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电化学中电极反应式的书写技巧

电化学中电极反应式的书写技巧
电化学中电极反应式的书写技巧

电化学中电极反应式的书写技巧

电化学中电极反应式的书写不仅是电化学教学的重点和难点,更是高考的热点题型之一,其中,燃料电池电极反应式以及可充电电池电极反应式的书写又是电极反应式书写中的难点。下面笔者就如何正确书写电极反应式进行了较为详尽的归纳,旨在“抛砖引玉”。

一、原电池中电极反应式的书写

1、先确定原电池的正负极,列出正负极上的反应物质,并标出相同数目电子的得失。

2、注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存,则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式;若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,则水必须写入正极反应式中,且O2生成OH-,若电解质溶液为酸性,则H+必须写入正极反应式中,O2生成水。

3、正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式,可先写出较易书写的书写电极反应式,然后在电子守恒的基础上,总反应式减去较易写出的书写电极反应式,即得到较难写出的书写电极反应式。

例1、有人设计以Pt和Zn为电极材料,埋入人体内作为作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠跟人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作,试写出该电池的两极反应式。

解析:金属铂是相对惰性的,金属锌是相对活泼的,所以锌是负极,Zn失电子成为Zn2+,而不是ZnO或Zn(OH)2,因为题目已告诉H+参与作用。正极上O2得电子成为负二价氧,在H+作用下肯定不是O2-、OH-等形式,而只能是产物水,体液内的H+得电子生成H2似乎不可能。故发生以下电极反应:

负极:2Zn-4e-= 2Zn2+,正极:O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O 。

例2、用金属铂片插入KOH溶液中作电极,在两极上分别通入甲烷和氧气,形成甲烷—氧气燃料电池,该电池反应的离子方程式为:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,试写出该电池的两极反应式。解析:从总反应式看,O2得电子参与正极反应,在碱性性溶液中,O2得电子生成OH-,故正极反应式为:2O2+4H2O+8e- =8OH-。负极上的反应式则可用总反应式减去正极反应式(电子守恒)得CH4+10OH--8e-= CO32-+7H2O。

二、电解池中电极反应式的书写

1、首先看阳极材料,如果阳极是活泼电极(金属活动顺序表Ag以前),则应是阳极失电子,阳极不断溶解,溶液中的阴离子不能失电子。

2、如果阳极是惰性电极(Pt、Au、石墨),则应是电解质溶液中的离子放电,应根据离子的放电顺序进行书写书写电极反应式。

阳极(惰性电极)发生氧化反应,阴离子失去电子被氧化的顺序为:S2->SO32->I->Br ->Cl->OH->水电离的OH->含氧酸根离子>F-。

阴极发生还原反应,阳离子得到电子被还原的顺序为:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>(酸电离出的

H+)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(水电离出的H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。

(注:在水溶液中Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+这些活泼金属阳离子不被还原,这些活泼金属的冶炼往往采用电解无水熔融态盐或氧化物而制得)。

例3、写出用石墨作电极,电解饱和食盐水的书写电极反应式。

解析:由于电极材料为石墨,是惰性电极,不参与电极反应,则书写电极反应式的书写只考虑溶液中的离子放电顺序即可。移向阳极的阴离子有Cl-和水电离出的OH-,但在阳极上放电的是Cl-;移向阴极的阳离子有Na+和水电离出的H+,但在阴极上放电的是H+。所以上述电解池的电极反应为:

阳极:2Cl--2e-= Cl2↑,阴极:2H++2e-= H2↑或2H2O+2e-= H2↑+2OH-。

若将上述石墨电极改成铜作电极,试写出电解饱和食盐水的书写电极反应式。

解析:由于电极材料为Cu,是活泼电极,铜参与阳极反应,溶液中的阴离子不能失电子,但阴极反应仍按溶液中的阳离子放电顺序书写。该电解池的电极反应为:

阳极:Cu-2e-= Cu2+,阴极:2H++2e-= H2↑或2H2O+2e-= H2↑+2OH-。

(注:阳极产生的Cu2+可与阴极产生的OH-结合成Cu(OH)2沉淀,不会有Cu2+得电子情况发生。)三。燃料电池电极反应式的书写

电极:惰性电极。

燃料包含:H2;烃如:CH4;醇如:C2H5OH等。

电解质包含:①酸性电解质溶液如:H2SO4溶液;②碱性电解质溶液如:NaOH溶液;③熔融氧化物如:Y2O3;④熔融碳酸盐如:K2CO3等。

第一步:写出电池总反应式

燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致,若产物能和电解质反应则总反应为加合后的反应。

如氢氧燃料电池的总反应为:2H2+O2=2H2O;甲烷燃料电池(电解质溶液为NaOH溶液)的反应为:

CH4+2O2=CO2+2H2O ①

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O ②

①式+②式得燃料电池总反应为:CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O

第二步:写出电池的正极反应式

根据燃料电池的特点,一般在正极上发生还原反应的物质都是O2,随着电解质溶液的不同,其电极反应有所不同,其实,我们只要熟记以下四种情况:

(1)酸性电解质溶液环境下电极反应式:O2+4H++4e-=2H2O

(2)碱性电解质溶液环境下电极反应式:O2+2H2O+4e-=4OH-

(3)固体电解质(高温下能传导O2-)环境下电极反应式:O2+4e-=2O2-

(4)熔融碳酸盐(如:熔融K2CO3)环境下电极反应式:

O2+2CO2+4e-=2CO-2

3

第三步:根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式

电池的总反应和正、负极反应之间有如下关系:电池的总反应式=电池正极反应式+电池负极反应式

故根据第一、二步写出的反应,有:电池的总反应式-电池正极反应式=电池负极反应式,注意在将两个反应式相减时,要约去正极的反应物O2。

以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法:

1、酸性条件

燃料电池总反应:CH4+2O2=CO2+2H2O ①

燃料电池正极反应:O2+4H++4e-=2H2O ②

①-②×2,得燃料电池负极反应:CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+

2、碱性条件

燃料电池总反应:CH4+202+2NaOH=Na2CO3+3H2O ①

燃料电池正极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-②

①-②×2,得燃料电池负极反应:CH4+10OH--8e-=CO-2

+7H2O

3

3、固体电解质(高温下能传导O2-)

燃料电池总反应:CH4+2O2=CO2+2H2O ①

燃料电池正极反应:O2+4e-=202- ②

①-②×2,得燃料电池负极反应:CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O

4,熔融碳酸盐(如:熔融K2CO3)环境下

电池总反应:CH4+2O2=CO2+2H2O。正极电极反应式:O2+2CO2+4e-=2CO-2

。电池总反

3

-8e-=

应-正极电极反应式得负极反应式:CH4+4CO-2

3

5CO2+2H2O

四、可充电电池电极反应式的书写及应用

(一).解可充电电池试题必备知识

1.对可充电电池充电和放电两过程认识:放电是原电池反应,充电是电解池反应。要能根据题给总反应式,写出原电池总反应式和电解池总反应式。

2.对可充电电池电极极性和材料的判断:判断电池放电时电极极性和材料,可先标出放电(原电池)总反应式电子转移的方向和数目,失去电子的一极为负极,该物质即为负极材料;得到电子的一极为正极,该物质即为正极材料。若判断电池充电时电极极性和材料,方法同前,失去电子的一极为阳极,该物质即为阳极材料;得到电子的一极为阴极,该物质即为阴极材料。

3.可充电电池电极反应式的书写方法:

书写可充电电池电极反应式,一般都是先书写放电的电极反应式。书写放电的电极反应式时,一般要遵守三步:第一,先标出原电池总反应式电子转移的方向和数目,指出参与负极和正极反应的物质;第二,写出一个比较容易书写的电极反应式(书写时一定要注意电极产物是否与电解质溶液共存);第三,在电子守恒的基础上,总反应式减去写出的电极反应式即得另一电极反应式。

充电的电极反应与放电的电极反应过程相反,充电的阳极反应为放电正极反应的逆过程,充电的阴极反应为放电负极反应的逆过程。

4.对可充电电池某电极是发生氧化还是还原反应及某元素被氧化还是被还原的判断:可根据电极反应式进行分析,放电(原电池)的负极及充电(电解池)的阳极均失去电子,发生了氧化反应,其变价元素被氧化;放电(原电池)的正极及充电(电解池)的阴极均得到电子,发生了还原反应,其变价元素被还原。

5.对溶液中离子的移动方向判断:放电时,阴离子移向负极,阳离子移向正极;充电时,阴离子移向阳极,阳离子移向阴极。

6.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。

7.有关电化学的计算:有关电化学的计算都必须利用电子守恒,要注意各电极转移的电子数均相等。这类计算通常有计算电极的增重或较少量、溶液的PH、溶液的离子浓度、电子转移的数目等。

