半反应配平法快速书写电极反应式

1、半反应配平法快速书写电极反应式例1:写出下列氧化还原反应方程式，并指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。1、Al+HCl-2、Al+HNQ（稀）-3、Al+NaOH-【思考探索】这三个反应都是氧化还原反应，如果将其设计成原电池，请写出其对应的负极、正极反应。负极：正极：【方法总结】负极：正极：例2:分别写出氢、氧燃料电池，甲烷乙醇燃料电池在酸性、碱性、熔融碳酸盐、氧化物条件下的负极、正极反应。氢氧燃料电池：酸性（HkSO）:总反应：2屋+O2=2H2O负极：2H24e=4H+正极：O+4H+4e=2H2O碱性（KOH:总反应：2H2+O2=2H2O负极：2H2+4OH-4e=2H2O正极：Q

2、+2HO+4e=4ON熔融碳酸盐：总反应：2H2+O2=2H2O负极：2H2-4e+2CO2-=2CO+2H2。正极：Q+4e+2CO=2CO2-熔融氧化物：总反应：2H+O2=2H2O负极：2H24e+2c2=2H2O正极:O2+4e-=2C2-甲烷：酸性总反应：CH+2Q=CO+2HO正极2Q+8H+8e=4H2O负极CH+2H2O-8e=CO+8H+碱性总反应：CH+2Q+20H=CO2-+3HO正极:2O2+4H2O+8T=8O负极:CH4+10OH-8e=CO2-+7H2O熔融碳酸盐：总反应：CH+2O2=CO2+2H2O。正极：2Q+4CO+8e-=4CO2-负极：CH+4CO2-

3、8e=5CO+2HO。熔融氧化物：总反应：CH+2Q=CO2+2H2Q正极：O+4e=2O2-负极：CH+4O2-8e-=CO+2H2O。方法总结：酸作电解质用H+平衡电荷，碱作电解质用OH平衡电荷，熔融碳酸盐作电解质用CO2-平衡电荷,熔融氧化物作电解质用O2-平衡电荷。综上所述，燃料电池正极反应式本质都是Q+4e-=2O>-,在不同电解质环境中，其正极反应式的书写形式有所不同。牢记四种情况下的正极反应。因此在书写正极反应式时，要特别注意所给电解质溶液的酸碱性和电解质的状态。【直击高考】例3:（12年高考新课标26题）高铁酸钾（KzFeQ）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料

4、。FeCl3与KC1O在强碱性条件下反应可制取&FeO,其反应的离子方程式为。与MnO-Zn电池类似，K2FeQZn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为,该电池总反应的离子方程式为。解析：第一个方程式比较简单，第二个方程式，很多同学觉得无法书写，一是不知道怎么写，二是不能确定Fe被还原的价态。其实题目已经给了你信息，FeCl3与KCIO在强碱性条件下反应可制取&FeQ,反过来&FeO也可以被还原成Fe3+,又由于是碱性电池，所以Fe3+最终以Fe(OH)3存在，联立关系FeQ2-+3e_Fe(OH)3,配平方程式，根据电荷守恒前面带5个负

5、电荷，所以后面+5OH,再根据物料守恒前面+4H2O,得正极反应式为：FeO2-+3e-+4H2O=Fe(OH)+5OH。对于总反应，一可以采用与负极反式应：Zn-2e-+2OH=Zn(OH)2相力口的办法、二是确定了生成物采用配平的办法得总反应：2FeQ2+3Zn+8HO=2Fe(OH)+3Zn(OH)2+4OH。例4.(14浙江理综化学卷，Tii)馍氢电池(NiMH目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni(OH)2+M=NiOOH+MH。已知：6NiOOH+NHb+H2O+OH=6Ni(OH)2+NO2。下列说法

6、正确的是()A.NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OHB.充电过程中O口离子从阳极向阴极迁移C.充电过程中阴极白电极反应式：H2O+M+e-=MH+OH,HO中的H被M还原D.NiMH电池中可以用KOH§液、氨水等作为电解质溶液【答案】A【解析】NiMH电池放电过程中，NiOOH得到电子，故正极的电极反应式为：NiOOH+HO+e=Ni(OH)2+OH,A正确；充电过程中阴离子向阳极移动，OH离子从阴极向阳极迁移，B错误；充电过程中阴极的电极反应式：H2O+M+e=MH+OH,H2。中的一个H原子得到电子被还原，但不是被M还原、M只

