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
(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
(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
3、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: Fe-2e—+ 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 === Fe (OH)2 + Ni(OH)2
4、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 + (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: LiFePO4-e—== FePO4 + Li+ (氧化反应)
总化学方程式 FePO4 + Li====== LiFePO4
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 6-6e—+ 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 LaNi5 + 6Ni(OH)2
6、高铁电池:(负极—Zn、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 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
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示)
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 LiCoO2 + Li(1-x)C6
三、燃料电池:
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。解决此类问
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
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。电极反应式书写,先写正极,再写负极。
1、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,有下列四种情况,但总反应式均相同:
(1)电解质是KOH溶液(碱性电解质)
负极:2H2 – 4e- + 4OH— === 4H2O 正极:O2 + 2H2O + 4e- === 4OH—
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+ 正极:O2 + 4H+ + 4e- === 2H2O
总反应方程式 2H2 + O2 === 2H2O