归纳总结巧妙复习原电池

1、PAGE PAGE 4归纳总结巧妙复习原电池李晓冬江油市第一中学 四川 江油 621700内容提示：原电池电极反应式书写分类归纳及分析讲解关键词：原电池 电极反应 归纳在高三化学复习中，许多同学对于电化学复习效果不佳，主要在于原电池中电极反应式的书写存在较大的困难，若能巧妙的对于常规的原电池反应时行归类小结，掌握一定的书写规律，则会达到融会贯通，事半功倍的效果。一、原电池、电解池的区别判断：单池装置中，有外接电源的一定为电解池，无外接电源的一定为原电池。多池相连的装置中，有外接电源的，则每一个装置均为电解池，若无外接电源的装置，则两极活泼性差异最大的一池为原电池，其余均作电解池装置。二、常见的

2、原电池中电极反应的书写：有活泼金属作电极的原电池反应：第一类原电池，如铜锌原电池，其组成条件有三条：(1) 两个活泼性不同的电极(金属与金属、金属与石墨碳棒、金属与难溶金属氧化物)；(2) 电解质溶液，至少要能与一个电极发生有电子转移的氧化还原反应，一般是置换反应；(3) 两电极插入电解质溶液中且用导线连接。原电池中电极根据得失电子分为正负两极，失去电子发生氧化反应的一极为负极，得到电子发生还原反应的一极为正极，书写电极反应时先分析反应原理。找出两极相对活泼性：这种原电池中，相对活泼的金属作负极，负极发生氧化反应，负极材料失去电子被氧化，形成阳离子进入溶液；较不活泼的金属作正极，正极上发生还原

3、反应，溶液中原有的阳离子按氧化性强弱顺序在正极上得到电子被还原，析出金属或氢气，正极材料不参与反应。如：MgAlHCl溶液构成的原电池中，负极为Mg。 但MgAlNaOH溶液构成的原电池中，负极为Al（Mg与NaOH溶液不反应，Al是两性金属，可以与NaOH溶液反应）。再分析进入溶液的微粒能否在电解质环境中存在（得失电子不能同时在同极上发生），不能存在时应考虑其与电解质之间的后续反应。Mg、Al在酸性环境中构成原电池解析：在酸性环境中Mg 比 Al活泼，其反应实质为Mg的析氢蚀：负极：Mg-2e-=Mg2+正极：2H+2e-=H2总反应式：Mg+2H+=Mg2+H2Fe、Cu常温下在浓H2SO

4、4溶液中构成的原电池：解析：常温下在浓H2SO4中Fe会发生钝化，故此时Cu比Fe活泼。Cu+2H2SO4(浓)=Cu2+SO2+H2O+SO42- 负极：Cu-2e-=Cu2+正极：2H2SO4（浓）+2e-= SO2+H2O+SO42-Mg、Al在碱性环境中构成的原电池解析：在碱性环境中Al 比 Mg活泼，其反实质为Al与碱溶液的反应：2Al+2OH-+6H2O=2AlO2-+3H2+4H2O负极：2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O正极：6H2O+6e-=3H2+6OH-注意：Al-3e-=Al3+，此时Al3+在碱性环境不能稳定存在，会与OH-（过量）结合转化为AlO2-第

5、二类原电池的构成条件是：(1) 两个活动性不同的电极；(2) 任何电解质溶液( 酸、碱、盐皆可)；(3) 形成回路。 这类原电池的特点是电极与电解质溶液不发生置换反应，电解质溶液只起导电作用。其正极反应一般是吸氧腐蚀的电极反应式：O22H2O4e- 4OH。微电池(即若干微小的原电池)为不正规的原电池。合金或不纯的金属在潮湿空气中就能形成微电池。电化学腐蚀即微电池腐蚀，依然是原电池原理。一般原电池和微电池的区别在于前者中两个电极不直接接触，故前者电流是在导线中流动，而后者电流是在金属体内部流过。微电池腐蚀分为析氢腐蚀(发生在酸性较强的溶液里，正极上H+还原)和吸氧腐蚀 (发生在中性、碱性或极弱

6、酸性溶液里，正极上是氧气被还原：O22H2O4e- 4OH)。把铁钉和碳棒用铜线联接后，浸入0.01 molL的食盐溶液中，可能发生的现象是 ( ) A. 碳棒上放出氯气 B. 碳棒近旁产生OH C. 碳棒上放出氧气 D. 铁钉上放出氢气 E. 铁钉被氧化解析：由于Fe不与食盐溶液反应，属第二类原电池，溶液为中性，故发生吸氧腐蚀的反应。铁钉是负极，铁被氧化，Fe2e- Fe2+；碳棒上：O22H2O4e- 4OH。应选B、E。有人设计以Pt和Zn为电极材料，埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起博器的能源。它依靠人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作。请写出两极反应的方程式。正极

