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原电池电极反应式的书写技巧

原电池电极反应式的书写技巧
原电池电极反应式的书写技巧

原电池电极反应式的书写技巧

对于原电池的初学者,电极反应式的书写是一大难点,如何较轻松的解决这一难点,关键是掌握书写电极反应式的书写技巧。

根据原电池原理可得:

负极:失电子发生氧化反应(一般通式:M M n+ + ne-)

正极:得电子发生还原反应(一般通式:N + me-N m-)

要把电极反应式准确写出,最关键的是把握准总反应,我们可以通过总反应进一步写出电极反应式,即通总反应判断出发生氧化和还原的物质(原电池的条件之一就是自发的发生氧化还原反应),将氧化与还原反应分开,结合反应环境,便可得到两极反应。

一、原电池电极反应式书写技巧

1、凡有金属参与的原电池反应一般较活泼金属做负极:

如:⑴Mg、Al在酸性(非氧化性酸)环境中构成原电池活泼金属做负极

解析:在酸性环境中Mg 比 Al活泼,其反应实质为Mg的析氢蚀:

∴负极:Mg → Mg2++2e-

正极:2H++2e-→ H2↑

总反应式:Mg+2H+=Mg2+H2↑

铜锌原电池就是这样的原理。

(2)较活泼金属不一定做负极,要看哪种金属自发发生反应:

如:Mg、Al在碱性环境中构成的原电池,相对不活泼的Al做负极

解析:在碱性环境中Al 比 Mg活泼,其反实质为Al与碱溶液的反应:

2Al+2OH-+6H2O=2AlO2-+3H2↑+4H2O

∴负极:2Al + 8OH- →2[Al(OH)4]- +6e-

正极:6H2O+6e-→ 3H2↑+6OH-

注意:Al-3e-=Al3+,此时Al3+在碱性环境不能稳定存在,会与OH-(过量)结合转化为[Al(OH)4]-。

再如:Fe、Cu常温下在浓H2SO4、HNO3溶液中构成的原电池也是如此。

2、燃料电池:

(1)关键是负极的电极反应式书写,因为我们知道,一般的燃料电池大多是可燃性物质与氧气及电解质溶液共同组成的原电池,虽然可燃性物质与氧气在不同的电极反应,但其总反应方程式应该是可燃物在氧气中燃烧。当然由于涉及电解质溶液,所以燃烧产物可能还要与电解质溶液反应,再写出燃烧产物与电解质溶液反应的方程式,从而得到总反应方程式。这一步对大多数学生而言没什么难度。由于在反应中氧气由0价变为-2价,得电子,即O2作氧化剂是正极,接下来我们即可写出正极的电极反应式:①若此时电解质溶液为酸性,则反应过程可以理解为:正极上首先发生: O2+4e- →2O2+ 由于在酸性环境中大量存在H+故O2-会与H+结合成H20,故正极反应式应为: O2+4e+4H+→ 2H2O ;②当然若电解质为中性或碱性时,则正极反应式就应只是O2+4e+2H2O → 4OH_。此时负极的反应式就可以由总电极方程式减去正极的电极方程式得到(注意此时唯一值得注意的是要将方程式中的氧气抵消掉)。又称为加减法书写电极反应式:如,熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为阳极染气,空气与CO2的混合气为阴极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池。完成有关的电池反应:阳极电池反应式:2CO

+2CO32-→4CO2+4e-阴极反应式________________;总反应式

____________________________________。

解析:此题中直接书写阴极的电极反应较困难,而总反应式的书写比较容易,在此不妨打破常规,进行逆向思维。先写出难度较小的总反应式,再根据题给条件的阳极电极反应式书写阴极反应式。

由于阳极气和阴极气反应后生成CO2不和Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物反应,所以总反应式就是2CO+02=2CO3(2CO+2CO32-→4CO2+4e-)就能得到阴极电极反应式:O2+4e-+CO2→CO32-

