原电池电极反应式的书写策略-雅安中学.DOC

原电池电极反应式的书写策略 四川省雅安市雅安中学 郑环蓉 邮编 625000 摘要 中学阶段常见原电池通常有三类：1、用除Au、Pt外的金属作负极的原电池。 2、燃料电池。3、可充电放电的电池。本文主要介绍三类原电池电极反应式的书写方法和共同的书写法。 关键词 原电池 电极反应式 加减法 正文 一、常见原电池的电极反应式 （一）用除Au、Pt外的金属作负极的原电池 1、电解质溶液呈中性或弱碱性 ①　钢铁的腐蚀：Fe|溶有O2的水膜|C 负极 2Fe－ 4e--=2Fe2+ 正极　O2+2H2O+4e－=4OH－ ②　海水标志灯：Ａl|溶有O2的NaCl溶液|C 负极 4Al－12e－＝4Al3+ 正极 3O2+6H2O+12e－=12OH- ③ 心脏起搏器：Zn |血液| Pt 负极 2Zn－4e－=2Zn2+ 正极 O2+2H2O+4e－＝4OH－ 此类原电池的电极反应式可归纳如下： 负极 金属－ne－=金属阳离子 正极 O2+2H2O+4e－=4OH－ 2、电解质溶液呈强酸性 ① 溶液中H+在正极放电（H+来自非氧化性酸，负极金属在金属活动顺序表中 位于H之前） Cu| | Zn 如： 负极 Zn－2e－=Zn2+ 正极 2H++2e－＝H2↑ -_ _ -_- -- 稀H2SO4 ② 正极发生吸氧腐蚀（负极金属在金属活动顺序表中位于H之后，Pt之前）。 如： 负极 2Cu－4e－=2Cu2+ Cu | | C 正极 O2+2H2O+4e－＝4OH－ -_ _ -_- --- 稀H2SO4 ③ 酸根离子在正极放电（酸为氧化性酸） 如：负极 3Cu－6e－=3Cu2+ Cu| | C 正极 2NO3++8H++6e－＝2NO↑+4H2O -_ _ -_- -- 稀HNO3 注：若酸为浓HNO3，两极材料为Al或Fe和除Au、Pt之外的金属，此时Al或Fe应作原电池的正极。因为Al或Fe常温时在浓HNO3中会钝化，活动性已大幅度减弱。 3、溶液呈弱酸性（弱酸性由盐的水解反应引起，如Cu2+、Fe3+、Ag+ 等），正极上应是电解质的阳离子放电。 如：负极 Fe－2e－=Fe2+ Cu| | Fe 正极 2Fe3++2e－＝2Fe3+ -_ _ -_- -- - FeCl3溶液 4、溶液呈强碱性 ① 两极材料中无铝——正极发生吸氧腐蚀 ② 两极材料中有铝，此时铝作原电池的负极。因为在强碱性溶液中铝比其他金属活泼。 负极：2Al－ 6e－+8OH－=2AlO2－+4H2O 正极：6H2O+6e－＝3H2↑+6OH－ 该类电池的共同点：负极的电极反应本质类同，皆为金属失电子的反应。关键在于两极活动性的判断（金属活动性强弱主要取决于自身结构，但也要受外界环境影响）。而正极则视电解质溶液的不同而不同。 （二）燃料电池 １、熔融盐燃料电池 反应原理示意图 以熔融碳酸盐电池为例，用一定比例的 　　负极 O 正极 LiCO3和Na2CO3低熔混和物为电解质，操作温度 4e－ 为650℃，在此温度下以镍为催化剂，以煤气（CO、 650℃ H2）直接作燃料，其工作原理如图1所示。仔细观 4e－　　　　　　　　　　　　　　　　　4e－ 察知：　 CO+H2 2CO32－ O2 H2O 3CO2 H2O+CO2 2CO2 图1 ① 正极：1mol O2得4mol e－和2molCO2反应生成2CO