2019-2020学年高中化学 第二章 化学反应与能量 3 微专题突破3 原电池电极反应式的书写课件

原电池电极反应式的书写【专题解读】1．电极反应式的书写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为第一步：负极反应式的书写Ⅰ.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＋。Ⅱ.根据电解质溶液呈碱性，用OH－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＋。Ⅲ.利用H2O使两边的元素守恒，即得：2H2－4e－＋4OH－===4H2O。第二步：同理，正极反应式的书写Ⅰ.O2＋4e－===2O2－；Ⅱ.O2＋2H2O＋4e－===4OH－。在碱性溶液中提供H＋使O2－变为OH－的是水，要写成化学式的形式。第三步：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数相等，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SO2－4，要写成反应后的物质H2O和PbSO4。Mg­AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是()A．负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋B．正极反应式为Ag＋＋e－===AgC．电池放电时Cl－由正极向负极迁移D．负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑[解析]该电池中Mg做负极，失去电子发生氧化反应，生成Mg2＋，A项正确；正极反应式为AgCl＋e－===Ag＋Cl－，B项错误；电池放电时，Cl－由正极向负极迁移，C项正确；在负极，Mg会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑，D项正确。[答案]B【突破训练】1．(2019·韶关高一测试)实验室用铁片、铜片和AgNO3溶液组成原电池，则正极的电极反应式为()A．Fe－3e－===Fe3＋B．Fe－2e－===Fe2＋C．2H2O＋O2＋4e－===4OH－D．Ag＋＋e－===Ag解析：选D。在此原电池中，铁片、铜片分别为负极和正极。总反应式为Fe＋2AgNO3===2Ag＋Fe(NO3)2，正极的电极反应式为Ag＋＋e－===Ag，D项正确。2．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极的电极反应式是O2＋4OH－－4e－===2H2OC．总反应化学方程式为2H2＋O2===2H2OD．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源解析：选B。A项，a极通H2为负极，电极反应式为2H2＋4OH－－4e－===4H2O，发生氧化反应，A项正确；B项，b极通O2为正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B项不正确；C项，正、负极电极反应式相加得总反应化学方程式为2H2＋O2===2H2O，C项正确；D项，氢氧燃料电池的能量转化率高，且产物为水，对环境无污染，故是具有应用前景的绿色电源，D项正确。3．(2019·长沙高一检测)汽车的启动电源常用铅蓄电池，其放电时的总反应为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＋SO2－4－2e－===PbSO4D．电池放电时，溶液的酸性增强解析：选C。从铅蓄电池的总反应可以看出，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。4．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－===2H2OB．O2＋4H＋＋4e－===2H2OC．H2－2e－===2H＋D．O2＋2H2O＋4e－===4OH－解析：选C。根据题给信息可知，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。5．一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率。现用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质，一极通CO，另一极通O2和CO2混合气体，其总反应为2CO＋O2===2CO2。则下列说法中正确的是()A．通CO的一极是电池的正极B．负极发生的电极反应是O2＋2CO2＋4e===2CO2—3C．负极发生的电极反应是CO＋CO2—3－2e－===2CO2D．正极发生氧化反应解析：选C。燃料电池中燃料(气体)在负极失去电子发生氧化反应，电解质离子可能参与反应，A、B、D不正确，C正确。6．(1)铝­空气燃料电池是一种新型燃料电池，其工作原理如图所示，其中电解质溶液是KOH溶液，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。回答下列问题：①通入空气的电极是________(填“正”或“负”)极。②Al电极是________(填“X”或“Y”)电极。③电池总反应式为______________________________(写离子方程式)。(2)航天技术中使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便和无污染等优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应式都为2H2＋O2===2H2O。①酸式氢氧燃料电池的电解质溶液是稀硫酸，其负极反应式为2H2－4e－===4H＋，则其正极反应式为____________________________________________。②碱式氢氧燃料电池的电解质溶液是KOH溶液，则其负极反应式为___________________________________。解析：(1)该燃料电池中Al失电子做负极，O2得电子，则通入空气的电极做正极；电子由X电极流向Y电极，所以X电极为Al，做负极，Y电极为通入空气的电极，做正极，电池总反应式为4Al＋4OH－＋3O2===4AlO－2＋2H2O。(2)①两电极的反应式相加即得电池总反应式，因此，用电池总反应式减去某一电极的反应式，即得另一电极的反应式，故酸式氢氧燃料电池的正极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O。②碱式氢氧燃料电池的正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，负极反应式为2H2＋4OH－－4e－===4H2O。答案：(1)①正②X③4Al＋4OH－＋3O2===4AlO－2＋2H2O(2)①O2＋4H＋＋4e－===2H2O②2H2＋4OH－－4e－===4H2O