再如:由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池。

解析:CH3OH+O2→CO2+H2O……①

但:CO2在碱性环境中不存在,会与OH-反应生成CO32-

CO2+2OH_ =CO32-+H2O……②

故将①、②式进行叠加即为总反应:

2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O ……③

由于正极反应式为氧气得电子的反应:O2+2H2O+4e→4OH_……④由于电解质溶液为碱性,所以正极的产物不再进一步反应,则负极的反应式为总反应方程式减去正极的反应式得到:2CH3OH+3O2+4OH_-3O2-6H2O-12e-→2CO32-+6H2O-12OH_调整之后得:CH3OH+8OH_→CO32-+6H2O +6e-

二、跟踪训练

1、我国首创以铝─空气─海水电池为能源的新型海水标志灯。该灯以海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟,就会发出耀眼的白光,其能量比干电池高20─50倍,请回答:该电源负极材料是____________,正极材料可以用_________;正极反应:_______________________________,负极反应:_____________________________________。

2、如下图所示,组成一个原电池.

(1)当电解质溶液为稀硫酸时:

①Fe电极是__________(填“正”或“负”)极,其电极反应为________________________,该反应是__________(填“氧化”或“还原”)反应;

②Cu电极是__________电极,其电极反应为______________________,该反应是__________反应.

(2)当电解质溶液为稀硝酸时:

①Fe电极是_____极,其电极反应为__________,该反应是_____反应.

②Cu电极是_____极,其电极反应为__________,该反应是_____反应.

3、某原电池中,电解质溶液为KOH(aq),分别向负极通入C2H

4、C2H2或Al(g),分别向正极通入O2或Cl2.试完成下列问题:

(1)当分别通入C2H4和O2时:

①正极反应:_______________;

②负极反应:_______________;

③电池总反应:________________________;

④溶液pH的变化:__________(填“增大”“减小”或“不变”,下同).

(2)当分别通入C2H2和O2时:

①正极反应:_______________;

②负极反应:_______________;

③电池总反应:_______________;

④溶液pH的变化:_______________.

(3)当分别通入Al(g)和Cl2时:

①正极反应:_______________;

②负极反应:_______________;

③电池总反应:_______________;

④溶液pH的变化:_______________.

参考答案:

1、铝;石墨;2H2O+O2+4e-→4OH-;Al→Al3++3e-。

2、(1)①负Fe→Fe2++2e-氧化

②正2H++2e-→H2↑还原

(2)①负Fe→Fe3++3e- (或Fe→Fe2++2e-) 氧化

+3e-→NO↑+2H2O 还原

②正4H++NO-

3

+10H2O+12e-③C2H4

3、(1)①3O2+12e-+6H2O→12OH-②C2H4+16OH-→2CO-2

3

+4H2O ④减小

+3O2+4OH-=2CO-2

3

+16H2O+20e-

(2)①5O2+20e-+10H2O→20OH-②2C2H2+28OH-→4CO-2

3

+6H2O ④减小

③2C2H2+5O2+8OH-=4CO-2

3

(3)①3Cl2+6e-→6Cl-②2Al+6OH-→2Al(OH)3↓+6e-(或2Al+8OH-→2[Al(OH)4]-+6e-) ③3Cl2+2Al+6OH-=2Al(OH)3↓+6Cl-(或3Cl2+2Al+8OH-=6Cl-+[Al(OH)4]-+4H2O) ④减小

