怎么写原电池的总反应方程式

怎么写原电池

1. 如何写原电池和电池的电极反应

一、首先判断原电池的正负极

(1)负极：一般来说，较活泼的金属失去电子，为原电池的负极，这时负极材料本身被氧化，其电极反应式有两种情况：①负极金属失去电子后生成的金属阳离子不与电解质溶液的成分反应，此时的电极反应式可表示为：M-ne-=Mn+；②负极金属失去电子后生成的金属阳离子与电解质溶液的成分反应，此时的电极反应要将金属失去电子后的反应、金属阳离子与电解质溶液的反应叠加在一起，如铅蓄电池的负极反应为：Pb + SO42- - 2e- = PbSO4。还有一种情况是负极材料本身不反应，如燃料电池，在书写负极反应式时，要将燃料失电子的反应极其产物与电解质溶液中的反应叠加在一起书写，如： H2-O2(KOH溶液)电池的负极反应为：H2 + 2OH--2e-=2H2O。

(2)正极：先判断在正极发生反应的物质，其电极反应式有两种情况：①当负极材料与电解质溶液能发生自发的化学反应时，在正极上发生电极反应的物质是电解质溶液中的某种微粒；②当负极材料与电解质溶液不能发生自发的化学反应时，在正极上发生电极反应的物质是溶解在电解质溶液中的O2。后再根据具体情况写出正极反应式，在书写时也要考虑正极反应产物是否与电解质溶液反应的问题，若反应也要书写叠加后的反应式。

二、根据原电池反应书写电极反应式

(1)找出发生氧化反应和还原反应的物质，确定正负极产物。

(2)利用电荷守恒分别写出电极反应式。

(3)验证：两个电极反应式相加所得式子和原化学方程式相同，则书写正确。

三、需要注意的问题

(1)在正极上，若是电解质溶液中的某种离子被还原，无论该离子是强电解质提供的，还是弱电解质提供的，一律写成离子符号；而在原电池反应式中，要遵循离子方程式的书写规则，只有易溶的强电解质才用离子符号来表示。

(2)根据金属的活泼性判断原电池的正负极不是绝对的，还要看电解质溶液，如镁片和铝片插入氢氧化钠溶液中组成的原电池虽然镁比铝活泼，但由于铝和氢氧化钠溶液反应失去电子被氧化，因而铝是负极，此时的电极反应为：

负极：2Al-6e-=== 2Al 3+

正极：6H2O +6e-=== 6OH-+3H2↑ 或 2Al3+ +2H2O +6e-+ 2OH-=== 2AlO2- + 3H2↑

再如，将铜片和铝片同时插入浓硝酸中组成原电池时，由于铝在浓硝酸中发生了钝化，铜却失去电子是原电池的负极被氧化，此时的电极反应为：

负极：Cu-2e-=== Cu2+

正极：2NO3-+ 4H+ +2e-=== 2NO2↑+2H2O

(3)要注意电解质溶液的酸碱性

在正负极上发生的电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系。如氢-氧燃料电池就分酸式和碱式两种，在酸性溶液中的电极反应：

负极：2H2-4e-=== 4H+

正极O2 + 4H+ + 4e-=== 2H2O

如果是在碱性溶液中，则不可能有H+出现，同样在酸性溶液中，也不能出现OH-。由于CH4、CH3OH等燃料电池在碱性溶液中，碳元素是以CO32-离子形式存在的，故不是放出CO2。

(4)还要注意电子转移的数目

在同一个原电池中，负极失去电子的总数一定等于正极得到电子的总数，所以在书写电极反应式时，要注意电荷守恒。这样可避免在有关计算时产生错误或误差，也可避免由电极反应式写总反应方程式或由总方程式改写电极反应式时所带来的失误。

(5)抓住总的反应方程式

从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池。而两个电极相加即得总的反应方程式。所以对于一个陌生的原电池，只要知道总的反应方程式和其中的一个电极反应式，就可写出另一个电极反应式。

2. 怎样书写原电池正负极反应式

怎样书写原电池正负极反应式

初学原电池知识时，同学们对书写原电池的电极反应式往往感到难以下手。其实掌握一定的方法和步骤就会使难度大大降低。

例如：已知以KOH为电解质的锌锰干电池的总反应为：

Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2,

试写出其电极反应式。我们可以通过以下步骤完成该题：

1、利用氧化还原反应原理判断分别在正负极上参与放电的物质，即含有化合价升高的元素的物质因失去电子而为负极反应物；含有化合价降低的元素的物质因得到电子而为正极反应物。据上述反应可知Zn由于由0价变为+2价为负极反应物，MnO2中锰元素由于由+4价变为+3价为正极反应物。

2、根据物质放电后生成物的组成和电解质溶液中存在的离子，找到电极反应中还需要的其它离子。此时要注意溶液的酸碱性，从而判断应该是H+、OH-还是H2O参与了反应。因Zn反应后生成了Zn(OH)2，而KOH为电解质，可知负极上OH—参与了反应。MnO2生成了MnO(OH)，即增加了氢元素，可知正极上有水参与了反应。

3、根据电子守恒和电荷守恒写出电极反应式，即要注意配平和物质的正确书写形式，应按照离子方程式的书写要求进行。上述反应的电极反应式为：

负极：Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2 正极：2MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH-

