電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)技巧+高中常見(jiàn)的電池的電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)(十年高考)

1、電化學(xué)中電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)技巧電化學(xué)中電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)不僅是電化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn), 更是高考的熱點(diǎn)題型之一,下面就如何正確書(shū) 寫(xiě)電極反應(yīng)式進(jìn)行了較為詳盡的歸納總結(jié),旨在“拋磚引玉”。一、原電池中電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)1、先確定原電池的正負(fù)極,列出正負(fù)極上的反應(yīng)物質(zhì),并標(biāo)出相同數(shù)目電子的得失。2、注意負(fù)極反應(yīng)生成的陽(yáng)離子與電解質(zhì)溶液中的陰離子是否共存。若不共存,則該電解質(zhì)溶液中的陰離子 應(yīng)寫(xiě)入負(fù)極反應(yīng)式 , 如 Al -Cu -NaHCO 3溶液構(gòu)成的原電池中, 因 Al 失去電子生成的 Al 3+能與 HCO 3-反應(yīng):Al 3+3HCO3-=Al(OH3+3CO2,故鋁件(負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為:Al

2、 -3e -+3HCO3-=Al(OH3+3CO2,而不是僅僅寫(xiě)為:Al -3e -=Al3+。3、若正極上的反應(yīng)物質(zhì)是 O 2,且電解質(zhì)溶液為中性或堿性,電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn) H +,且水必須寫(xiě)入正極 反應(yīng)式中,與 O 2結(jié)合生成 OH -,若電解質(zhì)溶液為酸性,電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn) OH -,且 H +必須寫(xiě)入正極反應(yīng)式中, 與 O 2結(jié)合生成水。如例 1、例 2。4、正負(fù)極反應(yīng)式相加(電子守恒得到電池反應(yīng)的總反應(yīng)式。若已知電池反應(yīng)的總反應(yīng)式,可先寫(xiě)出較易 書(shū)寫(xiě)的電極反應(yīng)式,然后在電子守恒的基礎(chǔ)上,總反應(yīng)式減去較易寫(xiě)出的電極反應(yīng)式,即得到較難寫(xiě)出的電極反 應(yīng)式。如例 2。例 1、有人設(shè)計(jì)以

3、Pt 和 Zn 為電極材料,埋入人體內(nèi)作為作為某種心臟病人的心臟起搏器的能源。它依靠跟 人體內(nèi)體液中含有一定濃度的溶解氧、 H +和 Zn 2+進(jìn)行工作,試寫(xiě)出該電池的兩極反應(yīng)式。解析:金屬鉑是相對(duì)惰性的, 金屬鋅是相對(duì)活潑的, 所以鋅是負(fù)極, Zn 失電子成為 Zn 2+, 而不是 ZnO 或 Zn(OH2, 因?yàn)轭}目已告訴 H +參與作用。正極上 O 2得電子成為負(fù)二價(jià)氧,在 H +作用下肯定不是 O 2-、 OH -等形式,而只能是產(chǎn) 物水。故發(fā)生以下電極反應(yīng):負(fù)極:2Zn -4e -= 2Zn2+, 正極:O 2 + 4H+ + 4e- = 2H2O 。例 2、用金屬鉑片插入 KOH

4、溶液中作電極,在兩極上分別通入甲烷和氧氣,形成甲烷氧氣燃料電池,該電 池反應(yīng)的離子方程式為:CH 4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O ,試寫(xiě)出該電池的兩極反應(yīng)式。解析:從總反應(yīng)式看, O 2得電子參與正極反應(yīng),在強(qiáng)堿性溶液中, O 2得電子與 H 2O 結(jié)合生成 OH -, 故正極反應(yīng) 式為:2O 2+4H2O+8e- =8OH-。 負(fù)極上的反應(yīng)式則可用總反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式(電子守恒得 CH 4+10OH-8e -= CO 32-+7H2O 。二、電解池中電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)1、 首先看陽(yáng)極材料, 如果陽(yáng)極是活潑電極 (金屬活動(dòng)順序表 Ag 以前 ,則應(yīng)是陽(yáng)極失電子, 陽(yáng)極不斷溶解, 溶