(二).可充电电池试题的解题策略

综观历年高考试题可发现,解可充电电池试题的关键在于能否正确书写电极反应式。书写电极反应式的关键是能否正确书写放电时的电极反应式。要正确书写放电时的电极反应式,既要弄清得失电子的物质,还要特别注意电极产物是否与电解质溶液共存,要写出实际存在的电极反应式。然后根据原电池的负极反应与电解池的阳极反应、原电池的正极反应与电解池的阴极反应互为逆反应,即可快速写出充电时的电极反应式。各电极反应式顺利写出以后,即可正确解题。

(三).有关可充电电池高考试题题型分析

1.可充电电池电极极性和材料判断

例4(2001年广东化学卷第2题)镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用,它的充放电反应按下式进行:Cd+2NiO(OH)+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2。由此可知,该电池放电时的负极材料是()

A.Cd(OH)2 B.Ni(OH)2 C.Cd D.NiO(OH)

解析:要理解镍镉电池放电和充电的过程。放电是原电池反应,根据题给条件知放电(原电池)时的总反应式为:Cd+2NiO(OH)+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2。标出原电池总反应式电子转移的方向和数目指出,即可知道参与负极反应的物质:

2e-

Cd+2NiO(OH)+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2。

从上式可知,Cd可作负极材料,参与负极反应。

故应选C。

点评:此类试题考查可充电电池电极极性和材料判断,首先要准确判断充电、放电分别表示什么反应(原电池反应还是电解池反应),并写出充电、放电的总反应式,然后在总反应式上标出电子转移的方向和数目,即可正确判断可充电电池电极极性和材料。

2.可充电电池电极反应式的书写和判断

例5(05江苏化学卷第14题)高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+

2Fe(OH)3+4KOH,下列叙述不正确的是()

A.放电时负极反应为:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2

B.充电时阳极反应为:Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2O

C.放电时每转移3mol电子,正极有1mol K2FeO4被氧化

D.放电时正极附近溶液的碱性增强

解析:高铁电池放电作用是原电池的功能,其总反应式为:3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,根据上述书写电极反应式的方法可知,负极反应为:Zn-2e-+2OH-=

Zn(OH)2,正极反应为:FeO42-+4H2O +3e-= Fe(OH)3+5OH-,A正确;充电就是发生电解池反应,其总反应式为:3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH=3Zn+2K2FeO4+8H2O,根据上述书写电极反应式的方法可知,阳极反应为:Fe(OH)3+5OH--3e-=FeO42-+4H2O,B正确。放电时每转移3mol电子,正极有1mol K2FeO4被还原为Fe(OH)3,而不是被氧化,C错误。根据正极反应式FeO42-+4H2O +3e-= Fe(OH)3+5OH-知,放电时生成OH-,故正极附近溶液的碱性增强。故本题应选C。

点评:本题主要考查电极反应式的书写、电解质溶液的酸碱性变化、及氧化还原反应等知识,侧重考查考生对原电池和电解池原理的理解及分析问题的能力。

3.可充电电池电极发生氧化、还原反应及元素被氧化、被还原判断

例6(2006年广东化学卷第16题)某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极,嵌入锂的碳材料为负极,含Li+导电固体为电解质。放电时的电池反应为:Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4。下列说法正确的是()

A.放电时,LiMn2O4发生氧化反应

B.放电时,正极反应为:Li++LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4

C.充电时,LiMn2O4发生氧化反应

D.充电时,阳极反应为:Li++e-=Li

解析:放电时作为电源来用,根据放电时的电池反应知,负极反应式为:Li-e-=Li+,正极反应式为:Li++LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4,B正确,但LiMn2O4发生还原反应,A错误。充电时,阴极反应式为:Li++e-=Li,D错误,阳极反应式为:Li2Mn2O4-e-= Li++LiMn2O4,故应是Li2Mn2O4发生氧化反应,而不是LiMn2O4,C错误。本题应选B。

点评:本题主要考查电化学知识和氧化还原反应的有关知识,虽然新型电池增加了试题的陌生度,但考查原电池及电解池的原理不变,这是解答本类试题的关键。

4.可充电电池离子的移动方向判断及总反应式的书写

例7(2006年江苏化学卷第14题)锂离子电池已成为新一代实用化的蓄电池,该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为:

负极反应:C6Li-xe-=C6Li1-x+xLi+(C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料)

正极反应:Li1-x MO2+xLi++xe-=LiMO2(LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物)

下列有关说法正确的是()

A. 锂离子电池充电时电池反应为C6Li+Li1-x MO2=LiMO2+C6Li1-x

B. 电池反应中锂、锌、银、铅各失1mol电子,金属锂所消耗的质量最小

C. 锂离子电池放电时电池内部Li+向负极移动

D. 锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1-x+xLi++xe—=C6Li

解析:将放电的两电极反应式在电子守恒的基础上相加即得放电时的总反应式:C6Li+Li1

-x MO2=LiMO2+C6Li1-x,充电时的总反应式应为放电总反应式的逆反应,故A错误;在锂、锌、银、铅金属中,锂的摩尔质量最小,所以各失去1mol电子,消耗金属锂的质量最小,B正确。电池工作时,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,C错误。充电时的阴极反应与放电时的负极反应互为逆反应,故D正确。本题应选BD。

点评:本题以锂离子电池为背景材料,全面考查了蓄电池的反应原理、电极反应、离子

流向等知识,要求考生能将所学知识灵活迁移运用。

5.可充电电池考点的综合应用

例8(2006年重庆理综卷第27题)铅蓄电池是典型的可充型电池,它的正负极格板是惰

性材料,电池总反应式为:

Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O

请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):

⑴放电时:正极的电极反应式是;

电解液中H2SO4的浓度将变;当外电路通过1mol电子时,理论上负极板的质量增加

g。

⑵在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按右图连接,电解一段时间后,则在A电极上生

成、B电极上生成,此时铅蓄电池的正负极的极性

将。

解析:⑴解析:因为放电为原电池反应:Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4+2H2O。Pb失电子发生负极反应,产生的Pb2+在H2SO4溶液中结合SO42-生成难溶于水的PbSO4,故其负极反应式为:Pb+SO42--2e-=PbSO4。由电子守恒可知,其正极反应式为总式减去负极反应式:PbO2+ SO42-+4H++2e-= PbSO4+2H2O。

充电为电解池反应,其电极反应式书写是这样的,阴极反应式为原电池负极反应式的逆反应,即PbSO4+2e-=Pb+SO42-;阳极反应式为原电池正极反应式的逆反应,即PbSO4+2H2O-2e-= PbO2+ SO42-+4H+。根据总反应式H2SO4的浓度会不断减小,所以应定期补充H2SO4。根据负极反应:Pb+SO42--2e-=PbSO4,可知,每转移2 mol电子,负极板增加1mol的质量,因为负极板由Pb变为PbSO4,故外电路通过1mol电子时,理论上负极板的质量增加48g。

⑵当外加电源后,铅蓄电池变成了电解池,A极为阴极,电极反应式为:

PbSO4+2e-=Pb+SO42-,B极为阳极,电极反应式为:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-。这样,A电极上生成Pb,B电极上生成PbO2,此时铅蓄电池的正负极的极性将对换。

答案:⑴PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O 小 48

⑵Pb PbO2对换

点评:本题关于电化学,正确书写电极反应式是解决本类问题的关键。在书写过程中要注意,电极产物是否与电解质溶液共存,不共存要参与电极反应,如本题中的与Pb2+与SO42

-不共存,要发生反应生成PbSO4。

五、特殊情况电极反应式的书写

在书写电极反应式时,一定要注意一些特殊情况。

1、注意溶液中的离子浓度的改变会引起离子放电顺序的改变

溶液中的离子浓度改变,有时可导致离子放电顺序的改变。

例9、在给某镀件镀锌时,电镀液是饱和ZnCl2溶液,试写出该电镀池的电极反应式

解析:在饱和ZnCl2溶液中,Zn2+的浓度远大于水电离出来的H+的浓度,所以阴极应是Zn2+放电,而不是H+放电。其电极反应式为:阳极:Zn-2e-= Zn2+;阴极:Zn2++2e-= Zn。

2、注意电解质溶液的改变会引起电极正负的改变

在原电池中,一般较活泼金属作负极,但当电解质溶液发生改变时,较活泼金属就不一定作负极了。

例10、将铜片和铝片用导线相连,分别同时插入稀H2SO4和浓HNO3中,写出两池的电极反应式。解析:在稀H2SO4作电解质溶液的原电池中,较活泼的铝被氧化作负极,铜作正极。其电极反应为:

负极(Al):2Al-6e-=2Al3+;正极(Cu):6H++6e-= 3H2↑。

在浓HNO3作电解质溶液的原电池中,因为Al在浓HNO3中钝化,较不活泼的铜作负极,其电极反应为:负极(Cu):Cu-2e-= Cu2+;正极(Al):2NO3-+4H++2e-=2 NO2↑+2H2O。但随着反应的进行,浓HNO3逐渐变稀,正极电极反应又有:NO3-+4H++3e-= NO↑+2H2O。

例11、镁铝强碱溶液的原电池(电极材料:镁片和铝片,电解质溶液:氢氧化钠溶液)

