Au、石墨),则应是电解质溶液中的离子放电,应根
据离子的放电顺序进行书写书写电极反应式。阳极(惰性电极)发生氧化反应,阴离子失去电子被氧化的顺序为:S2>SO32>I
>Br>Cl>OH>水电离的OH>含氧酸根离子>F。阴极发生还原反应,阳离子得到电子被还原的顺序为:Ag>Hg2>Fe3>Cu2>(酸
电离出的H)>Pb2>S
2>Fe2>Z
2>(水电离出的H)>Al3>Mg2>Na>Ca2>K。
(注:在水溶液中Al3、Mg2、Na、Ca2、K这些活泼金属阳离子不被还原,这些活泼金属的冶炼往往采用电解无水熔融态盐或氧化物而制得)。
例3、写出用石墨作电极,电解饱和食盐水的书写电极反应式。解析:由于电极材料为石墨,是惰性电极,不参与电极反应,则书写电极反应式的书写只考虑溶液中的离子放电顺序即可。移向阳极的阴离子有Cl和水电离出的OH,但在阳极上放电的是Cl;移向阴极的阳离子有Na和水电离出的H,但在阴极上放电的是H。所以上述电解池的电极反应为:阳极:2Cl-2eCl2↑,阴极:2H2eH2↑或2H2O2eH2↑2OH。若将上述石墨电极改成铜作电极,试写出电解饱和食盐水的书写电极反应式。
解析:由于电极材料为Cu,是活泼电极,铜参与阳极反应,溶液中的阴离子不能失电子,但阴极反应仍按溶液中的阳离子放电顺序书写。该电解池的电极反应为:阳极:Cu-2eCu2,阴极:2H2eH2↑或2H2O2eH2↑2OH。
(注:阳极产生的Cu2可与阴极产生的OH结合成CuOH2沉淀,不会有Cu2得电子情况发生。)
三、燃料电池电极反应式的书写
电极:惰性电极。燃料包含:H2;烃如:CH4;醇如:C2H5OH等。
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f电解质包含:①酸性电解质溶液如:H2SO4溶液;②碱性电解质溶液如:NaOH溶液;
③熔融氧化物如:Y2O3;④熔融碳酸盐如:K2CO3等。第一步:写出电池总反应式
燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致,若产物能和电解质反应则总反应为加合后
的反应。
如氢氧燃料电池的总反应为:2H2O22H2O;甲烷燃料电池(电解质溶液为NaOH溶液)的反应为:
CH42O2CO22H2O
①
CO22NaOHNa2CO3H2O
②
①式②式得燃料电池总反应为:CH42O22NaOHNa2CO33H2O
第二步:写出电池的正极反应式
根据燃料电池的特点,一般在正极上发生还原反应的物质都是O2,随着电解质溶液的不同,其电极反应有所不同,其实,我们只要熟记以下四种情况:
(1)酸性电解质溶液环境下电极反应式:O24H4e2H2O(2)碱性电解质溶液环境下电极反应式:O22H2O4e4OH(3)固体电解质(高温下能传导O2)环境下电极反应式:O24e2O2
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