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文档简介

1、实用标准文案原电池中电极反应式的书写电极反应式的书写一直以来都是学生学习的一大难点,如何正确书写原电池的电极反应式呢?现总结如下:(一)原电池的类型在书写电极反应式之前,必须先了解原电池的类型,大致分为三种:(1)负极参与反应,而正极不参与反应,如常见的铜锌原电池;(2)负极、正极均参与反应,如可充电电池铅蓄电池在放电时的过程;(3)负极、正极均不参加反应,如燃料电池。在书写时首先要判断属于何种 类型的电池。一般第一种原电池负极为较活泼金属,正极为较不活泼金属(注意结合电解质溶液)或石墨,负极和电解质溶液能发生自发的氧化还原反应。(二)【书写过程归纳】列物质,标得失(列出电极上的物质变化,根据

2、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)(三)例题和练习例1:铜锌原电池,应先书写自发的氧化还原反应,即总化学方程式电池反应: Zn+2H=ZM+H T ;然后利用负极发生氧化反应,正极发生还原反应: 负极:Zn-Ze-=Zn2+正极:2H+2e-=H2 T再对于较复杂的镁铝氢氧化钠溶液组成的电池。例2、Mg Al。的液构成的原电池解析:由于 Mg Al中只有Al能与NaO血液反应,所以 Al作负极。电池的总反应为:2A1+2OH-+2HO=2AlQ-+3Hd。接下来可直接写出负极反应 ,

3、方法为:第步:找物质、标得失(写负极反应要找到还原剂和氧化产物,正极反应就相反,并计算电子的得失数目);2Al6e- = 2AlO 2-第步:找离子、平电荷(根据电池反应所发生的环境以及同时考虑相应的离子反应,找到适当的离子使左右两边电荷守恒,一般是或OH);据第步可看出右边有8个负电荷,环境是碱性条件,所以在左边要加上8个OH。2Al + 8OH - 6e- = 2AlO 2-第步:巧用水、平氢氧(最后用水分子配平氢氧原子)2Al + 8OH - 6e- = 2AlO 2- + 4H 2O至于正极反应可用减法求得:6H2O+6e=6OH+3H T练习书写Cu> Fe与浓HNO形成原电池

4、的总反应及电极反应式。负极:正极:总的反应方程式: 对于第二种题型可充电电池一般题目会直接告诉总化学方程式 ,首先明确放 电时是原电池,再利用负极发生氧化反应,正极发生还原反应,列出正、负极发生 的反应物及产物,然后利用电荷守恒、原子守恒,补充与电解质有关的离子或者 物质,写出负极和正极反应方程式。放电例 3: Pb+PbO+2HSO -2SO4+2H2O充电先写出 Pb-2e - PbSQ ; PbQ+2e - PbSO根据原子守恒得负极左边加 ImolSO2-;正极左边加入1mol SQ2-、4 mol H 或利用总-负极得到正极反应式。放电练习4书写Li+FePQ、LiFePQ原电池的电

5、极反应式充电负极:正极:总的反应方程式: 综合可得对于第二种类型先分析简单的一极,再用总方程式-简单一极的电极反应式。对于第三种类型,是历来高考中的热点话题,一般先书写可燃物燃烧的化学 方程式,再看燃料产物能否与电解质溶液反应。 进而写出总电池反应,然后根据 负极为可燃物;正极为助燃性物质,常为 Q。而对于正极因常是 Q,故正极反 应式较固定,只会因电解质溶液不同而有所不同。例如在酸性溶液中正极则O+4H+4e=2HQ在碱性溶液中(或中性) O+2H2O+4e=4OH。若遇熔融的固体电解质,则正极为 Q+4e-=2O-,相对而言负极较复杂,故一 般将电池反应-正极反应式,得负极反应式。在分析中