解析:Al为负极,Mg为正极

1、找出该原电池反应的方程式:2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑

2、找出负极:Al

3、分解负极行为:① 首先,Al 失去电子:Al-3e-=Al3+

② 考虑金属离子在电解质中的行为:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O

则,负极反应为①与②的加合:Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O

4、正极反应由总反应减负极反应可得正极(Mg):6H2O+6e- =3H2↑+6OH-

巩固练习

1 有一种锂电池,用金属锂和石墨作电极材料,电解质溶液是由四氯铝锂溶解在亚硫酰氯(SOCl2)中形成,电池总反应方程式为:8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S,已知亚硫酰氯和AlCl3·6H2O混合共热蒸干,可制得无水AlCl3,则下列叙述正确的是 ( BD ) A.电解质溶液中混入水,对电池反应无影响

B.金属锂作电池的负极,石墨作电池的正极

C.电池工作过程中,SOCl2被还原为Li2SO3

D.电池工作过程中,负极消耗锂与正极区析出的S的质量之比为7:8

2.2006年,科学家们发明了一种能够给电子设备提供动力的生物燃料电池。该电池包括两个涂覆着酶的电极,它们处于充满空气和少量氢气的玻璃槽中。由于气体可以混合从而省去了昂贵的燃料隔离膜,其工作原理如图所示。

下列说法正确的是(C)

A、左边为该电池的负极

B、该电池可在高温环境下使用

C、该电池负极反应为:H2—2e-=2H+

D、该电池正极反应为O2+4e-=2O2-

3.如右图所示,a、b是多孔石墨电极,某同学按图示装

置进行如下实验:断开K2,闭合K1一段时间,观察

到两只玻璃管内都有气泡将电极包围,此时断开K1,

闭合K2,观察到电流计A的指针有偏转。下列说法不.

正确

..的是( B )

A、断开K2,闭合K1一段时间,溶液的pH要变大

B、断开K1,闭合K2时,b极上的电极反应式为: 2H++2e-= H2↑

C、断开K2,闭合K1时,a极上的电极反应式为:4OH-―4e-=O2↑十2H2O

D、断开K1,闭合K2时,OH-向b极移动

4.目前人们正在研究一种高能电池——钠硫电池,它是以熔融的钠、硫为两极,以Na+导电的β-Al2O3陶瓷作固体电解质,反应式如下:2Na + xS Na2S x,以下说法正确的是:(CD)

A.放电时钠作正极,硫作负极;

B.充电时钠极与外电源的正极相连,硫与外电源的负极相连

C.充电时,阳极发生的反应为:S x2- - 2e = x S

D.放电时钠极发生氧化反应

5.观察下列几个装置示意图,有关叙述正确的是( C )

A.装置①中阳极上析出红色固体 B.装置②的待镀铁制品应与电源正极相连C.装置③闭合电键后,外电路电子由a极流向b极

D.装置④的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过

6.电瓶车所用电池一般为铅蓄电池,这是一种典型的可充电电池,电池总反应式为:

Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O,

则下列说法正确的是:(AD )

A.放电时:电子流动方向由B经导线流向A

B.放电时:正极反应是Pb-2e-+SO42-PbSO4

C.充电时:铅蓄电池的负极应与充电器电源的正极相连

D.充电时:阳极反应是PbSO4-2e-+2H2O PbO2+SO42-+4H+

7.利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验,甚至制作出一些有实际应用价值的装置来,

下图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池的示意图。

上述电池工作时,有关说法正确的是( A )

A 铝罐将逐渐被腐蚀

B 碳粒和炭棒上发生的反应为:O2+4e-=2O2-

C 炭棒应与玩具电机的负极相连

D 该电池工作一段时间后炭棒和炭粒的质量会减轻

8.图14-4中X、Y分别是直流电源的两极,通电后发现a极极板质量增加,b极极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的是 ( A )

图14—4

9.某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹。据此,下列叙述正确的是( D )

A.铅笔端作阳极,发生还原反应

B.铂片端作阴极,发生氧化反应

C.铅笔端有少量的氯气产生

D.a点是负极,b点是正极

10.一种燃料电池中发生的化学反应为:在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。

该电池负极发生的反应是( C)

A.CH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2e-

B.P2(g)+4H+(aq)+4e-=2H2C(1)

C.CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6e-

D.O2(g)+2H2O(1)+4e-=4OH-

11.燃料电池(如CO,CH4,CH3OH等与O2组成),用惰性电极插入KOH溶液中,在两极分别通入CH3OH和O2,有关此电池判断正确的是:(D)

A.正极反应式:2CH3OH+2H2O-12e-→2CO2↑+12H+

B.放电一段时间后,负极的PH值升高

C.放电一段时间,阳离子向负极移动,阴离子向正极移动

Pb Pb 乙醇、乙酰丙酮混合液、四丁基溴化胺导电盐

D.该电池在工作时,每消耗32gCH 3OH ,外电路中通过6mole -

12.右图表示的是一种金属醇盐的dianhauxue (CH 3COCH 2COCH 3)在阴极发生的电极反应为:

2CH 3CH 2OH +2e -=2CH 3CH 2O -+H 2↑

下列说法中正确的是(CD)

A .阳极Pb 失去电子,发生还原反应

B .当阳极失去2mole -时,阴极产生2mol 氢气

C .电解过程中,阳离子向阴极移动

D .已知Pb -4e -=Pb 4+,当消耗Pb 的质量为103.5g 时,则转移电子2mol

13.天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴

(LiCoO 2),充电时LiCoO 2中Li 被氧化,Li +迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C 6)中,

以LiC 6表示。电池反应为CoO 2 +LiC 6

LiCoO 2 + C 6,下列说法正确的是(B ) A .充电时,电池的负极反应为 LiC 6 - e - == Li + C 6

B .放电时,电池的正极反应为 CoO 2 + Li + + e -

== LiCoO 2 ,

C .羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质

D .锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低

14.下列有关工业生产的叙述正确的是(D )

A .合成氨生产过程中将NH 3液化分离,可加快正反应速率,提高N 2、H 2的转化率

B .硫酸工业中,在接触室安装热交换器是为了利用SO 3转化为H 2SO 4时放出的热量

C .电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法,可防止阴极室产生的C12进入阳极室

D .电解精炼铜时,同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小

15三氧化二镍(Ni 2O 3)可用于制造高能电池,其电解法制备过程如下:用NaOH 调NiCl 2溶液

pH 至7.5,加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl 2在弱碱性条件下生成ClO -,把

二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是(CD )

A 可用铁作阳极材料

B 电解过程中阳极附近溶液的pH 升高 2CH 3COCH 2COCH 3+2e -=2(CH 3COCHCOCH 3)+ H 2↑

○-

C 阳极反应方程式为:2Cl --2e -=Cl 2

D 1mol 二价镍全部转化为三价镍时,外电路中通过

16.固体氧化物燃料电池(SOFC )以固体氧化物作为电解质,其工作原理如图所示。下列关于固体燃料电池的有关说法正确的是(D )

固体氧化物燃料电池的工作原理示意图

A.电极b 为电池负极,电极反应式为O 2+4e — ==2O

2— B.固体氧化物的作用是让电子在电池内部通过

C.若H 2作为燃料气,接触面上发生的反应为:H 2+2OH ——4e —==2H ++2H2O

D.若C 2H 4作为燃料气,接触面上发生的反应为:C 2H 4+6O 2——12e —==2CO 2+2H 2O

17. 右图为电解饱和食盐水的简易装置,下列有关说法正确

的是(D )

A .电解一段时间后,往蛋壳中溶液中滴加几滴酚酞,呈红色

B .蛋壳表面缠绕铁丝发生氧化反应

C .铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝

D .蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触

18.某新型二次锂离子电池结构如右图,电池内部是固体电解质,

充电、放电时允许Li +在其间通过(图中电池内部“→”表示放电时Li +的迁移方向。充电、

放电时总反应可表示为:LiCoO 2 + 6C

Li 1-x C O O 2 + Li x C 6。下列说法正确的是(C ) A 、外电路上的“→”表示放电时的电流方向

B 、充电时发生还原反应的物质是Li x

C 6

C 、放电时负极的电极反应为:LiCoO 2 – x e - = Li 1-x C O O 2x Li +

D 、外电路有0.1mole -通过,发生迁移的Li +

的质量为0.7x g 19.按下图装置实验,若x 轴表示流入阴极的电子的物质的量,则y 轴可表示 ( D )

电极a 外电路 电极b 固体氧化物 燃料气 接触面 空气或氧气 电极b 排放气 剩余燃料气

↓↓

↓ 外电路 电极 (LiCoO 2) 固体电解质 电极(C)

Li +

①c(Ag+)②c(NO3—)③a棒的质量④b棒的质量⑤溶液的pH

A.①③B.③④C.

