近年版高考化学一轮复习第七章化学反应速率和化学平衡微专题强化突破10新型化学电源及电极反应式的书写

由天下分享时间：2024/7/3 9:03:04 加入收藏我要投稿点赞

（通用版）2019版高考化学一轮复习第七章化学反应速率和化学平衡微专题强化突破10 新型化学电源及电

极反应式的书写学案新人教版

10 新型化学电源及电极反应式的书写

以新型化学电源为载体，考查原电池以及电极反应式的书写,是全国卷的必考热点之一，命题设计主要是选择题,偶有非选择题出现。该类试题常与工业生产、污水处理、能源开发相联系，题材广,信息新，陌生度大，主要考查考生阅读相关材料、提炼关键信息或结合图示等综合分析的能力、知识的迁移应用能力。

1．电极反应式书写的一般步骤

（1）先确定原电池的正、负极，列出正、负极上的反应物质,并标出相同数目电子的得失。（2）注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。 ①若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式.

②若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,则水必须写入正极反应式中，且O2生成OH。

③若电解质溶液为酸性，则H必须写入正极反应式中，O2生成水。

（3）正、负极反应式相加得到电池反应的总反应式.若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的一极的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的一极的电极反应式，即得到较难写出的另一极的电极反应式。

2．氢氧燃料电池在四种常见介质中的电极反应总结负极错误! 正极错误!

3．明确燃料电池电极反应式的书写方法

(1）燃料电池中，通入O2的一极为正极，书写方法是 ①首先书写正极反应式

酸性介质：4H＋O2＋4e===2H2O; 碱性介质：2H2O＋O2＋4e===4OH。

②然后用总反应式减去正极反应式得到负极反应式，相减时要求两极得失电子总数相等(即将总反应式中的O2按比例消去）.

（2）实例（以甲醇、O2的燃料电池为例） ①酸性介质,如H2SO4溶液

CH3OH在负极上失去电子生成CO2气体；O2在正极上得到电子，在H作用下生成H2O。电极

＋

－

＋

－

＋

－

（通用版）2019版高考化学一轮复习第七章化学反应速率和化学平衡微专题强化突破10 新型化学电源及电

极反应式的书写学案新人教版

反应式为

负极：CH3OH－6e＋H2O===CO2↑＋6H；正极：错误!O2＋6e＋6H===3H2O. ②碱性介质，如KOH溶液

CH3OH在负极上失去电子，在碱性条件下生成CO错误!;O2在正极上得到电子生成OH,电极反应式为

负极：CH3OH－6e＋8OH===CO错误!＋6H2O；正极：错误!O2＋6e＋3H2O===6OH。 ③熔融盐介质，如熔融K2CO3

在电池工作时，CO错误!移向负极。CH3OH在负极上失去电子,在CO错误!的作用下生成CO2

气体；O2在正极上得到电子，在CO2的作用下生成CO错误!。电极反应式为

负极:CH3OH－6e＋3CO错误!===4CO2↑＋2H2O；正极：错误!O2＋6e＋3CO2===3CO错误!。

－－

－

＋

－＋

1．肼（N2H4）－空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的电极反应式为________________________________________________________________________。

解析:肼－空气燃料电池中负极是肼发生反应：N2H4 －4e＋4OH===N2↑＋4H2O. 答案:N2H4－4e＋4OH===N2↑＋4H2O

2．熔融盐电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在650 ℃下工作的燃料电池，完成有关电池反应式。

负极反应式：2CO＋2CO错误!－4e===4CO2，

正极反应式：________________________________________________________，电池总反应式：______________________________________________________。

解析:本题中电池的电解质是熔融物,而不是电解质溶液，但有自由移动的CO3存在。原电池的反应原理实质是氧化还原反应中的电子转移,燃料电池总反应实质是一个燃烧反应，故负极CO失去电子，而正极应为O2得到电子，再与阴极助燃气CO2结合生成电解质阴离子CO错误!。

答案：O2＋2CO2＋4e===2CO错误! 2CO＋O2===2CO2

3．以甲烷燃料电池为例来分析不同环境下电极反应式的书写。

－

2－

－

（通用版）2019版高考化学一轮复习第七章化学反应速率和化学平衡微专题强化突破10 新型化学电源及电

极反应式的书写学案新人教版

（1）酸性介质(如H2SO4溶液）

负极：________________________________________________________________；正极:________________________________________________________________；总反应式：____________________________________________________________。 (2)碱性介质(如KOH溶液)

负极：________________________________________________________________; 正极:________________________________________________________________；总反应式：____________________________________________________________. (3)固体电解质(高温下能传导O2－

)

负极：________________________________________________________________；正极：________________________________________________________________；总反应式：____________________________________________________________. (4)熔融碳酸盐（如熔融K2CO3)

＋

4－8e＋2H2O===CO2＋8H 2O－

＋

2＋8e＋8H===4H2O CH4＋2O2===CO2＋2H2O

（2）CH－

－

4－8e＋10OH===CO错误!＋7H2O 2O－

－

2＋8e＋4H2O===8OH

CH－

4＋2O2＋2OH===CO错误!＋3H2O （3）CH－

2－