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如何寫化學電極方程式

發布時間:2022-05-07 13:08:28

⑴ 電極反應方程式怎麼寫

電極反應方程式的書寫是化學反應原理部分的難點之一,有些學生往往不知如何下手,對某些離子到底有沒有參加電極反應以及寫的時候到底寫在哪一邊,不知如何判斷。特別是燃料電池和一些可充電電池,以及當電極材料參加電解反應的時候就更加困惑,筆者通過十幾年的教學經驗總結了如下幾個方面,希望對大家有所幫助。
一. 電解質溶液酸鹼性關系
首先牢記: 酸性介質中,有H+ 或H2O參與或生成,電極反應式中不會出現OH-;鹼性介質中,有OH-或H2O參與或生成,電極反應中不會出現H+。
例1.寫出氫氧燃料電池在酸性和鹼性電解質溶液中的電極反應方程式。
解析:其電池反應均為2H2 + O2 = 2H2O,通過氧化還原反應的分析知,不管在什麼介質中,在負極一定是氫氣失去電子發生氧化反應,在正極一定是氧氣得到電子發生還原反應,關鍵是看相關的什麼離子參加電極反應。
酸性介質中:負極:2H2-4e- = 4H+ 正極:O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O
鹼性介質中:負極:2H2-4e-+ 4OH- = 4H2O 正極:O2 + 4e-+2H2O = 4OH-
(注意進行對比,便於理解和記憶)
二. 電極材料的關系
無論是原電池還是電解池,陽極(或負極)上總是發生氧化反應,陰極(或正極)上總是發生還原反應。在電極上誰應優先參與放電發生電極反應呢?其實這與一般氧化還原反應直接進行的道理完全一樣,也就是看誰的氧化性或還原性最強(考慮對象包括除惰性電極以外的電極材料、電極區內的溶液中離子,甚至氧化物、難溶鹽等物質)誰就優先參與電極反應。所以,陰極反應就考慮誰最容易得到電子,陽極反應就考慮誰最容易失去電子。
例2.寫出用銅作電極電解硫酸銅溶液的電極方程式、總反應方程式;再寫出用石墨電極電解硫酸溶液的電極方程式、總反應方程式。
解析:以銅作電極材料電解時,顯然在陽極區銅最容易失去電子,在陰極區以Cu2+得到電子的能力最強。故有陽極(Cu) Cu-2e-= Cu2+ ,陰極(Cu) Cu2++2e-=Cu 。
二者相加可得總電解方程式得:Cu(粗)=Cu(電解銅),這就是銅的精煉。
石墨是惰性電極,不參與電極反應,僅考慮電解質溶液中離子(包括考慮濃度)的放電順序。陽極(石墨):2H2O -4e- = 4H+ + O2↑。
陰極(石墨):2Cu2++4e-=2Cu
二者相加得總電解方程式得:(離子方程式)2Cu2+ + 2H2O =2Cu +4H+ + O2↑
化學方程式)2CuSO4+ 2H2O =2Cu +4H2SO4 + O2↑
三. 蓄電池的充電與放電關系
可充電電池(蓄電池)放電時相當於原電池,充電時相當於電解池。蓄電池放電時的電極反應與其充電時的電極反應也互為可逆(化學)反應。
例3. 高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長時間保持穩定的放電電壓。高鐵電池的總反應為:
3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH
則放電時正極電極方程式為:__________________;負極方程式為:______________。充電時陽極方程式為:________________;陰極方程式為_________________。
解析:已知原電池反應,欲寫出其電極反應的最直接簡便的方法,就是將該原電池反應分解為「氧化」和「還原」兩個「半反應」
然後,將這兩個「半反應」配平即可:
原電池放電時負(陽)極:3Zn +6OH- -6e-= 3Zn(OH)2
正(陰)極: 2K2FeO4 + 8H2O + 6e-= 2Fe(OH)3 + 4KOH +6OH-
你發現了嗎?上述正(陰)極反應還可由原電池反應減去負(陽)極反應直接、迅速獲得。搞清楚道理,就能條條道路通羅馬。
充電時相當於電解池,顯然電解反應就是該原電池反應的逆反應。所以電解(充電)時的電極反應也必定就是該原電池電極反應的逆反應,故又可迅速寫出電解池的陰(負)極反應為 3Zn(OH)2 + 6e-=3Zn +6OH- ;陽(正)極反應為2Fe(OH)3 + 4KOH +6OH- -6e-=2K2FeO4 + 8H2O
(注意:由題知該電池為鹼性電池,故電極反應配平時可加OH-、H2O,但不得出現H+ )。
當然要想寫好電極反應方程式,除了深刻理解原理和學習一些書寫技巧之外,一定要有必要的練習來加強和鞏固,此所謂熟能生巧,對各科都是適用的。

⑵ 化學電極方程式怎麼寫

以電解水為例

氫離子負極得電子,所以陰極方程式為2H+
+2e-
=
H2↑

氧離子在正極失電子,所以方程式為2O-
-2e-
=O2↑

總反應式為2H2+O2=通電=2H2O

⑶ 書寫電極方程式的技巧~

電極反應式的書寫原則電極反應基本上都是氧化還原反應,要遵循質量守恆、電子守恆及電荷守恆。

除此之外還要遵循:

1、加和性原則:兩電極反應式相加,消去電子後得電池總反應式。利用此原則,電池總反應式減去已知的一電極反應式得另一電極反應方程式。

2、 共存性原則:鹼性溶液中CO₂不可能存在,也不會有H⁺參加反應或生成;同樣酸性溶液,不會有OH⁻參加反應或生成也不會有碳酸根離子的存在。

根據此原則,物質得失電子後在不同的介質環境中所存在的形式不同。我們可以根據電解質溶液的酸鹼性來書寫,確定H₂O,OH⁻, H⁺在方程式的左邊還是右邊。

同時還有:

1、根據電池裝置圖書寫電極反應

2、根據電池總反應書寫電極反應

3、二次電池電極反應的書寫

4、燃料電池電極反應的書寫

(3)如何寫化學電極方程式擴展閱讀:

方法:

1、准確判斷兩個電極。

2、注意運用電池總反應式。

3、關注電解質溶液的酸鹼性。

4、充分利用電荷守恆原則在同一個原電池中,負極失去的電子數必等於正極得到的電子數,所以在書寫電極反應式時,要注意電荷守恆。這樣可避免由總反應式改寫成電極反應式所帶來的失誤,同時也可避免在有關計算中產生誤差。

⑷ 高中化學原電池的電極方程式怎麼寫啊

陰極得電子,陽極失電子。

就是說在陰極聚集的陽離子會得到電子化合價降低,被還原。

在陽極聚集的陰離子會失去電子化合價升高,被氧化。

如:2H₂O=======2H₂↑+O₂↑(通電)

陰:4H⁺+4e⁻ ===2H₂↑

陽:2O₂⁻+4e⁻===O₂↑

有句方便記憶的 升失陽,降得還。

即 化合價「升」高,「失」電子,被「氧」化。

化合價降低,得電子,被還原。

發生氧化反應的一極上有電子流出,做負極,失去電子的物質是還原劑。電子通過原電池的負極經導線流向正極,在正極上氧化劑得到電子,發生還原反應。原電池就是通過化學反應實現化學能向電能轉化的。

(4)如何寫化學電極方程式擴展閱讀:

在食鹽溶液加快生銹的過程中,也發生了原電池反應,透過這些現象,分析兩極反應的實質,便可理解原電池是怎樣把化學能轉變為電能的原理。鋅是活潑金屬,容易失去電子變為鋅離子。

鋅離子進入溶液,使得溶液里的正電荷過多;同時鋅失去的電子沿導線經電流計流入銅片,使溶液里原有的氫離子在銅電極上被還原成氫原子,這樣溶液中多餘的正電荷就被中和;氫原子又結合成氫分子並放出。

由於在鋅、銅兩個電極上不斷發生的氧化還原反應,使化學能轉變為電能。鋅片是給出電子的一極,是電池的負極,銅片是電子流入的一極,是電池的正極。電流的方向同電子流的方向相反,從正極銅流向負極鋅。

⑸ 怎樣寫電極化學反應方程式

原電池反應中 活潑一極為負極 活動性較差的為正極
或帶可燃物為負極 氧氣為正極(燃料電池)
一般分析時不要引進電子的概念
正極發出電流 化合價降低 (一般溶質中陽離子降價析出 如Cu+變Cu H+變H2 如陽離子難以析出如K、Ca、Na 則O2加水變OH- 燃料電池一般O2加水變OH-)
反應式:Xn+ +ne-=X or O2+2H2O+4e-=4OH-
負極接受電流 化合價升高(一般是電極化合價升高溶解 如Zn變成Zn+ 燃料電池一般C結合OH-變成CO2加水 H結合OH-變水)
反應式:X-ne-=Xn+ or CmHn+OH-=mCO2+(n+2m)H2O
此時可引進電子 流出電流即接收電子(+e-) 接收電流即釋放電子(-e-)