①②④D.①②⑤

20、CuI是一种不溶于水的白色固体,它可以由反应:2Cu2++4I―==2CuI↓+I2而得到。现以石墨为阴极,以Cu为阳极电解KI溶液,通电前向电解液中加入少量酚酞和淀粉溶液。电解开始不久,阴极区溶液呈红色,而阳极区溶液呈蓝色。对阳极区溶液呈蓝色的正确解释是( C )

A、2I―-2e-==I2碘遇淀粉变蓝

B、Cu-2e-==Cu2+ Cu2+显蓝色

C、2Cu+4I--4e-==2CuI↓+I2碘遇淀粉变蓝

D、4OH―–4e-==2H2O+O2 O2将I-氧化为I2,碘遇淀粉变蓝

21、普通水泥在固化过程中自由水分子减少,并且溶液呈碱性。根据这一物理化学特点,科学家发明了电动势法测水泥初凝时间。此法的原理如图所示,反应的总方程式为:

2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag,下列有关说法正确的是( AC )

A.工业上以黏土、石灰石为主要原料来制造水泥

B.测量原理示意图中,Ag2O为负极

C.负极的电极反应式为:2Cu+2OH—-2e—=Cu2O+H2O

D.电池工作时,OH-向正极移动

22. LiFePO4新型锂离子动力电池以其独特的优势成为奥运会绿色能源的新宠。已知该电池放电时的电极反应式为:正极 FePO4+Li++e-==LiFePO4负极 Li-e-==Li+

下列说法中正确的是(B)

A.充电时电池反应为FePO4+Li = LiFePO4

B.充电时动力电池上标注“+”的电极应与外接电源的正极相连

C.放电时,在正极上是Li+得电子被还原

D.放电时电池内部Li+向负极移动

23 右图是一套电化学实验装置,图中C、D均为铂电极,U为盐桥,G是灵敏电流计,其指针

总是偏向电源正极。

电池工作时的正极反应式为: ; Ⅱ.如右图所示,A 为电源,B 为浸透饱和食盐水和酚酞试 液的滤纸,滤纸中央滴有一滴KMnO 4溶液,C 、D 为电解 槽,其电极材料及电解质溶液见图。 (1)关闭K 1,打开K 2,通电后,B 的KMnO 4紫红色液滴 向c 端移动,则电源b 端为 极,通电一段时间后,

观察到滤纸d 端的电极反应式是: ;

(2)已知C 装置中溶液为Cu(NO 3)2和X(NO 3)3,且均为0.1mol ,

打开K 1,关闭K 2,通电一段时间后,阴极析出固

体质量m(g)与通过电子的物质的量n(mol)关系如右图所示。 则Cu 2+、X 3+、H +氧化能力由大到小的顺序是 ;

D 装置中溶液是H 2SO 4,则电极C 端的实验现象是:

_____________________ 。

答案..(12分)I .(1)CO (g )+1/2O 2(g )=CO 2(g );△H=-283.0kJ·mol -1

(或2 CO (g )+ O 2(g )=2CO 2(g );△H=-566.0kJ·mol -1)

(2)2CO 2+2e -+O 2=2CO 3

2-;Ⅱ.(1)-(负极)2H ++2e=H 2 ↑ (2)Cu 2+ > H + >X 3+;在C 端开始时有无色无味气体产生;一段时间后有红色物质析出。 25 设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池,一个极通入空气,另一个极通入汽油蒸气,电池的电解质是掺杂了Y 2O 3的ZrO 2晶体,它在高温下能传导O 2-,回答如下问题:

(1)以丁烷为汽油代表,这个电池放电时发生的化学反应的方程式是:

(2)这个电池负极发生的反应是: C 4H 10+13O 2—-26e -=4CO 2+5H 2O ,正极发生的反应是:

固体电解质里O 2-

的移动方向是: 向外电路释放电子的电极是:

(3)人们追求燃料电池氧化汽油而不在内燃机里燃烧汽油产生动力的主要原因是:

(4)在ZrO 2晶体里掺杂Y 2O 3,用Y 3+代替晶体里的部分Zr 4+对提高固体电解质的导电能力有帮助,你认为原因是:

(5)汽油燃料电池最大的障碍是氧化反应不完全产生 堵塞电极的气体通道,有人

估计,完全避免这种副反应至少还需10年,这正是新一代化学家的历史使命.

答案. (1)(2分)2C 4H 10+13O 2 8C O 2+10H 2O m (g )

0 0.1 0.2 0.3 n(mol) a b A

K 1 c d

K 2 B KMnO 4

Pt Pt Cu C

C D

(2)O 2+4e -=2O 2-,(2分) ,向负极移动(1分) 负极(1分)

(3)燃料电池具有较高的能量利用率(2分)

(4)为维持电荷平衡,晶体中的O 2-将减少,从而使O 2-得以在电场作用下向负

极移动(2分) (5)碳粒(2分)

26.如图A 为直流电源,B 为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸,C

为电镀槽,接通电路后,发现B 上的c 点显红色,请填空:

(1)电源A 的a 为 极(2分);

(2)滤纸B 上发生的总化学方程式为:

(2分),

(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌,接通K 点,则电极e 上发生的反应为:

(2分),槽中盛放的电镀液可以是 (2分)。

O H NaCl 222+ NaOH Cl H 222+↑+↑ 答案.(1)正 (2)

(3) +=-22Zn e Zn ZnSO 4溶液或ZnC12溶液

电化学中电极反应式的书写技巧1

几种常见的“燃料电池”的电极反应式的书写 几种常见的“燃料电池”的电极反应式的书写 江西黎川一中朱印聪 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。燃料电池有很多,下面主要介绍几种常见的燃料电池,希望达到举一反三的目的。 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H 2 , 正极通入 O 2, 总反应为:2H 2 + O 2 === 2H 2 O 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) 负极发生的反应为:H 2+ 2e- === 2H+ ,2H+ + 2OH- === 2H 2 O,所以: 负极的电极反应式为:H 2– 2e- + 2OH- === 2H 2 O; 正极是O 2得到电子,即:O 2 + 4e- === 2O2-,O2- 在碱性条件下不能单独存 在,只能结合H 2O生成OH-即:2O2- + 2H 2 O === 4OH-,因此, 正极的电极反应式为:O 2 + H 2 O + 4e- === 4OH-。 2.电解质是H 2SO 4 溶液(酸性电解质) 负极的电极反应式为:H 2 +2e- === 2H+ 正极是O 2得到电子,即:O 2 + 4e- === 2O2-,O2- 在酸性条件下不能单独存 在,只能结合H+生成H 2O即:O2- + 2 H+ === H 2 O,因此 正极的电极反应式为:O 2+ 4H++ 4e-=== 2H 2 O(O 2 + 4e- === 2O2-,2O2- + 4H+ === 2H 2 O) 3. 电解质是NaCl溶液(中性电解质) 负极的电极反应式为:H 2 +2e- === 2H+ 正极的电极反应式为:O 2 + H 2 O + 4e- === 4OH- 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- 4.水溶液中不能出现O2-

高中化学 电极反应式的书写

电极反应式的书写 高考频度:★★★★☆难易程度:★★★☆☆ 典例在线锂电池是新一代高能电池,目前已研发出多种锂电池。某种锂电池的总反应式为:Li+MnO2===LiMnO2。下列说法中正确的是 A.Li是正极,MnO2是负极 B.放电时负极的反应:Li-e-===Li+ C.放电时正极的反应:+e-===MnO2 D.电池放电时,产生高锰酸根离子 【参考答案】B 【试题解析】Li在负极发生反应:Li-e-===Li+,MnO2在正极发生反应:MnO2+e-===。 解题必备 1.根据装置图书写电极反应式 (1)确定原电池的正负极及放电的物质。 首先根据题目给定的图示装置特点,结合原电池正负极的判断方法,确定原电池的正负极及放电的物质。 (2)书写电极反应式。 ①负极反应: 规律:活泼金属或H2(或其他还原剂)失去电子生成金属阳离子或H+(或其他氧化产物),要注意生成的物质是否与电解质溶液发生反应。 ②正极反应: 规律:阳离子得电子生成单质或氧气得电子生成O2-。 (3)写出电池总反应方程式。 结合电子守恒将正负极电极反应式相加即得到电池总反应方程式。 2.根据电池总反应式,写电极反应式 第一步:找出还原剂和氧化剂,确定负极、正极放电的物质。 第二步:利用电荷守恒写出电极反应式,注意电极上生成的新物质是否与电解质溶液发生反应,如O2?在酸性溶液中生成H2O,在碱性或中性条件下生成OH-;+4价碳在酸性条件下生成CO2,在碱性溶液中

