1, 电极反应式的书写技巧
1、先确定原电池的正负极,列出正负极上的反应物质,并标出相同数目电子的得失。2、注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存,则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式,如Al-Cu-NaHCO3溶液构成的原电池中,因Al失去电子生成的Al3+能与HCO3-反应:Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,故铝件(负极)上发生的反应为:Al-3e-+3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,而不是仅仅写为:Al-3e-=Al3+。 3、若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,电极反应式中不能出现H+,且水必须写入正极反应式中,与O2结合生成OH-,若电解质溶液为酸性,电极反应式中不能出现OH-,且H+必须写入正极反应式中,与O2结合生成水。如例1、例2。4、正负极反应式相加(电子守恒)得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式,可先写出较易书写的电极反应式,然后在电子守恒的基础上,总反应式减去较易写出的电极反应式,即得到较难写出的电极反应式。如例2。例1、有人设计以Pt和Zn为电极材料,埋入人体内作为作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠跟人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作,试写出该电池的两极反应式。 解析:金属铂是相对惰性的,金属锌是相对活泼的,所以锌是负极,Zn失电子成为Zn2+,而不是ZnO或Zn(OH)2,因为题目已告诉H+参与作用。正极上O2得电子成为负二价氧,在H+作用下肯定不是O2-、OH-等形式,而只能是产物水。故发生以下电极反应: 负极:2Zn-4e-= 2Zn2+,正极:O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O 。 例2、用金属铂片插入KOH溶液中作电极,在两极上分别通入甲烷和氧气,形成甲烷—氧气燃料电池,该电池反应的离子方程式为:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,试写出该电池的两极反应式。 解析:从总反应式看,O2得电子参与正极反应,在强碱性溶液中,O2得电子与H2O结合生成OH-,故正极反应式为:2O2+4H2O+8e- =8OH-。负极上的反应式则可用总反应式减去正极反应式(电子守恒)得CH4+10OH--8e-= CO32-+7H2O。
2, 高一化学电极反应式书写规律
高中化学电极反应式的书写中,氧气在电池正极发生的反应一般有如下情况:燃料电池的正极反应;金属发生原电池原理的电化学腐蚀过程,比如铁在潮湿空气中的生锈过程,铁作为原电池的负极,水就是电解质溶液(要是海水就可以视为NaCl为电解质),铁合金中的其他成分(通常是C)作为正极,常温下铁与水是不反应的,此时溶解在水中的少量氧气就参与原电池反应,作为正极的反应物。这样就构成了一个完整的原电池,因此生铁比纯铁易生锈(能构成原电池),铁在海水中更容易生锈(电解质溶液导电能力强)。氧气做原电池正极的电极反应式的书写方法:1.首先,O2得电子形成氧离子:O2 + 4e- == 2O2-氧离子在熔融氧化物中可以存在,如果原电池电解质是熔融氧化物,正极反应就写完了。但是氧离子在水中是不能存在的,此时进一步的反应需要区分溶液的酸碱性了。2.如果是在酸性溶液中,氧离子会与氢离子反应,最终生成水(不能生成氢氧根哦~):2O2- + 4H+ ==2H2O将这个反应与第一个反应合并: O2 + 4e- + 4H+ == 2H2O这就是酸性电解质溶液中氧气的电极反应式3.如果是在碱性溶液中,氧离子会与水反应,最终生成氢氧根: 2O2- + 2H2O == 4OH-将这个反应与第一个反应合并:O2 + 4e- + 2H2O == 4OH-这就是碱性电解质溶液中氧气的电极反应式,中性电解质溶液中以水为主,因此也是这个反应。最后要记住,写电极反应式的时候,酸性溶液中一定不会出现氢氧根,碱性溶液中一定不会出现氢离子,如果写出来了,自己检查一下哪里做错了吧。