复杂原电池电极方程式的书写

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1、电极方程式书写的“另辟蹊径”电极反映方程式的书写，特别是复杂原电池电极方程式的书写，是高中化学教学的核心知识点，是高考化学命题的重点内容，那么如何书写复杂电池的电极反映方程式呢？一、一般原电池，由活动性不同的两种金属或金属与非金属构成的原电池电极方程式的一般书写措施（1）酸性条件下，金属失去电子在溶液中以离子态存在，碱性条件下，以氧化物或氢氧化物形式存在。（2）负极：A（活泼金属）-ne- =An+或A（活泼金属）-ne-nOH =A（OH）n，或生成相应的氧化物，究竟生成物是什么，重要取决于总反映、电解质溶液的酸碱性、碱性条件下参与负极反映的金属失去电子后形成的阳离子能否与OH共存。（3）正

2、极：Bm+（溶液中的氧化性强的阳离子）+me- =B二、复杂及燃料电池电极方程式的书写规律（1）电极方程式的书写中，如果是得到电子，相称于带负电，得多少个电子，相称于带多少个单位的负电荷，失去电子相称于带正电，失去多少个电子相称于带多少个单位的正电荷。（2）酸性条件下：存在H+H2O，既，酸性条件下，一般地若氢离子参与电极反映，则相应地生成水，若氢离子生成，则有水参与反映，有无水的参与与生成，最后取决于电极应反左右的电荷守恒和原子守恒。（3）碱性条件下：存在OH-H2O，意义同上。（4）非水体系中，可根据熔融盐的阴、阳离子，拟定电极反映两边的电荷守恒及原子守恒，一般地熔融盐中，阴离子参与电极反

3、映或成为某一电极生成物。（5）对于CxHyOz参与的负极反映，酸性条件下失电子后的产物均为CO2和H+，碱性条件下，失电子后的产物为-和水。三、复杂电极反映的书写环节：（1）先根据总反映拟定正、负两极参与反映的物质，化合价升高、电子流出的极是原电池的负极，负极发生氧化反映；化合价减少、电子流入的极是原电池的正极，正极发生还原反映。（2）先写负极的电极反映。根据总反映或以上总结的规律，拟定负极的反映物及生成物（3）根据负极反映物及相应的生成物的价态变化拟定负极的摩尔得失电子数。（4）根据离子反映两边电荷守恒，及溶液的酸碱性，用H+或OH-调节左右电荷守恒，再用水调节氢守恒，若是非水体系，既：熔融

4、盐作电解质，则加相应的离子和物质调节电荷及元素守恒。（5）正极的电极反映得电子，由于得电子是相称于带负电，再根据溶液的酸碱性，调节所加氢离子数或氢氧根数，最后用水调节元素守恒；或拟定正极反映物与生成物再根据产物价态变化拟定摩尔得失电子数，最后根据溶液的酸碱性拟定电荷守恒和原子守恒。例1：写出甲烷燃料电池（1）在酸性（H2SO4）条件下（2）碱性（NaOH）条件下的两极电极反映。已知总反映：CH4+2O2=CO2+2H2O1、酸性条件下：根据总反映，参与负极氧化反映的物质是CH4第一步：根据总反映拟定反映物和生成物：CH4 CO2第二步：根据前后价态变化拟定摩尔得失电子数：CH48 e-CO2第

5、三步：由于有了以上规律：失去电子相称于带正电，失去多少个电子相称于带多少个单位的正电荷，那么反映的左边带8个单位的负电荷，根据溶液酸性，只能在反映的右边加8个H+，左右电荷守恒CH4 8 e-CO28H+第四步拟定两边的氢原子守恒：CH4 8 e-2H2OCO28H+正极电极反映虽然不懂得产物，只要拟定摩尔得失电子数及溶液的酸碱性就可懂得在反映原左边还是右边加H+或OH-，进而调节原子守恒进行书写。2、碱性条件负极：（1）CH4 CO32-（反映物、生成物）（2）CH48 e- CO32-（摩尔得失电子数）（3）负极反映式：CH4+10OH-8 e-=CO32-+ 7H2O（电荷守恒和元素守恒