以形式存在。 第三步:验证,将两个半反应相加,得总反应式。总反应式减去一个反应式得到另一个反应式。 学霸推荐 1.Li-A l/FeS电池是一种正在开发的车载电池,该电池中正极的电极反应式为:2Li++FeS+2e-===Li2S+Fe 有关该电池的下列说法中,正确的是 A.Li-Al在电池中作为负极材料,该材料中Li的化合价为+1 B.该电池的总反应式为2Li+FeS===Li2S+Fe C.负极的电极反应式为Al-3e-===Al3+ D.充电时,阴极发生的电极反应式为Li2S+Fe-2e-===2Li++FeS 2.Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是 A.负极反应式为Mg-2e-===Mg2+ B.正极反应式为Ag++e-===Ag C.电池放电时Cl-由正极向负极迁移 D.负极会发生副反应Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑ 3.原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是A.由Al、Cu、稀硫酸组成原电池,其负极反应式为:Al?3e?Al3+ B.由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,其负极反应式为:Al+4OH??3e?+2H2O C.由Fe、Cu、FeCl 3溶液组成原电池,其负极反应式为:Cu–2e?Cu2+ D.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池,其负极反应式为:Cu?2e?Cu2+ 答案 1.【答案】B 【解析】由正极的电极反应式知,在负极上Li失去电子被氧化,所以Li-Al在电池中作为负极材料。该材料中Li的化合价为0价,故A项错误;负极的电极反应式为2Li-2e-===2Li+,故C项错误;该电池的总反应式为正、负极的电极反应式之和:2Li+FeS===Li2S+Fe,故B项正确;由于充电时阴极发生还原反应,所以阴极的电极反应式为2Li++2e-===2Li,故D项错误。 2.【答案】B 3.【答案】C

电极反应式和总反应式的书写规范

电极反应式和总反应式的书写规 关于高中化学的电化学部分一直是高中化学容中重要的基本概念和基础理论之一,特别是电极反应式和总反应式的书写问题。虽说现行新课程对这部分的要求不高,但是,这部分的容一直是高考和竞赛的要点和难点。再加上现行教材中对这部分的容书写也不是很规,这样更加加大了教师和学生教与学的难度。本文旨在唤起广大师生的共识,力求规和准确书写电极反应式和总反应式。 一、电极反应式和总反应式的一般概念 电极反应式是指在电化学反应中,原电池放电时的正、负极(或电解池电解时的阴、阳极)发生的还原、氧化反应得失电子的离子反应式(包括极区溶液中的微粒参加的反应在)。其实质均是将氧化还原反应分割成氧化和还原两个半反应的反应式,并且伴随着电子的得失和转移。 总反应式则有两个层次的含义。广义的总反应式是指原电池放电(或电解池电解)时装置中所发生的所有相关化学变化并反映各物质之间的化学计量关系的总反应式(既包括两极反应又包括两极反应的产物在溶液中的相关反应)。而狭义的总反应式仅是指两电极反应式之和,不包括两极的电极反应产物在溶液中相遇或混匀溶液时发生的反应。

例如:普通的锌锰干电池的电极反应式和总反应式如下: 正极:2NH4+ + 2e- + 2MnO2 = 2NH3 + Mn2O3 + H2O (包括极区反应H2+2MnO2=Mn2O3+H2O,教材此处已在试用版的基础上得到修正) 负极:Zn - 2e- = Zn2+ 该电池总反应式为(狭义):Zn + 2NH4+ + 2MnO2 = Zn2+ + 2NH3 + Mn2O3 + H2O(一般常用此式表示) 若还包括两极各自产物Zn2+和NH3在溶液中的络合反应{ Zn2+ + 4NH3 = [Zn (NH3)4]2+},则该电池反应的总反应式(广义)即为:2Zn + 4NH4+ + 4MnO2 = Zn2+ +[Zn(NH3)4]2+ + 2Mn2O3 +2 H2O。 二、电极反应式和总反应式的书写规则 1、电极反应式的书写规则 (1)原电池放电时的正、负极(或电解池电解时的阴、阳极)的电极反应式中各微粒的化学式均严格按照离子方程式的书写规则进行书写(即除了易溶且易电离的物质才可拆成离子形式,其它物质一律只写成化学式)。 (2)电极反应式不仅写出被氧化和被还原的物质及其产物外,还须包括该极区周围电解质溶液中参加了离子反应的微粒在。(注意:由于盐类的水解程度一般很小,因此可不考虑某些离子的水解反应) (3)原电池放电时的正、负极(或电解池电解时的阴、阳极)的电极反

原电池和电解池电极反应式的书写方法

原电池和电解池电极反应式的书写方法 一、原电池电极反应式的书写方法: 1.首先判断原电池的正负极 如果电池的正负极判断失误,则电极反应必然写错。一般来说,较活泼的金属失去电子,为原电池的负极,但不是绝对的。如镁片和铝片插入氢氧化钠溶液中组成的原电池虽然镁比铝活泼,但由于铝和氢氧化钠溶液反应失去电子被氧化,因而铝是负极,此时的电极反应为: 负极:2Al-6e-=== 2Al3+ 正极:6H 2O +6e-=== 6OH-+3H 2 ↑或 2Al3++2H 2 O +6e-+ 2OH-=== 2AlO 2 - + 3H 2 ↑ 再如,将铜片和铝片同时插入浓硝酸中组成原电池时,由于铝在浓硝酸中发生了钝化,铜却失去电子是原电池的负极被氧化,此时的电极反应为: 负极:Cu-2e-=== Cu2+ 正极:2NO 3- + 4H+ +2e-=== 2NO 2 ↑+2H 2 O 2.要注意电解质溶液的酸碱性 在正负极上发生的电极反应不是孤立的,它往往与电解质溶液紧密联系。如氢-氧燃料电池就分酸式和碱式两种,在酸性溶液中的电极反应: 负极:2H 2 -4e-=== 4H + 正极O 2 + 4H+ + 4e-=== 2H 2 O 如果是在碱性溶液中,则不可能有H+出现,同样在酸性溶液中,也不能出现 OH-。由于CH 4、CH 3 OH等燃料电池在碱性溶液中,碳元素是以CO 3 2-离子形式存在 的,故不是放出CO 2 。 3.还要注意电子转移的数目 在同一个原电池中,负极失去电子的总数一定等于正极得到电子的总数,所以在书写电极反应式时,要注意电荷守恒。这样可避免在有关计算时产生错误或误差,也可避免由电极反应式写总反应方程式或由总方程式改写电极反应式时所带来的失误。 4.抓住总的反应方程式 从理论上讲,任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池。而两个电极相加即得总的反应方程式。所以对于一个陌生的原电池,只要知道总的反应方程

电极反应式书写的一般原则

电极反应式书写的一般原则 陕西省陇县中学721200 魏芳年 在电化学中电极反应式的书写一般要根据原电池,电解池工作原理入手。即原电池:负极发生氧化反应,正极发生还原反应;电解池:阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。整个过程中得失电子守恒。按一般思路为:确定电极,再考虑电解质中阴阳离子的流动情况,排出各极周围微粒放电顺序,写出电极反应式。但对学生而言,难以理解和掌握,所以不妨教给书写的一般原则,便于学生理解和应用。现将书写的一般原则归纳如下: 一加和性原则 根据得失电子守恒,总反应式应是两个电极反应式之和,若已知一个电极反应式,可用总反应式减去一个已知电极反应式得出另一个电极反应式。 例1:熔融盐燃料电池具有很高的发电效率,因而可用li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合物混合物为阴极燃气,制得650o C工作的燃料电池,完成有关的电极反应式: 阳极反应式:2CO+ 2 CO32- = 4CO2+4e- 阴极反应式:O2+2 CO2+4e-= 2CO32- 总反应式:2CO+ O2=2 CO2 解析:采用逆向思维,由题意知:阳极气体和阴极气体反应生成CO2,而CO2又不与li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物反应,所以,总反应式:2CO+ O2=2 CO2,根据加和性原则,用总反应式减去阳极电极反应式得出阴极电极反应式:O2+2 CO2+4e-= 2CO32- 二能否共存原则

电极反应式的书写必须考虑介质环境,因为物质得失电子后在不同的介质环境中所存在的形式不同. 例2:已之原电池总反应式为:CH4+2O2=CO2+2H20 (1)电解质溶液为KOH溶液 (2)电解质溶液为H2SO4溶液 分别写出该原电池的电极反应式 解析:根据原电池总反应式可知:在反应中CH4被氧化,O2被还原,则CH4应在负极参加反应,O2应在正极参加反应,又根据能否共存原则:在碱性溶液中CO2不可能存在,也不可能有H+存在. 故负极反应式为:CH4+10OH――8e-=CO32-+7H2O正极反应式为:2O2+4H20+8e-=8OH- 若电解质溶液为酸性溶液,根据能否共存原则,不可能有OH-参加反应或生成. 负极反应式为:CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+ 正极反应式为:202+8H++8e_=4H2O 三加氧失氧原则 1加氧时就在反应物中加OH―或H2O 在中性或碱性溶液中加OH-(2OH―=H20+O2-)例3:"纽扣"电池以KOH溶液为电解质溶液,其总反应式: Zn+2Ag2O+H20=2Ag+Zn(OH)2,根据加氧原则,负极反应式为: Zn+2OH――2e-=Zn(OH)2

