问电极方程式的巧妙书写

原电池电极反应式书写的一般步骤⑴ 原电池正、负极的确定① 由两极的相对活泼性确定：相对活泼性较强（针对电解质溶液而言）的金属为负极（一般地，负极材料与电解质溶液要发生反应），相对活泼性较差的金属或导电的非金属等为正极。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。（思考：al—cu—hcl溶液、al—cu—浓hno3溶液构成的原电池中的负极分别为什么？）② 由电极变化情况确定：某一电极若不断溶解或质量不断减少，该电极发生氧化反应，则此电极为负极；若某一电极上有气体产生、电极的质量不断增加或不变，该电极发生还原反应，则此电极为正极。如：zn—c—cuso4溶液构成的原电池中，c电极上会析出紫红色固体物质，则c为此原电池的正极。③ 根据实验现象确定：一般可以根据电极附近指示剂（石蕊、酚酞、湿润的ki–淀粉等）的显色情况来分析推断该电极发生的反应情况，是氧化反应还是还原反应，是h+还是oh－或i－等放电，从而确定正、负极。如用酚酞作指示剂，则溶液变红色的那一极附近溶液的性质为碱性，是h+放电导致c(oh－)＞c(h+)，h+放电是还原反应，故这一极为正极。④ 如两极都是惰性电极（一般用于燃料电池），则可以通过定义和总反应式来分析，发生氧化反应的气体（或对应物质）所对应的一极为负极。如碱性溶液中的甲醇燃料电池，其总反应式为：2ch3oh+3o2+4koh=2k2co3+6h2o，ch3oh被氧化，则通入甲醇的一极为负极，通入氧气的一极为正极。⑤ 如果题目给定的是图示装置，可根据电子流动方向或其它提示来分析正、负极。⑵ 书写电极反应式原电池的电极名称一旦确定，则相应电极的电极反应式也随之确定。但书写电极反应式时还需注意以下几点：① 两极电极反应式中的电子得失数目（一般）保持相等。② 看负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子能否共存，若不能共存，则该电解质溶液中的阴离子也要写入负极的电极反应式中。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 当正极上的反应物质为o2时（吸氧腐蚀），要注意电解质溶液的性质。溶液为碱性时，电极反应式中不能出现h+；溶液为酸性时，电极反应式中不能出现oh－。

根据原电池原理可得： 负极：失电子 发生氧化反应（一般通式：M Mn+ + ne-） 正极：得电子 发生还原反应（一般通式：N + me- Nm-）要把电极反应式准确写出，最关键的是把握准总反应，我们可以通过总反应进一步写出电极反应式，即通总反应判断出发生氧化和还原的物质（原电池的条件之一就是自发的发生氧化还原反应），将氧化与还原反应分开，结合反应环境，便可得到两极反应。一、原电池电极反应式书写技巧1、凡有金属参与的原电池反应一般较活泼金属做负极：如：⑴Mg、Al在酸性（非氧化性酸）环境中构成原电池活泼金属做负极解析：在酸性环境中Mg 比 Al活泼，其反应实质为Mg的析氢蚀：∴负极：Mg- → Mg2++2e-正极：2H++2e- → H2↑总反应式：Mg+2H+=M...根据原电池原理可得： 负极：失电子 发生氧化反应（一般通式：M Mn+ + ne-） 正极：得电子 发生还原反应（一般通式：N + me- Nm-）要把电极反应式准确写出，最关键的是把握准总反应，我们可以通过总反应进一步写出电极反应式，即通总反应判断出发生氧化和还原的物质（原电池的条件之一就是自发的发生氧化还原反应），将氧化与还原反应分开，结合反应环境，便可得到两极反应。一、原电池电极反应式书写技巧1、凡有金属参与的原电池反应一般较活泼金属做负极：如：⑴Mg、Al在酸性（非氧化性酸）环境中构成原电池活泼金属做负极解析：在酸性环境中Mg 比 Al活泼，其反应实质为Mg的析氢蚀：∴负极：Mg- → Mg2++2e-正极：2H++2e- → H2↑总反应式：Mg+2H+=Mg2+H2↑ 铜锌原电池就是这样的原理。（2）较活泼金属不一定做负极，要看哪种金属自发发生反应：如：Mg、Al在碱性环境中构成的原电池，相对不活泼的Al做负极解析：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 + 8OH- → 2[Al（OH）4]- +6e-正极：6H2O+6e-→ 3H2↑+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[Al（OH）4]-。再如：Fe、Cu常温下在浓H2SO4、HNO3溶液中构成的原电池也是如此。2、燃料电池：（1）关键是负极的电极反应式书写，因为我们知道，一般的燃料电池大多是可燃性物质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，但其总反应方程式应该是可燃物在氧气中燃烧。当然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。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，接下来我们即可写出正极的电极反应式： ①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+4e＋4H+ → 2H2O ；②当然若电解质为中性或碱性时，则正极反应式就应只是O2+4e+2H2O → 4OH_。此时负极的反应式就可以由总电极方程式减去正极的电极方程式得到（注意此时唯一值得注意的是要将方程式中的氧气抵消掉）。又称为加减法书写电极反应式：如，熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极染气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池。完成有关的电池反应：（2000年理科高考综合卷26题）阳极电池反应式：2CO＋2CO32－→4CO2＋4e－阴极反应式________________；总反应式____________________________________。解析：此题中直接书写阴极的电极反应较困难，而总反应式的书写比较容易，在此不妨打破常规，进行逆向思维。先写出难度较小的总反应式，再根据题给条件的阳极电极反应式书写阴极反应式。由于阳极气和阴极气反应后生成CO2不和Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物反应，所以总反应式就是2CO＋02＝2CO3－（2CO＋2CO32－→4CO2＋4e－）就能得到阴极电极反应式：O2＋4e－＋CO2→CO32－再如：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由于正极反应式为氧气得电子的反应：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：CH3OH＋8OH_ →CO32-＋6H2O +6e-