6、注重正、负极得失电子守 包。例:氢氧燃料电池在酸性,碱性溶液中的电极反应式。酸性溶液中,总电池反应:2H+Q=2HO正极为:O+4H+4e=2H2O 故负极为:2H43-=4订碱性溶液中,总电池反应:2H+Q=2HO正极为:Q+2H2O+4e=4OH 故负极为:2H2+4Of+4e=4HO练习书写甲醇燃料电池,以KOHfe电解质溶液的电极反应:负极:正极:总的反应方程式: 由上综合可得:对于燃料电池,先写总电池反应,然后结合电解质溶液,写 正极反应式,最后得负极反应式。综上所述,解题时应先判断原电池属于何种类型, 然后根据不同类型选择不 同的书写方式。高中常见的原电池电极反应式的书写训练一次电

7、池1、伏打电池:(负极一Zn、正极一Cu、电解液一HkSO)负极: 正极: 总反应方程式(离子方程式) 2、铁碳电池:(负极一Fe、正极一C电解液 HCO弱酸性)负极: 正极:总反应方程式(离子方程式) 3、铁碳电池:(负极一Fe、正极一C电解液 中性或碱性)负极:正极: 化学方程式 2Fe+O 2+2H>O=2Fe(OH) (吸氧腐蚀)4Fe(OH) 2+Q+2HO=4Fe(OH)2Fe(OH)3=Fe2Q+3 H2O (铁锈的生成过程)4.铝馍电池:(负极一Al ,正极一Ni 电解液一一NaCl溶液)负极: 正极:总反应化学方程式:4Al+3O2+6HO=4Al(OH)3 (海洋灯标

8、电池)5、普通锌镒干电池:(负极一一Zn-正极一一碳棒,电解液一一 NHCl糊状物)负极:正极:总反应化学方程式:Zn+2NHCl+2MnO=ZnCl2+MnO+2NH+HD6、碱性锌镒干电池:(负极一一Zn-正极一一碳棒,电解液 KOH胡状物)负极: 正极:总反应化学方程式: Zn +2MnC2 +2H2O = Zn(OH) 2 + MnO(OH)7、镁铝电池:(负极一一Al,正极一一Mg,电解液KOH负极(Al) : 正极(Mg): 总反应化学方程式:8、高铁电池(负极一一Zn,正极一一碳,电解液 KO即口 K2Fe。)正极:负极: 、一总反应化学方程式:3Zn + 2K 2Fe。+ 8H

9、 2O 充 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH) 3 + 4KOH9、镁/H2Q酸性燃料电池正极:负极:总反应化学方程式: Mg+ H2SO+H2Q=MgSO+2Ho10、银锌电池:(负极一Zn、正极-Ag2Q电解液NaOH )负极 :正极 :化学方程式Zn + Ag 2O + H2O = Zn(OH) 2 + 2Ag11-铝-空气-海水 (负极-铝、正极-石墨、钳网等能导电的惰性材料、电解液 -海水)负极 :正极 :总反应式为:4A1+3O 2+6H2O=4Al(OH)3 (钳网增大与氧气的接触面)二次电池(又叫蓄电池或充电电池)1、铅蓄电池:(负极一Pb正极一PbO电解液一 浓硫酸)放电时

10、 负极:正极:充电时 阴极:阳极:总化学方程式 2、馍镉电池(负极-Cd、正极一NiOOH电解质溶液为 KOH容液)放电时 负极:正极: 充电时 阴极:阳极:放电总化学万程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O-本由-Cd(OH + 2Ni(OH) 2 允电''''3、锂电池二型 (负极LiC&正极含锂的二氧化钻 LiCoOz充电时LiCoO2中Li被氧化,Li +还原以Li原子形式嵌入电负极材料碳G中,以LiC6表示)放电时 负极:LiC 6 - xe - = Li(i-x)Q + x Li + (氧化反应)正极:Li(i-x)CoO + xe -