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-

原电池电极反应式的书写汇总-练习与答案

高中常见的原电池、电解池电极反应式的书写练习 一、一次电池 1、伏打电池:(负极—Zn ,正极—Cu ,电解液—H 2SO 4) 负极: 正极: 总反应离子方程式 Zn + 2H + == H 2↑+ Zn 2+ 2、铁碳电池(析氢腐蚀):(负极—Fe ,正极—C ,电解液——酸性) 负极: 正极: 总反应离子方程式 Fe+2H +==H 2↑+Fe 2+ 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: 正极: 总反应化学方程式:2Fe+O 2+2H 2O==2Fe(OH)2 ; (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: 正极: 总反应化学方程式: 4Al+3O 2+6H 2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池) 5、普通锌锰干电池:(负极——Zn ,正极——碳棒,电解液——NH 4Cl 糊状物) 负极: 正极: 总反应化学方程式:Zn+2NH 4Cl+2MnO 2=ZnCl 2+Mn 2O 3+2NH 3+H 2O 6、碱性锌锰干电池:(负极——Zn ,正极——碳棒,电解液KOH 糊状物) 负极: 正极: 总反应化学方程式:Zn +2MnO 2 +2H 2O == Zn(OH)2 + MnO(OH) 7、银锌电池:(负极——Zn ,正极--Ag 2O ,电解液NaOH ) 负极: 正极 : 总反应化学方程式: Zn + Ag 2O == ZnO + 2Ag 8、镁铝电池:(负极--Al ,正极--Mg ,电解液KOH ) 负极(Al): 正极(Mg ): 总反应化学方程式: 2Al + 2OH - + 6H 2O = 2【Al (OH )4】- + 3H 2↑ 9、高铁电池 (负极--Zn ,正极--碳,电解液KOH 和K 2FeO 4) 正极: 负极: 总反应化学方程式:3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 放电 充电

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

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。

原电池电极反应式的书写汇总-练习与答案复习过程

原电池电极反应式的书写汇总-练习与答案

高中常见的原电池、电解池电极反应式的书写练习 一、一次电池 1、伏打电池:(负极—Zn,正极—Cu,电解液—H2SO4) 负极:正极: 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:正极: 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:正极: 总反应化学方程式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 ; (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:正极: 总反应化学方程式: 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——碳棒,电解液——NH4Cl糊状物) 负极:正极: 总反应化学方程式:Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O 6、碱性锌锰干电池:(负极——Zn,正极——碳棒,电解液KOH糊状物) 负极:正极: 总反应化学方程式:Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnO(OH) 7、银锌电池:(负极——Zn,正极--Ag2O,电解液NaOH ) 负极:正极:

总反应化学方程式: Zn + Ag 2O == ZnO + 2Ag 8、镁铝电池:(负极--Al ,正极--Mg ,电解液KOH ) 负极(Al): 正极(Mg ): 总反应化学方程式: 2Al + 2OH - + 6H 2O = 2【Al (OH )4】-+ 3H 2↑ 9、高铁电池 (负极--Zn ,正极--碳,电解液KOH 和K 2FeO 4) 正极: 负极: 总反应化学方程式:3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 10、镁/H 2O 2酸性燃料电池 正极: 负极: 总反应化学方程式:Mg+ H 2SO 4+H 2O 2=MgSO 4+2H 2O 二、充电电池 1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO 2 电解液— 稀硫酸) 负极: 正极: 总化学方程式 Pb +PbO 2 + 2H 2SO 4==2PbSO 4+2H 2O 2、镍镉电池(负极--Cd 、正极—NiOOH 、电解液: KOH 溶液)放电时 负极: 正极: 总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O===Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2 三、燃料电池 1、氢氧燃料电池:总反应方程式: 2H 2 + O 2 === 2H 2O (1)电解质是KOH 溶液(碱性电解质) 负极: 正极: (2)电解质是H 2SO 4溶液(酸性电解质) 负极: 正极: 放电 充电

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)

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,下面就如何正确书写电极反应式进行了较为详尽的归纳总结,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,如Al-Cu-NaHCO3溶液构成的原电池中,因Al失去电子生成的Al3+能与HCO3-反应: Al3+ +3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,故铝件(负极)上发生的反应为: Al-3e-+3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,而不是仅仅写为: Al-3e-=Al3+。 3、若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,电极反应式中不能出现H+,且水必须写入正极反应式中,与O2结合生成OH-,若电解质溶液为酸性,电极反应式中不能出现OH-,且H+必须写入正极反应式中,与O2结合生成水。如例 1、例2。 4、正负极反应式相加(电子守恒)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电极反应式,即得到较难写出的电极反应式。如例2。 例1、有人设计以Pt和Zn为电极材料,埋入人体内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。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,在强碱性溶液中,O2得电子与H2O结合生成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:

高中化学论文:原电池电极反应方程式的书写

原电池电极反应方程式的书写 原电池与其他的能源相比有许多的优点,如能量转换率高,供能稳定可靠;可制成各种形状大小,不同容量、电压的电池及电池组;使用方便、易于维护,是现代生产、生活、国防中大量使用的一种能源。正是由于这些原因,高考关于原电池的考题频频出现,电极反应方程式的书写更是考查的重点。 分析近年的高考试题,电极反应方程式的书写主要有两大类型:一是根据题给电池反应方程式书写;二是根据题意文字叙述书写。下面就结合2020年高考试题分别说明这两种情况下电极反应方程式的书写。 一、根据题给电池反应方程式书写 例1(07天津卷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(LiCoO2),充电时,LiCoO2中Li被氧化,Li+迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C6)中,以LiC6表示。电池反应为放电LiCoO2+C6,下列说法正确的是() CoO2+LiC6 充电 A.充电时,电池的负极反应为LiC6-e-=Li++C6 B.放电时,电池的正极反应为CoO2+Li++e-=LiCoO2 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 解析:可充电电池放电时发生原电池反应,两个电极称为正、负极;充电时发生电解反应,两个电极称阴、阳极。 该充电电池放电时:CoO2+LiC6=LiCoO2+C6 ,B选项就是考查原电池电极反应方程式的书写。 首先分析元素化合价的变化(如果化合价确定较难,就要充分利用题给信息)根据题意:充电时,LiCoO2中Li被氧化,Li+迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C6)中,以LiC6表示。可知放电时CoO2中+4价的Co变为LiCoO2中+3价的Co,LiC6中0价的Li变为LiCoO2中+1价的Li 然后根据原电池负极发生氧化反应,正极发生还原反应的规律,写出两个电极的物质变化,但要注意物质的存在形式。如负极物质变化可表示如下:LiC6=Li+ 分析化合价的变化,此过程中要失去一个电子,可表示如下:LiC6-e-=Li+其次检查方程式左右两边电荷是否相等。上式中左右两边各带一个单位的正电荷。若不相等,就要选择合适的离子配平电荷,但这时要特别注意介质的影响。如酸性介质时,常选H+;而碱性介质时,常选OH-. 最后,还要检查是否符合质量守恒。 所以,负极的电极反应方程式就表示为:负极LiC6-e-=Li++ C6 将以上书写电极反应方程式的过程可归纳如下: 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,使符合电荷守恒) 巧用水,配个数(通常介质为水溶液,可选用水配平质量守恒)

