高考难点突破之电化学方程式的书写

高考难点突破电化学方程式的书写专题一、原电池电极反应方程式的书写1、非燃料电池电极方程式【例】铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为： Fe+Ni2O3+3H2O =Fe(OH)2+2Ni(OH)2 【步聚】步聚1用双线桥表示电子转移步骤2找一剂一产负（化合价升高） Fe Fe(OH)2 正（化合价降低） Ni2O3 2Ni(OH)2 步骤3配电子、配电荷、配水负 Fe2e+2OH = Fe(OH)2 阴正 Ni2O3 + 2e +3H2O = 2Ni(OH)2+2OH 阳步骤4充电时电极方程式对应口诀：负阴正阳，电子移项。阴 Fe(OH)2 + 2e = Fe+2OH 负 阳 2Ni(OH)2+2OH 2e = Ni2O3 +3H2O 正 【规律】 阴离子向负极移动负极的质量减小PH：正升负降充电时接电源：正正负负【练习】：高铁酸钾电池3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH3Zn+2FeO42+8H2O=3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4OH 特殊二次电池系列（1）铅蓄电池Pb |H2SO4| PbO2【反例】硫酸根离子向正负极双向移动负极的质量增加负极附近PH不变当电路中转移2mol电子时消耗2mol硫酸（正负都消耗硫酸）。几摩电子几摩酸（2）锂电池锂金属电池： 锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。 放电反应：Li+MnO2=LiMnO2模版：负极 Lie- = Li+ 正极： Li+e-+x = Lix练习：Li+FePO4=LiFePO4 LiC6+MnO2=LiMnO2+C6 (LiC6中Li原子嵌入在石墨C6中，Li为0价，降低活性，避免充电暴炸）Li(1-x)FePO4+LixC6 =LiFePO4+ C6负极LixC6 xLi+ + xe- + C6正极Li(1-x)FePO4 + xLi+ + xe- LiFePO4（3）镍氢电池电解质主要为KOH作电解液放电时正极：NiOOH + H2O + e- Ni（OH）2 + OH- 阳极负极：MH + OH- e- M + H2O (MH中H为0价) 阴极总反应：MH + NiOOH M + Ni（OH）2以上式中M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金，其中H为0价。最常用储氢合金为LaNi5。充电时电源正极阳极反应：Ni（OH）2 + OH- NiOOH + H2O + e-电源负极阴极反应：M + H2O + e- MH + OH-总反应：M + Ni（OH）2 MH + NiOOH（4）锂离子电池锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。充电正极上发生的反应为LiCoO2=Li(1-x)CoO2+XLi+Xe-(电子)充电负极上发生的反应为6C+XLi+Xe- = LixC6充电电池总反应：LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6正极正极反应：放电时锂离子嵌入，充电时锂离子脱嵌。 充电时：LiFePO4 Li(1-x)FePO4 + xLi+ + xe-放电时：Li(1-x)FePO4 + xLi+ + xe- LiFePO4负极负极材料：多采用石墨。新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料。负极反应：放电时锂离子脱嵌，充电时锂离子嵌入。 充电时：xLi+ + xe- + 6C LixC6放电时：LixC6 xLi+ + xe- + 6C2、燃料电池电极方程式 【规律】 燃料作负极，氧气作正极 负极失电子口诀：C 4 H 1 O-2 N不算 氢够水来凑，氢不够水来凑，差氢补水 碳碱性条件变为碳酸根，其它条件二氧化碳 N一般转化为N2不同“介质”下燃料电池电极反应式的书写例1 . 酸性介质CH3OH| H|O2负极: 配电子负极失电子口诀：C 4 H 1 O-2 N不算=6 配电荷CH3OH6e CO2+ 6H CH3OH6e + H2O = CO2+ 6H （氢不够水来凑） 正极:配电子3O212e 6H2O 配电荷 3O212e + 12H = 6H2O 例2 . 碱性介质CH3OH| OH|O2负极: 配电子负极失电子口诀：C 4 H 1 O-2 N不算=6 配电荷CH3OH6e CO2+ 6H CH3OH6e + H2O = CO2+ 6H （氢不够水来凑） 正极:配电子3O212e 6H2O 配电荷 3O212e + 12H = 6H2O 例3. 掺杂Y2O3的ZrO3固体作电解质，在高温下能传导正极生成的O2。N2H4| O2|O2负极: 配电子负极失电子口诀：C 4 H 1 O-2 N不算=4 配电荷 N2H44e + 2O2 N2 (NN2 )N2H44e + 2O2 = N2+ 2H2O （氢不够水来凑） 正极:配电子O24 e 2O2 例4. 熔融盐介质，CH3NH2| CO32-|O2负极：配电子负极失电子口诀：C 4 H 1 O-2 N不算=92CH3NH218e 8CO2N2 (NN2 )配电荷 2CH3NH218e9CO32- 11CO2配水 2CH3NH218e9CO32- = 11CO