电池的电极反应式的书写(答案)

高中常见的原电池电极反应式的书写 一、一次电池 1、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性) 负极:Fe–2e-==Fe2+ 正极:2H++2e-==H2↑ 离子方程式Fe+2H+==H2↑+Fe2+ 2、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液中性或碱性) ! 负极:2Fe–4e-==2Fe2+ 正极:O2+2H2O+4e-==4 OH 化学方程式2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程) 3、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 正极:2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnOOH +2 OH- 化学方程式Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2+ MnOOH 4、银锌电池:(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH ) ; 负极:Zn+2OH––2e-== Zn(OH)2 正极:Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH- 化学方程式Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag 5、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:4Al-12e-==4Al3+ 正极:3O2+6H2O+12e-==12OH- 总反应式为:4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3(铂网增大与氧气的接触面) 6、锂电池一型:(负极–金属锂、正极–石墨、电解液LiAlCl4–SOCl2) ! 负极:8Li -8e-=8 Li + 正极:3SOCl2+8e-=SO32-+2S+6Cl- 化学方程式8Li+3SOCl2 === Li2SO3 +6LiCl +2S 二、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:Pb-2e-+SO42-=PbSO4 正极:PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O 充电时阴极:PbSO4 + 2H+ +2e-== Pb+H2SO4 阳极:PbSO4 + 2H2O -2e-== PbO2 + H2SO4 + 2H+ ,

电化学中电极反应式的书写技巧

电化学中电极反应式的书写技巧 电化学中电极反应式的书写不仅是电化学教学的重点和难点,更是高考的热点题型之一,其中,燃料电池电极反应式以及可充电电池电极反应式的书写又是电极反应式书写中的难点。下面笔者就如何正确书写电极反应式进行了较为详尽的归纳,旨在“抛砖引玉”。 一、原电池中电极反应式的书写 1、先确定原电池的正负极,列出正负极上的反应物质,并标出相同数目电子的得失。 2、注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存,则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式;若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,则水必须写入正极反应式中,且O2生成OH-,若电解质溶液为酸性,则H+必须写入正极反应式中,O2生成水。 3、正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式,可先写出较易书写的书写电极反应式,然后在电子守恒的基础上,总反应式减去较易写出的书写电极反应式,即得到较难写出的书写电极反应式。 例1、有人设计以Pt和Zn为电极材料,埋入人体内作为作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠跟人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作,试写出该电池的两极反应式。 解析:金属铂是相对惰性的,金属锌是相对活泼的,所以锌是负极,Zn失电子成为Zn2+,而不是ZnO或Zn(OH)2,因为题目已告诉H+参与作用。正极上O2得电子成为负二价氧,在H+作用下肯定不是O2-、OH-等形式,而只能是产物水,体液内的H+得电子生成H2似乎不可能。故发生以下电极反应: 负极:2Zn-4e-= 2Zn2+,正极:O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O 。 例2、用金属铂片插入KOH溶液中作电极,在两极上分别通入甲烷和氧气,形成甲烷—氧气燃料电池,该电池反应的离子方程式为:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,试写出该电池的两极反应式。解析:从总反应式看,O2得电子参与正极反应,在碱性性溶液中,O2得电子生成OH-,故正极反应式为:2O2+4H2O+8e- =8OH-。负极上的反应式则可用总反应式减去正极反应式(电子守恒)得CH4+10OH--8e-= CO32-+7H2O。 二、电解池中电极反应式的书写 1、首先看阳极材料,如果阳极是活泼电极(金属活动顺序表Ag以前),则应是阳极失电子,阳极不断溶解,溶液中的阴离子不能失电子。

电化学电极方程式书写专题训练

电化学电极方程式书写专题训练(△标注的为提高题) 方法指导 一、电解池电极方程式的书写 1、先看电极。阳极若为活性电极阳极本身参与电极反应失电子,被氧化,阴极按放电顺序。 2、再判断溶液中的离子放电顺序。若阳极为惰性电极,对阴阳离子分别判断其放电顺序(即阴离子的失电子能力、阳离子的得电子能力),按优先放电离子先反应,书写电极反应。 3、最后阴阳相加得总反应。①若阴阳极参与反应的离子均来自溶质是,两极方程式直接相加得到总方程式,②若阴、阳极有水电离的H+或OH-参加反应,则应把H+或OH-还原成水的形式后在相加(即“各回各家,各找各妈”)③若阳极为电极本身参加反应,则应用电极材料与参加阴极反应的阳离子或水相加做反应物,再根据两个电极书写产物。 二、电池中电极方程式的书写 1、简单原电池及普通化学电源 ①先看总方程式:简单原电池的的总反应多为负极材料与电解质溶液间的反应,可直接书写。但也有负极不能与电解质溶液反应的原电池,如Fe-C氯化钠溶液构成的原电池,相当于金属的吸氧腐蚀。化学电源的总反应比较复杂,题中都会有相关信息,可以直接应用。 ②再写负极反应:基本上都是负极金属失电子的反应,但要注意溶液环境对负极氧化所得阳离子的影响,若有阴离子能与其结合生成沉淀或络合物如Al(OH)4-,电极反应物中应该有相应的阴离子参与。 ③最后写正极反应:总反应-负极反应。(简单原电池或者金属吸氧腐蚀可以直接写出) 2、燃料电池 ①先写总反应。应参考燃烧产物书写总反应。但要注意溶液酸碱性对(燃烧)产物的影响,如碱性溶液中若燃烧产物有CO2生成,则写电池反应式应将燃烧式和反应式CO2+2OH-=CO32-+H2O相加(相加是注意要赔平两个反应使得CO2的系数相等)做为总电池反应。 ②再写正极反应,一定是O2被还原,要注意溶液环境对其还原产物的影响;另应配平使O2的系数与总方程式中的系数相等。 ③最后写负极反应:总反应-正极反应。注意负极反应式中一定没有氧气参与。 实战演练 一、电解池电极方程式的书写

(完整版)电极反应式书写练习答案

、写出电极反应式和总方程式1. Fe Cu 3. C C 电极反应式书写练习 负极:Fe— 2e =F$ + 正极:2Fe3+ 2e—=2F$+ 总方程式2F$+ + Fe=3Fe+ 负极:Zn—2e =Z* 正极:Ci2 + + 2e—=Cu 总方程式Zn+ 皿=Zn2+ + Cu 负极:2Fe—4e—=2FeT 正极O+4e +2H|O=4OH 总方程式:2Fe+ O2+2H2O=2Fe(OH2 4Fe(OH2+ O2 + 2H2O=4Fe(OH3 负极:Fe— 2e—=F$ + 正极:2H+ + 2e—=H2t 总方程式:Fe+ 2H+=Fe2++ H2 t 负极:2H2 —4e—=4H+ 正极:O?+ 4e + 4H=2H g O 总方程式:2H2+ O2=2H2O 6. 负极:2H2 —4e—+ 4OH_=4H2O 正极:Cj2+4e—+2H2O=4OH 总方程式:2H g+ O2=2H2O 7. 负极:CT —8e—+ 2H2O=CQ + 8H+ 正极:2Q2+ 8e—+ 8H+=4IHO 总方程式:CH土2O=CO土2HO 8. CH * E O J 多扎 KOH辭 液 负极:CH4 —8e—+ 1OOH_ =CO2—+ 7世0 正极:2O g+8e—+4H2O=8OH 总方程式:CM+ 2O2+ 2OH — =CQ2 — + 3HO 5. 9.

负极:CH 4— 8e _+ 4&_=CQ + 2H 2O 正极:2Q 2+ 8e — =40^ 总方程式:CH 4 + 2O 2=CQ + 2H 2O 10. 4 CH Oi M e J 一二 二二二 1 二二二z ■■一 ■ 二■ - ■■ ■ ■ 负极:CH 4 — 8e — + 2H ?O=CQ + 8H + 正极:2O 2 + 8e — + 8H + =4H 2O 11. NaOH 溶液 总方程式:CH 4+ 2O 2=CC 2+ 2H 2O 负极:2AI — 6e — + 80H_ =2AIO 2— + 4H g 0 正极:6H g O + 6e — =3H 2 + 6OH~ 总方程式:2AI + 20H_+ 2H 2O=2AIQ — + 3H? T 12.铝镍电池(负极-Al ,正极-Ni 电解液-NaCI 溶液、02) 负极:4AI — 12e — =4AI 3+ 正极:30?+ 12e —+ 6H 2O=12OH — 总方程式:4AI + 302 + 6H 2O=4AI(OH) 3 14?甲醇燃料电池 (1) .碱性电解质(铂为两极、电解液为K0H 溶液 负极:2CH 3OH — 12e — + 160H — =2CO 32 — + 12H ?0 正极:30?+ 12e + 6H g O=12OH — 总方程式:2CH 3OH + 302+ 4OH_=2CQ 2 — + 6比0 (2) .酸性电解质(铂为两极、电解质为 H 2SQ 溶液 负极:2CH§0H — 12e — + 2H 2O=2CO 2+ 12H + 正极:302 + 12e + 12H +=6H 匹 总方程式:2CF 3OH + 3O 2=2CQ + 4吃0 15.C0燃料电池 (1).熔融盐(铂为两极、Li 2CO 3和Na 2CO 3的熔融盐作电解质,C0为负极燃气, 空气与C02的混合气为正极助燃气) 负极:2C0 — 4e — + 2CO 32 — =4CO 2 正极:02 + 4e — + 2CO 2=2CO 32 — 总方程式:2C0 + O 2=2CO2 ⑵.酸性电解质(铂为两极、电解液为 H 2SC 4溶液 负极:2C0 — 4e — + 2H 2O=2CO 2 + 4H + 13.甲烷燃料电池( 铂为两极、正极通入 0 2和C02、负极通入甲烷、熔融碳酸盐(K 2CO 3 作电解质) 负极:CH 4 — 8e — + 4CO 32_=5CO 2+ 2H 2O 正极:202 + 8e + 4CO 2=4CO 32 总方程式:CH 4+2O 2=CO 2 + 2H2O 正极:02 + 4e — + 4H +=2H 2O 总方程式:2C0 + O 2=2CO 2 二、根据总方程式写电极反应式 1. Zn + 2Mn O 2+ 2NH 4CI=Z nCI 2 + 2Mn 0(0H) + 2NH 3 T 负极:Zn — 2e =Zn 2+ 正极:2MnO 2 + 2NH 4++2e —=2Mn0(0H) + 2NH 3 T