5、液中的陰離子不能失電子。2、如果陽(yáng)極是惰性電極(Pt 、 Au 、石墨,則應(yīng)是電解質(zhì)溶液中的離子放電,應(yīng)根據(jù)離子的放電順序進(jìn)行 書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式。陽(yáng)極(惰性電極發(fā)生氧化反應(yīng),陰離子失去電子被氧化的順序?yàn)?S 2->SO 32->I ->Br ->Cl ->OH ->水電離 的 OH ->含氧酸根離子>F -。陰極發(fā)生還原反應(yīng),陽(yáng)離子得到電子被還原的順序?yàn)?Ag +>Hg 2+>Fe 3+>Cu 2+>(酸電離出的 H +>Pb 2+>Sn 2+ >Fe 2+>Zn 2+>(水電離出的 H +&g

6、t;Al 3+>Mg 2+>Na +>Ca 2+>K +。(注:在水溶液中 Al 3+、 Mg 2+、 Na +、 Ca 2+、 K +這些活潑金屬陽(yáng)離子不被還原,這些活潑金屬的冶煉往往采用電 解無(wú)水熔融態(tài)鹽或氧化物而制得。例 3、 寫(xiě)出用石墨作電極,電解飽和食鹽水的電極反應(yīng)式。解析:由于電極材料為石墨,是惰性電極,不參與電極反應(yīng),則電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)只考慮溶液中的離子放電 順序即可。溶液中的離子:Cl -、 Na +、 OH -、 H +,移向陽(yáng)極的陰離子有 Cl -和水電離出的 OH -,但在陽(yáng)極上放電的 是 Cl -;移向陰極的陽(yáng)離子有 Na +和水電離出的 H +

7、,但在陰極上放電的是 H +。所以上述電解池的電極反應(yīng)為:陽(yáng)極:2Cl -2e -= Cl2,陰極:2H +2e-= H2或 2H 2O+2e-= H2 +2OH-。若將上述石墨電極改成銅作電極,試寫(xiě)出電解飽和食鹽水的電極反應(yīng)式。解析:由于電極材料為 Cu ,是活潑電極,銅參與陽(yáng)極反應(yīng),溶液中的陰離子不能失電子,但陰極反應(yīng)仍按 溶液中的陽(yáng)離子放電順序書(shū)寫(xiě)。該電解池的電極反應(yīng)為:陽(yáng)極:Cu -2e -= Cu2+,陰極:2H +2e-= H2或 2H 2O+2e-= H2 +2OH-。(注:陽(yáng)極產(chǎn)生的 Cu 2+可與陰極產(chǎn)生的 OH -結(jié)合成 Cu(OH2沉淀,不會(huì)有 Cu 2+得電子情況發(fā)生。

8、三、可充電電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)可充電電池是聯(lián)系原電池與電解池的橋梁,它也是電化學(xué)知識(shí)的重要知識(shí)點(diǎn)。放電為原電池反應(yīng),充電為電 解池反應(yīng)。原電池的負(fù)極反應(yīng)與電解池的陰極反應(yīng),原電池的正極反應(yīng)與電解池的陽(yáng)極反應(yīng)互為逆反應(yīng)。只要我 們按前面方法能熟練書(shū)寫(xiě)放電 (即原電池 的電極反應(yīng)式,就能很快寫(xiě)出充電 (即電解池 的電極反應(yīng)式。例 4、鉛蓄電池反應(yīng)為:Pb+PbO2+2H2SO 4 2PbSO 4+2H2O 。試寫(xiě)出放電和充電時(shí)的電極反應(yīng)式。 解析:因?yàn)榉烹姙樵姵胤磻?yīng):Pb+PbO2+2H2SO 4 =2PbSO4+2H2O 。 Pb 失電子發(fā)生負(fù)極反應(yīng),產(chǎn)生的 Pb 2+在 H 2SO 4溶液中

