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微专题三 原电池电极反应书写
常见错误剖析
第六章
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+。
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:____________________________________________________________。
例
负极:2H2+4OH--4e-===4H2O;正极:O2+2H2O+4e-===4OH-
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。
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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+
√
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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-===
D.Li是负极,电极反应为Li-2e-===Li2+
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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+
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由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池,铝和稀硫酸反应失电子,铜和稀硫酸不反应,所以铝作负极,铜作正极,其负极反应式为Al-3e-===Al3+,故A正确;
Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,铝和氢氧化钠溶液反应失电子,镁和氢氧化钠溶液不反应,所以铝是负极,镁是正极,其负极反应式为Al-3e-+4OH-===[Al(OH)4]-,故B正确;
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Al、Cu、浓硝酸组成原电池,铝遇浓硝酸发生钝化现象,铜和浓硝酸能自发的进行反应,所以铜作负极,铝作正极,其负极反应式为Cu-2e-===Cu2+,故C错误;
由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,铁和铜都与氯化铁反应,但铁的金属性比铜强,所以铁作负极,铜作正极,其负极反应式为Fe-2e-===Fe2+,故D正确。
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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_____________________________。
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正
还原
Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH-
负
氧化
Zn-2e-+2OH-===ZnO+H2O
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______________________________。
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A
2O2+8e-+4H2O===8OH-
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本课结束