原电池电极反应式的书写技巧

原电池电极反应式的书写技巧 对于原电池的初学者,电极反应式的书写是一大难点,如何较轻松的解决这一难点,关键是掌握书写电极反应式的书写技巧。 根据原电池原理可得: 负极:失电子发生氧化反应(一般通式:M M n+ + ne-) 正极:得电子发生还原反应(一般通式:N + me-N m-) 要把电极反应式准确写出,最关键的是把握准总反应,我们可以通过总反应进一步写出电极反应式,即通总反应判断出发生氧化和还原的物质(原电池的条件之一就是自发的发生氧化还原反应),将氧化与还原反应分开,结合反应环境,便可得到两极反应。 一、原电池电极反应式书写技巧 1、凡有金属参与的原电池反应一般较活泼金属做负极: 如:⑴Mg、Al在酸性(非氧化性酸)环境中构成原电池活泼金属做负极 解析:在酸性环境中Mg 比 Al活泼,其反应实质为Mg的析氢蚀: ∴负极:Mg → Mg2++2e- 正极:2H++2e-→ H2↑ 总反应式:Mg+2H+=Mg2+H2↑ 铜锌原电池就是这样的原理。 (2)较活泼金属不一定做负极,要看哪种金属自发发生反应: 如:Mg、Al在碱性环境中构成的原电池,相对不活泼的Al做负极 解析:在碱性环境中Al 比 Mg活泼,其反实质为Al与碱溶液的反应: 2Al+2OH-+6H2O=2AlO2-+3H2↑+4H2O ∴负极:2Al + 8OH- →2[Al(OH)4]- +6e- 正极:6H2O+6e-→ 3H2↑+6OH- 注意:Al-3e-=Al3+,此时Al3+在碱性环境不能稳定存在,会与OH-(过量)结合转化为[Al(OH)4]-。 再如:Fe、Cu常温下在浓H2SO4、HNO3溶液中构成的原电池也是如此。 2、燃料电池: (1)关键是负极的电极反应式书写,因为我们知道,一般的燃料电池大多是可燃性物质与氧气及电解质溶液共同组成的原电池,虽然可燃性物质与氧气在不同的电极反应,但其总反应方程式应该是可燃物在氧气中燃烧。当然由于涉及电解质溶液,所以燃烧产物可能还要与电解质溶液反应,再写出燃烧产物与电解质溶液反应的方程式,从而得到总反应方程式。这一步对大多数学生而言没什么难度。由于在反应中氧气由0价变为-2价,得电子,即O2作氧化剂是正极,接下来我们即可写出正极的电极反应式:①若此时电解质溶液为酸性,则反应过程可以理解为:正极上首先发生: O2+4e- →2O2+ 由于在酸性环境中大量存在H+故O2-会与H+结合成H20,故正极反应式应为: O2+4e+4H+→ 2H2O ;②当然若电解质为中性或碱性时,则正极反应式就应只是O2+4e+2H2O → 4OH_。此时负极的反应式就可以由总电极方程式减去正极的电极方程式得到(注意此时唯一值得注意的是要将方程式中的氧气抵消掉)。又称为加减法书写电极反应式:如,熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为阳极染气,空气与CO2的混合气为阴极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池。完成有关的电池反应:阳极电池反应式:2CO

书写原电池电极反应的原则与技巧

书写原电池电极反应的原则与技巧 一、书写电极反应的原则 原电池两极上分别发生氧化反应、还原反应,因此电解质反应式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒定律。另外还遵循: 1.加和性原则:两电极反应式相加,消去电子后得电池总反应式。利用此原则,电池总反应式减去已知的一电极反应式得另一电极反应方程式。 2.共存原则:碱性溶液中CO2不可能存在,也不会有H+参加反应或生成;同样酸性溶液,不会有OH—参加反应或生成。根据此原则,物质得失电子后在不同的介质环境中所存在的形式不同。 弱电解质、气体、难容物均写成化学式,其余的用离子符号表示。 正极反应产物、负极反应产物根据题意或化学方程式确定,也要注意电解质溶液的成分对电极产物的影响。 二、电极反应式的书写类型 (1)根据装置书写电极反应式 首先判断该电池所依据的化学反应,从而确定两个半反应即电极反应。 (2)给出总反应式,写电极反应式 书写电极反应方程式的过程可归纳如下: 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,使符合电荷守恒) 巧用水,配个数(通常介质为水溶液,可选用水配平质量守恒) 根据以上的方法,就可写出该电池的正极反应式: 正极Li++ CoO2 +e-= LiCoO2 当然,也可由电池反应减去负极反应而得到正极反应。此时必须保证电池反应

