1. 化学电源电极反应方程式的书写
书写电极反应方程式:
1、根据电池装置图书写电极反应
2、根据电池总反应书写电极反应
3、电极反应基本上都是氧化还原反应,要遵循电子守恒及电荷守恒
在同一个原电池中,负极失去的电子数必等于正极得到的电子数
4、遵循加和性原则
两电极反应式相加,消去电子后得电池总反应式,利用此原则,电池总反应式减去已知的一电极反应式得另一电极反应方程式。
5、遵循共存性原则
碱性溶液中二氧化碳不可能存在,也不会有氢离子参加反应或生成,同样在酸性溶液中,不会有氢氧根离子参加反应或生成,也不会有碳酸根离子的存在。
根据此原则,物质得失电子后在不同的介质环境中所存在的形式不同,可以根据电解质溶液的酸碱性来书写,确定水,氢氧根离子,氢离子在方程式的左边还是右边。
2. 如何写原电池电极反应式。
(一)原则:
负极:失电子,发生氧化反应(一般是负极本身失电子)
正极:得电子,发生还原反应(一般是溶液中阳离子在正极上得电子,但也可能是O2在正极上得电子(吸氧腐蚀),或正极本身得电子)
总反应式(电池反应)= 正极反应式 + 负极反应式
对于可逆电池,一定要看清楚“充电、放电”的方向。放电的过程应用原电池原理,充电的过程应用电解池原理。
(二)具体分类判断1.第一类原电池:
①两个活泼性不同的电极(金属与金属、金属与石墨碳棒、金属与难溶金属氧化物);
②电解质溶液,至少要能与一个电极发生有电子转移的氧化还原反应,一般是置换反应;
③两电极插入电解质溶液中且用导线连接。
方法:先找出两极相对活泼性,相对活泼的金属作负极,负极失去电子发生氧化反应,形成阳离子进入溶液;
较不活泼的金属作正极,溶液中原有的阳离子按氧化性强弱顺序在正极上得到电子还原反应,析出金属或氢气,正极材料不参与反应。
如:Mg—Al—HCl溶液构成的原电池中,负极为Mg。
但Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池中,负极为Al(Mg与NaOH溶液不反应,Al是两性金属,可以与NaOH溶液反应)。
再分析进入溶液的微粒能否在电解质环境中存在 (得失电子不能同时在同极上发生),不能存在时应考虑其与电解质之间的后续反应。
如:Mg、Al在碱性环境中构成的原电池
解析:在碱性环境中Al 比 Mg活泼,其反实质为Al与碱溶液的反应:2Al+2OH-+6H2O=2AlO2-+3H2↑+4H2O
∴负极:2Al - 6e- + 8OH- = 2AlO2- + 4H2O
正极:6H2O + 6e- =3 H2↑ + 6OH-
注意:Al-3e-=Al3+,此时Al3+在碱性环境不能稳定存在,会与OH-(过量)结合转化为AlO2-
2. 第二类原电池:
① 两个活动性不同的电极;
②任何电解质溶液( 酸、碱、盐皆可);
③ 形成回路。 这类原电池的特点是电极与电解质溶液不发生置换反应,电解质溶液只起导电作用。
正极一般是吸氧腐蚀的电极反应式:O2+2H2O+4e- = 4OH-。
微电池(即若干微小的原电池)为不正规的原电池。合金或不纯的金属在潮湿空气中就能形成微电池。电化学腐蚀即微电池腐蚀,依然是原电池原理。
一般原电池和微电池的区别在于前者中两个电极不直接接触,故前者电流是在导线中流动,而后者电流是在金属体内部流过。
微电池腐蚀分为析氢腐蚀(发生在酸性较强的溶液里,正极上H+被还原)和吸氧腐蚀 (发生在中性、碱性或极弱酸性溶液里,正极上是氧气被还原:O2+2H2O+4e- =4OH-)。
3.燃料电池:
燃料电池的电极反应(主要是负极的电极方程式)是一个难点。我们知道,一般的燃料电池大多是可燃性物质(主要是可燃性气体)与氧气及电解质溶液共同组成的原电池,虽然可燃性物质与氧气在不同的电极反应,但其总反应方程式是可燃物在氧气中燃烧。由于涉及电解质溶液,所以燃烧产物可能还要与电解质溶液反应,再写出燃烧产物与电解质溶液反应的方程式,从而得到总反应方程式。
