1. 原电池的电极反应式要怎么写
根据总反应写原电池各电极反应式方法:先写负极反应式,先要考虑还原剂失电子生成什么离子,然后考虑生成离子是否会和电解质溶液反应,再结合总反应中生成物写出负极反应式.再用总反应方程式(要写成离子方程式)减去负极反应式就得到了正极反应式.例如:以KOH为电解质的总反应为:Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2,先分析还原剂为Zn,所以Zn为负极,它失2个电子生成锌离子,在碱性介质中锌离子会继续反应生成Zn(OH)2(由方程式可知,如方程式写成ZnO,那么就写ZnO),负极反应式为:Zn-2e- +2OH- = Zn(OH)2,再减出正极反应式:2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH-。
2. 原电池的正极反应式怎么写
依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)==Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。
请回答下列问题:(1)电极X的材料是 ;电解质溶液Y是 ;(2)银电极为电池的 极,发生的电极反应为 ;X电极上发生的电极反应为 ;(3)外电路中的电子是从 电极流向 电极。解析:要将上述氧化还原反应设计成原电池,先将上述反应写成氧化反应和还原反应两个半反应:Cu-2e-= Cu2+(氧化反应),2Ag++2e-=2Ag(还原反应);然后结合原电池的原理及形成条件,可得出负极为参与电极反应的铜棒,发生氧化反应,正极为银,要发生上面还原反应,电解质Y只能为AgNO3溶液,用导线和盐桥连接,原电池工作时,电子由负极(铜)经外电路(导线)流向正极(银)。
参考答案: (1)铜;AgNO3溶液;(2)正,Ag++e-=Ag;Cu-2e-= Cu2+;(3)铜 银:原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关,下列说法中不正确的是A.由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池,其负极反应式为:Al-3e-=Al3+B.由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,其负极反应式为:Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2OC.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,其负极反应式为:Cu-2e-=Cu2+D.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池,其负极反应式为:Cu-2e-=Cu2+CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC一、书写电极反应的原则电极反应是氧化还原反应,要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒。两电极反应式相加,消去电子后得电池总反应式,所以电池总反应式减去已知的一电极反应式得另一电极反应方程式。
二、书写电极反应的技巧1.准确判断两个电极例1.将锌片和铝片用导线相连,分别插入稀硫酸、浓硫酸中,写出两原电池中的电极反应式和电池反应式。解析:稀硫酸作电解质溶液时,较活泼的铝被氧化,锌片上放出氢气,所以:负极(铝片):2Al—6e—==2Al3+ 正极(锌片):6H+ +6e—==3H2↑电池反应:2Al +6H+ ==2Al3+ +3H2↑浓硫酸作电解质溶液时,因常温下铝在浓硫酸中发生钝化现象,而锌能与浓硫酸反应,所以此时锌片作负极,铝片作正极:负极(锌片):Zn—2e—==Zn2+ 正极(铝片):4H++SO42—+ 2e—==SO2↑+ 2H2O 电池反应:Zn+2H2SO4(浓)==ZnSO4+ SO2↑+ 2H2O 2.注意运用电池总反应式例2.将铂丝插入KOH溶液作电极,然后向两个电极上分别通入甲烷和氧气,可以形成原电池。
