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文档简介

1、;电池反应方程式的书写电解过程中氢离子,氢氧根离子的放电电极反应书写水中氢离子,氢氧根离子的放电电极反应书写4OH=2H2O + O2或: 4H22 + 4H+24eO 4e= O+ 2H O4H + + 4e = 2H 2或: 4H2O + 4e = 2H 2+ 4OH可能有水分子书写更科学。但采取何种书写方式,由服从具体情况决定。电池的电极反应方程式书写技巧(1)原则:A 、两极得失电子数相等。B 、电极反应式中的气体用“” ,总反应式:一般正负极反应式相加就能得到总反应式。(电子要守恒)C、 1、碱性溶液反应物、生成物中均无H+2、 .水溶液中不能出现 O2-3、中性溶液反应物中无 H+

2、 和 OH -4、酸性溶液反应物、 生成物中均无 OH -(2)燃料电池书写技巧:抓住氧气不放松A 、电解质是 KOH 溶液 (碱性电解质)正极: O2+ H2O + 4e- = 4OH (还原反应 )B 、电解质是H 2SO4溶液 (酸性电解质)正极: O2+ 4H+ 4e- = 2H 2O (还原反应 )C 、电解质是NaCl 溶液(中性电解质)正极: O2+ 2H2O + 4e- = 4OH D 、电解质是碳酸盐-2正极: O2 + 2CO 2 + 4e = 2CO 3正极: O2+ 4e- = 2O 2高中常见的原电池电极反应式的书写一次电池1、伏打电池: (负极 Zn、正极 Cu、电

3、解液 H 2SO4)负极: Zn2e-=Zn 2+(氧化反应 )正极:2H +2e-=H 2 ( 还原反应 )离子方程式Zn + 2H+2+= H 2 + Zn2、铁碳电池: (负极 Fe、正极 C、电解液 H CO3弱酸性 )2负极: Fe2e-=Fe 2+(氧化反应 )正极: 2H+2e-=H 2 ( 还原反应 )离子方程式Fe+2H +=H22+ +Fe (析氢腐蚀 )3、铁碳电池: (负极 Fe、正极 C、电解液 中性或碱性 )负极: 2Fe4e-=2Fe 2+(氧化反应 )正极: O2+2H 2O+4e-=4 OH (还原反应 )化学方程式 2Fe+O 2+2H 2O=2Fe(OH)

4、2 (吸氧腐蚀 )4Fe(OH) 2+O 2+2H 2O=4Fe(OH) 32Fe(OH) =Fe O+3 H O(铁锈的生成过程 )32324.铝镍电池:(负极 Al 、正极 Ni电解液 NaCl 溶液、 O2)负极: 4Al 12e-=4Al 3+(氧化反应 )正极: 3O2+6H 2O+12e- =12 OH(还原反应 )化学方程式4Al+3O 2+6H 2O=4Al(OH)3 (海洋灯标电池 )5、碱性锌锰干电池: (负极 Zn、正极 C、 电解液 KOH 、MnO 2 的糊状物)负极: Zn + 2OH 2e-= Zn(OH) 2(氧化反应 )正极: 2MnO 2 + 2H 2O +

5、 2e-=2MnOOH +2 OH (还原反应 )化学方程式Zn +2MnO 2 +2H 2O = Zn(OH) 2+ MnOOH6、银锌电池:(负极 Zn、正极 -Ag 2 O、电解液 NaOH ).;负极:Zn+2OH 2e-= Zn(OH) 2 (氧化反应 )(还原反应 )正极 :Ag 2O + H 2O + 2e -= 2Ag + 2 OH化学方程式Zn + Ag 2O + H2O = Zn(OH) 2 + 2Ag7、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 =4Al 3+(氧化反应 )正极 :3O2+6H 2O+12e

6、=12OH (还原反应 )总反应式为:4Al+3O 2 +6H2O=4Al(OH) 3 (铂网增大与氧气的接触面)8、镁 - 铝电池(负极 -Al 、正极 -Mg电解液 KOH )(氧化反应 )负极 (Al) : 2Al + 8 OH - 6e- 2AlO2 +4H 2O正极 (Mg ): 6H 22(还原反应 )O + 6e-3H +6OH化学方程式:2Al + 2OH+ 2H 2O 2AlO 2 + 3H 29、锂电池一型:(负极 -金属锂、正极 - 石墨、电解液 LiAlCl 4 -SOCl 2)负极 : 8Li 8e 8 Li +(氧化反应 ) 2S 6Cl正极 : 3SOCl 2 8