由于在反应中氧气由0价变为-2价,所以肯定是O2得电子,即O2作氧化剂是正极,即可写出正极的电极反应式:O2+4e-+2H2O=4OH-①(该反应式为常见的绝大多数燃料电池的正极反应式)。若此时电解质溶液为酸性,则反应过程可以理解为:正极上首先发生: O2+4e-=2O2-由于在酸性环境中大量存在H+故O2-会与H+结合成H20,故正极反应式应为:O2+4 e-+4H+=2H2O ②若电解质为中性或碱性时,则正极反应式就只是①。此时负极反应式就可由总电极方程式减去正极的电极方程式得到(注意要将方程式中的氧气抵消掉)。
(1)直接法书写电极反应式:(以氢氧燃料电池为例)
解析:H2、O2燃料电池中反应实质为:2H2+O2=2H2O
电极上H2-2e-=2H+ O2+4e-=2O2+
在不同环境中H+、O2-会与电解质发生不同的反应,故电极反应也相应不同:
①酸性环境中:H+能稳定存在,O2-会与H+结合成H20,
负极:2H2-4e-=4H+
正极:O2+4H++4e-=2H2O
②碱性环境中:H+不能稳定存在会与OH-结合成水,而O2-也不能稳定存在会与水结合形成OH-
负极:2H2-4e-+4OH-=4H20
正极:O2+2H2O+4e-=4OH-
③中性环境中:H+能稳定存在:02-会与H20结合成OH-:
负极:2H2-4e-=4H+
正极:O2+2H20+4e-=4OH-
④在能传导O2-的固体电解质中:由于O2-能存在,而H+会与固体电解质中O2-结合形成水
负极:2H2-4e-+2O2-=2H2O
正极:O2+4e-=2O2-
(2)加减法书写电极方程式:由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池。解析:CH3OH+O2→CO2+H2O……①但:CO2在碱性环境中不存在,会与OH-反应生成CO32-CO2+2OH- =CO32-+H2O……②故将①、②式进行叠加即为总反应:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O ……③由于正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-……④ 由于电解质溶液为碱性,所以正极的产物不再进一步反应,则负极的反应式为总反应方程式减去正极的反应式得到:2CH3OH+3O2+4OH- -3O2-6H2O -12e-=2CO32-+6H2O-12OH-调整之后得(负极):CH3OH+8OH- -6e-=CO32-+6H2O
二、电解池电极反应式的书写
(一)原则:
阳极:失电子,发生氧化反应(一般是溶液中阴离子在阳极上失电子,也可能是阳极材料本身失去电子)
阴极:得电子,发生还原反应(一般是溶液中阳离子在阴极上得电子)
(二)具体分类判断
1.阳极为惰性电极(CPt)这类电解池的电极反应式的书写只需考虑电解质溶液中的所有阴阳离子的放电,电极本身不参与放电。中学阶段阴离子主要掌握I-、Br-、Cl-、OH-的放电,阳离子主要掌握Ag+,Cu2+,H+的放电。
2.阳极为活性电极(如Fe、Cu、Ag等)这类电解池的阳极反应为活性电极本身失去电子生成相应的阳离子,阴极反应为电解质溶液中的阳离子得到电子生成相应的单质。
3. 原电池的电极反应式怎么写
正负号写在最两边,即“(-)”写在最左边,“(+)”写在最右边。里面一层一般写与外界导线相连的相。再里面一层写其他相。中间用双局段竖线“||”表示盐桥。相与相之间用逗号“,”或单竖线“|”分割。有分界面的两相用单竖线分割。
如
(-)Zn|ZnSO4(0.5 mol/L) || CuSO4(2 mol/L)|Cu(+)