9、結(jié)合 SO 42-生成難溶于水的 PbSO 4,故其負(fù)極反應(yīng)式為:Pb+SO42-2e -=PbSO4。由電子守恒可知,其正極反應(yīng) 式為總式減去負(fù)極反應(yīng)式:PbO 2+ SO42-+4H+2e-= PbSO4+2H2O 。充電為電解池反應(yīng),其電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)是這樣的,陰極反應(yīng)式為原電池負(fù)極反應(yīng)式的逆反應(yīng),即PbSO 4+2e-=Pb+SO42-;陽(yáng)極反應(yīng)式為原電池正極反應(yīng)式的逆反應(yīng),即 PbSO 4+2H2O -2e -= PbO2+ SO42-+4H+。四、特殊情況電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)在書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式時(shí),一定要注意一些特殊情況。1、注意溶液中的離子濃度的改變會(huì)引起離子放電順序的改變?nèi)芤褐械碾x子濃度

10、改變,有時(shí)可導(dǎo)致離子放電順序的改變。例 5、在給某鍍件鍍鋅時(shí),電鍍液是飽和 ZnCl 2溶液,試寫(xiě)出該電鍍池的電極反應(yīng)式。解析:在飽和 ZnCl 2溶液中,放電能力:H +>Zn 2+,但溶液中 Zn 2+的濃度遠(yuǎn)大于水電離出來(lái)的 H +的濃度,所以 陰極應(yīng)是 Zn 2+放電,而不是 H +放電。其電極反應(yīng)式為:陽(yáng)極:Zn -2e -= Zn2+;陰極:Zn 2+2e-= Zn。2、注意電解質(zhì)溶液的改變會(huì)引起電極正負(fù)的改變?cè)谠姵刂?一般較活潑金屬作負(fù)極,但當(dāng)電解質(zhì)溶液發(fā)生改變時(shí),較活潑金屬就不一定作負(fù)極了。 例 6、將銅片和鋁片用導(dǎo)線(xiàn)相連,分別同時(shí)插入稀 H 2SO 4和濃 HNO 3

11、中,寫(xiě)出兩池的電極反應(yīng)式。1 2解析:在稀 H 2SO 4作電解質(zhì)溶液的原電池中,較活潑的鋁被氧化作負(fù)極,銅作正極。其電極反應(yīng)為: 負(fù)極(Al :2Al -6e -=2Al3+;正極(Cu :6H +6e-= 3H2。在濃 HNO 3作電解質(zhì)溶液的原電池中,因?yàn)?Al 在濃 HNO 3中鈍化,較不活潑的銅作負(fù)極,其電極反應(yīng)為:負(fù)極 (Cu :Cu -2e -= Cu2+;正極(Al :2NO 3-+4H+2e-=2 NO2 +2H2O 。但隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃 HNO 3逐漸變稀,正極 電極反應(yīng)又有:NO 3-+4H+3e-= NO +2H2O 。3 、注意電解質(zhì)溶液的酸堿性改變會(huì)引起電極反應(yīng)的

12、改變有些電池若改變其電解質(zhì)溶液的酸堿性,雖不會(huì)改變電池的正負(fù)極,但卻改變了電極反應(yīng)。 例 7、若將例 2中的電解質(zhì) KOH 溶液改為稀硫酸,其它條件不變,試寫(xiě)出該電池兩極的電極反應(yīng)式。 解析:該題雖只改變了電解質(zhì)溶液的酸堿性, 但總反應(yīng)式與例 2不相同了, 其總反應(yīng)式為 CH 4+2O2 CO 2+2H2O 。 這樣, 在正極上 O 2得電子生成的 O 2-會(huì)與稀硫酸中的 H +結(jié)合生成水, 而不再生成 OH -(OH -能與 H +繼續(xù)反應(yīng)生成水 。 正極反應(yīng)式為:2O 2+8H+8e-= 4H2O ,負(fù)極上的反應(yīng)式則可用總反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式(電子守恒得:CH 4+2H2O -8e -=

13、CO2+8H+。電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)錯(cuò)誤例析一、 不能正確判斷原電池正負(fù)極例 1、 將 Al 片和 Cu 片用導(dǎo)線(xiàn)相連,插入濃 HNO 3中,形成原電池。錯(cuò)誤:負(fù)極:2Al-6e=2Al3+正極:6H +6e=3H2解析:將 Al 片和 Cu 片用導(dǎo)線(xiàn)相連,插入濃 HNO 3,由于 Al 在濃硝酸中鈍化,不能持續(xù)反應(yīng),而 Cu 卻能與濃 HNO 3持續(xù)反應(yīng), 所以 Cu 為負(fù)極, Al 為正極, 因此正負(fù)極的判斷應(yīng)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)來(lái)確 定,誰(shuí)失去電子,誰(shuí)做為負(fù)極。正確:負(fù)極:2Cu-4e -=2Cu2+正極:2NO 3-+2e-+4H+=2NO2 +2H2O二、 不能正確判斷電極產(chǎn)物例 2、將

