1. 化学电池的反应式
我是高三的学生。
构成原电池得条件是1:两个活动性不同电极2:有电解质溶液3:能形成闭合回路(这个有时候在判断图有没有画错的时候出现的)。 对于原电池:负极一般是较活泼金属失去电子发生氧化反应。
正极是发生还原反应要的电子的,溶液中的离子按金属活动性顺序表逆顺序得电子。 对于电解池:与正极相连的是阳极,失电子,发生氧化反应。
跟电池负极连接的是阴极,得电子,发生还原反应。电解液要是强酸强碱盐的溶液就相当于电解水,阴离子失电子顺序是:硫离子>氯离子>溴离子>碘离子>氢氧根离子>含氧酸根离子(就是硫酸根离子硝酸根离子那些),所以从这个可以看出一般的溶液根本轮不到含氧酸根离子反应,因为溶液中都含有水。
阳离子的电子顺序跟原电池是一样的。 楼主,这些可都是我贰孩蹿绞讷悸寸溪丹娄一个字一个字打出来的啊,绝对原创! 希望能对你的学习有帮助。
如果你氧化还原反应没有弄清楚,什么时候发生氧化反应或者还原反应,记住三个字:“高,失,还”即化合价升高失电子的是还原剂,发生氧化反应。另一半即跟它相反的,不用记忆,到时候推一推就行了,在化学电池中要是适用的。
2. 化学电极反应式如何书写
一、原电池中电极反应式的书写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。若不共存,则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式;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-,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电极反应式,即得到较难写出的电极反应式。
例1、有人设计以Pt和Zn为电极材料,埋入人体内作为作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠跟人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作,试写出该电池的两极反应式。
解析:金属铂是相对惰性的,金属锌是相对活泼的,所以锌是负极,Zn失电子成为Zn2+,而不是ZnO或Zn(OH)2,因为题目已告诉H+参与作用。正极上O2得电子成为负二价氧,在H+作用下肯定不是O2-、OH-等形式,而只能是产物水,体液内的H+得电子生成H2似乎不可能。
故发生以下电极反应:负极:2Zn-4e-= 2Zn2+,正极:O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O 。例2、用金属铂片插入KOH溶液中作电极,在两极上分别通入甲烷和氧气,形成甲烷—氧气燃料电池,该电池反应的离子方程式为:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,试写出该电池的两极反应式。
解析:从总反应式看,O2得电子参与正极反应,在强碱性溶液中,O2得电子生成OH-,故正极反应式为:2O2+4H2O+8e- =8OH-。负极上的反应式则可用总反应式减去正极反应式(电子守恒)得CH4+10OH--8e-= CO32-+7H2O。
二、电解池中电极反应式的书写1、首先看阳极材料,如果阳极是活泼电极(金属活动顺序表Ag以前),则应是阳极失电子,阳极不断溶解,溶液中的阴离子不能失电子。2、如果阳极是惰性电极(Pt、Au、石墨),则应是电解质溶液中的离子放电,应根据离子的放电顺序进行书写电极反应式。
阳极(惰性电极)发生氧化反应,阴离子失去电子被氧化的顺序为:S2->SO32->I->Br ->Cl->OH->水电离的OH->含氧酸根离子>F-。阴极发生还原反应,阳离子得到电子被还原的顺序为:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>(酸电离出的H+)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(水电离出的H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
