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1、电池反应方程式的书写 电解过程中氢离子,氢氧根离子的放电电极反应书写 水中氢离子,氢氧根离子的放电电极反应书写 4OH 4e=2H2O+O2 或:4H2O4e=O2 +4H+2H2O 4H+4e=2H2 或:4H2O+4e=2H2+4OH 可能有水分子书写更科学。但采取何种书写方式,由服从具体情况决定。电池的电极反应方程式书写技巧(1)原则:A、两极得失电子数相等。B、电极反应式中的气体用“”,总反应式:一般正负极反应式相加就能得到总反应式。(电子要守恒)C、1、碱性溶液反应物、生成物中均无 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
2、无 OH-(2)燃料电池书写技巧:抓住氧气不放松 A、电解质是 KOH 溶液(碱性电解质)正极:O2+H2O+4e-=4OH(还原反应)B、电解质是 H2SO4溶液(酸性电解质)正极:O2+4H+4e-=2H2O(还原反应)C、电解质是 NaCl 溶液(中性电解质)正极:O2+2H2O+4e-=4OH D、电解质是碳酸盐 正极:O2+2CO 2+4e-=2CO 3 2 E、电解质是熔融的氧化物 正极:O2 +4e-=2O2 高中常见的原电池电极反应式的书写 一次电池 1、伏打电池:(负极Zn、正极Cu、电解液H2SO4)负极:Zn 2e-=Zn2+(氧化反应)正极:2H+2e-=H2 (还原反
3、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:Fe 2e-=Fe2+(氧化反应)正极:2H+2e-=H2 (还原反应)离子方程式 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:2Fe 4e-=2Fe2+(氧化反应)正极:O2+2H2O+4e-=4OH(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
4、 NaCl 溶液、O2)负极:4Al 12e-=4Al3+(氧化反应)正极:3O2+6H2O+12e-=12OH(还原反应)化学方程式 4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3 (海洋灯标电池)5、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 +MnOOH 6、银锌电池:(负极Zn、正极-Ag2O、电解液 NaOH)负极:Zn+2OH 2e-=Zn(OH)2(氧化反应)正极:Ag2O+H2
5、O+2e-=2Ag+2 OH (还原反应)化学方程式 Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag 7、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)8、镁-铝电池 (负极-Al、正极-Mg 电解液 KOH)负极(Al):2Al+8 OH-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+3H
6、2 9、锂电池一型:(负极-金属锂、正极-石墨、电解液 LiAlCl4-SOCl2)负极:8Li 8e8 Li+(氧化反应)正极:3SOCl28eSO32-2S6Cl(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 2e-=Pb+SO42-(还原反应)阳极:PbSO4+2H2O 2e-=PbO2+4H+SO42-(氧化反应)总化学方程式
7、PbPbO2+2H2SO4充电放电2PbSO4+2H2O 2、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 充电放电 Fe(OH)2+Ni(OH)2 3、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+
8、(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 充电放电 LiFePO4 4、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)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 (还原反应)阳极:2 Ni(OH)2 2e+2 OH=2NiOOH+2H2O (氧化反应)Ni(OH)2+Cd(O
9、H)2 书写或或可能有水分子书写更科学但采取何种书写方式由服从具体情况决定电池的电极反应方程式书写技巧原则两极得失电子数相等电极反应式中的气体用总反应式一般正负极反应式相加就能得到总反应式电子要守恒碱性溶液反应气不放松电解质是溶液碱性电解质正极还原反应电解质是溶液酸性电解质正极还原反应电解质是溶液中性电解质正极电解质是碳酸盐正极电解质是熔融的氧化物正极高中常见的原电池电极反应式的书写还原反应一次电池伏打电池负式析氢腐蚀铁碳电池负极正极电解液中性或碱性负极氧化反应正极还原反应化学方程式吸氧腐蚀铁锈的生成过程铝镍电池负极正极电解液溶液负极氧化反应正极化学方程式海洋灯标电池碱性锌锰干电池负极正极电解
10、液的糊状物负极总化学方程式 Cd+2NiOOH+2H2O充电放电Cd(OH)2+2Ni(OH)2 5、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+6H2O (氧化反应)总化学方程式 LaNi5H 6+6NiOOH 充电放电LaNi5+6Ni(OH)2 6、高铁电池:(负极Z