⑹ 請問化學電極反應式的寫法及技巧有哪些

原電池電極反應式書寫的一般步驟⑴
原電池正、負極的確定①
由兩極的相對活潑性確定:相對活潑性較強(針對電解質溶液而言)的金屬為負極(一般地,負極材料與電解質溶液要發生反應),相對活潑性較差的金屬或導電的非金屬等為正極。如:Mg—Al—HCl溶液構成的原電池中,負極為Mg;但Mg—Al—NaOH溶液構成的原電池中,負極為Al。(思考:Al—Cu—HCl溶液、Al—Cu—濃HNO3溶液構成的原電池中的負極分別為什麼?)②
由電極變化情況確定:某一電極若不斷溶解或質量不斷減少,該電極發生氧化反應,則此電極為負極;若某一電極上有氣體產生、電極的質量不斷增加或不變,該電極發生還原反應,則此電極為正極。如:Zn—C—CuSO4溶液構成的原電池中,C電極上會析出紫紅色固體物質,則C為此原電池的正極。③
根據實驗現象確定:一般可以根據電極附近指示劑(石蕊、酚酞、濕潤的KI–澱粉等)的顯色情況來分析推斷該電極發生的反應情況,是氧化反應還是還原反應,是H+還是OH-或I-等放電,從而確定正、負極。如用酚酞作指示劑,則溶液變紅色的那一極附近溶液的性質為鹼性,是H+放電導致c(OH-)>c(H+),H+放電是還原反應,故這一極為正極。④
如兩極都是惰性電極(一般用於燃料電池),則可以通過定義和總反應式來分析,發生氧化反應的氣體(或對應物質)所對應的一極為負極。如鹼性溶液中的甲醇燃料電池,其總反應式為:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,CH3OH被氧化,則通入甲醇的一極為負極,通入氧氣的一極為正極。⑤
如果題目給定的是圖示裝置,可根據電子流動方向或其它提示來分析正、負極。⑵
書寫電極反應式原電池的電極名稱一旦確定,則相應電極的電極反應式也隨之確定。但書寫電極反應式時還需注意以下幾點:①
兩極電極反應式中的電子得失數目(一般)保持相等。②
看負極反應生成的陽離子與電解質溶液中的陰離子能否共存,若不能共存,則該電解質溶液中的陰離子也要寫入負極的電極反應式中。如Al-Cu-NaHCO3溶液構成的原電池中,因Al失去電子生成的Al3+能與HCO3-反應:Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,故鋁件(負極)上發生的反應為:Al-3e-+3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,而不是僅僅寫為:Al-3e-=Al3+。③
當正極上的反應物質為O2時(吸氧腐蝕),要注意電解質溶液的性質。溶液為鹼性時,電極反應式中不能出現H+;溶液為酸性時,電極反應式中不能出現OH-。

⑺ 如何書寫電化學電極反應方程式

如果給你圖視,先分析正負極,再根據正副反應規律寫出反應式.如果給你總反應式,就根據是氧化還是還原寫咯.
至於寫式子,就是離子方程加上電子得或失,注意電子守恆.
得電子就加,失就減;電子符號:得電子為副,失則正.
總反應式就是兩極反映式相加.
第一,只要是化學反應就一定符合質量守恆定律,當然電化學反應也不例外,也就是說,反應方程式要配平。(這是最後一步要做的事情)
第二,電化學反應一般發生在電解質溶液中,所以一定存在電離、水解和離子間反應等,所以一定符合電荷守恆規律,也就是說,反應前後總帶電荷數不變。(這會在寫電化學反應的離子方程式是遇到,應在配平後驗證)。
第三,也是最重要的,電化學反應一定有電子得失、元素的化合價升降,即屬於氧化還原反應,因此一定符合得失電子總數守恆規律。
具體寫電化學反應方程式的做法應當是:
首先,確定哪裡是原電池的正負極或電解池的陰陽極,這主要根據元素的氧化還原性(金屬活潑性)或離子(團)的放電順序決定。在原電池中,兩(或多)種金屬中誰活潑誰作負極,即發生氧化反應,失電子;另一種最不活潑的金屬做正極,而電解液的陽離子(注意:不是該種金屬)發生還原反應,得電子。在電解池中,兩(或多)種陽離子誰放電順序在前,誰作陰極,發生還原反應,得電子;兩(或多)種陰離子誰放電順序在前,誰作陽極,發生氧化反應,失電子。(注意:電解池中如果是水溶液要考慮水電離出來的氫離子和氫氧根離子)
放電順序:陽離子:與金屬活動性順序表正好相反(並參考元素周期律):Pt2+>Au3+>Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+>NH4^+>Sr2+>Rb+>Ba2+>Cs+
陰離子:P3->S2->I->Br->Cl->OH->所有含氧酸根離子>F-
其次,寫出電極半反應。注意:電荷守恆。如:Cu2+
+2e
==
Cu,
4OH-
==
O2(上升符號)+
2H2O
+4e
最後,相加合並兩個半反應。
或者可以直接先確定整個反應的氧化劑和還原劑,並明晰其氧化產物和還原產物,然後按照氧化還原反應的配平方法配平,即可。

⑻ 化學電源電極反應方程式的書寫

書寫電極反應方程式:

1、根據電池裝置圖書寫電極反應

2、根據電池總反應書寫電極反應

3、電極反應基本上都是氧化還原反應,要遵循電子守恆及電荷守恆

在同一個原電池中,負極失去的電子數必等於正極得到的電子數

4、遵循加和性原則

兩電極反應式相加,消去電子後得電池總反應式,利用此原則,電池總反應式減去已知的一電極反應式得另一電極反應方程式。

5、遵循共存性原則

鹼性溶液中二氧化碳不可能存在,也不會有氫離子參加反應或生成,同樣在酸性溶液中,不會有氫氧根離子參加反應或生成,也不會有碳酸根離子的存在。

根據此原則,物質得失電子後在不同的介質環境中所存在的形式不同,可以根據電解質溶液的酸鹼性來書寫,確定水,氫氧根離子,氫離子在方程式的左邊還是右邊。

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