则通入甲烷的一极为电池的______极,这一极的电极反应式为_____________。解析:甲烷燃烧发生的氧化还原反应为:CH4+2O2 ==CO2+ 2H2O,碱性溶液中CO2不可能释放出去:CO2+2OH—==CO32—+3H2O,所以电池总反应式为:CH4 +2O2+2OH—==CO32— +3H2O。
通甲烷的一极发生氧化反应,故为负极。正极吸收氧,可看作发生吸氧腐蚀:2O2+ 4H2O+8e— == 8OH—,总反应减去正极反应得负极反应:CH4+10OH——8e—== CO32—+7H2O 3.关注电解质溶液的酸碱性例3.美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源。
⑴用KOH作电解质溶液,电极反应产生的水,经冷凝后又可作为宇航员的饮用水,发生的反应为:2H2+O2==2H2O,则电极反应式分别为___________; ⑵如把KOH改为稀H2SO4作导电物质,则电极反应式为___________。解析:在应用电池中,电解质参与电极反应,但在整个反应过程中只起桥梁作用,如酸性电解质,H+参加一个电极反应,但另一电极反应必有H+生成,同时不能出现OH-;碱性电解质也有类似情况。
答案:⑴负极:2H2—4e—==4H+,正极:O2+4H++4e—==2H2O;⑵负极:2H2+4OH——4e—==4H2O,正极:O2+2H2O+4e—==4OH—。4.不能忽视电子转移数相等在同一个原电池中,负极失去的电子数必等于正极得到的电子数,所以在书写电极反应式时,要注意电荷守恒。
这样可避免由总反应式改写成电极反应式所带来的失误,同时也可避免在有关计算中产生误差。
3. 原电池反应式书写规则
一、原电池电极反应式书写的一般步骤⑴ 原电池正、负极的确定① 由两极的相对活泼性确定:相对活泼性较强(针对电解质溶液而言)的金属为负极(一般地,负极材料与电解质溶液要发生反应),相对活泼性较差的金属或导电的非金属等为正极。
如:Mg—Al—HCl溶液构成的原电池中,负极为Mg;但Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池中,负极为Al。(思考:Al—Cu—HCl溶液、Al—Cu—浓HNO3溶液构成的原电池中的负极分别为什么?)② 由电极变化情况确定:某一电极若不断溶解或质量不断减少,该电极发生氧化反应,则此电极为负极;若某一电极上有气体产生、电极的质量不断增加或不变,该电极发生还原反应,则此电极为正极。
如:Zn—C—CuSO4溶液构成的原电池中,C电极上会析出紫红色固体物质,则C为此原电池的正极。③ 根据实验现象确定:一般可以根据电极附近指示剂(石蕊、酚酞、湿润的KI–淀粉等)的显色情况来分析推断该电极发生的反应情况,是氧化反应还是还原反应,是H+还是OH-或I-等放电,从而确定正、负极。
如用酚酞作指示剂,则溶液变红色的那一极附近溶液的性质为碱性,是H+放电导致c(OH-)>c(H+),H+放电是还原反应,故这一极为正极。④ 如两极都是惰性电极(一般用于燃料电池),则可以通过定义和总反应式来分析,发生氧化反应的气体(或对应物质)所对应的一极为负极。
如碱性溶液中的甲醇燃料电池,其总反应式为:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,CH3OH被氧化,则通入甲醇的一极为负极,通入氧气的一极为正极。⑤ 如果题目给定的是图示装置,可根据电子流动方向或其它提示来分析正、负极。
⑵ 书写电极反应式原电池的电极名称一旦确定,则相应电极的电极反应式也随之确定。但书写电极反应式时还需注意以下几点:① 两极电极反应式中的电子得失数目(一般)保持相等。
② 看负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子能否共存,若不能共存,则该电解质溶液中的阴离子也要写入负极的电极反应式中。如Al-Cu-NaHCO3溶液构成的原电池中,因Al失去电子生成的Al3+能与HCO3-反应:Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,故铝件(负极)上发生的反应为:Al-3e-+3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,而不是仅仅写为:Al-3e-=Al3+。