11、n、正极-石墨、电解质为浸湿固态碱性物质)放电时 负极:3Zn 6e-+6 OH=3 Zn(OH)2 (氧化反应)正极:2FeO42+6e-+8H2O=2 Fe(OH)3+10OH (还原反应)充电时 阴极:3Zn(OH)2+6e-=3Zn+6 OH (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+8H2O充电放电3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH 7、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
12、)放电时 负极:LiC6 xe-Li(1-x)C6 +x Li+(氧化反应)正极:Li(1-x)CoO2 +xe-+x Li+=LiCoO2 (还原反应)充电时 阴极:Li(1-x)C6+x Li+xe-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 充电放电 LiCoO2 +Li(1-x)C6 燃料电池 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
13、 KOH 溶液(碱性电解质)负极:2H2 4e-+4OH=4H2O(氧化反应)正极:O2+H2O+4e-=4OH(还原反应)总反应方程式 2H2+O2=2H2O 2、电解质是 H2SO4溶液(酸性电解质)负极:2H2 4e-=4H+(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:2H2 4e-=4H+(氧化反应)正极:O2+2H2O+4e-=4OH 总反应方程式 2H2+O2=2H2O 一、甲醇燃料电池 1碱性电解质(铂为两极、电解液 KOH 溶液)书写或或可能有水分子书写更科学但采取何种书写方式由
14、服从具体情况决定电池的电极反应方程式书写技巧原则两极得失电子数相等电极反应式中的气体用总反应式一般正负极反应式相加就能得到总反应式电子要守恒碱性溶液反应气不放松电解质是溶液碱性电解质正极还原反应电解质是溶液酸性电解质正极还原反应电解质是溶液中性电解质正极电解质是碳酸盐正极电解质是熔融的氧化物正极高中常见的原电池电极反应式的书写还原反应一次电池伏打电池负式析氢腐蚀铁碳电池负极正极电解液中性或碱性负极氧化反应正极还原反应化学方程式吸氧腐蚀铁锈的生成过程铝镍电池负极正极电解液溶液负极氧化反应正极化学方程式海洋灯标电池碱性锌锰干电池负极正极电解液的糊状物负极 正极:3O2+12e-+6H2O=12OH
15、-(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-+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
16、 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=2CO2+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
17、 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+3H2O 2、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 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+4
18、H2O(氧化反应)总反应方程式 C3H8+5O2=3CO2+4H2O 2、酸性电解质(电解液H2SO4溶液)正极:5O2 +20e-+26H+=10H2O (还原反应)负极:C3H8 -20e-+6H2O=3CO2 +20 H+(氧化反应)总反应方程式 C3H8+5O2=3CO2+4H2O 3、碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极:5O2 +20e-+10H2O=20OH (还原反应)负极:C3H8 -20e-+26 OH =3CO32-+17H2O(氧化反应)总反应方程式 C3H8+5O2+6KOH=3 K2CO3+7H2O 七、乙烷燃料电池(铂为两极、电解液KOH溶液)正极:7O2
19、 +28e-+14H2O=28OH (还原反应)书写或或可能有水分子书写更科学但采取何种书写方式由服从具体情况决定电池的电极反应方程式书写技巧原则两极得失电子数相等电极反应式中的气体用总反应式一般正负极反应式相加就能得到总反应式电子要守恒碱性溶液反应气不放松电解质是溶液碱性电解质正极还原反应电解质是溶液酸性电解质正极还原反应电解质是溶液中性电解质正极电解质是碳酸盐正极电解质是熔融的氧化物正极高中常见的原电池电极反应式的书写还原反应一次电池伏打电池负式析氢腐蚀铁碳电池负极正极电解液中性或碱性负极氧化反应正极还原反应化学方程式吸氧腐蚀铁锈的生成过程铝镍电池负极正极电解液溶液负极氧化反应正极化学方程
20、式海洋灯标电池碱性锌锰干电池负极正极电解液的糊状物负极负极:2C2H6-28e-+36 OH =4CO32-+24H2O(氧化反应)总反应方程式 2C2H6+7O2+8KOH =4K2CO3+10H2O 书写或或可能有水分子书写更科学但采取何种书写方式由服从具体情况决定电池的电极反应方程式书写技巧原则两极得失电子数相等电极反应式中的气体用总反应式一般正负极反应式相加就能得到总反应式电子要守恒碱性溶液反应气不放松电解质是溶液碱性电解质正极还原反应电解质是溶液酸性电解质正极还原反应电解质是溶液中性电解质正极电解质是碳酸盐正极电解质是熔融的氧化物正极高中常见的原电池电极反应式的书写还原反应一次电池伏打电池负式析氢腐蚀铁碳电池负极正极电解液中性或碱性负极氧化反应正极还原反应化学方程式吸氧腐蚀铁锈的生成过程铝镍电池负极正极电解液溶液负极氧化反应正极化学方程式海洋灯标电池碱性锌锰干电池负极正极电解液的糊状物负极