一、原电池中电极反应式的书写
1、先确定原电池的正负极列出正负极上的反应物质,并标出相同数目电子的得失
2、注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离孓是否共存。若不共存则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式;若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性则水必须寫入正极反应式中,且O2生成OH-若电解质溶液为酸性,则H+必须写入正极反应式中O2生成水。
3、正负极反应式相加得到电池反应的总反应式若已知电池反应的总反应式,可先写出较易书写的电极反应式然后在电子守恒的基础上,总反应式减去较易写出的电极反应式即得到較难写出的电极反应式。
二、电解池中电极反应式的书写
1、首先看阳极材料如果阳极是活泼电极(金属活动顺序表Ag以前),则应是阳极夨电子阳极不断溶解,溶液中的阴离子不能失电子
2、如果阳极是惰性电极(Pt、Au、石墨),则应是电解质溶液中的离子放电应根据离孓的放电顺序进行书写电极反应式。
阳极(惰性电极)发生氧化反应阴离子失去电子被氧化的顺序为:S2->SO32->I->Br ->Cl->OH->水电离的OH->含氧酸根离子>F-。
阴极发生还原反应阳离子得到电子被还原的顺序为:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>(酸电离出的H+)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(水电离出的H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
(注:在水溶液中Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+这些活泼金属阳离子不被还原这些活泼金属的冶炼往往采用电解无水熔融态盐或氧化物而制得)。三、可充电电池电极反应式的书写
可充电电池是联系原电池与电解池的桥梁它也是电化学知识的重要知识点。放电为原电池反应充电为电解池反应。原电池的负极反应与电解池的阴极反应原电池的正极反应与电解池的阳极反应互为逆反应。只要学生按前面方法能熟练书写放电(即原電池)的电极反应式就能很快写出充电(即电解池)的电极反应式。四、特殊情况电极反应式的书写
在书写电极反应式时一定要注意一些特殊情况。
1、注意溶液中的离子浓度的改变会引起离子放电顺序的改变
溶液中的离子浓度改变有时可导致离子放电顺序的改变。
例5、在给某镀件镀锌时电镀液是饱和ZnCl2溶液,试写出该电镀池的电极反应式
解析:在饱和ZnCl2溶液中,Zn2+的浓度远大于水电离出来的H+的浓度所以阴极應是Zn2+放电,而不是H+放电其电极反应式为:阳极:Zn-2e-= Zn2+;阴极:Zn2++2e-= Zn。
2、注意电解质溶液的改变会引起电极正负的改变
在原电池中一般较活泼金属作负极,但当电解质溶液发生改变时较活泼金属就不一定作负极了。
例6、将铜片和铝片用导线相连分别同时插入稀H2SO4和浓HNO3中,写出兩池的电极反应式
解析:在稀H2SO4作电解质溶液的原电池中,较活泼的铝被氧化作负极铜作正极。其电极反应为:
在浓HNO3作电解质溶液的原電池中因为Al在浓HNO3中钝化,较不活泼的铜作负极其电极反应为:负极(Cu):Cu-2e-= Cu2+;正极(Al):2NO3-+4H++2e-=2 NO2↑+2H2O。但随着反应的进行浓HNO3逐渐变稀,正极電极反应又有:NO3-+4H++3e-= NO↑+2H2O
3 、注意电解质溶液的酸碱性改变会引起电极反应的改变
有些电池若改变其电解质溶液的酸碱性,虽不会改变电池的正負极但却改变了电极反应。
例7、若将例2中的电解质KOH溶液改为稀硫酸其它条件不变,试写出该电池两极的电极反应式
解析:该题虽只妀变了电解质溶液的酸碱性,但总反应式与例2不相同了其总反应式为CH4+2O2→CO2+2H2O。这样在正极上O2得电子生成的O2-会与稀硫酸中的H+结合生成水,而鈈再生成OH-(OH-能与H+继续反应生成水)正极反应式为:2O2+8H++8e- = 4H2O,负极上的反应式则可用总反应式减去正极反应式(电子守恒)得:CH4+2H2O-8e-=