第六章 微专题三　原电池电极反应书写常见错误剖析 学案（含答案）—2024春高中化学人教版必修二

微专题三　原电池电极反应书写常见错误剖析
1．不能正确判断原电池正负极
(1)混淆正负极：负极上电极材料本身或电极反应物发生氧化反应，对应元素化合价升高，正极上电极反应物发生还原反应，对应元素化合价降低。
(2)易混淆电子流向与电流方向而错判，电子流出的方向与电流方向相反，电子流出的电极是负极。
(3)想当然地认为排在金属活动性顺序前面的金属一定是负极，忽视反应本质。
2．电极反应式配平错误
(1)不能根据化合价变化正确计算电子转移的数目。
(2)不满足“三守恒”：电极反应式和氧化还原方程式一样，要满足得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒。所以配平电极反应式一定要遵循得失电子守恒→电荷守恒→质量守恒(原子守恒)的顺序进行。
3．电极产物书写错误
(1)忽视变价金属被氧化的价态，如铁片与碳棒用导线连接插入硫酸铜溶液中，错误：负极：Fe－3e－===Fe3＋，实际上，铁在硫酸铜溶液中只能被铜离子氧化为Fe2＋。
(2)对于活泼金属电极，想当然地认为电极产物为金属离子，忽视金属离子与电解质溶液的某种成分可继续反应。最终的氧化产物要根据题中信息确定。
(3)忽略介质信息，错判电极产物。
注意　酸性介质中不能出现OH－，碱性介质中不能出现H＋。
例　氢氧燃料电池是一种高效低污染的新型电池，主要用于航天领域，它的电极材料一般为活化电极，具有很强的催化活性。如铂电极、活性炭电极等，电解质溶液一般为40%的KOH溶液，写出电极反应式：______________________________________________________。
1．下列电极反应正确的是(　　)
A．以惰性材料为电极，以KOH溶液为电解质溶液构成的氢氧燃料电池，负极反应为H2－2e－===2H＋
B．铜、锌在稀硫酸中构成原电池，正极反应为2H＋＋2e－===H2↑
C．以铜为电极，将2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋设计成原电池，正极反应为Cu－2e－===Cu2＋
D．以铝、铁为电极，在氢氧化钠溶液中构成原电池，负极反应为Al－3e－===Al3＋
2．锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高等优点而受到了重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应为Li＋MnO2===LiMnO2，下列说法正确的是(　　)
A．Li是正极，电极反应为Li－e－===Li＋
B．Li是负极，电极反应为Li－e－===Li＋
C．MnO2是负极，电极反应为MnO2＋e－===MnO
D．Li是负极，电极反应为Li－2e－===Li2＋
3．(2023·湖北恩施巴东一中高一检测)原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法不正确的是(　　)
A．Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，负极反应式为
Al－3e－===Al3＋
B．Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为Al－3e－＋4OH－===[Al(OH)4]－
C．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，负极反应式为
Al－3e－===Al3＋
D．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，负极反应式为
Fe－2e－===Fe2＋
4．银锌电池是一种常见的化学电源，其反应原理：Zn＋Ag2O===ZnO＋2Ag，其工作原理如图所示。
(1)在装置中Ag2O作________(填“正”或“负”)极，发生________(填“还原”或“氧化”)反应，电极反应式为__________________________________。
(2)在装置中Zn作________(填“正”或“负”)极，发生____________(填“还原”或“氧化”)反应，电极反应式为______________________________________________________。
5．将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示(A、B为多孔碳棒)。
实验测得OH－定向移向A电极，则______(填“A”或“B”)电极入口通CH4，其电极反应式为______________________，另一电极的电极反应式为____________________，电池总反应式为______________________。
微专题三　原电池电极反应书写常见错误剖析
例　负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O；正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
解析　在负极H2失去电子生成H＋，而H＋在碱性溶液中与OH－反应，生成H2O。
跟踪训练
1．B　
2.B　
3.C
4．(1)正　还原　Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－
(2)负　氧化　Zn－2e－＋2OH－===ZnO＋H2O
5．A　CH4－8e－＋10OH－===CO＋7H2O　
2O2＋8e－＋4H2O===8OH－　
CH4＋2OH－＋2O2===CO＋3H2O
解析　实验测得OH－定向移向A电极，则A电极为负极，B电极为正极，CH4燃料电池中，通入CH4的电极为负极，则A电极入口通CH4，在KOH溶液中，CH4在负极发生失电子的氧化反应生成CO，电极反应式为CH4－8e－＋10OH－===CO＋7H2O，另一电极反应式为2O2＋8e－＋4H2O===8OH－，二者相加得总反应：CH4＋2OH－＋2O2===CO＋3H2O。