原电池正负极的判断与电极反应式的书写 1.原电池正负极的判断方法 (1)根据氧化还原反应的原理来判断
正极:接收电子发生还原反应的电极,负极:提供电子发生氧化反应的电极。如铜锌原电池中,锌失去电子,所以锌是负极。 (2)由两极的相对活泼性判断
正极:一般为相对活泼性较差的金属或导电的非金属;负极:一般为相对活泼性较强的金属。能够用这种方法判断正负极的原电池,其负极材料要和电解质溶液发生反应,如MgAlHCl构成的原电池中,负极为Mg,但MgAlNaOH构成的原电池中,负极为Al。 (3)根据电子或离子的移动方向判断
根据外电路中自由电子的运动方向判定:电子流出的为负极,流入的为正极;根据内电路中自由离子的运动方向判定:阳离子移向的为正极,阴离子移向的为负极 2.电极反应式的书写 (1)一般电极反应式的书写
(2)复杂电极反应式的书写
正负极反应式相加得到电池反应的总方程式,若能写出已知电池反应的总方程式,可以减去较易写出的电极反应式,从而得到较难写出的电极反应式。
如CH4酸性燃料电池中,负极反应式为: CH4+2O2===CO2+2H2O总反应式 2O2+8H++8e-===4H2O正极反应式 CH4+2H2O-8e-===CO2+8H+负极反应式
(2009年海南单科)LiSOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4SOCl2。电池的总反应可表示为:4Li+2SOCl2===4LiCl+S+SO2 请回答下列问题:
(1)电池的负极材料为____________,发生的电极反应为
________________________________________________________________________;
(2)电池正极发生的电极反应为
________________________________________________________________________;
(3)SOCl2易挥发,实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中,实验现象是________,反应的化学方程式为
__________________________________________________;
(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行,原因是________________。
【解析】 (1)、(2)电池负极发生氧化反应,正极发生还原反应。(3)由NaOH与SOCl2反应的产物为Na2SO3、NaCl可知,SOCl2与水反应生成H2SO3和HCl。(4)由于电池材料易与水、O2反应。 答案】 (1)锂 Li-e-===Li+ (2)2SOCl2+4e-===4Cl-+S+SO2
(3)出现白雾,有刺激性气体生成 SOCl2+H2O===2HCl↑+SO2↑
(4)锂是活泼金属,易与H2O、O2反应;SOCl2也可与水反应 友情提醒
书写原电池电极反应式时要特别注意两点:一是电解质溶液的酸碱性,二是在燃料电池中往往有传导物质,注意其参与反应。
1.固体氧化物燃料电池(SOFC)的工作原理如图所示,已知电池中电解质为熔融固体氧化物,O2-可以在其中自由移动。下列有关说法科学合理的是( )
A.电极b为电池负极,电极反应式为O2+4e-===2O2- B.固体氧化物的作用是让电子在电池内通过
C.若H2作为燃料气,接触面上发生的反应为H2+OH--2e-===H++H2O
D.若C2H4作为燃料气,接触面上发生的反应为C2H4+6O2--12e-===2CO2+2H2O
解析:负极应该发生氧化反应,A错;电子在外电路中通过,固体氧化物通过氧负离子,B错;燃料在接触面上与氧负离子反应,失去电子,C错;D正确。 答案:D
(2009年广东理基)钢铁生锈过程发生如下反应: ①2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2;
②4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3; ③2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O。 下列说法正确的是( )
A.反应①、②中电子转移数目相等 B.反应①中氧化剂是氧气和水
C.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀
【解析】 反应①中的氧化剂只有O2而没有H2O,因为H2O中的氢、氧元素的化合价均未发生变化,B错。C项中两种活泼性不同的金属相接触,较活泼的易发生腐蚀,故C项错误。钢铁在潮湿的空气中主要发生的是电化学腐蚀,D错误。 【答案】 A