(注:在水溶液中Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+这些活泼金属阳离子不被还原,这些活泼金属的冶炼往往采用电解无水熔融态盐或氧化物而制得)。例3、写出用石墨作电极,电解饱和食盐水的电极反应式。
解析:由于电极材料为石墨,是惰性电极,不参与电极反应,则电极反应式的书写只考虑溶液中的离子放电顺序即可。移向阳极的阴离子有Cl-和水电离出的OH-,但在阳极上放电的是Cl-;移向阴极的阳离子有Na+和水电离出的H+,但在阴极上放电的是H+。
所以上述电解池的电极反应为:阳极:2Cl--2e-= Cl2↑,阴极:2H++2e-= H2↑或2H2O+2e-= H2↑+2OH-。若将上述石墨电极改成铜作电极,试写出电解饱和食盐水的电极反应式。
解析:由于电极材料为Cu,是活泼电极,铜参与阳极反应,溶液中的阴离子不能失电子,但阴极反应仍按溶液中的阳离子放电顺序书写。该电解池的电极反应为:阳极:Cu-2e-= Cu2+,阴极:2H++2e-= H2↑或2H2O+2e-= H2↑+2OH-。
(注:阳极产生的Cu2+可与阴极产生的OH-结合成Cu(OH)2沉淀,不会有Cu2+得电子情况发生。)三、可充电电池电极反应式的书写可充电电池是联系原电池与电解池的桥梁,它也是电化学知识的重要知识点。
放电为原电池反应,充电为电解池反应。原电池的负极反应与电解池的阴极反应,原电池的正极反应与电解池的阳极反应互为逆反应。
只要学生按前面方法能熟练书写放电(即原电池)的电极反应式,就能很快写出充电(即电解池)的电极反应式。例4、铅蓄电池反应为:Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O。
试写出放电和充电时的电极反应式。解析:因为放电为原电池反应:Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4+2H2O。
Pb失电子发生负极反应,产生的Pb2+在H2SO4溶液中结合SO42-生成难溶于水的PbSO4,故其负极反应式为:Pb+SO42--2e-=PbSO4。由电子守恒可知,其正极反应式为总式减去负极反应式:PbO2+ SO42-+4H++2e-= PbSO4+2H2O。
充电为电解池反应,其电极反应式书写是这样的,阴极反应式为原电池负极反应式的逆反应,即PbSO4+2e-=Pb+SO42-;阳极反应式为原电池正极反应式的逆反应,即PbSO4+2H2O-2e-= PbO2+ SO42-+4H+。四、特殊情况电极反应式的书写在书写电极反应式时,一定要注意一些特殊情况。
1、注意溶液中的离子浓度的改变会引起离子放电顺序的改变溶液中的离子浓度改变,有时可导致离子放电顺序的改变。例5、在给某镀件镀锌时,电镀液是饱和ZnCl2溶液,试写出该电镀池的电极反应式。
解析:在饱和ZnCl2溶液中,Zn2+的浓度远大于水电离出来的H+的浓度,所以阴极应是Zn2+放电,而不是H+放电。其电极反应式为:阳极:Zn-2。
3. 化学中原电池的电极反应式要怎么写
原电池是高中化学的一个难点,又极易与电解池混淆,尤其是对原电池的电极反应书写学生总是感觉难。因此,老师在复习这部分知识时要善于对知识点和方法进行归纳总结,使学生在理解原电池基本原理的基础上,归纳原电池的基本形式,掌握每一类原电池电极反应的书写方法与技巧,就能有效突破这一难关。
一、正确理解和记忆原电池原理是书写电极反应式的前提。
1、用图象清析原电池的原理。
原电池的基本原理可以用下图清析直观的列示:正负极的判断、正负极发生的反应类型、内电路(电解质溶液中)阴阳离子的移动方向、外电路中电子的流向及电流方向等。
2、用“口诀”归纳记忆原理
显然,要正确理解原电池的基本原理,就要准确把握原电池中“自发进行的氧化还原反应、原电池正负极的确定、外电路电子的流向、内电路(电解质溶液)中阴阳离子的移动方向”等基本要素。为了让学生能理解和记住上述基本要素,我用“口诀”概括上述基本原理,读起来既上口又易记,用起来便得心应手了。“口诀”为:“原电池有反应,正极负极反应定;失升氧是负极,与之对立为正极;外电路有电流,依靠电子负正游;内电路阳离子,移向正极靠电子;阴离子平电荷,移向负极不会错。”
