作业帮关于原电池的反应中电子转移式的问题
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：化学作业 时间：2024/05/16 01:16:55
关于原电池的反应中电子转移式的问题
我们最近在学习原电池,在书本上并没有太多关于电子转移的方程式的东西,但是我在做题的过程中发现了很多这种关于电子转移的题.
比如：在原电池反应中,我们可以用铝做负极,用氢氧化钠做电解质溶液,用镁做正极.这样负极的反应可以写出：2Al－6e-＋8OH-=2AlO2-＋4H20.
在正极的反应可写出6H2O+6e-=3H2+6OH-
我就非常不明白在负极反应中为什么要加8个氢氧根?后面的水是生成物?氢氧根怎么变成水的?在正极中为什么水加6个电子就成了氢气加氢氧根?
还有比如说在燃料电池中,讲到一种新型锌燃料电池,总反应为2Zn+O2=2ZnO,我知道负极是锌,正极用氧气,某电解质溶液.但是电子转移式里给出,负极反应是Zn+2OH-－2e-=2ZnO+2H2O.我不明白为什么不直接写Zn-2e-=Zn2+呢?反应中OH-又是来自哪里,为什么偏偏要加OH-?
我们最近在学习原电池,在书本上并没有太多关于电子转移的方程式的东西,但是我在做题的过程中发现了很多这种关于电子转移的题.
比如：在原电池反应中,我们可以用铝做负极,用氢氧化钠做电解质溶液,用镁做正极.这样负极的反应可以写出：2Al－6e-＋8OH-=2AlO2-＋4H20.
在正极的反应可写出6H2O+6e-=3H2+6OH-
我就非常不明白在负极反应中为什么要加8个氢氧根?后面的水是生成物?氢氧根怎么变成水的?在正极中为什么水加6个电子就成了氢气加氢氧根?
还有比如说在燃料电池中,讲到一种新型锌燃料电池,总反应为2Zn+O2=2ZnO,我知道负极是锌,正极用氧气,某电解质溶液.但是电子转移式里给出,负极反应是Zn+2OH-－2e-=2ZnO+2H2O.我不明白为什么不直接写Zn-2e-=Zn2+呢?反应中OH-又是来自哪里,为什么偏偏要加OH-?
首先要明白,所谓原电池反应说到底是一个完整的氧化还原反应.
第一个例子.铝做负极,电解质溶液是氢氧化钠,那么两者放在一起时的反应产物就是偏氯酸钠,氢气和水.组成原电池之后有两个效果,一个是加快了反应速率；第二是把原本完成的反应分解成氧化反应和还原反应分别在两端进行.于是负极铝发生氧化反应生成偏铝酸,正极实际是水发生电解形成氢气和氢氧根,但是负极生成的是偏铝酸,溶液是氢氧化钠,所以偏铝酸和氢氧化钠反应生成了水.
第二个例子.燃料电池很重要的就是电解质溶液.总反应最后生成的是氧化锌,如果电解质溶液是酸性的,那么氧化锌肯定是溶解了,不会以固体形式存在,所以电解质肯定是碱性的,所以溶液中肯定有大量的氢氧根.所以正极反应肯定是氧气还原生成氢氧根.负极呢,两种办法,一种是把总反应减去正极反应得到负极反应；第二种就是根据题目意思,你看金属锌要失去两个电子,但是总反应中只有氧化锌,正极反应没有涉及到锌,所以可以得知有氢氧根参与反应了；而且,锌离子在碱性环境下是不会存在的,而且锌是两性物质,所以不会有氢氧化锌存在.
总之,原电池和电解池,电解质溶液很重要,溶液不同,相同的电极,电极反应都不一样.
第一个例子.铝做负极,电解质溶液是氢氧化钠,那么两者放在一起时的反应产物就是偏氯酸钠,氢气和水.组成原电池之后有两个效果,一个是加快了反应速率；第二是把原本完成的反应分解成氧化反应和还原反应分别在两端进行.于是负极铝发生氧化反应生成偏铝酸,正极实际是水发生电解形成氢气和氢氧根,但是负极生成的是偏铝酸,溶液是氢氧化钠,所以偏铝酸和氢氧化钠反应生成了水.
第二个例子.燃料电池很重要的就是电解质溶液.总反应最后生成的是氧化锌,如果电解质溶液是酸性的,那么氧化锌肯定是溶解了,不会以固体形式存在,所以电解质肯定是碱性的,所以溶液中肯定有大量的氢氧根.所以正极反应肯定是氧气还原生成氢氧根.负极呢,两种办法,一种是把总反应减去正极反应得到负极反应；第二种就是根据题目意思,你看金属锌要失去两个电子,但是总反应中只有氧化锌,正极反应没有涉及到锌,所以可以得知有氢氧根参与反应了；而且,锌离子在碱性环境下是不会存在的,而且锌是两性物质,所以不会有氢氧化锌存在.
总之,原电池和电解池,电解质溶液很重要,溶液不同,相同的电极,电极反应都不一样.