高中常見的電池的電極反應式的書寫_第1頁
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文檔簡介

1、高中常見的原電池電極反應式的書寫(十年高考)書寫過程歸納:列物質,標得失選離子,配電荷巧用水,配個數一次電池1、伏打電池:(負極一Zn、正極負極:Zne-=Zn2+離子方程式2、鐵碳電池:負極:(列出電極上的物質變化,根據價態變化標明電子得失)根據介質選擇合適的離子,配平電荷,使符合電荷守)(通常介質為水溶液,可選用水配平質量守恒)Cu、電解液(氧化反應)Zn+2H+=H2T+Zn2+(負極一Fe、正極一C、正極:H2SO4)2H+2e-=H2T(還原反應)Fe£e-=Fe2+(氧化反應)電解液正極:H2CO3弱酸性)2H+2e-=H2T(還原反應)中性或堿性)O2+2H2O+4e-

2、=4OH(還原反應)離子方程式Fe+2H+=H2T+F2+(析氫腐蝕)3、鐵碳電池:(負極一Fe、正極一C、電解液負極:2FeYe-=2Fe2+(氧化反應)正極:化學方程式2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2(吸氧腐蝕)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O(鐵銹的生成過程)4鋁鎳電池:(負極一Al、正極一Ni電解液NaCI溶液、02)負極:4AI-2e-=4AI3+(氧化反應)正極:3O2+6H2O+12e-=120H(還原反應)化學方程式4Al+302+6H20=4Al(0H)3(海洋燈標電池)5、普通鋅錳干電池:(負極一Zn、正極一C

3、、電解液NH4CI、MnO2的糊狀物)負極:Zn-2e-=Zn2+(氧化反應)正極:2MnO2+2H+2e-=Mn2O3+H2O(還原反應)化學方程式Zn+2NH4CI+2MnO2=ZnCI2+Mn2O3+2NH3T6、堿性鋅錳干電池:(負極一Zn、正極一C、電解液KOH、MnO2的糊狀物)負極:Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2(氧化反應)正極:2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH(還原反應)化學方程式Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+MnOOH7、銀鋅電池:(負極一Zn、正極-Ag2O、電解液NaOH)負極:Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2(氧化反應)正極:A

4、g20+H2O+2e-=2Ag+2OH(還原反應)化學方程式Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag&鋁-空氣-海水(負極-鋁、正極-石墨、鉑網等能導電的惰性材料、電解液-海水)負極:4Al12e=4Al3+(氧化反應)正極:3O2+6H2O+12e=12OH(還原反應)總反應式為:4AI+3O2+6H2O=4AI(OH)3(鉑網增大與氧氣的接觸面)9、鎂-鋁電池(負極-AI、正極-Mg電解液KOH)負極(Al):2Al+8OH-6e-=2AIO2+4H2O(氧化反應)正極(Mg):6H2O+6e-=3H2T+6OH(還原反應)化學方程式:2AI+2OH-+2H2O=2AIO2+

5、3H210、鋰電池一型:(負極-金屬鋰、正極-石墨、電解液LiAlCl4-SOCl2)負極:8Li8e=8Li+(氧化反應)正極:3SOCI2+8e=SO32+2S+6CI(還原反應)化學方程式8Li3SOCI2=Li2SO36LiCI2S,1、鉛蓄電池:(負極Pb正極一PbO2電解液一濃硫酸)放電時負極:Pb2e+SO42=PbSO4(氧化反應)正極:PbO2+2e+4H+SO42=PbSO4+2H2O(還原反應)充電時陰極:PbSO4+2H+2e-=Pb+H2SO4(還原反應)陽極:PbSO4+2H2O2e-=PbO2+H2SO4+2H+(氧化反應)總化學方程式Pb+PbO2+2H2SO4

6、放電充電2PbSO4+2H2O2、鐵-鎳電池:(負極-Fe、正極一NiO2、電解質溶液為KOH溶液)放電時負極:Fe2e+2OH-=Fe(OH)2(氧化反應)正極:NiO2+2H2O+2e=Ni(OH)2+2OH-(還原反應)充電時陰極:Fe(OH)2+2e=Fe+2OH(還原反應)陽極:Ni(OH)22e+2OH-=NiO2+2H2O(氧化反應)一放電總化學方程式Fe+NiO2+2H2O充電-Fe(OH)2+Ni(OH)23、LiFePO4電池(正極一LiFePO4,負極一石墨,含Li+導電固體為電解質)放電時負極:Lie=Li+(氧化反應)正極:FePO4+Li+e一=LiFePO4(還原

7、反應)充電時:陰極:Li+e=Li(還原反應)陽極:LiFePO4e:=FePO4+Li+(氧化反應)總化學方程式放電-liFePO4rePO4+Lif冗電LiFePO44、鎳-鎘電池(負極-Cd、正極一NiOOH、電解質溶液為KOH溶液)Ni(OH)2+Cd(OH)2放電時負極:Cd2e+2OH-=Cd(OH)2(氧化反應)(還原反應)正極:2NiOOH+2e+2H2O=2Ni(OH)2+2OH充電時陰極:Cd(OH)2+2e=Cd+2OH-(還原反應)陽極:2Ni(OH)22e+2OH-=2NiOOH+2H2O(氧化反應)放電總化學方程式Cd+2NiOOH+2H2O.充電Cd(OH)2+2