③ 当正极上的反应物质为O2时(吸氧腐蚀),要注意电解质溶液的性质。溶液为碱性时,电极反应式中不能出现H+;溶液为酸性时,电极反应式中不能出现OH-。
如下面例2。 自己看 一、原电池电极反应式书写的一般步骤⑴ 原电池正、负极的确定① 由两极的相对活泼性确定:相对活泼性较强(针对电解质溶液而言)的金属为负极(一般地,负极材料与电解质溶液要发生反应),相对活泼性较差的金属或导电的非金属等为正极。
如:Mg—Al—HCl溶液构成的原电池中,负极为Mg;但Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池中,负极为Al。(思考:Al—Cu—HCl溶液、Al—Cu—浓HNO3溶液构成的原电池中的负极分别为什么?)② 由电极变化情况确定:某一电极若不断溶解或质量不断减少,该电极发生氧化反应,则此电极为负极;若某一电极上有气体产生、电极的质量不断增加或不变,该电极发生还原反应,则此电极为正极。
如:Zn—C—CuSO4溶液构成的原电池中,C电极上会析出紫红色固体物质,则C为此原电池的正极。③ 根据实验现象确定:一般可以根据电极附近指示剂(石蕊、酚酞、湿润的KI–淀粉等)的显色情况来分析推断该电极发生的反应情况,是氧化反应还是还原反应,是H+还是OH-或I-等放电,从而确定正、负极。
如用酚酞作指示剂,则溶液变红色的那一极附近溶液的性质为碱性,是H+放电导致c(OH-)>c(H+),H+放电是还原反应,故这一极为正极。④ 如两极都是惰性电极(一般用于燃料电池),则可以通过定义和总反应式来分析,发生氧化反应的气体(或对应物质)所对应的一极为负极。
如碱性溶液中的甲醇燃料电池,其总反应式为:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,CH3OH被氧化,则通入甲醇的一极为负极,通入氧气的一极为正极。⑤ 如果题目给定的是图示装置,可根据电子流动方向或其它提示来分析正、负极。
⑵ 书写电极反应式原电池的电极名称一旦确定,则相应电极的电极反应式也随之确定。但书写电极反应式时还需注意以下几点:① 两极电极反应式中的电子得失数目(一般)保持相等。
② 看负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子能否共存,若不能共存,则该电解质溶液中的阴离子也要写入负极的电极反应式中。如Al-Cu-NaHCO3溶液构成的原电池中,因Al失去电子生成的Al3+能与HCO3-反应:Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,故铝件(负极)上发生的反应为:Al-3e-+3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,而不是仅仅写为:Al-3e-=Al3+。
③ 当正极上的反应物质为O2时(吸氧腐蚀),要注意电解质溶液的性质。溶液为碱性时,电极反应式中不能出现H+;溶液为酸性时,电极反应式中不能出现OH-。
4. 原电池正负极反应式怎么写
原电池首先是将化学能转化为电能的,也就是依赖一个自发进行的氧化还原反应,
(从图上看,当然是没接电源的咯,它本身就可向外提供电流的)
找到了一个氧化还原反应后,一定要明确,还原剂在负极反应,
如果还原剂本身就是金属,也就做负极材料。
氧化剂在正极反应,正极材料需要用到石墨等其余的材料。
注意电解质溶液的酸碱性,其中的 H+,或者OH-离子会参与电极反应。
比较困难的就是 判断反应,
如 NaCl溶液中,浸入Fe和石墨两个电极,再用电线连接起来,
这就是典型的原电池,就是Fe的吸氧腐蚀。
负极: Fe-2e-==Fe2+
正极: O2+4e-+2H2O==4OH- ( 溶液中的溶解O2当氧化剂了。)
当然还有后续反应,整个过程就是Fe生锈,最后可能变成铁锈。)
还有比较困难的是 燃料电池,写个氢氧燃料电池的, KOH做电解质
总反应就是 2H2+O2==2H2O
负极: 2H2-4e- +4OH-=4H2O
正极: O2+4e-+2H2O==4OH-
因为是碱性溶液,是不能出现H+离子的,因此,负极产生的H+马上就与OH-反应
多多练习,比如,铅蓄电池, 铝空电池, 甲烷燃料电池, 甲醇燃料电池等等,
掌握其要领就很简单了
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