高中常見的原電池電極反應式的書寫

1、高中常見的原電池電極反應式的書寫書寫過程歸納:列物質(zhì),標得失 (列出電極上的物質(zhì)變化,根據(jù)價態(tài)變化標明電子得失 。 選離子,配電荷 (根據(jù)介質(zhì)選擇合適的離子,配平電荷,使符合電荷守 。 巧用水,配個數(shù) (通常介質(zhì)為水溶液,可選用水配平質(zhì)量守恒一次電池1、伏打電池:(負極 Zn 、正極 Cu 、電解液 H 2SO 4負極:Zn 2e -=Zn2+(氧化反應 正極:2H +2e-=H2 (還原反應 離子方程式 Zn + 2H+ = H2+ Zn2+2、鐵碳電池:(負極 Fe 、正極 C 、電解液 H 2CO 3 弱酸性 負極:Fe 2e -=Fe2+(氧化反應 正極:2H +2e-=H2 (還原反

2、應 離子方程式 Fe+2H+=H2+Fe2+ (析氫腐蝕 3、鐵碳電池:(負極 Fe 、正極 C 、電解液 中性或堿性 負極:2Fe 4e -=2Fe2+(氧化反應 正極:O 2+2H2O+4e-=4-OH (還原反應 化學方程式 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH2 (吸氧腐蝕 4Fe(OH2+O2+2H2O=4Fe(OH3 2Fe(OH3=Fe2O 3 +3 H2O (鐵銹的生成過程 4. 鋁鎳電池:(負極 Al 、正極 Ni 電解液 NaCl 溶液、 O 2負極:4Al 12e -=4Al3+ (氧化反應 正極:3O 2+6H2O+12e-=12-OH (還原反應 化學方程式 4Al+

3、3O2+6H2O=4Al(OH3 (海洋燈標電池 5、普通鋅錳干電池:(負極 Zn 、正極 C 、電解液 NH 4Cl 、 MnO 2的糊狀物 負極:Zn 2e -=Zn2+ (氧化反應 正極:2MnO 2+2H+2e-=Mn2O 3+H2O (還原反應 化學方程式 Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O 3+2NH36、堿性鋅錳干電池:(負極 Zn 、正極 C 、 電解液 KOH 、 MnO 2的糊狀物負極:Zn + 2OH 2e-= Zn(OH2(氧化反應 正極:2MnO 2 + 2H2O + 2e-=2MnOOH +2 OH-(還原反應 化學方程式 Zn +2MnO2 +2

4、H2O = Zn(OH2+ MnOOH7、銀鋅電池:(負極 Zn 、正極 -Ag 2O 、電解液 NaOH 負極 :Zn+2OH 2e -= Zn(OH2 (氧化反應 正極 :Ag 2O + H2O + 2e-= 2Ag + 2 OH-(還原反應 化學方程式 Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH2 + 2Ag8、鋁 空氣 海水 (負極 -鋁、正極 -石墨、鉑網(wǎng)等能導電的惰性材料、電解液 -海水 負極 :4Al -12e -=4Al3+ (氧化反應 正極 :3O 2+6H2O+12e-=12OH-(還原反應 總反應式為:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH3(鉑網(wǎng)增大與氧氣的接觸面9

5、、鎂 -鋁電池 (負極 -Al 、正極 -Mg 電解液 KOH 負極 (Al:2Al + 8 OH - 6e- =2AlO 2 +4H2O (氧化反應 正極 (Mg :6H 2O + 6e- =3H 2+6OH (還原反應 化學方程式:2Al + 2OH + 2H2O =2AlO 2 + 3H210、鋰電池一型:(負極 -金屬鋰、正極 -石墨、電解液 LiAlCl 4 -SOCl2負極 :8Li -8e -=8 Li + (氧化反應 正極 :3SOCl 2+8e -=SO 32-+2S +6Cl -(還原反應 化學方程式 8Li +3SOCl 2 = Li2SO 3 +6LiCl +2S ,二

6、次電池(又叫蓄電池或充電電池1、鉛蓄電池:(負極 Pb 正極 PbO 2 電解液 濃硫酸放電時 負極:Pb -2e -+SO 42-=PbSO4(氧化反應 正極:PbO 2+2e -+4H +SO 42-=PbSO4+2H 2O (還原反應 充電時 陰極:PbSO 4 + 2H+ +2e -= Pb+H2SO 4(還原反應 陽極:PbSO 4 + 2H2O -2e -= PbO2 + H2SO 4 + 2H+(氧化反應 總化學方程式 Pb +PbO 2 + 2H2SO 42PbSO 4+2H2O2、鐵 -鎳電池:(負極 - Fe 、正極 NiO 2、電解質(zhì)溶液為 KOH 溶液放電時 負極:Fe