(完整版)电极反应式和总反应式的书写规范

电极反应式和总反应式的书写规范 关于高中化学的电化学部分一直是高中化学内容中重要的基本概念和基础理论之一,特别是电极反应式和总反应式的书写问题。虽说现行新课程对这部分的要求不高,但是,这部分的内容一直是高考和竞赛的要点和难点。再加上现行教材中对这部分的内容书写也不是很规范,这样更加加大了教师和学生教与学的难度。本文旨在唤起广大师生的共识,力求规范和准确书写电极反应式和总反应式。 一、电极反应式和总反应式的一般概念 电极反应式是指在电化学反应中,原电池放电时的正、负极(或电解池电解时的阴、阳极)发生的还原、氧化反应得失电子的离子反应式(包括极区溶液中的微粒参加的反应在内)。其实质均是将氧化还原反应分割成氧化和还原两个半反应的反应式,并且伴随着电子的得失和转移。 总反应式则有两个层次的含义。广义的总反应式是指原电池放电(或电解池电解)时装置中所发生的所有相关化学变化并反映各物质之间的化学计量关系的总反应式(既包括两极反应又包括两极反应的产物在溶液中的相关反应)。而狭义的总反应式仅是指两电极反应式之和,不包括两极的电极反应产物在溶液中相遇或混匀溶液时发生的反应。 例如:普通的锌锰干电池的电极反应式和总反应式如下: 正极:2NH4+ + 2e- + 2MnO2 = 2NH3 + Mn2O3 + H2O

(包括极区反应H2+2MnO2=Mn2O3+H2O,教材此处已在试用版的基础上得到修正) 负极:Zn - 2e- = Zn2+ 该电池总反应式为(狭义):Zn + 2NH4+ + 2MnO2 = Zn2+ + 2NH3 + Mn2O3 + H2O(一般常用此式表示) 若还包括两极各自产物Zn2+和NH3在溶液中的络合反应{ Zn2+ + 4NH3= [Zn(NH3)4]2+},则该电池反应的总反应式(广义)即为:2Zn + 4NH4+ + 4MnO2 = Zn2+ +[Zn(NH3)4]2+ + 2Mn2O3 +2 H2O。 二、电极反应式和总反应式的书写规则 1、电极反应式的书写规则 (1)原电池放电时的正、负极(或电解池电解时的阴、阳极)的电极反应式中各微粒的化学式均严格按照离子方程式的书写规则进行书写(即除了易溶且易电离的物质才可拆成离子形式,其它物质一律只写成化学式)。 (2)电极反应式不仅写出被氧化和被还原的物质及其产物外,还须包括该极区周围电解质溶液中参加了离子反应的微粒在内。(注意:由于盐类的水解程度一般很小,因此可不考虑某些离子的水解反应) (3)原电池放电时的正、负极(或电解池电解时的阴、阳极)的电极反应式都应满足氧化还原反应的电子得失守衡。 例1:氢氧燃料电池 (1)在KOH溶液的强碱性介质中 负极:2H2- 4e -+ 4OH -= 4H2O

高考化学陌生电极反应式书写(教师版)

高中常见的原电池(化学电源)电极反应式的书写训练 一次电池 1、伏打电池:(负极—、正极—、电解液—H 24) 负极: 正极: 总反应方程式(离子方程式) + 2 H 2↑+ 2+ 2、铁碳电池:(负极—、正极—C 、电解液H 23 弱酸性) 负极: 正极: 总反应方程式(离子方程式) 22↑2+ (析氢腐蚀) 3、铁碳电池:(负极—、正极—C 、电解液 中性或碱性) 负极: 正极: 化学方程式 22+2H 22()2 (吸氧腐蚀) 4()22+2H 24()3 2()32O 3 +3 H 2O (铁锈的生成过程) 5、普通锌锰干电池:(负极—、正极—C 、电解液4、2的糊状物) 负极: 正极: 6、碱性锌锰干电池:(负极—、正极—C 、 电解液 、2的糊状物) 负极: 正极: 化学方程式 2 2O + ()2 7、银锌电池:(负极—、正极2O 、电解液 ) 负极 : 正极 : 化学方程式 + 2O + H 2O ()2 + 2 8、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 : 正极 : 总反应式为: 43O 2+6H 24()3 (铂网增大与氧气的接触面) 9、镁铝电池 (负极、正极 电解液) 负极(): 正极(): 化学方程式: 2 + 2– + 6H 2O = 2〔()4〕— + 3H 2 二次电池(又叫蓄电池或充电电池) 1、铅蓄电池:(负极— 正极—2 电解液— 浓硫酸) 放电时 负极: 正极: 充电时 阴极: 阳极: 总化学方程式 +2 + 2H 24 放电24+2H 2O 4、镍镉电池(负极 、正极—、电解质溶液为溶液) 放电时 负极: 正极: 充电时 阴极: 阳极: 总化学方程式 + 2 + 2H 2 放电()2 + 2()2 7、锂电池二型(负极6、正极含锂的二氧化钴2、充电时2中被氧化, 还原以原子形式嵌入电池负极材料碳C 6中,以6表示) 放电时 负极: 6 – = (1)C 6 + x (氧化反应) 正极: (1)2 + + x 2 (还原反应) 充电时 阴极: (1)C 6 + x + =6 (还原反应) 阳极: 2 – = (1)2 + x (氧化反应) 总反应方程式 (1)2 + 6 充电 放电 2 + (1)C 6

高中常见的电解池电极反应式的书写训练

高中常见的电解池电极反应式的书写训练 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

高中常见的电解池电极反应式的书写训练 1.用惰性电极电解下列溶液 (1)NaCl溶液 阴极:阳极: 总反应式: (2)CuSO4溶液 阴极:阳极: 总反应式: 2.用惰性电极电解下列熔融态物质 (1)MgCl2 阳极:;阴极:; 总反应式:。 (2)Al2O3 阳极:;阴极:; 总反应式:。 3.用铜作电极电解下列溶液 (1)H2O 阴极:阳极:; 总反应式:。 (2)H2SO4溶液 阴极:阳极:; 总反应式:。 (3)NaOH溶液 阴极:;阳极:; 总反应式:。 4.用Al作电极电解下列溶液 (1)H2SO4溶液 阴极:阳极:; 总反应式:。 (2)NaOH溶液 阴极:阳极:; 总反应式:。

高中常见的电解池电极反应式的书写训练答案 1.用惰性电极电解下列溶液 (1)NaCl 溶液 阴极:2H ++2e -===H 2↑; 阳极:2Cl --2e - ===Cl 2↑; 总反应式:2NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +H 2↑+Cl 2↑。 (2)CuSO 4溶液 阴极:2Cu 2++4e -===2Cu ; 阳极:4OH --4e -===2H 2O +O 2↑; 总反应式:2CuSO 4+2H 2O=====电解2Cu +2H 2SO 4+O 2↑。 2.用惰性电极电解下列熔融态物质 (1)MgCl 2 阳极:2Cl --2e -===Cl 2↑; 阴极:Mg 2++2e -===Mg ; 总反应式:MgCl 2(熔融)=====电解Mg +Cl 2↑。 (2)Al 2O 3 阳极:6O 2--12e -===3O 2↑; 阴极:4Al 3++12e -===4Al ; 总反应式:2Al 2O 3(熔融)=====电解4Al +3O 2↑。 3.用铜作电极电解下列溶液 (1)H 2O 阴极:2H ++2e -===H 2↑; 阳极:Cu -2e -===Cu 2+; 总反应式:Cu +2H 2O=====电解Cu(OH)2↓+H 2↑。 (2)H 2SO 4溶液 阴极:2H ++2e -===H 2↑; 阳极:Cu -2e -===Cu 2+; 总反应式:Cu +H 2SO 4=====电解CuSO 4+H 2↑。 (3)NaOH 溶液 阴极:2H 2O +2e -===H 2↑+2OH -; 阳极:Cu -2e -+2OH -===Cu(O H)2↓; 总反应式:Cu +2H 2O=====电解Cu(OH)2↓+H 2↑。 4.用Al 作电极电解下列溶液 (1)H 2SO 4溶液 阴极:6H ++6e -===3H 2↑; 阳极:2Al -6e -===2Al 3+; 总反应式:2Al +3H 2SO 4=====电解Al 2(SO 4)3+3H 2↑。 (2)NaOH 溶液