6、）3、非水体系如总反映为CH4+2O2=CO2+2H2O构成的原电池，电解质为熔融K2CO3负极电极反映为：（1）CH4 CO2（反映物、生成物）（2）CH4 8 e-CO2（摩尔得失电子数）（3）CH4 8 e-4CO32-5CO22H2O（根据反映物和生成物所含元素，只能用CO32-调节电荷守恒加水调节原子守恒）正极电极反映为：O2+4 e-+2CO2=2CO32-例2、新课标卷：K2FeO4Zn也可以构成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反映式为 根据电极反映的书写规律，FeO42是正极反映物，其还原产物是Fe3，但由于是碱性条件下，故相应的产物为Fe（OH）3。FeO4

7、2Fe（OH）3摩尔得失电子为3，溶液显碱性FeO423 e-4H2OFe（OH）35OH例3、银锌电池广泛用做多种电子仪器的电源，其电极分别是Ag2O和锌，电解液为KOH溶液。工作时原电池的总反映是：Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2，根据上述变化判断： (1)原电池的正极是_。 (2)工作时原电池两极反映式为：负极_ ，正极_ 。 (3)工作时原电池负极附近的pH值_(填“增大”、“不变”、“减小”)解析：根据总反映和价态变化及溶液的酸碱性，负极是Zn，正极是Ag2O负极反映：Zn2e-2OHZn(OH)2正极反映：Ag2O2 e-H2O2Ag2 OH以往教师们常常用总反映减去

8、某一极的电极反映而得到另一电极反映，但学生对相称一部分电极反映的书写还是存在着很大的困难。而此法简朴、快捷、精确，可应用于所有原电池与电解池的两极电极方程式的书写，电解池两极的电极反映，与书写电池电极反映规律完全相似。总体而言，只要懂得电极反映的反映物和生成物，懂得反映前后变价元素的总变价，则可懂得得失电子数，再根据反映体系的酸碱性，若是非水体系，则可根据熔融电解质离子进行前后的电荷守恒及元素守恒，最后配平反映方程式。如下几题，较为典型，通过练习能有较大的提高。1、肼空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%30%的KOH溶液。肼空气燃料电池放电时：正极的电极反映式是 。负极的电极反映

9、式是 2、甲醇燃料电池是近来摩托罗拉公司发明的一种由甲醇和氧气以及强碱作为电解质溶液的新型手机电池，电量是既有镍氢电池或锂电池的10倍。完毕下列问题：写出正负极电极反映。负极：正极：总反映式为：3、有学者想如下图所示装置用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料。ABH2OH2OH2SO4C质子膜(只容许H通过)若A为SO2，B为O2，C为H2SO4，则负极反映式为 ，电池总反映式为 。4、一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反映为。下列有关说法对的的是A. 检测室，电解质溶液中的向负极移动B. 若有0.4mol电子转移，则在原则状况下消耗4.48L氧气C. 电池反映的化学方程式为

10、：D. 正极上发生的反映是：5、铝电池性能优越，AlAg2O电池可用作水下动力电源，其原理如下图所示： 请写出该电池正极反映式 6、用气体传感器可以检测汽车尾气中CO的含量。传感器是以燃料电池为工作原理，其装置如右图所示，该电池中电解质为氧化钇氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。下列说法错误的是A.负极的电极反映式为：CO+O2-2e- CO2 B.工作时电子由电极a通过传感器流向电极bC.工作时电极b作正极，O2-由电极a流向电极bD.传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高7、直接供氨式碱性燃料电池的电池反映式是4NH3+3O22N2+6H2O，电解质溶液一般使用

11、KOH溶液，则负极电极反映式是 ，从理论上分析，该电池工作过程中 （填“需要”或“不需要”）补充KOH。8、制备Na2FeO4较好的措施为电解法，其装置如图1所示。电解过程中阳极的电极反映式为_。图I装置中的电源采用NaBH4(B元素的化合价为+3价）和H2O2作原料的燃料电池，电源工作原理如图II所示。工作过程中该电源的正极反映式为_ 答案：1、正极：O2+2H2O+4e-4OH负极：4OH-+N2H4-4e-N2+4H2O2、负极：CH3OH + 8OH- - 6e- CO32- + 6H2O正极：O2 + 2H2O + 4e- 4OH-总反映：2 CH3OH3 O24OH-2 CO32-6 H2O3、负极：SO22H2O2 e-SO424H总反映：2SO2O22 H2O2 SO424H4、C5、Ag 2O+2e+H2O=2Ag+2OH6、C7、2NH36e6OH=N26H2O不需要8、Fe+8OH6e=FeO42-+4H2O H2O2+2e=2OH-