14、 Al 片和 Cu 片用導(dǎo)線(xiàn)相連,插入稀 NaOH 溶液中形成原電池。錯(cuò)誤:負(fù)極:2Al-6e -=2Al3+正極:6H +6e-=3H2解 析 :Cu 片 和 Al 片 用 導(dǎo) 線(xiàn) 相 連 插 入 NaOH 溶 液 中 , 其 實(shí) 質(zhì) 是 Al 和 NaOH 溶 液 反 應(yīng) ,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2, Al失去電子生成 AlO 2-, 而正極由于 H +在堿性條件下不能大量存在,所 以得到電子的物質(zhì)是 H 2O正確:負(fù)極:2Al+8OH-6e -=2AlO2-+4H2O正極:6H 2O+6e-=3H2 +6OH-三、 忽視電極產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液反應(yīng)例 3、氫氧燃料

15、電池是一種高效低污染的新型電池,主要用于航天領(lǐng)域,它的電極材料一般為活化電極, 具有很強(qiáng)的催化活性。如鉑電極、活性炭電極等,電解質(zhì)溶液一般為 40%的 KOH 溶液,寫(xiě)出電極反應(yīng)式:錯(cuò)誤:負(fù)極:2H 2-4e -=4H+正極:O 2+2H2O+4e-=4OH-解析:在負(fù)極 H 2失去電子生成 H +,而 H +在堿性溶液中與 OH -反應(yīng),生成 H 2O ,因此應(yīng)把兩個(gè)式子合并為:2H 2+4OH-4e -=4H2O正確:負(fù)極:2H 2+4OH-4e -=4H2O正極:O 2+2H2O+4e-=4OH-四、 忽視了電解質(zhì)的狀態(tài)例 4、固體氧化物燃料電池是由美國(guó)西屋公司研制開(kāi)發(fā)的,它從固體氧化鋯

16、氧化釔為電解質(zhì),這種固體電解質(zhì)在高溫下允許氧離子 (O2-在其間通過(guò)。該電池的工作原理如圖所示,其中多孔電極 a 、 b 均不參 與電極反應(yīng)其電極反應(yīng)式為_(kāi)。錯(cuò)誤:負(fù)極:2H 2-4e -=4H+正極:O 2+2H2O+4e=4OH-解析:此類(lèi)燃料電池的電解質(zhì)是固體,并不是水溶液,因此正極電極反應(yīng)為:O 2+4e-=2O2-正確:負(fù)極:2H 2+2O2-4e -=2H2 正極:O 2+4e-=2O2-五、 忽視了金屬單質(zhì)與陰、陽(yáng)離子的放電順序例 5、電解醋酸的濃溶液,以 Pb 做電極,在電解過(guò)程中,無(wú)沉淀產(chǎn)生,但電解效率逐漸下降,同時(shí) H+也隨之降低,隨后溶液不再導(dǎo)電,電解自然停止。(1 電極

17、反應(yīng)是_;(2 電解總反應(yīng)的方程式為_(kāi);錯(cuò)誤:陽(yáng)極:4OH 4e -=O2 +2H2O 陰極:2H +2e-=H2分析:放電順序:陽(yáng)極:非惰性電極 >OH-> CH3COO -陰極:H +放電, Pb 2+與 CH 3COO -結(jié)合生成難電離的 (CH3COO 2Pb(1本題屬于電解的應(yīng)用。用鉛做陽(yáng)極材料,根據(jù)電解規(guī)律,非惰性電極做陽(yáng)極時(shí),陽(yáng)極本身被氧化而 溶 解 , 即 Pb-2e -=Pb2+, 而 Pb 2+與 CH 3COO -結(jié) 合 生 成 難 電 離 的 (CH3COO 2Pb , 所 以 陽(yáng) 極 反 應(yīng) 為 :Pb+2CH3COOH-2e -=(CH3COO 2Pb+