7、e SO32-(还原反应 )化学方程式8Li 3SOCl 2 = Li 2SO3 6LiCl 2S,二次电池( 又叫蓄电池或充电电池)1、铅蓄电池: (负极 Pb 正极 PbO电解液 浓硫酸)2放电时(氧化反应 )负极: Pb2eSO42 =PbSO4正极: PbO 4H SO222e4=PbSO4 2H2O充电时4 2e-=Pb+ SO42-(还原反应阴极: PbSO阳极: PbSO4+ 2H 2O 2e-= PbO 2 + 4H +SO42-(还原反应 )(氧化反应 )总化学方程式Pb PbO2 + 2H2SO4放电2PbSO4+2H 2O充电2、铁 - 镍电池:(负极 - Fe 、正极

8、NiO2、电解质溶液为KOH溶液)放电时负极: Fe2e+ 2 OH = Fe (OH) 2(氧化反应 )正极: NiO 2 + 2H 2O + 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 + 2H 2O(氧化反应 )总化学方程式Fe + NiO 2+ 2H 2O放电Fe (OH) 2 + Ni(OH) 2充电3、 LiFePO4电池 (正极 LiFePO4Li+导电固体为电解质),负极 石墨,含放电时负极: Li e =Li +(氧化反应 )正极: F

9、ePO4 + Li + + e = LiFePO 4(还原反应 )充电时:阴极: Li + + e= Li(还原反应 )阳极: LiFePO 4 e= FePO 4 + Li +(氧化反应 )总化学方程式FePO4 + Li放电LiFePO4充电4、镍 - 镉电池 (负极 - Cd 、正极 NiOOH 、电解质溶液为KOH 溶液)Ni(OH) 2+Cd(OH) 2放电时负极: Cd2e + 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)阳极: 2 Ni(OH)2+ 2e= Cd

10、+ 2OH (还原反应 )2 2e+ 2 OH =2NiOOH + 2H 2O (氧化反应 ).;总化学方程式Cd + 2NiOOH + 2H 2O放电Cd(OH) 2 + 2Ni(OH) 2充电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:5+ 6H 2O(氧化反应 )LaNi 5H 66e+ 6OH = LaNi正极: 6NiOOH + 6e+ 6H 2O =6 Ni(OH)2+ 6OH (还原反应 )充电时阴极: LaNi 5 +6e+ 6H 2O= LaNi 5H 6+ 6OH (还原反应 )阳极:6 Ni(OH) 26

11、e(氧化反应 )+ 6OH = 6NiOOH + 6H 2O总化学方程式LaNi 5H6 + 6NiOOH放电LaNi+ 6Ni(OH)充电526、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:-2(氧化反应 )3Zn 6e+ 6 OH= 3 Zn(OH)正极:42-23+ 10OH(还原反应 )2FeO+6e + 8H O =2 Fe (OH)充电时阴极: 3Zn(OH) 2 +6e-=3Zn + 6 OH (还原反应 )阳极:2Fe(OH) 3-2+ 8H 2O(氧化反应 ) 6e + 10OH =2FeO4总化学方程式3Zn + 2K 2FeO4+ 8H

12、 2O放电3Zn(OH) 2 + 2Fe(OH) 3+ 4KOH充电7、锂电池二型 (负极 LiC6、正极含锂的二氧化钴LiCoO2、充电时 LiCoO中 Li 被氧化,2Li+还原以 Li 原子形式嵌入电池负极材料碳C66表示)中,以 LiC放电时负极 :LiC 6xe- Li (1-x) C6+x Li +(氧化反应 )正极:Li ( 1-x)CoO2+xe-+x Li + = LiCoO 2(还原反应 )充电时阴极:Li (1-x) C6 + x Li + +xe- LiC 6(还原反应 )阳极:LiCoO 2xe- Li(1-x) CoO2+x Li +(氧化反应 )总反应方程式Li

