原电池电极反应式的书写

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1、原电池电极反应式的书写 一、首先判断原电池的正负极 （1）负极：一般来说，较活泼的金属失去电子，为原电池的负极，这时负极材料本身被氧化，其电极反应式有两种情况：①负极金属失去电子后生成的金属阳离子不与电解质溶液的成分反应，此时的电极反应式可表示为：M－ne－＝Mn+；②负极金属失去电子后生成的金属阳离子与电解质溶液的成分反应，此时的电极反应要将金属失去电子后的反应、金属阳离子与电解质溶液的反应叠加在一起，如铅蓄电池的负极反应为：Pb+SO42－－2e－＝PbSO4。还有一种情况是负极材料本身不反应，如燃料电池，在书写负极反应式时，要将燃料失电子的反应极其产物与电解质溶液中的反应叠加在一起

2、书写，如：H2－O2（KOH溶液）电池的负极反应为：H2+2OH－－2e－＝2H2O。 （2）正极：先判断在正极发生反应的物质，其电极反应式有两种情况：①当负极材料与电解质溶液能发生自发的化学反应时，在正极上发生电极反应的物质是电解质溶液中的某种微粒；②当负极材料与电解质溶液不能发生自发的化学反应时，在正极上发生电极反应的物质是溶解在电解质溶液中的O2。后再根据具体情况写出正极反应式，在书写时也要考虑正极反应产物是否与电解质溶液反应的问题，若反应也要书写叠加后的反应式。 二、根据原电池反应书写电极反应式 （1）找出发生氧化反应和还原反应的物质，确定正负极产物。 （2）利用电荷守恒分别写出

3、电极反应式。 （3）验证：两个电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同，则书写正确。 三、需要注意的问题 （1）在正极上，若是电解质溶液中的某种离子被还原，无论该离子是强电解质提供的，还是弱电解质提供的，一律写成离子符号；而在原电池反应式中，要遵循离子方程式的书写规则，只有易溶的强电解质才用离子符号来表示。 （2）根据金属的活泼性判断原电池的正负极不是绝对的，还要看电解质溶液，如镁片和铝片插入氢氧化钠溶液中组成的原电池虽然镁比铝活泼，但由于铝和氢氧化钠溶液反应失去电子被氧化，因而铝是负极，此时的电极反应为： 负极：2Al－6e－===2Al3+ 正极：6H2O+6e－===6OH－+3H

4、2↑或2Al3++2H2O+6e－+2OH－===2AlO2－+3H2↑ 再如，将铜片和铝片同时插入浓硝酸中组成原电池时，由于铝在浓硝酸中发生了钝化，铜却失去电子是原电池的负极被氧化，此时的电极反应为： 负极：Cu－2e－===Cu2+ 正极：2NO3－+4H++2e－===2NO2↑+2H2O （3）要注意电解质溶液的酸碱性 在正负极上发生的电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系。如氢－氧燃料电池就分酸式和碱式两种，在酸性溶液中的电极反应： 负极：2H2－4e－===4H+  正极O2+4H++4e－===2H2O 如果是在碱性溶液中，则不可能有H+出现，同样在酸性溶液中，也不

5、能出现OH－。由于CH4、CH3OH等燃料电池在碱性溶液中，碳元素是以CO32－离子形式存在的，故不是放出CO2。 （4）还要注意电子转移的数目 在同一个原电池中，负极失去电子的总数一定等于正极得到电子的总数，所以在书写电极反应式时，要注意电荷守恒。这样可避免在有关计算时产生错误或误差，也可避免由电极反应式写总反应方程式或由总方程式改写电极反应式时所带来的失误。 （5）抓住总的反应方程式 从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池。而两个电极相加即得总的反应方程式。所以对于一个陌生的原电池，只要知道总的反应方程式和其中的一个电极反应式，就可写出另一个电极反应式。 举例分析： 

6、【例题1】CH3OH和O2在KOH溶液中组成燃料电池，该电池的负极反应式为_____。 解析：第一步：找氧化还原反应中的对应关系：氧化剂——还原产物；还原剂——氧化产物，在负极反应。即：负极：CH3OH（还原剂）→CO32－（氧化产物） 第二步：分析电子转移的物质的量，CH3OH中碳元素为－2价，CO32－中碳元素为+4价，1molCH3OH转移6mol电子。即负极：CH3OH→CO32－+6e－ 第三步：依据电荷原理配平以上电极反应式，缺少的物质从反应介质中寻找。因为该电池为碱性电池，而且左右相差8mol负电荷，所以应该在左边添加8molOH－。即： 负极：CH3OH+8OH－=== 

7、CO32－ +6e－ 第四步：OH－或H+与H2O为对应关系，即一边有OH－或H+，则另一边有H2O。所以负极反应式为：CH3OH+8OH－=== CO32－ +6e－+6H2O或CH3OH－6e－+8OH－=== CO32－+6H2O 答案：CH3OH+8OH－===CO32－+6e－+6H2O或CH3OH－6e－+8OH－=== CO32－+6H2O 变式 若将KOH的碱性反应环境变为酸性环境，则该电池的负极反应式为_____。