18、2H+,陰極反應(yīng)為:2H +2e=H2(2電解總反應(yīng)式為: Pb+2CH3COOH (CH3練習(xí) 1: 按圖所示進(jìn)行鐵釘被腐蝕的實(shí)驗(yàn), 一周后觀(guān)察:(1 若試管中液面上升,發(fā)生的是_腐蝕, 電極反應(yīng):正極_,負(fù)極_。 (2 若試管中液面下降,發(fā)生的是_腐蝕,電極反應(yīng):正極_,負(fù)極_。練習(xí) 2: 將鉑電極插入氫氧化鉀溶液, 然后向兩個(gè)電極分別通入甲烷等燃料和氧氣等氧化劑組成的一種電池。 由于所發(fā)生的反應(yīng)類(lèi)似于甲烷的燃燒,所以稱(chēng)為燃料電池。根據(jù)兩極上反應(yīng)實(shí)質(zhì)判斷通入甲烷的一極為電池 的_極,這一電極的反應(yīng)式為_(kāi),該電池放電反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為_(kāi)。 練習(xí) 3 :設(shè)計(jì)出燃料電池使汽油氧化直接產(chǎn)生電流是

19、本世紀(jì)最富有挑戰(zhàn)性的課題之一, 最近有人制造了一種 燃料電池,一個(gè)電極通入空氣,另一電極通入汽油蒸氣,電池的電解質(zhì)是摻雜了 Y 2O 3的 ZrO2晶體,它在高溫下能傳導(dǎo) O 2-,回答如下問(wèn)題:(1 以丁烷代表汽油,這個(gè)電池放電時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式是:_。多孔電極 a. 固體電解質(zhì)多孔電極 b1/2O2(干燥 H 2 H 2O(2這個(gè)電池的正極發(fā)生的反應(yīng)是:_,負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是:_,固 體電解質(zhì)里的 O 2-的移動(dòng)方向是:_,向外電路釋放電子的電極是:_。 (3人們追求燃料電池氧化汽油而不在內(nèi)燃機(jī)里燃燒汽油產(chǎn)生動(dòng)力的主要原因是什么?_ _。(4汽油燃料電池最大的障礙是氧化不完全產(chǎn)生_

20、堵塞電極的氣體通道,有人估計(jì),完全 避免這種副反應(yīng)至少還需 10年時(shí)間,這正是新一代化學(xué)家的歷史使命。答案:練習(xí) 1:(1吸氧腐蝕 O2+2H2O+4e-=4OH- 2Fe-4e-=2Fe2+(2吸氫腐蝕 H2+2e-=2H+ Fe-2e-=Fe2+練習(xí) 2:負(fù) CH4+10OH-8e -=CO32-+7H2O CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O練習(xí) 3:(1 2C 4H 10+13O2=8CO2+10H2O(2 13O 2+52e=26O2- 2C4H 10+26O2-52e -=8CO2+10H2O 由通入空氣的電極移向通入汽油蒸 汽的電極 負(fù)極(3燃料電池具有較高的能量利用率

21、。(4炭粒高中常見(jiàn)的原電池電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)(十年高考書(shū)寫(xiě)過(guò)程歸納:列物質(zhì),標(biāo)得失 (列出電極上的物質(zhì)變化,根據(jù)價(jià)態(tài)變化標(biāo)明電子得失 。 選離子,配電荷 (根據(jù)介質(zhì)選擇合適的離子,配平電荷,使符合電荷守 。 巧用水,配個(gè)數(shù) (通常介質(zhì)為水溶液,可選用水配平質(zhì)量守恒一次電池1、伏打電池:(負(fù)極 Zn 、正極 Cu 、電解液 H 2SO 4負(fù)極:Zn 2e -=Zn2+(氧化反應(yīng) 正極:2H +2e-=H2 (還原反應(yīng) 離子方程式 Zn + 2H+ = H2+ Zn2+2、鐵碳電池:(負(fù)極 Fe 、正極 C 、電解液 H 2CO 3 弱酸性 負(fù)極:Fe 2e -=Fe2+(氧化反應(yīng) 正極:2H +2

