2022年高中化学专题讲座二原电池电极反应式的书写学案鲁科版必修.doc

专题讲座(二)　原电池电极反应式的书写
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。
二、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。
(1)各类电极反应式的一般书写步骤：
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溶液时的电极反应式的书写步骤：
①负极反应式的书写：
a．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－，2H2－4e－===4H＋。
b．根据电解质溶液的酸碱性，用H＋或OH－或其他离子配平，使两边电荷总数相等。2H2＋4OH－－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＋。
c．利用H2O使两边的元素守恒，即得：2H2－4e－＋4OH－===4H2O。
②正极反应式的书写如下：
O2＋4e－===2O2－；O2＋2H2O＋4e－===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。
③将正、负极反应式相加，若得到总反应式，说明写法正确。
三、给出电极反应式书写总反应方程式
根据给出的两个电极反应式，写出总反应方程式时，首先要使两个电极反应式的得失电子相等，然后将两式相加，消去反应物和生成物中相同的物质即可。注意：若反应式同侧出现不能共存的离子，如H＋和OH－、Pb2＋和SO，要写成反应后的物质H2O和PbSO4。
[练习]________________________________________
1．锂电池是一种新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式为Li＋MnO2===LiMnO2，下列说法中正确的是(　　)
A．Li是正极，电极反应为Li－e－===Li＋
B．Li是负极，电极反应为Li－e－===Li＋
C．Li是负极，电极反应为MnO2＋e－===MnO
D．Li是负极，电极反应为Li－2e－===Li2＋
解析：分析锂电池的总反应式可知：Li发生氧化反应(作负极)，MnO2发生还原反应(作正极)。
答案：B
2．汽车的启动电源常用铅蓄电池，其放电时的原电池反应如下：PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。根据此反应判断，下列叙述中正确的是(　　)
A．Pb是正极
B．PbO2得电子，被氧化
C．负极反应是Pb＋SO－2e－===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应可以看出：放电过程中Pb失去电子变为Pb2＋，发生氧化反应，因而Pb是负极；PbO2得到电子发生还原反应，被还原；反应过程中消耗了H2SO4，使溶液的酸性减弱。
答案：C
3．科学家近年来研制出一种新型细菌燃料电池，利用细菌将有机酸转化为氢气，氢气进入以磷酸为电解质的燃料电池中发电，电池负极反应式为(　　)
A．H2＋2OH－－2e－===2H2O
B．O2＋4H＋＋4e－===2H2O
C．H2－2e－===2H＋
D．O2＋2H2O＋4e－===4OH－
解析：根据题给信息，该燃料电池的总反应式为2H2＋O2===2H2O；电解液为酸性溶液，电极反应式中不能出现OH－，A错误；又因为燃料电池中负极通入氢气，正极通入氧气，B、D错误。
答案：C
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应
B．b极反应是O2＋4OH－－4e－===2H2O
C．总反应方程式为2H2＋O2===2H2O
D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
解析：A项，a极通H2为负极，电极反应为2H2＋4OH－－4e－===4H2O，发生氧化反应；B项，b极通O2为正极，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B项不正确；C项，正负极电极反应式相加得总反应为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，故是具有应用前景的绿色电源。
答案：B
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