高中常见原电池电极反应式的书写(共5页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上高中常见的原电池电极反应式的书写(十年高考)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+ = Zn2+ + H2 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+

2、 +2e- =H2 (还原反应)离子方程式 Fe +2H+= Fe2+ + H2(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 + 4e- +2H2O =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+12e- +6H2O =12(还原反应)化

3、学方程式 4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3 (海洋灯标电池)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:2NH4+2e- +2MnO2=2NH3+Mn2O3+H2O (还原反应)化学方程式 Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O6、碱性锌锰干电池:(负极Zn、正极C、 电解液KOH 、MnO2的糊状物)负极: Zn2e- + 2OH = Zn(OH)2 (氧化反应)正极:2MnO2 + 2e- + 2H2O =2MnOOH + 2OH (还原反应)化学方程式 Zn +2

4、MnO2 +2H2O = Zn(OH)2 + 2MnOOH7、银锌电池:(负极Zn、正极-Ag2O、电解液NaOH )负极 :Zn2e- +2OH = Zn(OH)2 (氧化反应)正极 :Ag2O + 2e- + H2O = 2Ag + 2OH (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、铂网等惰性材料、电解液-海水)负极 :4Al12e=4Al3+ (氧化反应) 正极 :3O2 + 12e + 6H2O =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

5、、镁-铝电池 (负极-Al、正极-Mg 电解液KOH) 负极(Al): 2Al- 6e- + 8OH 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+ 3H210、锂电池一型:(负极-金属锂、正极-石墨、电解液LiAlCl4 -SOCl2)负极 :8Li8e8 Li + (氧化反应)正极 :3SOCl28eSO322S6Cl (还原反应)化学方程式 8Li 3SOCl2 = Li2SO3 6LiCl 2S 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

6、解液 浓硫酸) 放电时 负极: Pb2eSO42=PbSO4(氧化反应)正极: PbO22eSO424H =PbSO42H2O (还原反应) 充电时 阴极: PbSO4 + 2e-= Pb+ SO42(还原反应)阳极: PbSO42e- + 2H2O = PbO2 + SO42+ 4H+ (氧化反应)总化学方程式 PbPbO2 + 2H2SO42PbSO4+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+ 2OH = Fe (OH)2 (氧化反应)正极: NiO2+ 2e+ 2H2O = Ni(OH)2 + 2OH (还原反应)充电时

7、 阴极: Fe (OH)2 + 2e= Fe + 2OH (还原反应)阳极: Ni(OH)2 2e+ 2OH = 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: Li e =Li + (氧化反应)正极: FePO4 + e + Li+ = 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 LiF

8、ePO44、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 + 2OH = 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 + 2OH (还原反应)阳极: 2Ni(OH)2 2e + 2OH = 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+LiO

9、H)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 + 6H2O (氧化反应)总化学方程式 LaNi5H 6 + 6NiOOH LaNi5 + 6Ni(OH)26、高铁电池:(负极Zn、正极-石墨、电解质为浸湿固态碱性物质) 放电时 负极:3Zn 6e- + 6OH= 3Zn(OH)2 (氧化反应)正极:2FeO42

10、+6e-+ 8H2O = 2Fe (OH)3 + 10OH (还原反应) 充电时 阴极:3Zn(OH)2 + 6e- = 3Zn + 6OH (还原反应) 阳极:2Fe(OH)3 6e-+ 10OH= 2FeO42+ 8H2O (氧化反应) 总化学方程式 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH7、锂电池二型(负极LiC6、正极含锂的二氧化钴LiCoO2、充电时LiCoO2中Li被氧化,Li+还原以Li原子形式嵌入电池负极材料碳C6中,以LiC6表示)放电时 负极: LiC6 xe- Li(1-x)C6 + x Li+ (氧化反应)正极: L

11、i(1-x)CoO2 + xe- + x Li+ = LiCoO2 (还原反应)充电时 阴极: Li(1-x)C6+ xe- + x Li+ LiC6 (还原反应) 阳极: LiCoO2 xe- Li(1-x)CoO2 + x Li+ (氧化反应)总反应方程式 Li(1-x)CoO2 + LiC6 LiCoO2 + Li(1-x)C6 注意:可充电电池充电时与电源的连接可充电电池用完后充电时,原电池的负极与外电源的负极相连,原电池的正极与外电源的正极相连。燃料电池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

12、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 + 4e- + 2H2O = 4OH(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 + 4e- + 4H

13、+ = 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 + 4e-+ 2H2O = 4OH 总反应方程式 2H2 + O2 = 2H2O说明1、碱性溶液反应物、生成物中均无H+ 2、 酸性溶液反应物、生成物中均无OH- 3、中性溶液反应物中无H+ 和OH-,生成物中可以有 H+ 和OH- 4、 水溶液中不能出现O2-二、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

14、为正极助燃气)正极: O2 4e- 2CO2 2CO32- (还原反应)负极: 2CO4e- 2CO32- =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: 2CO4e- + 2H2O = 2CO2 +4H+ (氧化反应)三、肼燃料电池(铂为两极、电解液KOH溶液)正极: O2 + 4e- + 2H2O = 4OH (还原反应)负极: N2H4 - 4e- + 4OH = N2 + 4H2O (氧化反应)总反应方程式 N2H4 + O2= N2 + 2H2O四、甲烷燃料电池1碱性电解质(铂为两极、电解

15、液KOH溶液)正极: 2O2 + 8e- + 4H2O = 8 OH (还原反应)负极: CH4 - 8e- + 10OH = CO32- + 7H2O (氧化反应)总反应方程式 CH4 + 2O2 + 2KOH = 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 = CO2 + 8H+ (氧化反应)总反应方程式 CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O五、乙烷燃料电池 (铂为两极、电解液KOH溶液)正极 : 7O2 + 28e- + 14H2O = 28OH

16、(还原反应)负极 : 2C2H6 - 28e-+ 36 OH = 4CO32- + 24H2O (氧化反应)总反应方程式 2C2H6 + 7O2 + 8KOH = 4K2CO3 + 10H2O六、丙烷燃料电池(铂为两极、正极通入O2和CO2、负极通入丙烷、电解液有三种)1、电解质是熔融碳酸盐(K2CO3或Na2CO3)正极 : 5O2 + 20e- + 10CO2 = 10CO32- (还原反应)负极 : C3H8 - 20e-+ 10CO32- = 3CO2 + 4H2O (氧化反应)总反应方程式 C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O2、酸性电解质 (电解液H2SO4溶液)正极

17、: 5O2 + 20e- + 26H+ = 10H2O (还原反应)负极 : C3H8 - 20e- + 6H2O = 3CO2 + 20H+ (氧化反应)总反应方程式 C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O3、碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极 : 5O2 + 20e- + 10H2O = 20 OH (还原反应)负极 : C3H8 - 20e- + 26OH = 3CO32- + 17H2O (氧化反应)总反应方程式 C3H8 + 5O2 +6KOH = 3 K2CO3 + 7H2O七、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- + 6H2O = 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) 负极:2CH3OH 12e- + 2H2O = 2CO2 + 12H+ (氧化反应) 总反应式 2CH3OH + 3O2 = 2CO2 + 4H2O (氧化反应) (注:乙醇燃料电池与甲醇燃料电池原理基本相)专心-专注-专业

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