高中常见的电池的电极反应式的书写

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1、高中常见的原电池电极反应式的书写书写过程归纳:列物质,标得失 (列出电极上的物质变化,根据价态变化标明电子得失)。 选离子,配电荷 (根据介质选择合适的离子,配平电荷,使符合电荷守)。巧用水,配个数 (通常介质为水溶液,可选用水配平质量守恒) 一次电池1、伏打电池:(负极Zn、正极Cu、电解液H2SO4) 负极: Zn2e-=Zn2+ (氧化反应) 正极: 2H+2e-=H2 (还原反应)离子方程式 Zn + 2H+ = H2+ Zn2+ 2、铁碳电池:(负极Fe、正极C、电解液H2CO3 弱酸性) 负极: Fe2e-=Fe2+ (氧化反应) 正极:2H+2e-=H2 (还原反应)离子方程式

2、Fe+2H+=H2+Fe2+ (析氢腐蚀)3、铁碳电池:(负极Fe、正极C、电解液 中性或碱性)负极: 2Fe4e-=2Fe2+ (氧化反应) 正极:O2+2H2O+4e-=4 (还原反应)化学方程式 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 (吸氧腐蚀) 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程)4.铝镍电池:(负极Al、正极Ni 电解液 NaCl溶液、O2)负极: 4Al12e-=4Al3+ (氧化反应) 正极:3O2+6H2O+12e-=12(还原反应)化学方程式 4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3 (海洋灯

3、标电池)5、普通锌锰干电池:(负极Zn、正极C 、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物)负极:Zn2e-=Zn2+ (氧化反应) 正极:2MnO2+2H+2e-=Mn2O3+H2O (还原反应)化学方程式 Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH36、碱性锌锰干电池:(负极Zn、正极C、 电解液KOH 、MnO2的糊状物)负极: Zn + 2OH 2e-= Zn(OH)2 (氧化反应)正极:2MnO2 + 2H2O + 2e-=2MnOOH +2 OH (还原反应)化学方程式 Zn +2MnO2 +2H2O = Zn(OH)2 + MnOOH7、银锌电池:(负极Zn、正极-

4、Ag2O、电解液NaOH )负极 :Zn+2OH2e-= Zn(OH)2 (氧化反应)正极 :Ag2O + H2O + 2e-= 2Ag + 2 OH (还原反应)化学方程式 Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH)2 + 2Ag8、铝空气海水(负极-铝、正极-石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液-海水)负极 :4Al12e=4Al3+ (氧化反应) 正极 :3O2+6H2O+12e=12OH (还原反应)总反应式为: 4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3 (铂网增大与氧气的接触面)9、镁-铝电池 (负极-Al、正极-Mg 电解液KOH) 负极(Al): 2Al + 8 OH-

5、6e- 2AlO2+4H2O (氧化反应)正极(Mg): 6H2O + 6e- 3H2+6OH (还原反应)化学方程式: 2Al + 2OH + 2H2O 2AlO2+ 3H2二次电池(又叫蓄电池或充电电池)1、铅蓄电池:(负极Pb 正极PbO2 电解液 浓硫酸) 放电时 负极: Pb2eSO42=PbSO4(氧化反应)正极: PbO22e4HSO42=PbSO42H2O (还原反应) 充电时 阴极: PbSO4 + 2H+ 2e-= Pb+H2SO4(还原反应)阳极: PbSO4 + 2H2O 2e-= PbO2 + H2SO4 + 2H+ (氧化反应)总化学方程式 PbPbO2 + 2H2

6、SO42PbSO4+2H2O2、铁-镍电池:(负极- Fe 、正极NiO 2、电解质溶液为KOH溶液)放电时 负极: Fe2e+ 2 OH = Fe (OH)2 (氧化反应)正极: NiO2 + 2H2O + 2e= Ni(OH)2 + 2 OH (还原反应)充电时 阴极: Fe (OH)2 + 2e= Fe + 2 OH (还原反应)阳极: Ni(OH)2 2e+ 2 OH = NiO 2 + 2H2O (氧化反应)总化学方程式 Fe + NiO 2+ 2H2O Fe (OH)2 + Ni(OH)23、LiFePO4电池(正极LiFePO4,负极石墨,含Li+导电固体为电解质)放电时 负极:

7、 Li e =Li + (氧化反应)正极: FePO4 + Li+ + e= LiFePO4 (还原反应)充电时: 阴极: Li+ + e= Li (还原反应)阳极: LiFePO4e= FePO4 + Li+ (氧化反应)总化学方程式 FePO4 + Li LiFePO44、镍-镉电池(负极-Cd 、正极NiOOH、电解质溶液为KOH溶液)放电时 负极: Cd 2e+ 2 OH = Cd(OH)2 (氧化反应)Ni(OH)2+Cd(OH)2正极: 2NiOOH + 2e + 2H2O = 2Ni(OH)2+ 2OH (还原反应)充电时 阴极: Cd(OH)2 + 2e= Cd + 2 OH

8、(还原反应)阳极:2 Ni(OH)2 2e+ 2 OH = 2NiOOH + 2H2O (氧化反应)总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)25、氢-镍电池:(负极-LaNi5储氢合金、正极NiOOH、电解质KOH+LiOH)放电时 负极: LaNi5H 66e+ 6OH= LaNi5 + 6H2O (氧化反应)正极: 6NiOOH +6e+ 6H2O =6 Ni(OH)2 + 6OH (还原反应) 充电时 阴极: LaNi5 +6e+ 6H2O= LaNi5H 6+ 6OH (还原反应)阳极: 6 Ni(OH)2 6e+ 6OH= 6NiOOH +

9、 6H2O (氧化反应)总化学方程式 LaNi5H 6 + 6NiOOH LaNi5 + 6Ni(OH)2燃料电池根据题意叙述书写常见于燃料电池,由于燃料电池的优点较多,成为了近年高考的方向。燃料电池是原电池中一种比较特殊的电池,它与原电池形成条件有一点相悖,就是不一定两极是两根活动性不同的电极,也可以用相同的两根电极。解决此类问题必须抓住一点:燃料电池反应实际上等同于燃料的燃烧反应,但要特别注意介质对产物的影响。一、氢氧燃料电池氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂(Pt)或石墨 做电极材料,负极通入H2,正极通入 O2,总反应 为:2H2 + O2 = 2H2O 电极反应特别要注意电解质,有下列三

10、种情况:1、电解质是KOH溶液(碱性电解质)负极:H2 2e- + 2OH = 2H2O (氧化反应)正极:O2 + H2O + 4e- = OH(还原反应)总反应方程式 2H2 + O2 = 2H2O2、电解质是H2SO4溶液(酸性电解质) 负极:H2 2e- = 2H+ (氧化反应) 正极:O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O (还原反应) 总反应方程式 2H2 + O2 = 2H2O 3、电解质是NaCl溶液(中性电解质) 负极:H2 2e- = 2H+(氧化反应)正极:O2 + H2O + 4e- = 4OH 总反应方程式 2H2 + O2 = 2H2O说明1、碱性溶液反应物、生

11、成物中均无H+ 2、.水溶液中不能出现O2- 3、中性溶液反应物中无H+ 和OH- 4、酸性溶液反应物、生成物中均无OH- 二、甲醇燃料电池1碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液) 正极:3O2 + 12e- + 6H20= 12OH- (还原反应) 负极:2CH3OH 12e- + 16OH = 2CO32- +12H2O (氧化反应)总反应方程式 2CH3OH + 3O2 + 4KOH = 2K2CO3 + 6H2O 2. 酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)正极:3O2 + 12e- + 12H+ = 6H2O (还原反应)(注:乙醇燃料电池与甲醇 负极:2CH3OH 12e-

12、 +2H2O=12H+2CO2 (氧化反应) 燃料电池原理基本相) 总反应式 2CH3OH + 3O2 = 2CO2 + 4H2O (氧化反应) 三、CO燃料电池 (总反应方程式均为: 2CO O2 2CO2)1、熔融盐(铂为两极、Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气)正极: O2 4e- 2CO2 2CO32- (还原反应)负极: 2CO2CO32- 4e- =4CO2 (氧化反应)2、酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)正极: O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O (还原反应)负极: 2CO 4e- + 2H2O = 2

13、CO2 +4H+ (氧化反应)四、肼燃料电池(铂为两极、电解液KOH溶液)正极: O2 + 2H2O + 4e- = 4OH (还原反应)负极: N2H4 + 4OH - 4e- = N2 + 4H2O (氧化反应)总反应方程式 N2H4 + O2= N2 + 2H2O五、甲烷燃料电池1碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极: 2O2 + 2H2O + 8e- = 8 OH (还原反应)负极: CH4 + 10OH- 8e- = CO32- + 7H2O (氧化反应)总反应方程式 CH4 + 2KOH+ 2O2 = K2CO3 + 3H2O2、酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)正极: 2O2 + 8e- + 8H+ = 4H2O (还原反应)负极: CH4 - 8e- + 2H2O = 8H+ + CO2 (氧化反应)总反应方程式 CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O

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