11、 + x Li + = LiCoO 2 (还原反应)充电时 阴极:Li(i-x)C6 + x Li + + xe = LiC 6 (还原反应)阳极:LiCoO 2 - xe - = Li(i-x)CoO + x Li + (氧化反应)一一、一.放由总反应万程式 Li (i-x)CoO + LiC 6 - * - LiCoO 2 + Li(i-x)C6充电燃料电池:一、氢氧燃料电池:解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。氢氧燃料电池一般是以惰性金属钳(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 = 2H

12、 2O 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: 正极: 总反应方程式 2、电解质是H2S。溶液(酸性电解质)负极: 正极: 总反应方程式 3、电解质是NaCl溶液(中性电解质)负极: 正极: 总反应方程式 说明1、碱性溶液反应物、生成物中均无H+ 2、.水溶液中不能出现 C2-3、中性溶液反应物中无 H+和OH 4、酸性溶液反应物、生成物中均无 OH 二、甲醇燃料电池1 .碱性电解质(钳为两极、电解液 KOH§液)正极: 负极: 总反应方程式 2 .酸性电解质(钳为两极、电解液 H2SC4溶液)正极: 负极: 总反应式 三、CO然料电池(

13、总反应方程式均为:2CO +。2= 2CO2)1、熔融盐(钳为两极、Li 2CC和N&CC的熔融盐作电解质, CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气)正极: 负极: 2、酸性电解质(钳为两极、电解液 H2SQ溶液)正极: 负极: 四、肿燃料电池(钳为两极、电解液 KOH正极: 负极: 总反应方程式 N 2H4 + O 2= = = N2 + 2H 2。五、丙烷燃料电池(钳为两极、正极通入 Q和CO、负极通入丙烷、电解液有三种)1、电解质是熔融碳酸盐(K2CO或NS2CO)正极 :负极 :总反应方程式2、酸性电解质 (电解液HSO溶液)正极 :负极 :总反应方程式3、碱性电解质

14、(钳为两极、电解液 KO解液)正极 :负极 :总反应方程式1、氢氧电池:一极为 Hb,另一极为空气与 CO的混合气,电解质为熔融 K2CO (盐)负极: 正极:总反应方程式 2、CO电池(一极为 CO另一极为空气与 CO的混合气,LizCO和N&CO的熔融盐作电解质)正极: 负极: 3、一次性锂电池:(负极金属锂,正极石墨,电解液:LiAlCl 4SOC2)负极 : 正极 :总反应化学方程式 8Li + 3SOCl2= Li 2SO + 6LiCl + 2S4、Li-Al/FeS 电池(一级是 Li-Al合金,一极是粘有 FeS的石墨,电解质是 LizCO熔融盐)正极: 负极: 总反应

15、方程式:2Li+FeS= Li zS+Fe5、镁电池(一极是 Mg 一极是粘有 MQS4的石墨,电解质是 MgSO§融盐)正极: 负极: 总反应方程式:xMg+ MQ0=MgMo06、新型燃料电池(一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钮(Y2Q)的氧化错(Z3晶体)正极:负极: 总反应方程式:7、固体酸燃料电池(一极通入空气,另一极通入Hb;电解质是CsHSO固体彳递H+)负极: 正极:总反应方程式 常见的原电池电极反应式的书写训练参考答案一次电池1、伏打电池:(负极一Zn、正极一Cu、电解液一HkSO)负极:Zn - 2e-=Zn2+ (氧化反应) 正极:2H+2e=

16、H4 (还原反应)2、铁碳电池:(负极一Fe、正极一C电解液 HCO弱酸性)负极:Fe - 2e-=Fe2+ (氧化反应) 正极:2H+2e-=HT (还原反应)3、铁碳电池:(负极一Fe、正极一C电解液 中性或碱性)负极:2Fe - 4e-=2Fe2+ (氧化反应) 正极:Q+2H2O+4e=4OH -(还原反应)4.铝馍电池:负极:4Al - 12e =4Al3+正极:3O>+6h2O+12e =12OH-5、普通锌镒干电池:负极: Zn - 2e =Zn2+ 正极:2Mn(2+2Nhl+2e =Mr2O +2NH3+HO6、碱性锌镒干电池:负极:Zn + 2OH - 2e = Zn

