2022年高中化学必修二专题讲座：（三）原电池电极反应式的书写 Word版含解析

专题讲座(三)　原电池电极反应式的书写

1．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。

2．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。

各类电极反应式的一般书写步骤为：a.列出物质，标出电子的得失。b.选离子，配电荷。c.配个数，巧用水。d.两式加，验总式。

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：

负极反应式的书写：

①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＋。

②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＋。

③利用H2O使两边的元素守恒，即得：2H2－4e－＋4OH－===4H2O。

同理，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。

将正、负极反应式相加，若得到总反应式，说明写法正确。

3．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