电化学中电极反应式的书写技巧.doc

电化学中电极反应式的书写技巧

电化学中电极反应式的书写技巧电化学中电极反应式的书写不仅是电化学教学的重点和难点,更是高考的热点题型之一,其中,燃料电池电极反应式以及可充电电池电极反应式的书写又是电极反应式书写中的难点。下面笔者就如何正确书写电极反应式进行了较为详尽的归纳,旨在“抛砖引玉”。 一、原电池中电极反应式的书写 1、先确定原电池的正负极,列出正负极上的反应物质,并标出相同数目电子的得失。 2、注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存,则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式;若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,则水必须写入正极反应式中,且O2生成OH-,若电解质溶液为酸性,则H+必须写入正极反应式中,O2生成水。 3、正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式,可先写出较易书写的书写电极反应式,然后在电子守恒的基础上,总反应式减去较易写出的书写电极反应式,即得到较难写出的书写电极反应式。 例1、有人设计以Pt和Zn为电极材料,埋入人体内作为作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠跟人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作,试写出该电池的两极反应式。 解析:金属铂是相对惰性的,金属锌是相对活泼的,所以锌是负极,Zn失电子成为Zn2+,而不是ZnO或Zn(OH)2,因为题目已告诉H+参与作用。正极上O2得电子成为负二价氧,在H+作用下肯定不是O2-、OH-等形式,而只能是产物水,体液内的H+得电子生成H2似乎不可能。故发生以下电极反应:负极:2Zn-4e-= 2Zn2+,正极:O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O 。 例2、用金属铂片插入KOH溶液中作电极,在两极上分别通入甲烷和氧气,形成甲烷—氧气燃料电池,该电池反应的离子方程式为:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,试写出该电池的两极反应式。 解析:从总反应式看,O2得电子参与正极反应,在碱性性溶液中,O2得电子生成OH-,故正极反应式为:2O2+4H2O+8e- =8OH-。负极上的反应式则可用总反应式减去正极反应式(电子守恒)得CH4+10OH--8e-= CO32-+7H2O。 二、电解池中电极反应式的书写

(完整word版)陌生氧化还原反应方程式的书写

陌生氧化还原反应方程式的书写 1、+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O72?还原成Cr3+,反应的离子方程式为_______ _ 。 2、向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为 _________________________________________________________________________。 3、将20mL 0.5mol·L-1 K2SO3溶液逐滴加入到20 mL 0.2mol·L-1 KMnO4溶液(硫酸酸化)中,溶液恰好褪 为无色。写出反应的离子方程式:___________________________________________。 4、在氢氧化钠的环境中,氯气与碘化钠反应,每1mol碘化钠完全反应转移6mol电子,反应化学方程式 为。 5、氮气的实验室制法是用氯化铵(NH4Cl)与亚硝酸钠(NaNO2)反应,同时生成氯化钠和水。写出该反应的化 学方程式:。 6、某反应中反应物与生成物有AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4和一种未知物X。已知0.2 mol KBrO3在 反应中得到 1 mol电子生成X,则X的化学式为________,试写出该反应的化学方程式:_______________________________________________________。 7、已知在过量的FeSO4溶液中滴入几滴NaClO溶液,并加入过量H2SO4,溶液立即变黄,试写出该反应的 离子方程式:________________________________________。 8、NaClO可以将MnSO4氧化成MnO2沉淀,试写出该反应的离子方程式:____________________________。 9、NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下: 硫酸、SO 2 产品422 写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式。 10、根据下列框图回答问题(答题时,方程式中的M、E用所对应的元素符号表示): ⑴写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式:。 ⑵某同学取X的溶液,酸化后加入KI、淀粉溶液,变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程

高中常见原电池电极反应式书写总结

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、一次电池(负极氧化反应,正极还原反应) 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↑(还原反应) 总反应离子方程式Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+ 2、铁碳电池(析氢腐蚀):(负极—Fe,正极—C,电解液——酸性) 负极:Fe–2e-==Fe2+(氧化反应)正极:2H++2e-==H2↑(还原反应) 总反应离子方程式Fe+2H+==H2↑+Fe2+ 3、铁碳电池(吸氧腐蚀):(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-==4- OH(还原反应)总反应化学方程式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 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) 负极:4Al–12e-==4Al3+(氧化反应)正极:3O2+6H2O+12e-==12- OH(还原反应)总反应化学方程式:4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池) 5、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:4Al-12e-==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)(海洋灯标电池) 6、普通锌锰干电池:(负极——Zn,正极——碳棒,电解液——NH4Cl糊状物) 负极:Zn–2e-==Zn2+(氧化反应)正极:2MnO2+2NH4++2e-==Mn2O3 +2NH3+H2O(还原反应)总反应化学方程式:Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O 7、碱性锌锰干电池:(负极——Zn,正极——碳棒,电解液KOH糊状物) 负极:Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH)2(氧化反应)正极:2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnO(OH) +2OH-(还原反应) 总反应化学方程式:Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnO(OH) 8、银锌电池:(负极——Zn,正极--Ag2O,电解液NaOH ) 负极:Zn+2OH-–2e-== ZnO+H2O(氧化反应)正极:Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2OH-(还原反应)总反应化学方程式:Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag 9、镁铝电池:(负极--Al,正极--Mg,电解液KOH) 负极(Al):2Al + 8OH-+6e-=2AlO2-+4H2O(氧化反应)正极(Mg):6H2O + 6e-=3H2↑+6OH–总反应化学方程式:2Al + 2OH-+ 2H2O =2AlO2-+ 3H2↑ 10、一次性锂电池:(负极--金属锂,正极--石墨,电解液:LiAlCl4-SOCl2) 负极:8Li -8e-=8 Li + 正极:3SOCl2+8e-=SO32-+2S+6Cl- 总反应化学方程式8Li+3SOCl2 === Li2SO3 +6LiCl +2S 二、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—稀硫酸) 放电时:负极:Pb-2e-+SO42-==PbSO4正极:PbO2+2e-+4H++SO42-==PbSO4+2H2O 总化学方程式Pb+PbO2 + 2H2SO4==2PbSO4+2H2O 2、镍镉电池(负极--Cd、正极—NiOOH、电解液: KOH溶液) 放电时负极:Cd-2e—+ 2 OH– == Cd(OH)2 Ni(OH)2+Cd(OH)2 正极:2NiOOH + 2e—+ 2H2O == 2Ni(OH)2+ 2OH– 总化学方程式Cd + 2NiOOH + 2H2O===Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2

电化学中电极反应式的书写全解析

电化学中电极反应式的书写技巧全析 电化学中电极反应式的书写不仅是电化学教学的重点和难点,更是高考的热点题型之一,其中,燃料电池电极反应式以及可充电电池电极反应式的书写又是电极反应式书写中的难点。下面就如何正确书写电极反应式进行了较为详尽的归纳,旨在“抛砖引玉”。 一、原电池中电极反应式的书写 1、先确定原电池的正负极,列出正负极上的反应物质,并标出相同数目电子的得失。 2、注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存,则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式;若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,则水必须写入正极反应式中,且O2生成OH-,若电解质溶液为酸性,则H+必须写入正极反应式中,O2生成水。 3、正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式,可先写出较易书写的书写电极反应式,然后在电子守恒的基础上,总反应式减去较易写出的书写电极反应式,即得到较难写出的书写电极反应式。 例1、有人设计以Pt和Zn为电极材料,埋入人体内作为作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠跟人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作,试写出该电池的两极反应式。 解析:金属铂是相对惰性的,金属锌是相对活泼的,所以锌是负极,Zn 失电子成为Zn2+,而不是ZnO或Zn(OH)2,因为题目已告诉H+参与作用。正极上O2得电子成为负二价氧,在H+作用下肯定不是O2-、OH-等形式,而只能是产物水,体液内的H+得电子生成H2似乎不可能。故发生以下电极反应: 负极:2Zn-4e-= 2Zn2+,正极:O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O 。 例2、用金属铂片插入KOH溶液中作电极,在两极上分别通入甲烷和氧气,形成甲烷—氧气燃料电池,该电池反应的离子方程式为:

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