8、Ni(OH)25、氫-鎳電池:(負極-LaNi5儲氫合金、正極一NiOOH、電解質KOH+LiOH)放電時負極:LaNi5H66e+6OH=LaNi5+6H2O(氧化反應)正極:6NiOOH+6e+6H2O=6Ni(OH)2+6OH-(還原反應)充電時陰極:LaNi5+6e+6H2O=LaNi5H6+6OH-(還原反應)陽極:6Ni(OH)26e+6OH=6NiOOH+6H2O(氧化反應)總化學方程式LaNi5H6+6NiOOH放電充電LaNi5+6Ni(OH)26、高鐵電池:(負極一Zn、正極-石墨、電解質為浸濕固態堿性物質)放電時負極:3Zn6e-+6OH=3Zn(OH)2(氧化反應)正極

9、:2FeO42+6e-+8H2O=2Fe(OH)3+10OH-(還原反應)充電時陰極:3Zn(OH)2+6e-=3Zn+6OH-(還原反應)陽極:2Fe(OH)36e+10OH=2FeO42一+8H2O(氧化反應)放電總化學方程式3Zn+2K2FeO4+8H2O-充電,3Zn(OH)2+2Fe(0H)3+4K0H7、鋰電池二型(負極LiC6、正極含鋰的二氧化鈷LiCoO2-充電時LiCoO2中Li被氧化,Li+還原以Li原子形式嵌入電池負極材料碳C6中,以LiC6表示)放電時負極:LiC6-xe-=Li(i-x)C6+xLi+(氧化反應)正極:Li(i-x)CoO2+xe-+xLi+=LiCo

10、O2(還原反應)充電時陰極:Li(i-x)C6+xLi+xe-=LiC6(還原反應)陽極:LiCoO2-xe-=Li(i-x)CoO2+xLi+(氧化反應)總反應方程式Li(i-x)C0O2+LiC6-充電*LiCoO2+Li(i-x)C6燃料電池根據題意敘述書寫常見于燃料電池,由于燃料電池的優點較多,成為了近年高考的方向。燃料電池是原電池中一種比較特殊的電池,它與原電池形成條件有一點相悖,就是不一定兩極是兩根活動性不同的電極,也可以用相同的兩根電極。解決此類問題必須抓住一點:燃料電池反應實際上等同于燃料的燃燒反應,但要特別注意介質對產物的影響。一、氫氧燃料電池正(5仙幀口氫氧燃料電池一般是以

11、惰性金屬鉑(Pt)或石墨做電極材料,負極通入H2,正極通入O2,總反應為:2H2+O2=2H2O電極反應特別要注意電解質,有下列三種情況:1、電解質是KOH溶液(堿性電解質)負極:H2-2e-+2OH=2H2O(氧化反應)正極:O2+H2O+4e-=OH(還原反應)總反應方程式2H2+02=2H2O2、電解質是H2SO4溶液(酸性電解質)負極:H2-2e-=2H+(氧化反應)正極:O2+4H+4e-=2H2O(還原反應)總反應方程式2H2+O2=2H2O3、電解質是NaCI溶液(中性電解質)負極:H2-2e-=2H+(氧化反應)正極:O2+H2O+4e-=4OH總反應方程式2H2+02=2H2

12、O說明1、堿性溶液反應物、生成物中均無H+2、水溶液中不能出現O2-3、中性溶液反應物中無H+和OH-4、酸性溶液反應物、生成物中均無OH-、甲醇燃料電池1.堿性電解質(鉑為兩極、電解液KOH溶液)正極:3O2+12e-+6H20=12OH-(還原反應)負極:2CH3OH-12e-+16OH=2CO32-+12H2O(氧化反應)總反應方程式2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O2. 酸性電解質(鉑為兩極、電解液H2SO4溶液)正極:3O2+12e-+12H+=6H2O(還原反應)(注:乙醇燃料電池與甲醇負極:2CH3OH-2e-+2H2O=12H+2CO2(氧化反應)燃料電池原

13、理基本相)總反應式2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O(氧化反應)三、CO燃料電池(總反應方程式均為:2CO+O2=2CO2)1、熔融鹽(鉑為兩極、Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽作電解質,CO為負極燃氣,空氣與CO2的混合氣為正極助燃氣)正極:O2+4e-+2CO2=2CO32-(還原反應)負極:2CO+2CO32-4e-=4CO2(氧化反應)2、酸性電解質(鉑為兩極、電解液H2SO4溶液)正極:O2+4e-+4H+=2H2O(還原反應)負極:2CO-4e-+2H2O=2CO2+4H+(氧化反應)四、肼燃料電池(鉑為兩極、電解液KOH溶液)正極:O2+2H2O+4e-=4OH(還原反應

14、)負極:N2H4+4OH-4e-=N2+4H2O(氧化反應)總反應方程式N2H4+O2=N2+2H2O五、甲烷燃料電池1堿性電解質(鉑為兩極、電解液KOH溶液)正極:2O2+2H2O+8e-=8OH(還原反應)負極:CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O(氧化反應)總反應方程式CH4+2KOH+2O2=K2CO3+3H2O2、酸性電解質(鉑為兩極、電解液H2SO4溶液)正極:2O2+8e-+8H+=4H2O(還原反應)負極:CH4-8e-+2H2O=8H+CO2(氧化反應)總反應方程式CH4+2O2=CO2+2H2O六、丙烷燃料電池(鉑為兩極、正極通入O2和CO2、負極通入丙烷、電解液有三種)1、電解質是熔融碳酸鹽(K2CO3或Na2CO3)正極:5O2+20e-+10CO2=10CO32-(還原反應)負極:C3H8-20e-+10CO32-=3CO2+4H2O(氧化反應)總反應方程式C3H8+5O2=3CO2+4H2O2、酸性電解質(電解液H2SO4溶液)正極:5O2+20e-+26H+=10H2O(還原反應)負極:C3H8-20e-+6H2O=3CO2+20H+(氧化反應)總反應方程式C3H8+5O2=3CO2+4H2O3、堿性電

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