2023年12月31日发(作者:)

实蹲市安分阳光实验学校专题讲座(二) 原电池电极反式的书写
一、书写遵循的原则
原电池两电极上分别发生氧化反和还原反,因此电极反式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒。弱电解质、气体和难溶物均写学式,其余的以离子形式表示。
正极反产物、负极反产物根据题意或化学方程式确,也要注意电解质溶液的成分对电极产物的影响。
二、电极反式的书写类型
1.根据装置书写电极反式。
首先判断该电池所依据的化学反,从而确两个半反,即电极反。
2.给出总反式,写电极反式。
(1)各类电极反式的一般书写步骤:
①列出物质,标出电子的得失。
②选离子,配电荷。
③配个数,巧用水。
④两式加,验总式。
(2)如以2H2+O2===2H2O为例,当电解质溶液为KOH溶液时的电极反式的书写步骤:
①负极反式的书写:
a.根据总反方程式列出总式,两边化合价升高的有关物质为H2,转移电子数为4e-,2H-+2-4e===4H。
b.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。2H--2+4OH-4e===4H2O。
电子带负电荷,在碱性溶液中,电极反式中不出现H+。
c.利用H--2O使两边的元素守恒,即得:2H2-4e+4OH===4H2O。
②正极反式的书写如下:
O2+4e-===2O2-;O--2+2H2O+4e===4OH。
碱性溶液中提供H+使O2-变为OH-的是水,要写学式的形式。
③将正、负极反式相加,若得到总反式,说明写法正确。
三、给出电极反式书写总反方程式
根据给出的两个电极反式,写出总反方程式时,首先要使两个电极反式的得失电子相,然后将两式相加,消去反物和生成物中相同的物质即可。注意:若反式同侧出现不能共存的离子,如H+和OH-、Pb2+和SO2-4,要写成反后的物质H2O和PbSO4。
[练习]________________________________________
1.锂电池是一种型高能电池,它以质量轻、能量高而受到普遍,目前已研制多种锂电池。某种锂电池的总反式为Li+MnO2===LiMnO2,下列说法中正确的是( )
A.Li是正极,电极反为Li-e-===Li+
B.Li是负极,电极反为Li-e-===Li+
C.Li是负极,电极反为MnO--2+e===MnO2
D.Li是负极,电极反为Li-2e-===Li2+
解析:分析锂电池的总反式可知:Li发生氧化反(作负极),MnO2发生还原反(作正极)。
答案:B
2.的启动电源常用铅蓄电池,其放电时的原电池反如下:PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。根据此反判断,下列叙述中正确的是( )
A.Pb是正极
B.PbO2得电子,被氧化
C.负极反是Pb+SO2--2e-4===PbSO4
D.电池放电时,溶液的酸性增强
解析:从铅蓄电池的放电反可以看出:放电过程中Pb失去电子变为Pb2+,发生氧化反,因而Pb是负极;PbO2得到电子发生还原反,被还原;反过程中消耗了H2SO4,使溶液的酸性减弱。
答案:C
3.(2019·卷Ⅲ)为提升电池循环效率和稳性,家近期利用多孔海状Zn(3DZn)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3DZnNiOOH二次电池,结构如图所示。电池反为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)放电ZnO(s)充电+2Ni(OH)2(s)。
下列说法错误的是 ( )
A.多孔海状Zn具有较高的表面积,所沉积的ZnO分散度高
B.充电时阳极反为Ni(OH)--2(s)+OH(aq)-e===NiOOH(s)+H2O(l)
C.放电时负极反为Zn(s)+2OH-(aq)-2e-===ZnO(s)+H2O(l)
D.放电过程中OH-通过隔膜从负极区移向正极区
解析:结合题意和题图可知,放电时相当于原电池,结合反前后Zn、Ni元素的化合价变化可写出充、放电时的电极反式。该电池采用的多孔海状Zn具有较大的表面积,可以高效沉积ZnO,且所沉积的ZnO分散度高,A正确;根据题干中总反可知该电池充电时,Ni(OH)2在阳极发生氧化反生成NiOOH,其电极反式为Ni(OH)--2(s)+OH(aq)-e===NiOOH(s)+H2O(l),B正确;放电时Zn在负极发生氧化反生成ZnO,电极反式为Zn(s)+2OH-(aq)-2e-===ZnO(s)+H2O(l),C正确;电池放电过程中,
OH-阴离子通过隔膜从正极区移向负极区,D错误。
答案:D
4.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
B.b极反是O2+4OH-4e===2H2O
C.总反方程式为2H2+O2===2H2O
D.氢氧燃料电池是一种具有用前景的绿色电源
解析:A项,a极通H2为负极,电极反为2H2+4OH-4e===4H2O,发生氧化反;B项,b极通O2为正极,电极反为O2+2H2O+4e===4OH,B项不正确;C项,正负极电极反式相加得总反为2H2+O2===2H2O;D项,氢氧燃料电池的能量高,且产物为水,对环境无污染,故是具有用前景的绿色电源。
答案:B
------