浅谈原电池电极反应式的书写

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1、浅谈原电池电极反应式的书写　　高中化学有关原电池的题型，我们的学生都很怕，特别是电极反应式的书写，很多学生都搞晕了，如何较轻松的解决书写电极反应式这一问题，关键还是要掌握书写电极反应式的书写技巧。　　教师要让学生熟悉掌握原电池的原理，即较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）流向较不活泼的金属（正极）。这只是针对由活泼性不同的金属作电极而言，广义的原电池原理应为：还原性较强的物质（负极）发生氧化反应，电子从还原性较强的物质通过外电路流向氧化性较强的物质（正极）。所以，可以利用原电池原理将其它的氧化还原反应设计成各种不同的

2、电池（如燃料电池等）。根据原电池原理可得：　　负极：失电子，发生氧化反应，电极材料为还原性较强的物质。　　正极：得电子，发生还原反应，电极材料为氧化性较强的物质或惰性电极。　　要准确写电极反应式，最主要的是先把握好总的反应，我们可以通过总反应进行拆分，结合反应环境，进一步写出正负电极的反应式，即从总反应厘清氧化反应和?原反应的物质。　　一、有金属参与的原电池要看哪种金属更容易与原电池中的电解质发生反应，容易反应的为负极　　（1）Mg、Al在酸性（非氧化性酸）环境中构成原电池时，请分别写出正负极的反应式。解析：在酸性环境中Mg比Al活

3、泼，活泼金属做负极，所以Mg作负极，其反应实质为Mg的析氢反应，即：负极：Mg→Mg2++2e-，正极：2H++2e-→H2↑，总反应式：Mg+2H+=Mg2++H2↑。　　（2）较活泼金属也不一定做负极，要看哪种金属自发发生反应：如上述Mg、Al若在碱性环境中构成的原电池，请分别写出正负极的反应式。解析：在碱性环境中Al却比Mg更容易与碱溶液发生化学反应，其反实质为Al与碱溶液的反应，所以为负极。即：负极：2Al+8OH-→2[Al（OH）4]-+6e-，正极：6H2O+6e-→3H2↑+6OH-，总反应式：2Al+2OH-+6H

4、2O=2AlO2-+3H2↑+4H2O。本来负极：Al-3e-=Al3+，但Al3+在碱性环境不能稳定存在，会与OH-（过量）结合转化为[Al（OH）4]-。　　二、燃料电池电极反应式　　燃料电池基本都是可燃性物质、氧气和电解质溶液共同组成的原电池，可燃性物质与氧气在不同的电极反应的总反应方程式基本都是可燃物在氧气中燃烧。还要考虑到电解质溶液是否与燃烧产物发生反应，如果会反应，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。这一步对大多数学生而言没什么难度。由于在反应中氧气由0价变为-2价，得电子，即O2作氧化剂是正极

5、，接下来我们就可以写出正极的电极反应式：当电解质溶液为酸性，反应过程可以理解为：正极上首先发生：O2+4e-→2O2-，因为是在酸性环境中大量存在H+，所以O2-会与H+结合成H20，所以正极反应式为：O2+4e-+4H+→2H2O；当电解质为中性或碱性时，正极反应式就应只是O2+4e-+2H2O→4OH-，负极的反应式一般不容易直接写出，我们采取的方法是由总电极方程式减去正极的电极方程式就得到负极的反应式。　　如：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，CO2在碱性环境中不

6、存在，会与OH-反应生成CO32-，CO2+2OH-=CO32-+H2O……②，①+②式即为总反应：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O……③，正极反应式为氧气得电子的反应：即O2+2H2O+4e-→4OH_……④，因电解质溶液为碱性，故正极的产物不会进一步反应，则负极的反应式为总反应方程式减去正极的反应式得2CH3OH+3O2+4OH--3O2-6H2O-12e-→2CO32-+6H2O-12OH-，调整之后得：CH3OH+8OH-→CO32-+6H2O+6e-。　　三、电极产物的判断　　阴极与电源负极相连，得电

7、子发生还原反应。其规律有两个：一是电极本身不参加反应；二是电解质溶液中氧化性强的阳离子先得电子，如Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+，要注意到金属活动性顺序表中Al及Al前面的金属离子在溶液中不放电。　　阳极与电源正极相连，失去电子发生氧化反应。其规律有两个：一是若阳极为非惰性电极（除Pt、Au之外的金属作电极），电极本身失去电子被氧化，电解质溶液中的阴离子不参与电极反应；二是若阳极为惰性电极（Pt、Au或非金属作电极），电解质溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，如S2->I->Br->Cl-

8、>OH->含氧酸根。　　四、电极反应的书写　　由活泼性不同的金属（或一种是非金属单质）构成的原电池的电极反应式比较简单，较好书写，其它种类的氧化还原反应而设计的电池，书写电极反应式比较难，通过多年实践，总结归纳有这么几个步骤：①要分析