1、1专题讲座(三)原电池电极反应式的书写1书写遵循的原则。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: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 2H2O 2=2
2、H2O 为例,当电解质溶液为 KOH 溶液时的电极反应式的书写步骤:负极反应式的书写: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 ,2H 24e =4H 。根据电解质溶液的酸碱性,用 H 或 OH 或其他离子配平,使两边电荷总数相等。2H24OH 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 。利用 H2O 使两边的元素守恒,即得:2H 24e 4OH =4H2O。同理,正极反应式的书写如下:O24e =2O2 ;O 22H 2O4e =4OH 。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。将正、负极反应式相
3、加,若得到总反应式,说明写法正确。3元素补给法书写电极反应式。元素补给法适合于两个电极或者总反应都比较难书写的情况。第一步,写出只能出现在某极的物质:含化合价降低元素的物质必须在正极出现;含化合价升高元素的物质必须在负极出现。能配系数的尽量先配出系数,包括转移的电子数。第二步,元素补给:除第一步的物质外,反应物和电解液成分都可以出现在电极反应式左边,生成物和电解液成分都可以出现在电极反应式右边,然后根据缺少的元素互补,直至电极反应式两边所含元素种数相同,补的原则是用元素含量高的物质补。第三步,配平:常结合电荷守恒来配平,其他配平的方式也可使用。2如镁电极和铝电极插入 NaOH 溶液中,写出负极
4、的电极反应式,首先根据化合价升高的是 Al,确定:Al3e AlO ;明显左面缺少氧元素,电解液含 O 的粒子有 OH 和 2H2O,其中 OH 含氧量高,补在左边:AlOH 3e AlO ,这样右边必然要补 H,电 2解液含 H 的除 OH 外,只有水了,即 AlOH 3e AlO H 2O;最后根据右边只带一 2个负电荷配平得到电极反应式:Al4OH 3e =AlO 2H 2O。 2练习_1一种可超快充电的新型铝电池,充放电时 AlCl 和 Al2Cl 两种离子在 Al 电极上 4 7相互转化,其他粒子不参与电极反应,写出放电时负极 Al 的电极反应式_。解析:AlCl 和 Al2Cl 中
5、 Al 均为3 价,故能先写出 Al3e ;根据第二步补的原 4 7则,右边需补 Al 元素,AlCl 和 Al2Cl 中,Al 2Cl 的 Al 含最高,得出 4 7 7Al3e Al 2Cl ;明显左边需补 Cl,而 AlCl 的 Cl 含量高,得出 7 4AlAlCl 3e Al 2Cl ,配平即可。 4 7答案:Al7AlCl 3e =4Al2Cl 4 72高铁电池的总反应为:3Zn(OH) 22Fe(OH) 34KOH 3Zn2K 2FeO48H 2O,以 KOH充 电 放 电作电解液。写出放电时的电极反应式:负极_,正极_。解析:注意,放电是按总反应从右往左进行,故根据元素补给法第一步可写出:负极:Zn2e =Zn(OH)2,正极 FeO 3e =Fe(OH)3。第二步,负极明显左边补 OH 配平得24Zn2OH 2e =Zn(OH)2。正极左边需补 H,右边需补 O,碱性环境 H2O 含 H 量高,用H2O 补 H,OH 含 O 量高,用 OH 补氧,可得:FeO H 2O3e =Fe(OH)3OH 配平即得24FeO 4H 2O3e =Fe(OH)35OH 。24答案:Zn2OH 2e =Zn(OH)2FeO 4H 2O3e =Fe(OH)35OH 24