转移的电子数等于电极反应转移的电子数。 一般来说,原电池电极反应式的书写应注意一下四点: 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:6H2O +6e-=== 6OH-+3H2↑或 2Al3++2H2O +6e-+ 2OH-=== 2AlO2- + 3H2↑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:2NO3- + 4H+ +2e-=== 2NO2↑+2H2O 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:2H2-4e-=== 4H + 正极O2 + 4H+ + 4e-=== 2H2O 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CH4、CH3OH等燃料电池在碱性溶液中,碳元素是以CO32-离子形式存在的,故不是放出CO2。 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

原电池电极反应式的书写

考点过关(下)考点14 原电池电极反应式的书写原电池是高中化学的重点章节,而其中电极反应方程式的知识已成为近几年能力测评的重要内容之一。原电池与其他的能源相比有许多的优点,如能量转换率高,可制成各种形状,不同容量、电压的电池及电池组,在现代生活、科研、国防中都有广泛的应用。正是由于这些原因,关于原电池的考题频频出现,电极反应方程式的书写更是考查的重点。电化学知识的考查题型为选择题和填空题,选择题重点考查电极名称、离子或电子的移动方向、电极上发生反应的类型、电极附近或整个溶液的酸碱性变化、电极反应式的正误判断;填空题重点考查电极反应式和电极总反应式的书写,题目灵活多变,既源于课本又高于课本。有关电化学中电极反应式和总反应方程式的书写,是重要的考点,也是难点。 原电池两电极上分别发生氧化反应、还原反应,因此电极反应式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒,弱电解质、气体和难溶物均写化学式,其余的以离子符号表示,正极反应、负极反应产物根据题意或化学方程式确定,也要注意电解质溶液的成分对电极产物的影响。一般原电池电极反应式的书写方法是,首先按照负极发生氧化反应,正极发生还原反应,判断出电极反应产物,找出得失电子的数量;然后根据电极产物在电解质溶液的环境中,应能稳定存在,如碱性介质中生成的H+应让其结合OH-生成水,电极反应式要依据电荷守恒和质量守恒、得失电子守恒等加以配平;最后将两电极反应式相加,与总反应方程式对照验证。 根据装置书写电极反应式应先分析给定的图示装置,确定原电池的正、负极上的反应物质。一般负极是活泼金属或H2失去电子生成阳离子,若电解质溶液中的阴离子与生成的阳离子不共存,则该阴离子应写入负极反应式,如铅蓄电池的负极:Pb+SO42—-2e-=PbSO4。一般正极是阳离子得到电子生成单质或O2得到电子,若反应物是O2,则正极的电极反应式有以下规律:电解质溶液呈碱性或中性:O2+2H2O+4e-=4OH-;电解质溶液呈酸性:O2+4H++4e-=2H2O。正、负电极反应式相加得到电池的总反应式。 【例题1】如图装置为某新型燃料电池的工作示意图,以HCl-NH4Cl溶液为电解质溶液。下列有关说法中正确的是( ) A.通入H2的电极为正极 B.该电池的负极反应式为N2+6e-+8H+=2N C.图中分离出的物质A为NH4Cl D.该电池工作一段时间后,溶液的pH减小 【解析】分析题目中示意图可得,正极反应式为N2+6e-+8H+=2N,负极反应式为3H2-6e-=6H+,故A、B两项均

