Question

怎样书写原电池正负极反应式? 详细一点,最好举几个例子

Answer 1

怎样书写原电池正负极反应式
初学原电池知识时,同学们对书写原电池的电极反应式往往感到难以下手.其实掌握一定的方法和步骤就会使难度大大降低.
例如：已知以KOH为电解质的锌锰干电池的总反应为：
Zn+2MnO2+2H2O＝2MnO（OH）+Zn（OH）2,
试写出其电极反应式.我们可以通过以下步骤完成该题：
1、利用氧化还原反应原理判断分别在正负极上参与放电的物质,即含有化合价升高的元素的物质因失去电子而为负极反应物；含有化合价降低的元素的物质因得到电子而为正极反应物.据上述反应可知Zn由于由0价变为+2价为负极反应物,MnO2中锰元素由于由+4价变为+3价为正极反应物.
2、根据物质放电后生成物的组成和电解质溶液中存在的离子,找到电极反应中还需要的其它离子.此时要注意溶液的酸碱性,从而判断应该是H+、OH-还是H2O参与了反应.因Zn反应后生成了Zn（OH）2,而KOH为电解质,可知负极上OH—参与了反应.MnO2生成了MnO（OH）,即增加了氢元素,可知正极上有水参与了反应.
3、根据电子守恒和电荷守恒写出电极反应式,即要注意配平和物质的正确书写形式,应按照离子方程式的书写要求进行.上述反应的电极反应式为：
负极：Zn+2OH-2e-＝Zn（OH）2 正极：2MnO2+2H2O+2e-＝2MnO（OH）+2OH-
（若只要求写正极的反应式,也可以写成MnO2+H2O+e-＝MnO（OH）+OH-）
4、检查书写是否正确,即两电极反应式加起来应得到题目所给的总反应方程式（由此你想到了什么?对,总反应式减去一极得失电子数正确的电极反应式就得到另一极的电极反应式）
练习：下列反应是常见化学电源的反应原理,试写出各个电源的电极反应式：
（1）Zn+Ag2O+H2O＝ Zn（OH）2+2Ag（电解质溶液：KOH溶液）
（2）Pb+PbO2+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O（电解质溶液：硫酸）
（3）NiO（OH）+MH＝NiO+M+H2O电解质溶液：KOH溶液）
（4）2H2+O2＝2H2O（电解质溶液：KOH溶液）
（5）2CH3OH+3H2O+4OH-＝2CO32-+6H2O（电解质溶液：KOH溶液）
答案：（1）负极：Zn+2OH-2e-＝Zn（OH）2 正极：Ag2O+H2O+2e-＝2OH-+2Ag
（2）负极：Pb+ SO42--2e-＝PbSO4 正极：PbO2+4H++SO42-+2e-＝PbSO4+2H2O
（3）负极：MH+OH--e-==M+H2O 正极：NiO（OH）+e-＝NiO+ OH-
（4）负极：2H2+4OH--4e-＝4H2O 正极：O2+2H2O +4e-＝4OH-
（5）负极：2CH3OH+16OH--12e-＝2CO32-+12H2O
正极：3O2+6H2O +12e-＝12OH-
根据总反应式来书写两极的电极反应式只是原电池反应中很小的一部分内容,在各种题目中书写电极反应式是最常见的要求,重要仔细分析其反应原理,准确定位两极反应物后就可以按上述步骤进行书写了.一般注意以下几个方面：铁铝在浓硫酸或浓硝酸中会发生钝化,即使与不活泼金属构成原电池最终作正极；溶液的酸碱性对物质性质的影响,如镁、铝在NaOH溶液或KOH溶液中构成原电池时,尽管镁比铝活泼但由于在碱性溶液中镁不反应而作正极；在酸性较弱或中性溶液中金属一般发生吸氧腐蚀,如钢铁的吸氧腐蚀等；在书写电极反应式时,酸性条件下可以用H+或H2O配平,碱性条件下可以用OH-或H2O配平.