的速率一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率大。知识扫描1.在甲试管中盛有C(H+)为0.01mol/L的盐酸，乙、丙两支试管中分别盛有C(H+)0.01mol/L的醋酸，分别在甲、乙、丙试管中加入等质量的同样的锌并在丙试管中滴入几滴CuSO4溶液，充分反应，试比较反应所需时间的关系为：——————————甲乙丙随堂练习2.下列装置中的纯锌棒都浸在相同浓度的稀硫酸中，锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是A③④②①B②③①④C④②①③D③②①④D随堂练习