2020春高中化学 专题讲座（二）鲁科版必修2

-1-EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.专题讲座(二)原电池电极反应式的书写一、书写遵循的原则原电池两电极上分别发生氧化反应和还原反应，因此电极反应式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒。弱电解质、气体和难溶物均写成化学式，其余的以离子形式表示。正极反应产物、负极反应产物根据题意或化学方程式确定，也要注意电解质溶液的成分对电极产物的影响。二、电极反应式的书写类型1．根据装置书写电极反应式。首先判断该电池所依据的化学反应，从而确定两个半反应，即电极反应。2．给出总反应式，写电极反应式。(1)各类电极反应式的一般书写步骤：①列出物质，标出电子的得失。②选离子，配电荷。③配个数，巧用水。④两式加，验总式。(2)如以2H2＋O2===2H2O为例，当电解质溶液为KOH溶液时的电极反应式的书写步骤：①负极反应式的书写：a．根据总反应方程式列出总式，两边化合价升高的有关物质为H2，转移电子数为4e－，2H2－4e－===4H＋。b．根据电解质溶液的酸碱性，用H＋或OH－或其他离子配平，使两边电荷总数相等。2H2＋4OH－－4e－===4H2O。电子带负电荷，在碱性溶液中，电极反应式中不应出现H＋。c．利用H2O使两边的元素守恒，即得：2H2－4e－＋4OH－===4H2O。②正极反应式的书写如下：O2＋4e－===2O2－；O2＋2H2O＋4e－===4OH－。碱性溶液中提供H＋使O2－变为OH－的是水，要写成化学式的形式。③将正、负极反应式相加，若得到总反应式，说明写法正确。三、给出电极反应式书写总反应方程式根据给出的两个电极反应式，写出总反应方程式时，首先要使两个电极反应式的得失电子相等，然后将两式相加，消去反应物和生成物中相同的物质即可。注意：若反应式同侧出现不能共存的离子，如H＋和OH－、Pb2＋和SO2－4，要写成反应后的物质H2O和PbSO4。[练习]________________________________________-2-1．锂电池是一种新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式为Li＋MnO2===LiMnO2，下列说法中正确的是()A．Li是正极，电极反应为Li－e－===Li＋B．Li是负极，电极反应为Li－e－===Li＋C．Li是负极，电极反应为MnO2＋e－===MnO－2D．Li是负极，电极反应为Li－2e－===Li2＋解析：分析锂电池的总反应式可知：Li发生氧化反应(作负极)，MnO2发生还原反应(作正极)。答案：B2．汽车的启动电源常用铅蓄电池，其放电时的原电池反应如下：PbO2＋Pb＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。根据此反应判断，下列叙述中正确的是()A．Pb是正极B．PbO2得电子，被氧化C．负极反应是Pb＋SO2－4－2e－===PbSO4D．电池放电时，溶液的酸性增强解析：从铅蓄电池的放电反应可以看出：放电过程中Pb失去电子变为Pb2＋，发生氧化反应，因而Pb是负极；PbO2得到电子发生还原反应，被还原；反应过程中消耗了H2SO4，使溶液的酸性减弱。答案：C3．(2019·全国卷Ⅲ)为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D­Zn)可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D­Zn­NiOOH二次电池，结构如图所示。电池反应为Zn(s)＋2NiOOH(s)＋H2O(l)放电充电ZnO(s)＋2Ni(OH)2(s)。下列说法错误的是()A．三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高B．充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)＋OH－(aq)－e－===NiOOH(s)＋H2O(l)C．放电时负极反应为Zn(s)＋2OH－(aq)－2e－===ZnO(s)＋H2O(l)D．放电过程中OH－通过隔膜从负极区移向正极区解析：结合题意和题图可知，放电时相当于原电池，结合反应前后Zn、Ni元素的化合价变化可写出充、放电时的电极反应式。该电池采用的三维多孔海绵状Zn具有较大的表面积，可以高效沉积ZnO，且所沉积的ZnO分散度高，A正确；根据题干中总反应可知该电池充电时，-3-Ni(OH)2在阳极发生氧化反应生成NiOOH，其电极反应式为Ni(OH)2(s)＋OH－(aq)－e－===NiOOH(s)＋H2O(l)，B正确；放电时Zn在负极发生氧化反应生成ZnO，电极反应式为Zn(s)＋2OH－(aq)－2e－===ZnO(s)＋H2O(l)，C正确；电池放电过程中，OH－等阴离子通过隔膜从正极区移向负极区，D错误。答案：D4．燃料电池是目前电池研究的热点之一。现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如图所示，a、b均为惰性电极。下列叙述不正确的是()A．a极是负极，该电极上发生氧化反应B．b极反应是O2＋4OH－－4e－===2H2OC．总反应方程式为2H2＋O2===2H2OD．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源解析：A项，a极通H2为负极，电极反应为2H2＋4OH－－4e－===4H2O，发生氧化反应；B项，b极通O2为正极，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B项不正确；C项，正负极电极反应式相加得总反应为2H2＋O2===2H2O；D项，氢氧燃料电池的能量高，且产物为水，对环境无污染，故是具有应用前景的绿色电源。答案：B