22、e-=H2 (還原反應(yīng) 離子方程式 Fe+2H+=H2+Fe2+ (析氫腐蝕 3、鐵碳電池:(負(fù)極 Fe 、正極 C 、電解液 中性或堿性 負(fù)極:2Fe 4e -=2Fe2+(氧化反應(yīng) 正極:O 2+2H2O+4e-=4-OH (還原反應(yīng) 化學(xué)方程式 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH2 (吸氧腐蝕 4Fe(OH2+O2+2H2O=4Fe(OH32Fe(OH3=Fe2O 3 +3 H2O (鐵銹的生成過(guò)程 4. 鋁鎳電池:(負(fù)極 Al 、正極 Ni 電解液 NaCl 溶液、 O 2負(fù)極:4Al 12e -=4Al3+ (氧化反應(yīng) 正極:3O 2+6H2O+12e-=12-OH (還原反應(yīng) 化

23、學(xué)方程式 4Al+3O2+6H2O=4Al(OH3 (海洋燈標(biāo)電池 5、普通鋅錳干電池:(負(fù)極 Zn 、正極 C 、電解液 NH 4Cl 、 MnO 2的糊狀物 負(fù)極:Zn 2e -=Zn2+ (氧化反應(yīng) 正極:2MnO 2+2H+2e-=Mn2O 3+H2O (還原反應(yīng) 化學(xué)方程式 Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O 3+2NH36、堿性鋅錳干電池:(負(fù)極 Zn 、正極 C 、 電解液 KOH 、 MnO 2的糊狀物負(fù)極:Zn + 2OH 2e-= Zn(OH2(氧化反應(yīng) 正極:2MnO 2 + 2H2O + 2e-=2MnOOH +2 OH-(還原反應(yīng) 化學(xué)方程式 Zn

24、+2MnO2 +2H2O = Zn(OH2+ MnOOH7、銀鋅電池:(負(fù)極 Zn 、正極 -Ag 2O 、電解液 NaOH 負(fù)極 :Zn+2OH 2e -= Zn(OH2 (氧化反應(yīng) 正極 :Ag 2O + H2O + 2e-= 2Ag + 2 OH-(還原反應(yīng) 化學(xué)方程式 Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH2 + 2Ag8、鋁 空氣 海水 (負(fù)極 -鋁、正極 -石墨、鉑網(wǎng)等能導(dǎo)電的惰性材料、電解液 -海水 負(fù)極 :4Al -12e -=4Al3+ (氧化反應(yīng) 正極 :3O 2+6H2O+12e-=12OH-(還原反應(yīng) 總反應(yīng)式為:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH3(鉑網(wǎng)增

25、大與氧氣的接觸面9、鎂 -鋁電池 (負(fù)極 -Al 、正極 -Mg 電解液 KOH 負(fù)極 (Al:2Al + 8 OH - 6e- =2AlO 2 +4H2O (氧化反應(yīng) 正極 (Mg :6H 2O + 6e- =3H 2+6OH (還原反應(yīng) 化學(xué)方程式:2Al + 2OH + 2H2O =2AlO 2 + 3H210、鋰電池一型:(負(fù)極 -金屬鋰、正極 -石墨、電解液 LiAlCl 4 -SOCl2負(fù)極 :8Li -8e -=8 Li + (氧化反應(yīng) 正極 :3SOCl 2+8e -=SO 32-+2S +6Cl -(還原反應(yīng) 化學(xué)方程式 8Li +3SOCl 2 = Li2SO 3 +6Li

26、Cl +2S ,二次電池(又叫蓄電池或充電電池1、鉛蓄電池:(負(fù)極 Pb 正極 PbO 2 電解液 濃硫酸放電時(shí) 負(fù)極:Pb -2e -+SO 42-=PbSO4(氧化反應(yīng) 正極:PbO 2+2e -+4H +SO 42-=PbSO4+2H 2O (還原反應(yīng) 充電時(shí) 陰極:PbSO 4 + 2H+ +2e -= Pb+H2SO 4(還原反應(yīng) 陽(yáng)極:PbSO 4 + 2H2O -2e -= PbO2 + H2SO 4 + 2H+(氧化反應(yīng) 總化學(xué)方程式 Pb +PbO 2 + 2H2SO 42PbSO 4+2H2O2、鐵 -鎳電池:(負(fù)極 - Fe 、正極 NiO 2、電解質(zhì)溶液為 KOH 溶液

