电化学易错点3:不会正确书写原电池的电极反应式

化学圈李先生 2024-04-02 21:19:02
【分析】 1.电极反应遵循的三个守恒 观察铅蓄电池的正、负极电极反应 负极反应 Pb(s)+SO4(2-)(aq)-2e-===PbSO4(s) 正极反应 PbO2(s)+4H+(aq)+SO4(2-)(aq)+2e-===PbSO4(s)+2H2O(l) 总反应 Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)+2H2O(l) 规律 任何一个电极反应等号左、右两边一定遵循:得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒 (1)得失电子守恒 ①失电子:电荷数为+m;得电子:电荷数为-n ②元素的化合价每升高一价,则元素的原子就会失去一个电子 ③元素的化合价每降低一价,则元素的原子就会得到一个电子 (2)电荷守恒:电极反应左、右两边的正电荷和负电荷数相等 (3)原子守恒(质量守恒):电极反应左、右两边同种原子的原子个数一定相等 2、电极反应的书写方法 (1)拆分法:针对比较简单的原电池可以采取拆分法,先确定原电池的正、负极,列出正、负极上反应的物质,并标出相同数目电子的得失 a.写出原电池的总反应,如2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ b.把总反应按氧化反应和还原反应拆分为两个半反应,注明正、负极,并依据质量守恒、电荷守恒及电子得失守恒配平两个半反应: 正极:2Fe3++2e-===2Fe2+ 负极:Cu-2e-===Cu2+ 【微点拨】注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存,则电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式中 (2)加减法:正、负极反应相加得到电池反应的离子方程式。反之,若能写出已知电池的总反应的离子方程式,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 复杂电极反应式===总反应式—简单的电极反应式 a.写出总反应,如Li+LiMn2O4===Li2Mn2O4 b.写出其中容易写出的一个半反应(正极或负极),如 负极:Li-e-===Li+ c.利用总反应式与上述的一极反应式相减,即得另一个电极的反应式,即 正极:LiMn2O4+Li++e-===Li2Mn2O4 (3)“三步法”书写电极反应——按顺序书写:以“甲醇——氧气——KOH溶液”为例 以“甲醇——氧气——KOH溶液”为例 第一步:得失电子守恒 失电子 电荷数为+m;得电子 电荷数为-n 负极的甲醇在碱性环境中变成CO 32-失去6个电子,写成-6e-;正极的O2到底是变成了OH-还是H2O,一定是得到4个电子,写成+4e-,此步称之为得、失电子守恒 负极反应:CH3OH-6e-— CO32-; 正极反应:O2+4e-—; 第二步:电荷守恒 此时负极反应左边的电荷数为+6,右边的电荷数为-2,电荷显然不守恒,为了使左、右两边电荷守恒必需在左边配8个OH-;正极反应的左边电荷数为-4,右边的电荷数为0,为了使左、右两边电荷守恒必需在右边配4个OH-,此步称之为电荷守恒 负极反应:CH3OH—6e—+8OH-—CO32-; 正极反应:O2+4e-—4OH-; 第三步:原子守恒 观察负极反应左、右两边的原子个数,C守恒,H、O不守恒,需在右边配6 个H2O;而正极反应H、O不守恒,需在左边配2个H2O,此步称之为原子守恒 负极反应:CH3OH—6e-+8OH-+6H2O===CO32-; 正极反应:O2+4e-+2H2O===4OH-; 【微点拨】 ①该法书写电极是各写各的电极,因此正负极电子数可能不相等,所以最后再用最小公倍数写出总方程式 ②若为酸性介质,先补H+,另一边补H2O;若为碱性介质,先补OH—,另一边补H2O ③有机物中化合价处理方法:“氧-2,氢+1,最后算碳化合价”,并且要注意溶液环境与产物之间的反应,碱性环境下,C元素最终产物应为CO32- ④水溶液中不能出现O2-;碱性溶液反应物、生成物中均无H+;酸性溶液反应物、生成物中均无OH-,中性溶液反应物中无H+ 和OH-
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