原电池电极反应式书写教案和练习

原电池电极反应式书写教案和练习

原电池中电极反应式的书写

电极反应式的书写一直以来都是学生学习的一大难点，如何正确书写原电池的电极反应式呢,现总结如下:

(一)原电池的类型

在书写电极反应式之前，必须先了解原电池的类型，大致分为三种: (1)负极参与反应，而正极不参与反应，如常见的铜锌原电池; (2)负极、正极均参与反应，如可充电电池铅蓄电池在放电时的过程; (3)负极、正极均不参加反应，如燃料电池。在书写时首先要判断属于何种 类型的电池。

一般第一种原电池负极为较活泼金属，正极为较不活泼金属(注意结合电解质溶液)或石墨，负极和电解质溶液能发生自发的氧化还原反应。 (二)【书写过程归纳】

列物质，标得失 (列出电极上的物质变化，根据价态变化标明电子得失)。 选离子，配电荷 (根据介质选择合适的离子，配平电荷，使符合电荷守)。 巧用水，配个数 (通常介质为水溶液，可选用水配平质量守恒)

(三)例题和练习

例1:铜锌原电池，应先书写自发的氧化还原反应，即总化学方程式电池反应: Zn+2H+=Zn2++H2?;然后利用负极发生氧化反应，正极发生还原反应: 负极:Zn-Ze-=Zn2+ 正极:2H++2e-=H2?

再对于较复杂的镁铝氢氧化钠溶液组成的电池。 例2、Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池

解析:由于Mg、Al中只有Al能与NaOH溶液反应，所以Al作负极。电池的总反应为:

2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2?。接下来可直接写出负极反应,方法为: 第?步:找物质、标得失(写负极反应要找到还原剂和氧化产物，正极反应就相反，并计算电子的得失数目);2Al—6e- = 2AlO2-

第?步:找离子、平电荷(根据电池反应所发生的环境以及同时考虑相应的离子反应，找到适当的离子使左右两边电荷守恒，一般是H+或OH-);据第?步可看出右边有8个负电荷，环境是碱性条件，所以在左边要加上8个OH-。

2Al + 8OH- — 6e- = 2AlO2-

第?步:巧用水、平氢氧(最后用水分子配平氢氧原子) 2Al + 8OH- — 6e- = 2AlO2- + 4H2O

--至于正极反应可用减法求得:6H2O+6e=6OH+3H2?

[练习]书写Cu、Fe与浓HNO3形成原电池的总反应及电极反应式。 负极:______________________________________________________ 正极:______________________________________________________ 总的反应方程式:____________________________________________ 对于第二种题型可充电电池一般题目会直接告诉总化学方程式,首先明确放电时是原电池,再利用负极发生氧化反应,正极发生还原反应,列出正、

负极发生的反应物及产物，然后利用电荷守恒、原子守恒，补充与电解质有关的离子或者物质，写出负极和正极反应方程式。

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例3:Pb+PbO2+2H2SO4 4+2H2O

先写出Pb-2e- ?4

2+2e- ? PbSO4

根据原子守恒得负极左边加1molSO42-;正极左边加入1mol SO42-、4 mol H+ 或利用总- [练习4]书写Li+FePOLiFePO4 原电池的电极反应式 负极:______________________________________________________ 正极:______________________________________________________ 总的反应方程式:____________________________________________ 综合可得对于第二种类型先分析简单的一极，再用总方程式-简单一极的电极反应式。

对于第三种类型，是历来高考中的热点话题，一般先书写可燃物燃烧的化学方程式，再看燃料产物能否与电解质溶液反应。进而写出总电池反应，然后根据负极为可燃物;正极为助燃性物质，常为O2 。而对于正极因常是O2，故正极反应式较固定，只会因电解质溶液不同而有所不同。

例如在酸性溶液中正极则O2+4H++4e-=2H2O; 在碱性溶液中(或中性)O2+2H2O+4e-=4OH-。

若遇熔融的固体电解质，则正极为O2+4e-=2O2-，相对而言负极较复 杂，故一般将电池反应-正极反应式，得负极反应式。在分析中注重正、负极得失电子守恒。例:氢氧燃料电池在酸性，碱性溶液中的电极反应式。

酸性溶液中，总电池反应:2H2+O2=2H2O

正极为:O2+4H++4e-=2H2O 故负极为:2H2-4e-=4H+ 碱性溶液中，总电池反应:2H2+O2=2H2O

正极为:O2+2H2O+4e-=4OH- 故负极为:2H2+4OH--4e-=4H2O [练习]书写甲醇燃料电池，以KOH为电解质溶液的电极反应: 负极:______________________________________________________ 正极:______________________________________________________