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原电池H2+O2在NaCl中为什么H失去4个电子,不与水反应

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:化学作业 时间:2024/11/09 00:50:20
原电池H2+O2在NaCl中为什么H失去4个电子,不与水反应
高一化学原电池这一节,H2+O2在以NaCl为电解质中为什么2H2-4个电子=4H+ O2+4电子+2H20=40H-?这么说O2可以跟电解质中的水反应,那么为什么H不与水反应,水分成OH-和H+,
这个半反应式不能说明O2能和水反应,因为这个不是一个完整的化学反应方程式
半反应式只不过是把一个完整的化学方程式拆开的表达方法
半反应式的意思是说+1价H得电子会被还原,-2价O失去电子会被氧化,只是一个表达方法罢了
H+的半反应的4个电子是为了和O的半反应对齐,因为1mol O2反应会涉及4mol电子
其中的H2O,OH-只是为了配平而凑出来的,如果你把两个半反应相加会得到一个完整的化学方程式,这个才有真正的化学意义
再问: 你的意思是说O2跟水不反应,这个半反应式实际上是不存在的?还有,如果是这样,那这个该怎么记,完全没得一点推理思路,死记?有的要H20有的不要的。。。
再答: 解释这个问题不如直接解释半反应是怎么来的 每一个氧化还原反应都可以独立的写成一个化学方程式,所以这样的化学方程式是相当多的 比如H2和O2的反应,H2和Cl2的反应,可以写成两个不同的方程式 我们发现这两个方程式都含有H2,所以人们就把这两个方程式分别拆成2个半反应,你会发现含有H2的半反应是完全一样的 也就是说,尽管氧化还原反应的化学方程式有无穷多种,但是相应的半反应式的数量却是有限的 在化学应用上,有一个半反应的表,你可以在这个表里取出两个半反应式,就能构建一个完整的方程式 所以半反应的作用就相当于积木一样——这就是半反应式存在的意义 下面教你如何写半反应式,对于 2H2 + O2 = 2H2O 这个反应, 首先拆成 ① H2 - 2e → ② O2 +4e → H2O 显然没有配平 ①式需要电荷守恒和物质守恒,我们在→右边加上两个H+ 变成 H2 - 2e = 2H+ 这样左右电荷和物质都守恒了(注意半反应式中的电子也要算在电荷守恒内) ②式左半边没有H,右半边H2O中有H,物质不守恒 所以我们在→左边加上H+,变成 O2 + 4e + 4H+ = 2H2O,这样两边都守恒了 然后两个写一起,为了电子相等,①式左右要乘以2 变成 2H2 - 4e = 4H+; O2 + 4e + 4H+ = 2H2O 你会发现两个半反应加起来,再抵消无关项就得到了化学方程式 需要注意的是,这个式子是在酸性成立的,对应的碱性成立的式子是 H2 - 2e + 2OH = 2H2O O2 +4e + 2H2O = 4OH 这里拆分式子的第一步是跟之前一样的,不同在于配平的时候,如果是酸性环境,你需要在不平衡的那一边加H+;而碱性环境,你需要在两边加OH 和H2O,你会发现总的效应就相当于在一边加了H 你需要注意的是,半反应式必须注明反应环境,半反应式中的离子必须能在该环境下稳定 所以酸性环境中不能出现OH,碱性中不能有H+ 你在一开始问题中的反应式是错的,因为一半在酸性,一半在碱性 ----------- 写了这么多,希望你能发现化学不是死记硬背,而是完全有规律可循的