电池电极反应式的书写方法

电池电极反应式的书写 方法 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-

燃料电池电极反应式的书写方法 在学习原电池时,学生最感困难的是电极反应式的书写,特别是燃料电池电极反应式的书写。为了帮助同学们准确把握燃料电池电极反应式的书写方法,笔者结合自己的教学体会谈谈这方面的问题,供大家参考。 一、有关燃料电池基本知识了解 1、定义: 燃料电池是一种不经过燃烧,将燃料化学能经过电化学反应直接转变为电能的装置。它和其它电池中的氧化还原反应一样,都是自发的化学反应,不会发出火焰,其化学能可以直接转化为电能,且废物排放量很低。其中燃料电池电化学反应的最终产物与燃料燃烧的产物相同,这是我们书写燃料电池总反应方程式的依据。 2、燃料电池的电极规定 燃料电池的两极材料都是用多孔碳、多孔镍、铂、钯等兼有催化剂特性的惰性金属,两电极的材料相同。因此,燃料电池的电极是由通入气体的成分来决定。通入可燃物的一极为负极,可燃物在该电极上发生氧化反应;通入空气或氧气的一极为正极,氧气在该电极上发生还原反应。 3、燃料电池的电解质 不同类型的燃料电池可有不同种类的电解质,其电解质通常有水剂体系(酸性、中性或碱性)电解质、熔融盐电解质、固体(氧化物或质子交换膜)电解质等。在不同的电解质中,燃料电池的电极反应式就有不同的表示方法。因此,在书写燃料电池电极反应式时要特别注意电解质的种类。 4、燃料电池的工作原理 以氢氧燃料电池为例,其工作原理是:氢气(可燃物)从负极处失去电子(燃料被氧化掉),这些电子从外电路流到正极;同时,余下的阳离子(氢离子)通过电解液被送到正极。在正极,离子与氧气发生反应并从负极获得电子。 5、燃料电池的优点 作为二十一世纪改善人类生活的“绿色电源”——燃料电池,它具有以下优点: ⑴燃料电池是把化学能直接转化为电能,而不经过热能这一种中间形式,所以它的电效率比其它任何形式的发电技术的电效率都高。 ⑵燃料电池的废物(如SO2、CO、NO x)排放量很低,大大减少了对环境的污染。 ⑶燃料电池中无运动部件,工作时很安静且无机械磨损。 总之,燃料电池是一种新型无污染、无噪音、高效率的汽车动力和发电设备,其投入使用可有效的解决能源危机、污染问题,是继水力、火力、核能发电后的第四类发电——化学能发电,被称为二十一世纪的“绿色电源”。 二、燃料电池电极反应式的书写方法 在中学阶段,掌握燃料电池的工作原理和电极反应式的书写是十分重要的。所有的燃料电池的工作原理都是一样的,其电极反应式的书写也同样是有规律可

常见的原电池电极反应式书写汇总

常见的原电池电极反应式书写汇总一次电池 1、伏打电池:(负极—Zn、正极—Cu 电解液:H 2SO 4 ) 负极:Zn–2e- === Zn2+(氧化反应) 正极:2H+ + 2e- === H 2 ↑(还原反应) 离子方程式:Zn + 2H+?==?H 2 ↑+?Zn2+ 2、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C 电解液:H 2CO 3 ?弱酸性) 负极:Fe – 2e- === Fe2+(氧化反应) 正极:2H+ + 2e- === H 2 ↑(还原反应) 离子方程式:Fe + 2H+ === H 2 ↑+ 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:O 2 + 2H 2 O + 4e- === 4OH- (还原反应) 化学方程式:2Fe + O 2 + 2H 2 O === 2Fe(OH) 2? (吸氧腐蚀) 4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O === 4Fe(OH) 3 ?2Fe(OH) 3 === Fe 2 O 3 + 3H 2 O (铁锈的生成过程) 4.铝镍电池:(负极—Al、正极—Ni 电解液:NaCl溶液、O 2 ) 负极:4Al–12e- === 4Al3+?(氧化反应) 正极:3O 2 + 6H 2 O + 12e- === 12OH-(还原反应) 化学方程式:4Al + 3O 2 + 6H 2 O === 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:NH 4Cl、MnO 2 的糊状物) 负极:Zn–2e- === Zn2+?(氧化反应) 正极:2MnO 2 + 2H+ + 2e- === Mn 2 O 3 + H 2 O (还原反应) 化学方程式:Zn + 2NH 4Cl + 2MnO 2 === ZnCl 2 + Mn 2 O 3 + 2NH 3 ↑ 6、碱性锌锰干电池:(负极—Zn、正极—C 电解液:KOH、MnO 2 的糊状物) 负极:Zn + 2OH–- 2e- === Zn(OH) 2 (氧化反应)