(-)Pt|H2(1 Pa)|HCl(1 mol/L) || FeCl3(0.1 mol/L),FeCl2(0.2 mol/L)|Pt(+)
(-)Ag|AgI(s)|HI(0.5 mol/L) || CuCl(0.5 mol/L)|Cu(+)
(3)化学原电池电极反应式怎么写扩展阅读:肆腊闹
原电池反应属于放热的反应,一般是氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。
两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。
参裂罩考资料来源:网络-原电池
4. 一些常见化学电池电极反应式
1、Cu-H₂SO4-Zn原电池
正极:2H⁺+2e⁻→H₂↑
负极:Zn-2e⁻→Zn²⁺
总反应式:Zn+2H⁺→Zn²⁺+H₂↑
2、Cu-FeCl₃-C原电池
正极:2Fe³⁺+2e⁻→2Fe²⁺
负极:Cu-2e⁻→Cu²⁺
总反应式:2Fe³⁺+Cu→2Fe²⁺+Cu²⁺
3、钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀
正极:O₂+2H₂O+4e⁻→4OH⁻
负极:2Fe-4e⁻→2Fe²⁺
总反应式:2Fe+O₂+2H₂O→2Fe(OH)₂
4、氢氧燃料电池(碱性介质)
正极:O₂+2H₂O+4e⁻→4OH⁻
负极:2H₂-4e⁻+4OH⁻→4H₂O
总反应式:2H₂+O₂→2H₂O
5、氢氧燃料电池(酸性介质)
正极:O₂+4H⁺+4e⁻→2H₂O
负极:2H₂-4e⁻→4H⁺
总反应式:2H₂+O₂→2H₂O
6、氢氧燃料电池(中性介质)
正极:O₂+2H₂O+4e⁻→4OH⁻
负极:2H₂⁻4e⁻→4H⁺
总反应式:2H₂+O2→2H₂O
7、铅蓄电池(放电)
正极 (PbO₂) :PbO₂+2e⁻+SO4²⁻+4H⁺→PbSO4+2H₂O
负极 (Pb) :Pb-2e⁻+SO4²⁻→PbSO4
总反应式:Pb+PbO₂+4H⁺+2SO4²⁻=2PbSO4+2H₂O
8、Al-NaOH-Mg原电池
正极:6H₂O+6e⁻→3H₂↑+6OH⁻
负极:2Al-6e⁻+8OH⁻→2AlO²⁻+4H₂O
总反应式:2Al+2OH⁻+2H₂O=2AlO²⁻+3H₂↑
9、CH4燃料电池(碱性介质)
正极:2O₂+4H₂O+8e⁻→8OH⁻
负极:CH₄-8e⁻+10OH⁻→CO₃²⁻+7H₂O
总反应式:CH₄+2O₂+2OH⁻=CO₃²⁻+3H₂O
10、熔融碳酸盐燃料电池(Li₂CO₃和Na₂CO₃熔融盐作电解液,CO作燃料)
正极:O₂+2CO₂+4e⁻→2CO₃²⁻(持续补充CO2气体)
负极:2CO+2CO₃²⁻-4e⁻→4CO₂
总反应式:2CO+O₂=2CO₂
5. 高一化学原电池方程式怎么写
所谓原电池,是指由金属(或化学元素)和其离子组成的电池,其反应产生的电能可以直接使用。原电池的方程式可以根据电池电池的组成元素不同而有所不同。以下是液让一个常见的原电池-锌-铜电池的方程式:
Zn(s)|Zn2+(aq)||Cu2+(aq)|Cu(s)
其中,Zn代表电池中的锌电极,Cu代表电培或池中的铜电极,Zn2+和Cu2+分别代表两种离子。方程符号“|”表示相界面。方闹中局程式左边的全为电极和溶液,右边的全为电极和溶液。在方程式中重要的不是方程式本身,而是其中的电极反应式,它们是:
Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-
Cu2+(aq) + 2e- → Cu(s)
需要注意的是,这只是一个例子。其他原电池的方程式和电极反应式可能会有所不同,具体需要根据电池的组成情况来确定。
6. 化学原电池方程式书写
