复杂电极反应式的书写方法论文_袁林庆

复杂电极反应式的书写方法论文_袁林庆

山东省垦利第一中学 257500

电化学是高考的重点,而复杂电极反应式的书写既是高考的重点又是高考的难点,在高考复习时如何教会学生分析和书写电极反应式、把握高考的动向是摆在我们每个化学教师面前的课题。我在教学中经过几年的高三复习和对考点的研究归纳了如下书写复杂电极反应式的方法:

一、总反应式-正极(或阳极)反应式=负极(或阴极)反应式,但应注意得失电子守恒

如铅蓄电池的充电、放电总反应为:

Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O。

1.放电为原电池,总反应式为:

Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。

负极反应式:Pb+SO42--2e-=PbSO4(考虑后续反应)。则正极反应式可由总反应式减负极反应式得到:

PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O。

2.充电为电解池,总反应为:

2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4。

阴极反应式:PbSO4+2e-=Pb+SO42-。

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则阳极反应可由总反应式减阴极反应式得到:

PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-。

二、根据条件和信息直接书写陌生电极反应式

具体方法是:

1.找出发生化合价变化的元素所在的离子或物质(实际就是找氧化剂和还原产物、还原剂和氧化产物),在电极反应式等号两侧写出含变价元素的反应物、产物并标出化合价,并根据化合价变化计算得失电子数目。

2.结合溶液所处酸碱性等环境,在电极反应式的两侧添加H+、OH-等以保持电荷守恒。

3.结合原子守恒和溶液所处酸碱性等环境,在电极反应式的两侧添加H2O等,综合分析配平写出正确的电极反应式。

注意:非水溶剂、金属离子导电等情况具体问题具体分析。

三、举例:甲烷碱性燃料电池中的电解质溶液为KOH,写出负极反应式

方法一:“总反应式-正极反应式=负极反应式”而得到,但总反应式书写时应考虑CH4生成的CO2还要与KOH反应生成K2CO3,所以总反应的离子方程式为CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O。正极反应式为2O2+4H2O+8e-=8OH-,故利用上述方法得负极反应式为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O。

方法二:直接构造电极反应式。分析:

1.发生化合价变化的元素为C,其所在的物质或离子为CH4(化合价为-4价)和CO32-(化合价为+4价),根据化合价变化计算得失电子数目:CH4-8e-→CO32-。

2.结合溶液所处碱性环境,在电极反应式的左侧添加OH-以保持电荷守恒:

CH4+10OH--8e- →CO32-。

3.结合原子守恒在电极反应式的右侧添加H2O,综合分析配平写出正确的电极反应式:

CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O。

故答案:负极反应式为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O。

论文作者:袁林庆

论文发表刊物:《教育学》2016年12月总第111期

论文发表时间:2017/3/6

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