如用酚酞作指示剂 , 则溶液变红色的那一极附近溶液的性质为碱性 , 是H+放电导致c(OH-)>c(H+),H+放电是还原反应 , 故这一极为正极 。④ 如两极都是惰性电极(一般用于燃料电池) , 则可以通过定义和总反应式来分析 , 发生氧化反应的气体(或对应物质)所对应的一极为负极 。
如碱性溶液中的甲醇燃料电池 , 其总反应式为:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,CH3OH被氧化 , 则通入甲醇的一极为负极 , 通入氧气的一极为正极 。⑤ 如果题目给定的是图示装置 , 可根据电子流动方向或其它提示来分析正、负极 。
⑵ 书写电极反应式原电池的电极名称一旦确定 , 则相应电极的电极反应式也随之确定 。但书写电极反应式时还需注意以下几点:① 两极电极反应式中的电子得失数目(一般)保持相等 。
② 看负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子能否共存 , 若不能共存 , 则该电解质溶液中的阴离子也要写入负极的电极反应式中 。如Al-Cu-NaHCO3溶液构成的原电池中 , 因Al失去电子生成的Al3+能与HCO3-反应:Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑ , 故铝件(负极)上发生的反应为:Al-3e-+3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑ , 而不是仅仅写为:Al-3e-=Al3+ 。
③ 当正极上的反应物质为O2时(吸氧腐蚀) , 要注意电解质溶液的性质 。溶液为碱性时 , 电极反应式中不能出现H+;溶液为酸性时 , 电极反应式中不能出现OH- 。
如下面例2 。
6.怎样书写原电池正负极反应式怎样书写原电池正负极反应式
初学原电池知识时 , 同学们对书写原电池的电极反应式往往感到难以下手 。其实掌握一定的方法和步骤就会使难度大大降低 。
例如:已知以KOH为电解质的锌锰干电池的总反应为:
Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2,
试写出其电极反应式 。我们可以通过以下步骤完成该题:
1、利用氧化还原反应原理判断分别在正负极上参与放电的物质 , 即含有化合价升高的元素的物质因失去电子而为负极反应物;含有化合价降低的元素的物质因得到电子而为正极反应物 。据上述反应可知Zn由于由0价变为+2价为负极反应物 , MnO2中锰元素由于由+4价变为+3价为正极反应物 。
2、根据物质放电后生成物的组成和电解质溶液中存在的离子 , 找到电极反应中还需要的其它离子 。此时要注意溶液的酸碱性 , 从而判断应该是H+、OH-还是H2O参与了反应 。因Zn反应后生成了Zn(OH)2 , 而KOH为电解质 , 可知负极上OH—参与了反应 。MnO2生成了MnO(OH) , 即增加了氢元素 , 可知正极上有水参与了反应 。
3、根据电子守恒和电荷守恒写出电极反应式 , 即要注意配平和物质的正确书写形式 , 应按照离子方程式的书写要求进行 。上述反应的电极反应式为:
负极:Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2 正极:2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH-
(若只要求写正极的反应式 , 也可以写成MnO2+H2O+e-=MnO(OH)+OH-)
4、检查书写是否正确 , 即两电极反应式加起来应得到题目所给的总反应方程式(由此你想到了什么?对 , 总反应式减去一极得失电子数正确的电极反应式就得到另一极的电极反应式)
练习:下列反应是常见化学电源的反应原理 , 试写出各个电源的电极反应式:
(1)Zn+Ag2O+H2O= Zn(OH)2+2Ag(电解质溶液:KOH溶液)
(2)Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O(电解质溶液:硫酸)