电极反应方程式的书写:
负极:活泼金属失电子,看阳离子能否在电解液中大量存在。如果金属阳离子不能与电解液中的离子共存,则进行进一步的反应。例:甲烷燃料电池中,电解液为KOH,负极甲烷失8个电子生成CO2和H2O,但CO2不能与OH-共存,要进一步反应生成碳酸根。
正极:①当负极材料能与电解液直接反应时,溶液中的阳离子得电子。例:锌铜原电池中,电解液为HCl,正极H+得电子生成H2。②当负极材料不能与电解液反应时,溶解在电解液中的O2得电子。如果电解液呈酸性,O2+4e-+4H+==2H2O;如果电解液呈中性或碱性,O2+4e-+2H2O==4OH-。
特殊情况:Mg-Al-NaOH,Al作负极。负极:Al-3e-+4OH-==AlO2-+2H2O;正极:2H2O+2e-==H2↑+2OH-
Cu-Al-HNO3,Cu作负极。
注意:Fe作负极时,氧化产物是Fe2+而不可能是Fe3+;肼(N2H4)和NH3的电池反应产物是H2O和N2
无论是总反应,还是电极反应,都必须满足电子守恒、电荷守恒、质量守恒。
pH变化规律
电极周围:消耗OH-(H+),则电极周围溶液的pH减小(增大);反应生成OH-(H+),则电极周围溶液的pH增大(减小)。
溶液:若总反应的结果是消耗OH-(H+),则溶液的pH减小(增大);若总反应的结果是生成OH-(H+),则溶液的pH增大(减小);若总反应消耗和生成OH-(H+)的物质的量相等,则溶液的pH由溶液的酸碱性决定,溶液呈碱性则pH增大,溶液呈酸性则pH减小,溶液呈中性则pH不变。
7. 高中化学原电池的电极方程式怎么写啊
有三种种常见的题型:
1。给出两个电极,一种电解液,象课本中的铜--锌原电池。这种电极反应最容易写,一般规律是,负极本身失去电子溶解,正极是液中的阳离子得到电子生成单质。(我们通常也用这个现象来判断原电池的正负极:溶解的一极为负级,正极则是产生气体或质量增加)
2。燃料电池:规律是,可燃性气体在负极反应,氧气通入的一极为正极。常考的是氢氧燃料电池,写电极反应时要注意题目给的电解液:
(1)如用硫酸溶液做电解液电极反应为:负极:2h2-4e-=4h+
正极:o2+4e-
+
4h+
==2h2o(本来是生成oh-的,可这是酸性溶液,生成的oh-要与溶液中的h+反应)
(2)如用koh溶液做电解液:负极:2h2-4e-
+
4oh-
==2h2o(同上,生成的h+不能在碱性溶液中存在,要与oh-反应)
正极:o2+4e-
2h2o
==
4oh-
3。干电池和铅蓄电池等:如果要考类个电池,题目一般会给出总的化学方程式,先根据式中元素化合价变化判断正负极(负极失电子化合价升高,反之,化合价降低为正极)
pbo2+pb+2h2so4=2pbso4+2h2o
很容易看出负极为pb,先根据规律,负极本身失电子:pb-2e-==pb2+
而所给的总式中生成物并没有pb2+存在,而是pbso4,因此知,生成的pb2+还与溶液中的so4
2-结合,就容易得出结果,pb-2e-+so42-=pbso4。接下来的正极就好办了,用总反应减去负极即可。谢谢采纳!呵呵呵!
8. 原电池反应式怎么写
"负极--铁,正极--铜,电解质溶液--稀硫酸"
负极:Zn - 2e- = Zn2+
正极:2H+ + 2e- = H2↑
电池总反应:Zn+2H+=Zn2++ H2↑
步骤
1、先写出原电池中发生的化学反应,一般是负极和电解质溶液发生反应;
2、在改成离子方程式;
3、再标出双线桥,
4、根据双向桥上的得失电子,写出正负电极的电极反应(负极:失电子,正极:得电子);
如果你是高一学生,那么这个“负--铁,正--石墨;电解质溶液--氯化钠溶液”就不要求掌握,
这个“负极--铜,正极--银,电解质溶液--硝酸银溶液”你可以根据我的步骤试着书写一下.
我等一下来回答;