（若只要求写正极的反应式，也可以写成MnO2+H2O+e-=MnO(OH)+OH-)

4、检查书写是否正确，即两电极反应式加起来应得到题目所给的总反应方程式（由此你想到了什么？对，总反应式减去一极得失电子数正确的电极反应式就得到另一极的电极反应式）

练习：下列反应是常见化学电源的反应原理，试写出各个电源的电极反应式：

(1)Zn+Ag2O+H2O= Zn(OH)2+2Ag（电解质溶液：KOH溶液）

(2)Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O（电解质溶液：硫酸）

(3)NiO(OH)+MH=NiO+M+H2O电解质溶液：KOH溶液）

(4)2H2+O2=2H2O（电解质溶液：KOH溶液）

(5)2CH3OH+3H2O+4OH-=2CO32-+6H2O（电解质溶液：KOH溶液）

答案：（1）负极：Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2 正极：Ag2O+H2O+2e-=2OH-+2Ag

(2)负极：Pb+ SO42--2e-=PbSO4 正极：PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O

(3)负极：MH+OH--e-==M+H2O 正极：NiO(OH)+e-=NiO+ OH-

(4)负极：2H2+4OH--4e-=4H2O 正极：O2+2H2O +4e-=4OH-

(5)负极：2CH3OH+16OH--12e-=2CO32-+12H2O

正极：3O2+6H2O +12e-=12OH-

根据总反应式来书写两极的电极反应式只是原电池反应中很小的一部分内容，在各种题目中书写电极反应式是最常见的要求，重要仔细分析其反应原理，准确定位两极反应物后就可以按上述步骤进行书写了。一般注意以下几个方面：铁铝在浓硫酸或浓硝酸中会发生钝化，即使与不活泼金属构成原电池最终作正极；溶液的酸碱性对物质性质的影响，如镁、铝在NaOH溶液或KOH溶液中构成原电池时，尽管镁比铝活泼但由于在碱性溶液中镁不反应而作正极；在酸性较弱或中性溶液中金属一般发生吸氧腐蚀，如钢铁的吸氧腐蚀等；在书写电极反应式时，酸性条件下可以用H+或H2O配平，碱性条件下可以用OH-或H2O配平。

3. 怎么书写原电池两极反应

根据原电池原理可得：

负极：失电子发生氧化反应（一般通式：M Mn+ + ne-）

正极：得电子发生还原反应（一般通式：N + me- Nm-）

要把电极反应式准确写出，最关键的是把握准总反应，我们可以通过总反应进一步写出电极反应式，即通总反应判断出发生氧化和还原的物质（原电池的条件之一就是自发的发生氧化还原反应），将氧化与还原反应分开，结合反应环境，便可得到两极反应。

一、原电池电极反应式书写技巧

1、凡有金属参与的原电池反应一般较活泼金属做负极：

如：⑴Mg、Al在酸性（非氧化性酸）环境中构成原电池活泼金属做负极

解析：在酸性环境中Mg 比 Al活泼，其反应实质为Mg的析氢蚀：

∴负极：Mg- → Mg2++2e-

正极：2H++2e- → H2↑

总反应式：Mg+2H+=Mg2+H2↑

铜锌原电池就是这样的原理。

(2)较活泼金属不一定做负极，要看哪种金属自发发生反应：

如：Mg、Al在碱性环境中构成的原电池，相对不活泼的Al做负极

解析：在碱性环境中Al 比 Mg活泼，其反实质为Al与碱溶液的反应：

2Al+2OH-+6H2O=2AlO2-+3H2↑+4H2O

∴负极：2Al + 8OH- → 2[Al(OH)4]- +6e-

正极：6H2O+6e-→ 3H2↑+6OH-

注意：Al-3e-=Al3+，此时Al3+在碱性环境不能稳定存在，会与OH-（过量）结合转化为[Al(OH)4]-。

再如：Fe、Cu常温下在浓H2SO4、HNO3溶液中构成的原电池也是如此。

2、燃料电池：

(1)关键是负极的电极反应式书写，因为我们知道，一般的燃料电池大多是可燃性物质与氧气及电解质溶液共同组成的原电池，虽然可燃性物质与氧气在不同的电极反应，但其总反应方程式应该是可燃物在氧气中燃烧。当然由于涉及电解质溶液，所以燃烧产物可能还要与电解质溶液反应，再写出燃烧产物与电解质溶液反应的方程式，从而得到总反应方程式。这一步对大多数学生而言没什么难度。由于在反应中氧气由0价变为-2价，得电子，即O2作氧化剂是正极，接下来我们即可写出正极的电极反应式： ①若此时电解质溶液为酸性，则反应过程可以理解为：正极上首先发生： O2+4e- → 2O2+ 由于在酸性环境中大量存在H+ 故O2-会与H+结合成H20，故正极反应式应为： O2+4e+4H+ → 2H2O ；②当然若电解质为中性或碱性时，则正极反应式就应只是O2+4e+2H2O → 4OH_。此时负极的反应式就可以由总电极方程式减去正极的电极方程式得到（注意此时唯一值得注意的是要将方程式中的氧气抵消掉）。又称为加减法书写电极反应式：如，熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极染气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池。