17、(OH) 2 正极:2MnO+ 2H2O + 2e =2MnO(OH) +2OH7、镁铝电池:负极(Al) : 2Al + 8OH +6e = 2AlO 2 +4H2O 正极(Mg): 6H2O + 6e = 3H2T+6OH 8、高铁电池正极:2FeO2- + 8H 2O +6e =2Fe(OH)3 + 4OH负极:3Zn + 6OH 6e = 3Zn(OH) 29、镁/H2Q酸性燃料电池正极:2H+HQ=2H2O负极:Mg- 2e = Mg 2+10-铝-空气-海水 (负极-铝、正极-石墨、钳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:3

18、Q+6HO+12e =12OH (还原反应)11、镁一铝电池 (负极-Al、正极-Mg 电解液KOH负极(Al) : 2Al + 8 OH - 6e- = 2AlO 2 +4H2O (氧化反应)正极(Mg) : 6H 2。+ 6e- = 3H2 T +6OH (还原反应)二次电池1、铅蓄电池:(负极一Pb正极一PbO电解液一 浓硫酸)放电时 负极:Pb - 2e + SQ2 =PbS(O (氧化反应)正极:PbO2+ 2e + 4H+ + SO2 =PbS(4)+ 2H2O (还原反应)充电时 阴极:PbSO4 + 2H+ 2e-= Pb+HzSO (还原反应)阳极:PbSO4 + 2H2O

19、2e-= PbO2 + H2SO + 2H+ (氧化反应)2、馍镉电池(负极-Cd、正极一NiOOH电解质溶液为 KOH§液)Ni(OH) 2+Cd(OH)2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 + 2H 2O (氧化反应)燃料电池一、氢氧燃料电池1、电解质是KOHB液(碱性电解质)负极:H - 2e-+ 2OH = 2

20、H 2O (氧化反应)正极:Q + H 2O + 4e - = OH (还原反应)2、电解质是HkSQ溶液(酸性电解质)负极:H2 - 2e- = 2H + (氧化反应) 正极:O2 + 4H + + 4e - = 2H 2。(还原反应)3、电解质是NaCl溶液(中性电解质)负极:H2 - 2e = 2H +(氧化反应)正极:。+ H 2O + 4e - = 4OH 二、甲醇燃料电池1 .碱性电解质(钳为两极、电解液 KOH§液)正极:302 + 12e- + 6H 20= 12OH- (还原反应)负极:2CHOH - 12e - + 16OH = 2CO2- +12HO (氧化反应

21、)2 .酸性电解质(钳为两极、电解液 H2SQ溶液)正极:3Q + 12e - + 12H+ = 6H2O (还原反应)(注:乙醇燃料电池与甲醇负极:2CHOH - 12e-+2H2O=12H+2CO (氧化反应)燃料电池原理基本相)三、CO然料电池(总反应方程式均为:2CO + O2 = 2CO2)1、熔融盐正极: O 2 + 4e - + 2CO2 = 2CO32-(还原反应)负极:2CO + 2CO2- - 4e - =4CO (氧化反应)2、酸性电解质正极:O2 + 4e - + 4H+ = 2H2O (还原反应)负极:2CO - 4e- + 2H 2O = 2CO2 +4H+ (氧化反应)四、肿燃料电池 (钳为两极、电解液 KOH§液)正极: O 2 + 2H 2O + 4e- = 4OH (还原反应)负极: N 2H4 + 4OH - 4e - = N 2 + 4H 2O (氧化反应)五、丙烷燃料电池(钳为两极、正极通入 Q和CO、负极通入丙烷、电解液有三种)1、电解质是熔融碳酸盐(K2CO或NaCO)正极:5O2 + 20e-+ 10CO2 = 10CO32

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