7、 _，负极 _。解析：Pt、Zn和人体体液应构成第二类原电池，Zn为负极，其电极反应为：Zn2e- = Zn2+，Pt为正极，发生吸氧腐蚀的反应，O22H2O4e- 4OH，但由于体液中有H+，产生的OH将与H+反应生成水，正极反应即为上述两反应之和： O22H2O4e- 4OH 4OH4H+ 4H2OMg、Al在中性环境中构志成原电池解析：在中性环境中Mg 比 Al活泼，但Mg、Al却不能与电解质反应，属第二类原电池，溶液为中性，故发生吸氧腐蚀的反应2Mg+O2+2H2O=2Mg2+4OH-负极：Mg-2e-=Mg2+正极：O2+2H2O+4e-=4OH-（思考：AlCuHCl溶液、AlCu

8、浓HNO3溶液构成的原电池中的负极分别为什么？电极反应式为什么？）燃料电池：燃料电池的电极反应（主要是负极的电极方程式）和总反应方程式的书写对于高三学生而言，是一个难点。在讲解时如果稍作一点技术处理的话，会让学生省很多事，也不易失分。因为我们知道，一般的燃料电池大多是可燃性物质（主要是可燃性气体或蒸汽）与氧气及电解质溶液共同组成的原电池，虽然可燃性物质与氧气在不同的电极反应，但其总反应方程式应该是可燃物在氧气中燃烧。当然由于涉及电解质溶液，所以燃烧产物可能还要与电解质溶液反应，再写出燃烧产物与电解质溶液反应的方程式，从而得到总反应方程式。这一步对大多数学生而言没什么难度。由于在反应中氧气由0价

9、变为2价，所以肯定是O2得电子，即O2作氧化剂是正极，接下来我们即可写出正极的电极反应式：O2+4e+2H2O=4OH_ (该反应式为常见的绝大多数燃料电池的正极反应式)。若此时电解质溶液为酸性，则反应过程可以理解为：正极上首先发生： O2+4e-=2O2+ 由于在酸性环境中大量存在H+ 故O2-会与H+结合成H20，故正极反应式应为： O2+4e4H+2H2O；当然若电解质为中性或碱性时，则正极反应式就应只是。此时负极的反应式就可以由总电极方程式减去正极的电极方程式得到（注意此时唯一值得注意的是要将方程式中的氧气抵消掉）。直接法书写电极反应式：以氢氧燃料电池为例：解析：H2、O2燃料电池中反

10、应实质为：2H2+O2=2HO电极上H2-2e-=2H+ O2+4e-=2O2+在不同环境中H+、O2-会与电解质发生不同的反应，故电极反应也相应不同：、酸性环境中：H+能稳定存在，O2-会与H+结合成H20，故：负极：2H2-4e-=4H+正极：O2+4H+4e-=2H2O、碱性环境中：H+不能稳定存在会与OH-结合成水，而O2-也不能稳定存在会与水结合形成OH-故：负极：2H2-4e-+4OH-=4H20正极：O2+2H2O+4e-=4OH-、中性环境中：H+能稳定存在：02-会与H20结合成OH-：故：负极：2H2-4e-=4H+正极：O2+2H20+4e-=4OH-、在能传导O2-的固

11、体电解解质中：由于O2-能存 ，而H+会与固体电解质中O2-结合形成水故：负极：2H2-4e-+2O2-=2H2O 正极：O2+4e-=2O2-加减法书写电极方程式：熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极染气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在650下工作的燃料电池。完成有关的电池反应：（2000年理科高考综合卷26题）阳极电池反应式：2CO2CO324CO24e阴极反应式_；总反应式_。解析：此题中直接书写阴极的电极反应较困难，而总反应式的书写比较容易，在此不妨打破常规，进行逆向思维。先写出难度较小的总反应式，再根

12、据题给条件的阳极电极反应式书写阴极反应式。由于阳极气和阴极气反应后生成CO2不和Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物反应，所以总反应式就是2CO022CO3（2CO2CO324CO24e）就能得到阴极电极反应式：O24eCO2CO32由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池。解析：CH3OH+O2CO2+H2O但：CO2在碱性环境中不存在，会与OH-反应生成CO32-CO2+2OH_ =CO32-+H2O故将、式进行叠加即为总反应：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O 由于正极反应式为氧气得电子的反应：O2+2H2O+4e=4OH_ 由于电解质溶液为碱性，所以正极的产物不再进一步反应，则负极的反应式为总反应方程式减去正极的反应式得