②氢氧燃料电池在酸性电解质和碱性电解质中的总反应实质相同吗?
【提示】 相同,都为2H2+O2===2H2O
1.根据装置书写电极反应式
(1)先分析题目给定的图示装置,确定原电池正、负极上的反应物,并标出相同数目电子的得失。
(2)电极反应式的书写。
负极:活泼金属或H2失去电子生成阳离子,若电解质溶液中的阴离子与生成的阳离子不共存,则该阴离子应写入负极反应式。如铅蓄电池,负极:Pb+SO-2e-===PbSO4。
正极:阳离子得到电子生成单质,或O2得到电子。若反应物是O2,则:
电解质是碱性或中性溶液:O2+2H2O+4e-===4OH-。
电解质是酸性溶液:O2+4H++4e-===2H2O。
(3)正、负电极反应式相加得到电池反应的总反应方程式。
2.给出总反应式,写电极反应式
分析反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况)→选择一个简单的变化情况去写电极反应式→
另一极的电极反应直接写出或将各反应式看作数学中的代数式,用总反应式减去已写出的电极反应式,即得结果
以2H2+O2===2H2O为例,当电解质溶液为KOH溶液时的电极反应式的书写步骤如下:
(1)根据总反应方程式分析有关元素化合价的变化情况,确定2 mol H2失掉4 mol电子,初步确定负极反应式为2H2-4e-===4H+。
(2)根据电解质溶液为碱性,与H+不能共存,反应生成水,推出OH-应写入负极反应式中,故负极反应式为2H2+4OH--4e-===4H2O。
(3)用总反应式2H2+O2===2H2O减去负极反应式得正极反应式:2H2O+O2+4e-===4OH-。
3.可充电电池电极反应式的书写
在书写可充电电池电极反应式时,要明确电池和电极,放电为原电池,充电为电解池。
(1)原电池的负极与电解池的阳极发生氧化反应,对应元素化合价升高。
(2)原电池的正极与电解池的阴极发生还原反应,对应元素化合价降低。
温馨提醒
书写电极反应式应注意电解质溶液的影响。