高中化学苏教版必修二第二单元 微粒之间的相互作用力习题

小专题　大智慧(二)原电池电极反应式的书写技巧

近年来，新型电源在高考中出现的频率较高，而电池工作时电极反应式的书写又是新型电源中的难点。通常依据原电池的工作原理，准确判断电极，正确书写电极反应式是解答电化学问题的核心。这类题目陌生度高，但知识的落点较低，一般考查中学化学原电池的基本原理。考生在明确原电池原理的基础上，进行适当的题目训练，就可掌握此类题目的突破方法。

1．根据装置书写电极反应

(1)先分析题目给定的图示装置，确定原电池正、负极上的反应物质。

(2)电极反应式的书写

①负极：一般为活泼金属失去电子生成阳离子，也可以是H2、CH4等；若电解质溶液中的阴离子与生成的阳离子不共存，则该阴离子应写入负极反应。如铅蓄电池，负极反应为：Pb＋SO－2e－===PbSO4。

②正极：阳离子得到电子或O2得到电子，若反应物是O2，则有以下规律：

电解质溶液呈碱性或中性：O2＋2H2O＋4e－===4OH－；

电解质溶液呈酸性：O2＋4H＋＋4e－===2H2O。

(3)正、负电极反应相加得电池总反应。

2．给出总反应，写电极反应式

(1)逐步分析法

(2)寻找易写电极反应突破法

根据总反应方程式和电解质特点，写出较易写的电极反应，然后用总反应减去该电池反应可得另一极的电极反应。

如CH4酸性燃料电池中：

CH4＋2O2===CO2＋2H2O……总反应

2O2＋8H＋＋8e－===4H2O……正极反应式

CH4＋2H2O－8e－===CO2＋8H＋……负极反应式

1．锂电池是一代新型高能电池，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：选B　本题根据总反应式可判断Li被氧化，应为负极材料，其失电子成为Li＋，正极放电的为MnO2。

2．科学工作者为心脏病人设计的心脏起搏器使用的电池是以Pt和Zn为电极材料，依靠人体内液体中含有一定浓度的溶解氧、H＋和Zn2＋进行工作。回答下列问题：

(1)正极材料是________，电极反应式是_________________。

(2)负极材料是________，电极反应式是_________________。

解析：Zn比Pt活泼，Zn作为原电池的负极，Zn失去电子，Pt作为原电池的正极，因人体内液体不可能呈较强酸性，故正极上O2得到电子，发生还原反应。

答案：(1)Pt　O2＋2H2O＋4e－===4OH－

(2)Zn　Zn－2e－===Zn2＋

3．近年来，有科学家在研究利用发电厂产生的SO2制成原电池，其电池反应方程式为2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4，该电池为1.06 V。

(1)写出各电极反应式：

负极：_______________________________________；

正极：_______________________________________。

(2)这种方法处理发电厂废气中SO2的优点是___________________________。

解析：由电池反应的化学方程式可知，SO2中硫元素的价态由＋4升高到SO中的＋6价，SO2发生氧化反应，是原电池负极上发生的反应，其电极反应式为SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋。反应中O2获得电子发生还原反应，是原电池正极上发生的反应，其电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O。

答案：(1)SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋

O2＋4H＋＋4e－===2H2O

(2)从环保的角度看，利用上述电池，可以在回收SO2的同时得到副产品H2SO4，并减少环境污染，又能在回收过程中获得电能，一举多得

4．已知电极材料：铁、铜、银、石墨、锌、铝；电解质溶液：CuCl2溶液、Fe2(SO4)3溶液、硫酸。按要求回答下列问题：

(1)电工操作上规定：不能把铜导线和铝导线连接在一起使用，请说明原因________________________________________________________________________。

(2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，能否构成原电池？________。若能，请写出电极反应式，负极：_________________________，

正极：______________________________________。

(若不能，后两空不填)

(3)设计一种以铁和稀硫酸反应为原理的原电池，要求画出装置图(需标明电极材料及电池的正、负极)。

解析：(1)当Cu、Al导线连接时，接触到潮湿的空气易形成原电池，使活泼的铝被氧化而腐蚀。

(2)因为Fe2(SO4)3能与Cu发生反应：Fe2(SO4)3＋Cu===CuSO4＋2FeSO4，因此根据给出条件可以设计成原电池，其中负极为Cu，电极反应为Cu－2e－===Cu2＋，正极为石墨，电极反应为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋。

(3)因为反应为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，所以负极为Fe，正极可为Cu、Ag或石墨，电解质为硫酸，即可画出装置图。

答案：(1)二者连接在一起时，接头处在潮湿的空气中形成原电池而使铝被腐蚀

(2)能　Cu－2e－===Cu2＋　2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋

(3)