电池电极反应式的书写方法

燃料电池电极反应式的书写方法 在学习原电池时,学生最感困难的是电极反应式的书写,特别是燃料电池电极反应式的书写。为了帮助同学们准确把握燃料电池电极反应式的书写方法,笔者结合自己的教学体会谈谈这方面的问题,供大家参考。 一、有关燃料电池基本知识了解 1、定义: 燃料电池是一种不经过燃烧,将燃料化学能经过电化学反应直接转变为电能的装置。它和其它电池中的氧化还原反应一样,都是自发的化学反应,不会发出火焰,其化学能可以直接转化为电能,且废物排放量很低。其中燃料电池电化学反应的最终产物与燃料燃烧的产物相同,这是我们书写燃料电池总反应方程式的依据。 2、燃料电池的电极规定 燃料电池的两极材料都是用多孔碳、多孔镍、铂、钯等兼有催化剂特性的惰性金属,两电极的材料相同。因此,燃料电池的电极是由通入气体的成分来决定。通入可燃物的一极为负极,可燃物在该电极上发生氧化反应;通入空气或氧气的一极为正极,氧气在该电极上发生还原反应。 3、燃料电池的电解质 不同类型的燃料电池可有不同种类的电解质,其电解质通常有水剂体系(酸性、中性或碱性)电解质、熔融盐电解质、固体(氧化物或质子交换膜)电解质等。在不同的电解质中,燃料电池的电极反应式就有不同的表示方法。因此,在书写燃料电池电极反应式时要特别注意电解质的种类。 4、燃料电池的工作原理 以氢氧燃料电池为例,其工作原理是:氢气(可燃物)从负极处失去电子(燃料被氧化掉),这些电子从外电路流到正极;同时,余下的阳离子(氢离子)通过电解液被送到正极。在正极,离子与氧气发生反应并从负极获得电子。 5、燃料电池的优点 作为二十一世纪改善人类生活的“绿色电源”——燃料电池,它具有以下优点: ⑴燃料电池是把化学能直接转化为电能,而不经过热能这一种中间形式,所以它的电效率比其它任何形式的发电技术的电效率都高。 ⑵燃料电池的废物(如SO2、CO、NO x)排放量很低,大大减少了对环境的污染。 ⑶燃料电池中无运动部件,工作时很安静且无机械磨损。 总之,燃料电池是一种新型无污染、无噪音、高效率的汽车动力和发电设备,其投入使用可有效的解决能源危机、污染问题,是继水力、火力、核能发电后的第四类发电——化学能发电,被称为二十一世纪的“绿色电源”。 二、燃料电池电极反应式的书写方法 在中学阶段,掌握燃料电池的工作原理和电极反应式的书写是十分重要的。所有的燃料电池的工作原理都是一样的,其电极反应式的书写也同样是有规律可循的。书写燃料电池电极反应式一般分为三步:第一步,先写出燃料电池的总反应方程式;第二步,再写出燃料电池的正极反应式;第三步,在电子守恒的基础上用燃料电池的总反应式减去正极反应式即得到负极反应式。下面对书写燃料电池电极反应式“三步法”具体作一下解释。

常见的原电池电极反应式书写汇总

常见的原电池电极反应式书写汇总 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 + 3H2O (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: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、普通锌锰干电池:(负极—Zn、正极—C 电解液:NH4Cl、MnO2的糊状物)

负极:Zn–2e- === 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 + 2NH3↑ 6、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 + 2OH-(还原反应) 化学方程式:Zn + 2MnO2 + 2H2O === Zn(OH)2 + MnOOH 7、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 + H2O + 2e- === 2Ag + 2OH-(还原反应) 化学方程式:Zn + Ag2O + H2O === Zn(OH)2 + 2Ag 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: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) 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–(还原反应) 化学方程式:2Al + 2OH–+ 2H2O === 2AlO2–+ 3H2↑

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