27、放電時(shí) 負(fù)極:Fe -2e + 2 OH = Fe (OH2 (氧化反應(yīng) 正極:NiO 2 + 2H2O + 2e = Ni(OH2 + 2 OH (還原反應(yīng) 充電時(shí) 陰極:Fe (OH2 + 2e = Fe + 2 OH (還原反應(yīng) 陽(yáng)極:Ni(OH2-2e + 2 OH = NiO 2 + 2H2O (氧化反應(yīng) 總化學(xué)方程式 Fe + NiO 2+ 2H2O Fe (OH2 + Ni(OH23 43、 LiFePO 4電池 (正極 LiFePO 4,負(fù)極 石墨,含 Li +導(dǎo)電固體為電解質(zhì)放電時(shí) 負(fù)極: Li - e =Li + (氧化反應(yīng) 正極: FePO 4 + Li+ + e = L

28、iFePO4 (還原反應(yīng) 充電時(shí): 陰極: Li + + e = Li (還原反應(yīng) 陽(yáng)極: LiFePO 4-e = FePO4 + Li+ (氧化反應(yīng) 總化學(xué)方程式 FePO 4 + LiLiFePO 44、鎳 -鎘電池 (負(fù)極 -Cd 、正極 NiOOH 、電解質(zhì)溶液為 KOH 溶液放電時(shí) 負(fù)極: Cd -2e + 2 OH = Cd(OH2 (氧化反應(yīng) Ni(OH2+Cd(OH2_正極: 2NiOOH + 2e + 2H2O = 2Ni(OH2+ 2OH (還原反應(yīng) 充電時(shí) 陰極: Cd(OH2 + 2e = Cd + 2 OH (還原反應(yīng) 陽(yáng)極:2 Ni(OH2 -2e + 2 OH

29、= 2NiOOH + 2H2O (氧化反應(yīng) 總化學(xué)方程式 Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH2 + 2Ni(OH25、氫 -鎳電池:(負(fù)極 -LaNi 5儲(chǔ)氫合金、正極 NiOOH 、電解質(zhì) KOH+LiOH放電時(shí) 負(fù)極: LaNi 5H 6-6e + 6OH = LaNi5 + 6H2O (氧化反應(yīng) 正極: 6NiOOH +6e + 6H2O =6 Ni(OH2 + 6OH (還原反應(yīng) 充電時(shí) 陰極: LaNi 5 +6e + 6H2O= LaNi5H 6+ 6OH (還原反應(yīng) 陽(yáng)極: 6 Ni(OH2 -6e + 6OH = 6NiOOH + 6H2O (氧化反應(yīng) 總化學(xué)方程式

30、 LaNi 5H 6 + 6NiOOHLaNi 5 + 6Ni(OH26、高鐵電池:(負(fù)極 Zn 、正極 -石墨、電解質(zhì)為浸濕固態(tài)堿性物質(zhì) 放電時(shí) 負(fù)極:3Zn -6e - + 6 OH = 3 Zn(OH2 (氧化反應(yīng) 正極:2FeO 42 +6e -+ 8H2O =2 Fe (OH3 + 10OH (還原反應(yīng) 充電時(shí) 陰極:3Zn(OH2 +6e -=3Zn + 6 OH (還原反應(yīng) 陽(yáng)極:2Fe(OH3 -6e -+ 10OH =2FeO42+ 8H2O (氧化反應(yīng) 總化學(xué)方程式 3Zn + 2K2FeO 4 + 8H2O3Zn(OH2 + 2Fe(OH3 + 4KOH7、鋰電池二型 (