7、 -2e + 2 OH = Fe (OH2 (氧化反應 正極:NiO 2 + 2H2O + 2e = Ni(OH2 + 2 OH (還原反應 充電時 陰極:Fe (OH2 + 2e = Fe + 2 OH (還原反應 陽極:Ni(OH2-2e + 2 OH = NiO 2 + 2H2O (氧化反應 總化學方程式 Fe + NiO 2+ 2H2O Fe (OH2 + Ni(OH23、 LiFePO 4電池 (正極 LiFePO 4,負極 石墨,含 Li +導電固體為電解質(zhì)放電時 負極:Li -e =Li +(氧化反應 正極:FePO 4 + Li+ + e = LiFePO4 (還原反應 充電時

8、:陰極:Li + + e = Li (還原反應 陽極:LiFePO 4-e = FePO4 + Li+(氧化反應 總化學方程式 FePO 4 + Li LiFePO 44、鎳 -鎘電池 (負極 -Cd 、正極 NiOOH 、電解質(zhì)溶液為 KOH 溶液放電時 負極:Cd -2e + 2 OH = Cd(OH2 (氧化反應 正極:2NiOOH + 2e + 2H2O = 2Ni(OH2+ 2OH (還原反 應 充電時 陰極:Cd(OH2 + 2e = Cd + 2 OH (還原反應 陽極:2 Ni(OH2-2e + 2 OH = 2NiOOH + 2H2O (氧化反應 總化學方程式 Cd + 2N

9、iOOH + 2H2O Cd(OH2 + 2Ni(OH25、氫 -鎳電池:(負極 -LaNi 5儲氫合金、正極 NiOOH 、電解質(zhì) KOH+LiOH放電時 負極:LaNi 5H 6-6e + 6OH = LaNi5 + 6H2O (氧化反應 正極:6NiOOH +6e + 6H2O =6 Ni(OH2 + 6OH (還原反應 充電時 陰極:LaNi 5 +6e + 6H2O= LaNi5H 6+ 6OH (還原反應 陽極:6 Ni(OH2 -6e + 6OH = 6NiOOH + 6H2O (氧化反應 總化學方程式 LaNi 5H 6 + 6NiOOH LaNi 5 + 6Ni(OH26、高

10、鐵電池:(負極 Zn 、正極 -石墨、電解質(zhì)為浸濕固態(tài)堿性物質(zhì)放電時 負極:3Zn -6e - + 6 OH = 3 Zn(OH2 (氧化反應 正極:2FeO 42 +6e -+ 8H2O =2Fe (OH3 + 10OH (還原反應 充電時 陰極:3Zn(OH2 +6e -=3Zn + 6 OH (還原反應 Ni(OH2+Cd(OH2陽極:2Fe(OH3 -6e -+ 10OH =2FeO42 + 8H2O (氧化反應 總化學方程式 3Zn + 2K2FeO 4 + 8H2O 3Zn(OH2 + 2Fe(OH3 + 4KOH7、鋰電池二型 (負極 LiC 6、 正極含鋰的二氧化鈷 LiCoO

11、 2、 充電時 LiCoO 2中 Li 被氧化,Li +還原以 Li 原子形式嵌入電池負極材料碳 C 6中,以 LiC 6表示放電時 負極 : LiC 6 xe- = Li (1-xC 6 + x Li+ (氧化反應 正極: Li (1-x CoO 2 + xe - + x Li+ = LiCoO2 (還原反應 充電時 陰極: Li (1-xC 6 + x Li+ + xe - =LiC 6 (還原反應 陽極: LiCoO 2 xe- = Li (1-xCoO 2 + x Li+ (氧化反應 總反應方程式 Li (1-xCoO 2 + LiC6 LiCoO 2 + Li (1-xC 6燃料電池

12、根據(jù)題意敘述書寫常見于燃料電池,由于燃料電池的優(yōu)點較多,成為了近年高考的方向。 燃料電池是原電池中一種比較特殊的電池,它與原電池形成條件有一點相悖,就是不一定兩極 是兩根活動性不同的電極,也可以用相同的兩根電極。解決此類問題必須抓住一點:燃料電池 反應實際上等同于燃料的燃燒反應,但要特別注意介質(zhì)對產(chǎn)物的影響。一、氫氧燃料電池氫氧燃料電池一般是以惰性金屬鉑(Pt 或石墨 做電極材料,負極通入 H 2,正極通入 O 2,總反應 為:2H 2 + O 2 = 2H 2O 電極反應特別要注意電解質(zhì),有下列三種情況:1、電解質(zhì)是 KOH 溶液 (堿性電解質(zhì)負極:H 2 2e - + 2OH = 2H 2

