如何书写原电池电极反应式

如何书写原电池电极反应式

原电池电极反应式的书写是学生学习《化学能与电能》知识时的一个重点和难点，有很多学生反映上课听不懂，题目做不出。但其却是每年高考考查的热点。如何准确书写原电池的电极反应式呢？

1.理解原电池的基本原理

原电池中其实就是发生氧化还原反应将化学能转化为电能，将氧化还原反应分在两极上进行。负极：氧化反应——失电子；正极：还原反应——得电子。

2.能判断原电池的正负极

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，镁不和naoh溶液反应而al可以反应，所以al为负极。

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，c为正极。

③可根据电子流动方向来分析正、负极。负极：流出电子；正极：流入电子。

④如两极都是惰性电极，则可以通过总反应式来分析，发生氧化反应的一极为负极，

发生还原反应的一极为正极。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。

3.原电池中电极反应式的书写步骤

①写出原电池总反应（写成离子方程式），分析其中电子转移；

②找出在正极和负极上的反应物及生成物；

③根据原子守恒，把反应物和生成物中没有推断出的物质拼凑出来；

④由电荷守恒、得失电子守恒配平写出半反应。

4.实例演练

a．仅有一电极材料参加反应

（1）酸性介质

(2)中性介质

(3)将上例改为碱性介质时与中性介质电极反应式、总反应式一样。

(4)将上例改为含不活泼金属的盐溶液cuso4溶液

b.两个电极材料都参加反应

已知铅蓄电池在放电和充电时反应如下：

pb+pbo2+2h2so4 2pbso4+2h2o

试写出其放电和充电时各极的反应式。

分析：①在放电过程中，易推出正、负极材料。负极：pb；正极：pbo2

②本题现已经直接给出氧化产物和还原产物，可以直接写出。

负极：pb－e→pbso4

正极：pbo2+原子守恒→负极的半电e－

③根据池反应中，生成物比反应物多一个so42－离子，而该电解溶液是h2so4，自然可以提供so42－离子，所以在反应物中加上一个so42－离子；同样，正极的半电池反应中，反应物也应加上so42－离子，可这样又造成反应物中o原子数目多，根据生成物要以稳定物质的形式存在，那么在酸性电解质溶液中应该生成稳定物质h2o。此时，不仅把生成物中的h2o拼凑出来，同时还应拼凑出反应物中能够提供h元素的应该是h+离子（因为是酸性溶液，所以不能是oh－离子）。

负极：pb+so42－－e－→pbso4

正极：pbo2+h++so42－+e－→pbso4+h2o

④根据电荷守恒易配平之。

负极：pb+so42－－2e－=pbso4

正极：pbo2+4h++so42－+2e－= pbso4+2h2o

c.电极材料本身均不参加反应

飞船上使用的电池是氢氧燃料电池（如右图）。两电极均由多孔性碳组成。通入气体在电极表面放电，总反应式为 2h2+o2

=2h2o。分别写出在酸性和碱性介质中的电极方程式。

分析：此类电池电极不参加反应，失电子的物质为负极，得电子的物质为正极。书写电极反应要考虑介质；若介质为酸性时反应式两边不出现oh－；碱性介质反应式两边不出现h+。