电极反应的技巧
一、书写电极反应的原则
电极反应是氧化还原反应,要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒.两电极反应式相加,消去电子后得电池总反应式,所以电池总反应式减去已知的一电极反应式得另一电极反应方程式.
二、书写电极反应的技巧
1．准确判断两个电极
例1．将锌片和铝片用导线相连,分别插入稀硫酸、浓硫酸中,写出两原电池中的电极反应式和电池反应式.
解析：稀硫酸作电解质溶液时,较活泼的铝被氧化,锌片上放出氢气,所以：负极(铝片)：2Al—6e—==2Al3+ 正极(锌片)：6H+ +6e—==3H2↑
电池反应：2Al +6H+ ==2Al3+ +3H2↑
浓硫酸作电解质溶液时,因常温下铝在浓硫酸中发生钝化现象,而锌能与浓硫酸反应,所以此时锌片作负极,铝片作正极：
负极(锌片)：Zn—2e—==Zn2+ 正极(铝片)：4H++SO42—+ 2e—==SO2↑+ 2H2O
电池反应：Zn+2H2SO4(浓)==ZnSO4+ SO2↑+ 2H2O
2．注意运用电池总反应式
例2．将铂丝插入KOH溶液作电极,然后向两个电极上分别通入甲烷和氧气,可以形成原电池.则通入甲烷的一极为电池的______极,这一极的电极反应式为_____________.
解析：甲烷燃烧发生的氧化还原反应为：CH4+2O2 ==CO2+ 2H2O,碱性溶液中CO2不可能释放出去：CO2+2OH—==CO32—+3H2O,所以电池总反应式为：CH4 +2O2+2OH—==CO32— +3H2O.通甲烷的一极发生氧化反应,故为负极.正极吸收氧,可看作发生吸氧腐蚀：2O2+ 4H2O+8e— == 8OH—,总反应减去正极反应得负极反应：CH4+10OH——8e—== CO32—+7H2O
3．关注电解质溶液的酸碱性
例3．美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源.
⑴用KOH作电解质溶液,电极反应产生的水,经冷凝后又可作为宇航员的饮用水,发生的反应为：2H2+O2==2H2O,则电极反应式分别为___________；
⑵如把KOH改为稀H2SO4作导电物质,则电极反应式为___________.
解析：在应用电池中,电解质参与电极反应,但在整个反应过程中只起桥梁作用,如酸性电解质,H+参加一个电极反应,但另一电极反应必有H+生成,同时不能出现OH－；碱性电解质也有类似情况.
答案：⑴负极：2H2—4e—==4H+,正极：O2+4H++4e—==2H2O；
⑵负极：2H2+4OH——4e—==4H2O,正极：O2+2H2O+4e—＝=4OH—.
4．不能忽视电子转移数相等
在同一个原电池中,负极失去的电子数必等于正极得到的电子数,所以在书写电极反应式时,要注意电荷守恒.这样可避免由总反应式改写成电极反应式所带来的失误,同时也可避免在有关计算中产生误差.