13、(1-x) CoO2+ LiC 6放电LiCoO 2 +Li (1-x) C6充电燃料电池一、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H 2,正极通入 O2,总反应为: 2H 2+ O2=2H2O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: 2H 2 4e- +4OH =4H2O (氧化反应 )正极: O22-(还原反应 )+ H O + 4e= 4OH总反应方程式2H 22=2H2O+ O2、电解质是 H 2SO4 溶液(酸性电解质)负极: 2H 24e-=4H + (氧化反应 )正极: O2 + 4H+ + 4

14、e-= 2H 2O (还原反应 )总反应方程式2H 22=2H2O+ O3、电解质是NaCl 溶液 (中性电解质)负极: 2H 2 4e- = 4H + (氧化反应 )正极: O2 + 2H2O + 4e- =4OH 总反应方程式2H 2 + O2 =2H2O一、甲醇燃料电池1碱性电解质(铂为两极、电解液KOH 溶液).;正极: 3O2 + 12e- + 6H2O=12OH- (还原反应 )负极: 2CH 3OH 12e- + 16OH = 2CO32- +12H 2O (氧化反应 )总反应方程式2CH 3OH + 3O2 + 4KOH =2K 2CO3 + 6H 2O2. 酸性电解质 (铂为

15、两极、电解液 H2SO4 溶液)正极: 3O2 + 12e- + 12H+=6H2O (还原反应 )(注:乙醇燃料电池与甲醇负极: 2CH 3OH12e- +2H2O=12H + +2CO2(氧化反应 ) 燃料电池原理基本相)总反应式2CH 3OH + 3O 2 = 2CO2+4H 2O ( 氧化反应 )三、 CO 燃料电池(总反应方程式均为:2CO O2 2CO 2)1、熔融盐 (铂为两极、 Li CO和 Na CO的熔融盐作电解质, CO 为负极燃气,2323空气与 CO2 的混合气为正极助燃气)正极:O2 - 2CO2-(还原反应 )4e 2CO23负极:2CO 2CO3 2- 4e-=

16、4CO 2 (氧化反应 )2、酸性电解质 (铂为两极、电解液H SO4溶液)2正极: O2 + 4e- + 4H + = 2H 2O(还原反应 )负极: 2CO 4e- + 2H2O =2CO2+4H +( 氧化反应 )四、肼燃料电池 (铂为两极、电解液KOH 溶液)正极:O2+ 2H 2O + 4e-= 4OH (还原反应 )负极:N2H4 + 4OH - 4e- = N 2+ 4H2O (氧化反应 )总反应方程式N 2H4+ O2= N 2 + 2H 2O五、甲烷燃料电池1碱性电解质 (铂为两极、电解液KOH 溶液)正极: 2O2+ 2H2O + 8e-=8 OH (还原反应 )负极: C

17、H4+ 10OH - 8e-=CO32- + 7H2O (氧化反应 )总反应方程式CH 4+ 2KOH+2O2=K 2CO3 + 3H2O2、酸性电解质 (铂为两极、电解液H SO溶液)24正极: 2O2+ 8e-+ 8H += 4H2O(还原反应 )负极: CH4-+ 2H2O =8H+ CO2(- 8e氧化反应 )总反应方程式CH 4+ 2O2 =CO2 + 2H 2O六、丙烷燃料电池( 铂为两极、正极通入O2和 CO2、负极通入丙烷、电解液有三种)1、电解质是熔融碳酸盐(K CO 或 Na CO )2323正极 : 5O2+ 20e- + 10CO2 =10CO32-(还原反应 )负极 : C3H8-20e-+ 10CO 32-=3CO2+ 4H2O (氧化反应 )总反应方程式C3H8 + 5O2= 3CO 2+ 4H2O2、酸性电解质(电解液 H2SO4 溶液)正极 : 5O2+20e- + 26H+= 10H2O (还原反应 )负极 : C3H8- 20e- + 6H2O =3CO2+ 20 H+(氧化反应 )总反应方程式C3H 8+ 5O2= 3CO2+ 4H2O3、碱性电解质 (铂为两极、

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