摘 要:電極反應式的書寫是歷年高考中的熱點,學生在書寫時常會遇到一些困難,為了能夠讓學生準確快速地書寫出電極反應式,特將教學中的處理方式與大家共享。
關鍵詞:電極反應式;原電池;電子守恒
在傳統教學中,我們關于原電池的書寫首先判斷原電池的類型,原電池共分為三類:(1)一次電池;(2)二次電池;(3)燃料電池。然后根據不同的類型采用不同的方法。如,一次電池首先研究出總的電池反應,然后書寫負極反應式,再用總-負極反應式=正極反應式,燃料電池則先根據燃料書寫燃料的燃燒化學方程式,再結合電解質溶液,寫出總的電池反應,然后書寫正極的電極反應式,再利用總的電池反應-正級反應式=負極反應式,在書寫時要注重“量”的關系和電子守恒。
我通過靜下來仔細地分析,無論何種原電池,原電池的實質均是氧化還原反應,氧化還原反應均遵循電子守恒,可用雙線橋法來分析。首先可以結合題目書寫出電池反應,然后利用雙線橋法分析氧化還原反應,寫出正、負極的反應物,轉移電子數及對應的產物,再結合電解質介質,利用電荷守恒書寫完整的電極反應式。
例1.書寫以Fe、Cu為電極,FeCl3溶液為電解質的電極反應式。
先根據氧化還原理論得出總的電池的反應:Fe+2Fe3+=3Fe2+
然后利用雙線橋法分析:則負極:Fe-2e-=Fe2+正極:2Fe3++2e-=2Fe2+
例2.Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOHZn(OH)2,由題知該電解質為堿性介質。(1)利用雙線橋法分析,得出:
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(2)書寫部分電極反應式:負極:Zn-2e-=Zn(OH);
正極:2MnO2+2e-=2MnOOH
(3)利用電解質及電荷守恒:
負極:此電解質介質為堿性溶液,則應配OH-或H2O,利用電荷守恒,左邊現帶2個mol正電荷,則左邊配2molOH-
負極:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
正極:左邊帶2mol負電荷,則右邊補充2molOH-
2MnO2+2e-=2MnOOH+2OH-,再利用原子守恒左邊配2molH2即可2MnO2+2e-+2H2O=2MnOOH+2OH-
例3.CH3OH酸性燃料電池,(1)首先書寫總的電池反應: 2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O;
(2)用雙線橋法分析:
(3)書寫部分電極反應式:負極:2CH3OH-12e-=2CO正極:3O2+12e-=H2O
(4)結合電解質介質利用電荷守恒。
題中為酸性介質,則兩邊應補充H+、H2O利用電荷守恒,在負極左邊此時帶12mol正電荷,則在右邊補充12molH2O,負極反應式完成。
2CH3OH-12e-+2H2O=2CO2+12H+
正極則同理可得3O2+12e-+12H+=6H2O
(作者單位 湖北省宜昌市夷陵區小溪塔高中)
編輯 王團蘭