31、負(fù)極 LiC 6、 正極含鋰的二氧化鈷 LiCoO 2、 充電時(shí) LiCoO 2中 Li 被氧化,Li +還原以 Li 原子形式嵌入電池負(fù)極材料碳 C 6中,以 LiC 6表示放電時(shí) 負(fù)極 : LiC 6 xe- = Li (1-xC 6 + x Li+ (氧化反應(yīng) 正極: Li (1-x CoO 2 + xe - + x Li+ = LiCoO2 (還原反應(yīng) 充電時(shí) 陰極: Li (1-xC 6 + x Li+ + xe - =LiC 6 (還原反應(yīng) 陽(yáng)極: LiCoO 2 xe- = Li (1-xCoO 2 + x Li+ (氧化反應(yīng) 總反應(yīng)方程式 Li (1-xCoO 2 + LiC6

32、LiCoO 2 + Li (1-xC 6燃料電池根據(jù)題意敘述書(shū)寫(xiě)常見(jiàn)于燃料電池, 由于燃料電池的優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)相悖,就是不一定兩 極是兩根活動(dòng)性不同的電極,也可以用相同的兩根電極。解決此類(lèi)問(wèn)題必須抓住一點(diǎn):燃料 電池反應(yīng)實(shí)際上等同于燃料的燃燒反應(yīng),但要特別注意介質(zhì)對(duì)產(chǎn)物的影響。 一、氫氧燃料電池氫氧燃料電池一般是以惰性金屬鉑(Pt 或石墨 做電 極材料,負(fù)極通入 H 2,正極通入 O 2,總反應(yīng) 為:2H 2 + O 2 = 2H 2O 電極反應(yīng)特別要注意電 解質(zhì),有下列三種情況: 1、電解質(zhì)是 KOH 溶液

33、(堿性電解質(zhì)負(fù)極:H 2 2e - + 2OH = 2H 2O (氧化反應(yīng) 正極:O 2 + H 2O + 4e - = OH (還原反應(yīng) 總反應(yīng)方程式 2H2 + O 2 = 2H 2O2、電解質(zhì)是 H 2SO 4溶液 (酸性電解質(zhì) 負(fù)極:H 2 2e - = 2H + (氧化反應(yīng) 正極:O 2 + 4H + + 4e - = 2H 2O (還原反應(yīng) 總反應(yīng)方程式 2H 2 + O 2 = 2H 2O3、電解質(zhì)是 NaCl 溶液 (中性電解質(zhì)負(fù)極:H 2 2e - = 2H +(氧化反應(yīng) 正極:O 2 + H 2O + 4e - = 4OH 總反應(yīng)方程式 2H 2 + O 2 = 2H 2O

34、說(shuō)明 1、堿性溶液反應(yīng)物、生成物中均無(wú) H + 2、 . 水溶液中不能出現(xiàn) O 2- 3、中性溶液反應(yīng)物中無(wú) H + 和 OH - 4、酸性溶液反應(yīng)物、生成物中均無(wú) OH -二、甲醇燃料電池1.堿性電解質(zhì) (鉑為兩極、電解液 KOH 溶液 正極:3O 2 + 12e - + 6H 20= 12OH - (還原反應(yīng) 負(fù)極:2CH 3OH 12e - + 16OH = 2CO 32- +12H2O (氧化反應(yīng) 總反應(yīng)方程式 2CH 3OH + 3O 2 + 4KOH = 2K 2CO 3 + 6H 2O 2. 酸性電解質(zhì) (鉑為兩極、電解液 H 2SO 4溶液正極:3O 2 + 12e - + 1

35、2H + = 6H 2O (還原反應(yīng) (注:乙醇燃料電池與甲醇負(fù)極:2CH 3OH 12e - +2H2O=12H+2CO2 (氧化反應(yīng) 燃料電池原理基本相 總反應(yīng)式 2CH 3OH + 3O 2 = 2CO 2 + 4H 2O (氧化反應(yīng) 三、 CO 燃料電池 (總反應(yīng)方程式均為:2CO +O 2 =2CO 21、熔融鹽 (鉑為兩極、 Li 2CO 3和 Na 2CO 3的熔融鹽作電解質(zhì), CO 為負(fù)極燃?xì)? 空氣與 CO2的混合氣為正極助燃?xì)庹龢O:O 2 +4e - +2CO 2 =2CO 32-(還原反應(yīng) 負(fù)極:2CO +2CO 32- 4e - =4CO2 (氧化反應(yīng) 2、酸性電解質(zhì) (鉑為兩極