7、是储氢金属或合金介质、并不参加反应，C错误；根据已知NiMH可以和氨水反应，故不能用于氨水作为电解质溶液，D错误。巩固练习：(2014全国理综II化学卷，T12)2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是A.a为电池的正极B,电池充电反应为LiMn2Q=Li1-XMnQ+XLiC.放电时，a极锂的化合价发生变化D.放电时，溶液中的Li+从b向a迁移【答案】C【解析】根据题给装置图判断，电极b是原电池的负极，电极反应式为Li-e-=Li+,电极a是原电池的正极，电极反应为LiMmQ+xLi+xe-=Li1-xMn2。A、综上所述，a是原电池的正极，A正确；B、

8、根据正负极的电极反应可知，电池充电反应为LiMnzQ=Li1-xMnQ+xLi,B正确；C放电时，a极镒的化合价发生变化，Li的化合价没有变化，C错误；D、放电时，溶液中的Li+从b向a迁移，D正确。【课后巩固练习】1.(2011安徽理综，6分)研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO+2Ag+2NaCl=NaMnO°+2AgCl.下歹U“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()A.正极反应式：Ag+CPe=AgClB,每生成1molNazMhOo转移2mol电子C. Na+不断向“水”电池的负极移动D

9、. AgCl是还原产物解析：本题考查电化学，意在考查电极反应式的书写、电子转移情况和溶液中离子的移动情况.电池的正极得电子，A项错误；阳离子向正极移动，C项错误；Ag化合价升高形成AgCl,AgCl是氧化产物，D项错误.答案：B2.（2014福建理综化学卷，丁1）某原电池装置如右图所示，电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl。下列说法正确的是（）曲离子交换膜厂hnolI1盐酸A.正极反应为：AgCl+e=Ag+ClB.放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成C.若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变D.当电路中转移0.01mole一时，交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子答案：D

10、.【解析】正极反应为氯气得电子与银离子变成氯化银沉淀，A错误；放电时交换膜右侧不会出现大量沉淀，B错误；氯化钠代替盐酸，电池总反应不变，C错误；当电路中转移0.01mole一时，左侧溶液中减少0.02mol离子，D正确。3.（2013安徽理综，6分）热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiClKCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为：PbSO+2LiCl+Ca=CaQ+Li2SO+Pb。下列有关说法正确的是（）A.正极反应式：Ca+2Cl2e=CaC2B.放电过程中，Li+向负极移动C.每车t移0.1mol电子，理论上

11、生成20.7gPbD.常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转解析：选D本题考查热激活电池，意在考查考生对原电池工作原理的理解能力。正极上发生还原反应，A项错误；放电过程中Li+向正极移动，B项错误；由电池总反应式可知，每转移0.1mol电子，理论上生成0.05molPb,质量为10.35g,C项错误；常温下，电解质不是熔融态，离子不能移动，不能产生电流，因此连接电流表或检流计，指针不偏转。4 .分别写出GH0、CH3OH燃料电池在酸性、碱性、熔融碳酸盐条件下负极反应式。5 .(2014全国大纲版理综化学卷，T9)右图是在航天用高压氢馍电池基础上发展起来的一种金属氢化物馍电池(MHNi

12、电池)。下列有关说法不正确的是'惊线网吠A.放电时正极反应为：NiOOHH2O+e-Ni(OH)2+OHB.电池的电解液可为KOH容液C.充电时负极反应为：M*OH-M+H20+eD.MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高【答案】C【解析】馍氢电池中主要为KOH作电解液，充电时，阳极反应：Ni(OH)2+OH=NiOOH+H2O+e,阴极反应：M+HO+e=MH+OH,总反应为M+Ni(OH)2=MH+NiOOH放电时，正极：NiOOH+H2OFeNi(OH)2+OH-,负极：M*OH-M+H20+e,总反应为MH+NiOOH=M+Ni(OH)以上各式中M为金属合金，MH吸附了氢原子的储氢合金。A放电时，正极：NiOOH+HO+e=Ni(OH)2+OH,故A正确；B、为了防止MH氢离子氧化，馍氢电池中电解液为碱性溶液，主要为KOH乍电解液，故B正确；C充电式，负极作阴极，阴极反应为M+H2O+e=MH+OH,故C错误；DM为储氢合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金，储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高，故D正确；6.(2013新课标全国H理综，4分)“ZEBRA蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是()B.电池的总反应是金属钠还原三