其中“原电池有反应”是指原电池有自发进行的氧化还原反应发生,是将化学能转化为电能的装置;“正极负极反应定”是指原电池正负极的确定要依据所发生的氧化还原反应来定。“失升氧是负极,与之对立为正极”是原电池正负极的正确判断方法,而不能简单的记为“相对活泼的金属为负极,而相对不活泼的金属或非金属为正极”,再给学生例举以下两个原电池让学生加深理解正负极的确定。
“内电路阳离子,移向正极靠电子”意思是正极上有带负电的电子,从而能吸引阳离子向正极移动;其余几句不言而喻,就不再解释了。
二、归纳原电池的基本形式,由浅入深,各个击破电极反应式的书写
正确书写原电池电极反应式的基本方法和技巧是:首先要正确书写原电池中自发进行的总反应,如果是离子反应的就应该书写离子方程式,然后再将反应拆分为氧化反应即为负极反应,还原反应即为正极反应。如果是较为复杂的电极反应如燃料电池电极反应的书写则一般先写总反应和简单的电极反应,然后用总反应减简单的电极反应就可得到复杂的一极电极反应。
根据考试大纲要求学生会书写电极反应的原电池的基本形式有如下几类:
1、金属与酸(H+)、盐 (Mn+)构成的原电池
金属与酸(H+)、盐 (Mn+)构成的原电池是最基本的一类原电池,也是学生要重点掌握的一类原电池,这类原电池的实质是负极金属失电子被氧化, 正极H+、Mn+得电子被还原,可根据原理直接书写,如:
2、金属与碱反应的非置换反应类型原电池
这类原电池在中学阶段主要是铝和其它金属或非金属碳在氢氧化钠溶液中形成的原电池,其总反应为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,该电池的实质是负极金属铝失电子被氧化为Al3+,然后是Al3+ + 4OH- = AlO2- +2H2O,因此负极的电极反应应为:2Al + 8OH- -6e- = 2AlO2- +4H2O;而正极是H2O得电子被还原生成H2,故正极反应为:6 H2O+6e- =6 OH-+3 H2↑。
3、金属的吸氧腐蚀类原电池
金属的吸氧腐蚀(如钢铁的吸氧腐蚀)类原电池一般是金属在弱酸性、中性或碱性电解质溶液中形成的原电池,其总反应的基本形式是M + O2 + H2O →M(OH)n,因此这类原电池的负极反应一般为:M – ne- = Mn+; 正极的反应一般是:O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-。但要注意的是碱性电解质和弱酸性、中性电解质溶液中负极反应的差异及现象的不同,如:
再如航海上的Al-海水-空气电池,其总反应为:4Al + 3O2 + 6 H2O = 4 Al(OH)3,故其负极反应为:4Al-12 e-=4Al3+ 正极反应:3O2 + 6H2O + 12e- = 12OH-
4. 高中化学原电池电极反应式怎么写啊
有三种种常见的题型:
1。给出两个电极,一种电解液,象课本中的铜--锌原电池。这种电极反应最容易写,一般规律是,负极本身失去电子溶解,正极是液中的阳离子得到电子生成单质。(我们通常也用这个现象来判断原电池的正负极:溶解的一极为负级,正极则是产生气体或质量增加)
2。燃料电池:规律是,可燃性气体在负极反应,氧气通入的一极为正极。常考的是氢氧燃料电池,写电极反应时要注意题目给的电解液:
(1)如用硫酸溶液做电解液电极反应为:负极:2H2-4e-=4H+
正极:O2+4e- + 4H+ ==2H2O(本来是生成OH-的,可这是酸性溶液,生成的OH-要与溶液中的H+反应)
(2)如用KOH溶液做电解液:负极:2H2-4e- + 4OH- ==2H2O(同上,生成的H+不能在碱性溶液中存在,要与OH-反应)
正极:O2+4e- 2H2O == 4OH-
3。干电池和铅蓄电池等:如果要考类个电池,题目一般会给出总的化学方程式,先根据式中元素化合价变化判断正负极(负极失电子化合价升高,反之,化合价降低为正极)
PbO2+Pb+2H2So4=2PbSO4+2H2O 很容易看出负极为Pb,先根据规律,负极本身失电子:Pb-2e-==Pb2+
而所给的总式中生成物并没有Pb2+存在,而是PbSO4,因此知,生成的Pb2+还与溶液中的SO4 2-结合,就容易得出结果,Pb-2e-+SO42-=PbSO4。接下来的正极就好办了,用总反应减去负极即可。谢谢采纳!呵呵呵!
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