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+HNO（稀）-33、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】正极:负极：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:总反应：2H+0=2H0222负极：2H?4e=4H+总反应：2H+0=2H0负极：2屯+总反应：2H+0=2H0222负极：2H-4e-+2C0223总反应：2H+0=2H0222负

2、极：2H4e+202-=2H022甲烷:酸性总反应：CH+20=C0+2H04222正极20+8H+8e=4H022碱性总反应：CH+20+20H-=C02-+3H0423正极:20+4H0+8e=80H224熔融碳酸盐：总反应：CH+20=C0+2H0。4222正极：20+4C0+8e-=4C02-负极：223熔融氧化物：总反应：CH+20=C0+2H0。4222正极：0+4e-=202-负极：方法总结：酸作电解质用H+平衡电荷，碱作电解质用0H-平衡电荷，熔融碳酸盐作电解质用C032-平衡电荷,熔融氧化物作电解质用02-平衡电荷。酸性退迥）：碱性（KOH）：熔融碳酸盐:熔融氧化物:正极:0

3、+4H+4e=2H02222240H-4e=2H02正极:=2C0+2H02O+2H0+4e=40H22正极：0+4e+2C0=2C02-223正极:0+4e-=202-2负极CH+2H0-8e=C0+8H+4222负极:CH+100H-8e=C02-+7H0432CH+4C028e-=5C0+2H0。4322CH+402-8e-=C0+2H0。422综上所述，燃料电池正极反应式本质都是02+4e-=202-,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

4、26题）高铁酸钾（KFe0）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。TOC o 1-5 h z4FeCl与KClO在强碱性条件下反应可制取KFeO，其反应的离子方程式为。与MnOZn242电池类似，KFeOZn也可以组成碱性电池，KFeO在电池中作为正极材料，其电极反应式为424，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，FeCl与KClO在强碱性条件下反应可制取KFeO，反过来24KFeO也可以被还原成Fe3+,又由于是碱性电池，所以Fe3+最终以Fe(OH)存在

5、，联立关系FeO2-+3e_Fe(OH),TOC o 1-5 h z4343配平方程式，根据电荷守恒前面带5个负电荷，所以后面+5OH-，再根据物料守恒前面+4H2O,得正极反应式为：FeO2-+3e_+4HO=Fe(OH)+5OH-。对于总反应，一可以采用与负极反式应：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)相加的232办法、二是确定了生成物采用配平的办法得总反应：2FeO2-+3Zn+8HO=2Fe(OH)+3Zn(OH)+4OH-。232例4.(14浙江理综化学卷，TJ镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型oNiMH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

6、方程式是：Ni(OH)+M=NiOOH+MH已知：26NiOOH+NH+HO+OH-=6Ni(OH)+NO-。下列说法正确的是()222NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH+HO+e-=Ni(OH)+OH-22充电过程中OH-离子从阳极向阴极迁移充电过程中阴极的电极反应式：HO+M+e-=MH+OH-，HO中的H被M还原22NiMH电池中可以用KOH溶液、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+IHO+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

7、；充电过程中阴极的电极反应式：H2O+M+e-=MH+OH,H2O中的一个H原子得到电子被还原，但不是被M还原、M只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2bLiMnOiLiL厂快离子导体聚合物电解质a为电池的正极电池充电反应为LiMnO=LiMnO+XLi241-X24放电时，a极锂的化合价发生变化放电时，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

8、极反应式为Li-e-=Li+，电极a是原电池的正极，电极反应为LiMnO+xLi+xe-=LiMnO。241-x24A、综上所述，a是原电池的正极，A正确；B、根据正负极的电极反应可知，电池充电反应为LiMnO=LiMnO+xLi，B正确；C、放电时，a极锰的化合价发生变化，Li的化合价没有变化，C错误；D、241-x24放电时，溶液中的Li+从b向a迁移，D正确。【课后巩固练习】(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=NaMnOo+2AgCl.下列“水”电池在海水中放

9、电时的有关说法正确的是()正极反应式：Ag+Cl-e-=AgCl每生成1molNaMnO转移2mol电子2510Na+不断向“水”电池的负极移动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：B（2014福建理综化学卷，T/某原电池装置如右图所示，电池总反应为2Ag+Cl2=2AgClo下列说法正确的是（）2正极反应为：AgCl+e-=Ag+Cl-放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总

10、反应随之改变当电路中转移0.01mole-时，交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子答案：D.【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-时，左侧溶液中减少0.02mol离子，D正确。（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LiCl-KCl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：PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl+LiSO+Pb。下列有关说法正确的是（）224硫酸铅电极

11、无水LiCl-KCl钙电极电池壳正极反应式：Ca+2Cl-2e-=CaCl2放电过程中，Li+向负极移动每转移0.1mol电子，理论上生成20.7gPb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CH、CHOH燃料电池在酸性、碱性、熔融碳酸盐条件下负极反

12、应式。103(2014全国大纲版理综化学卷，T)右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物9镍电池(MHNi电池)。下列有关说法不正确的是郦MHL放电时正极反应为：NiOOH+HO+e-Ni(OH)+0H-22电池的电解液可为KOH溶液充电时负极反应为：MH+OH-fM+O+e-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】镍氢电池中主要为KOH作电解液，充电时，阳极反应：Ni(OH)+OH-=NiOOH+HO+e-，阴极反22应：M+HO+e-=MH+OH-,总反应为M+Ni(OH)=MH+NiOOH；放电时，正极：NiOOH+H2O+e-Ni(OH)

13、222+OH-，负极：MH+OHM+HO+e-，总反应为MH+NiOOH=M+Ni(OH)。以上各式中M为金属合金，MH为22吸附了氢原子的储氢合金。A、放电时，正极：NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-,故A正确；B、为了防止MH被氢离子氧化，镍氢电池中电解液为碱性溶液，主要为Koh作电解液，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；D、M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；(2013新课标全国II理综，4分)“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孑LNi/NiC和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。F列关于该电池的叙述错误的是(A.电池反应中有NaCl生成电池的总反应是金