13、O (氧化反應 正極:O 2 + H 2O + 4e - = OH (還原反應 總反應方程式 2H2 + O 2 = 2H 2O2、電解質(zhì)是 H 2SO 4溶液 (酸性電解質(zhì)負極:H 2 2e - = 2H + (氧化反應 正極:O 2 + 4H + + 4e - = 2H 2O (還原反應 總反應方程式 2H 2 + O 2 = 2H 2O3、電解質(zhì)是 NaCl 溶液 (中性電解質(zhì)負極:H 2 2e - = 2H +(氧化反應 正極:O 2 + H 2O + 4e - = 4OH 總反應方程式 2H 2 + O 2 = 2H 2O說明 1、堿性溶液反應物、生成物中均無 H + 2、 . 水溶

14、液中不能出現(xiàn) O 2-3、中性溶液反應物中無 H + 和 OH - 4、酸性溶液反應物、生成物中均無 OH -二、甲醇燃料電池1.堿性電解質(zhì) (鉑為兩極、電解液 KOH 溶液正極:3O 2 + 12e - + 6H 20= 12OH - (還原反應 負極:2CH 3OH 12e - + 16OH = 2CO 32- +12H2O (氧化反應 總反應方程式 2CH 3OH + 3O 2 + 4KOH = 2K 2CO 3 + 6H 2O2. 酸性電解質(zhì) (鉑為兩極、電解液 H 2SO 4溶液正極:3O 2 + 12e - + 12H + = 6H 2O (還原反應 (注:乙醇燃料電池與甲醇 負極

15、:2CH 3OH 12e - +2H2O=12H+2CO2 (氧化反應 燃料電池原理基本相 總反應式 2CH 3OH + 3O 2 = 2CO 2 + 4H 2O (氧化反應 三、 CO 燃料電池 (總反應方程式均為:2CO +O 2 =2CO 21、熔融鹽 (鉑為兩極、 Li 2CO 3和 Na 2CO 3的熔融鹽作電解質(zhì), CO 為負極燃氣, 空氣與 CO2的混合氣為正極助燃氣正極:O 2 +4e - +2CO 2 =2CO 32-(還原反應 負極:2CO +2CO 32- 4e - =4CO2 (氧化反應 2、酸性電解質(zhì) (鉑為兩極、電解液 H 2SO 4溶液正極:O 2 + 4e -

16、+ 4H + = 2H 2O (還原反應 負極:2CO 4e -+ 2H 2O = 2CO 2+4H+ (氧化反應 四、肼燃料電池 (鉑為兩極、電解液 KOH 溶液正極:O 2+ 2H 2O + 4e - = 4OH (還原反應 負極:N 2H 4+ 4OH - 4e -= N 2+ 4H 2O (氧化反應 總反應方程式 N 2H 4+ O 2= N 2+ 2H 2O五、甲烷燃料電池1.堿性電解質(zhì) (鉑為兩極、電解液 KOH 溶液正極:2O 2+ 2H 2O + 8e - = 8 OH (還原反應 負極:CH 4+ 10OH - 8e -= CO 32-+ 7H 2O (氧化反應 總反應方程式

17、 CH 4+ 2KOH+ 2O 2= K 2CO 3+ 3H 2O2、酸性電解質(zhì) (鉑為兩極、電解液 H 2SO 4溶液正極:2O 2+ 8e - + 8H + = 4H 2O (還原反應 負極:CH 4- 8e -+ 2H 2O = 8H + + CO 2 (氧化反應 總反應方程式 CH 4+ 2O 2= CO 2+ 2H 2O六 、 丙烷燃料電池(鉑為兩極、正極通入 O 2和 CO 2、負極通入丙烷、電解液有三種 1、電解質(zhì)是熔融碳酸鹽(K 2CO 3或 Na 2CO 3正極 :5O 2 + 20e - + 10CO 2 = 10CO 32-(還原反應 負極 :C 3H 8 - 20e -+ 10CO 32- = 3CO 2 + 4H 2O (氧化反應 總反應方程式 C 3H 8 + 5O 2 = 3CO 2 + 4H 2O2、酸性電解質(zhì) (電解液 H 2SO 4溶液正極 :5O 2 + 20e - + 26H + = 10H 2O (還原反應 負極 :C 3H 8 - 20e -+ 6H 2O = 3CO 2+ 20 H + (氧化反應 總反應方程式 C 3H 8 + 5O 2 = 3CO 2 + 4H 2O3、堿性電解質(zhì) (鉑為兩極、電解液 KOH 溶液正極 :5O 2+ 20e - +