原電池電極反應(yīng)式書寫教案和練習(xí)

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載原電池中電極反應(yīng)式的書寫電極反應(yīng)式的書寫一直以來都是學(xué)生學(xué)習(xí)的一大難點(diǎn)， 如何正確書寫原電池的電極反應(yīng)式呢？現(xiàn)總結(jié)如下：（一）原電池的類型在書寫電極反應(yīng)式之前，必須先了解原電池的類型，大致分為三種：(1) 負(fù)極參與反應(yīng)，而正極不參與反應(yīng)，如常見的銅鋅原電池；(2) 負(fù)極、正極均參與反應(yīng)，如可充電電池鉛蓄電池在放電時(shí)的過程；(3) 負(fù)極、正極均不參加反應(yīng)，如燃料電池。在書寫時(shí)首先要判斷屬于何種類型的電池。一般第一種原電池負(fù)極為較活潑金屬， 正極為較不活潑金屬 （注意結(jié)合電解質(zhì)溶液）或石墨，負(fù)極和電解質(zhì)溶液能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。（二）【書寫過程歸納】列物質(zhì)，標(biāo)得失（列出電極上的

2、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）（三）例題和練習(xí)例 1：銅鋅原電池，應(yīng)先書寫自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，即總化學(xué)方程式電池反應(yīng)：+2+Zn+2H=Zn +H2 ；然后利用負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)：負(fù)極： Zn-Ze- =Zn2+正極： 2H+2e- =H2 再對(duì)于較復(fù)雜的鎂鋁氫氧化鈉溶液組成的電池。例 2、 Mg Al NaOH 溶液構(gòu)成的原電池解析： 由于 Mg 、Al 中只有 Al 能與 NaOH 溶液反應(yīng)，所以Al 作負(fù)極。電池的總反應(yīng)為：2Al+2OH -+

3、2H 2 O=2AlO 2-+3H 2。接下來可直接寫出負(fù)極反應(yīng),方法為：第步：找物質(zhì)、標(biāo)得失（寫負(fù)極反應(yīng)要找到還原劑和氧化產(chǎn)物，正極反應(yīng)就相反，并計(jì)算電子的得失數(shù)目）；2Al 6e- = 2AlO 2-第步：找離子、平電荷（根據(jù)電池反應(yīng)所發(fā)生的環(huán)境以及同時(shí)考慮相應(yīng)的離子反應(yīng)，找到適當(dāng)?shù)碾x子使左右兩邊電荷守恒，一般是H +或 OH-）；據(jù)第步可看出右邊有 8 個(gè)負(fù)電荷，環(huán)境是堿性條件，所以在左邊要加上8 個(gè) OH-。2Al + 8OH - 6e- = 2AlO 2-第步：巧用水、平氫氧（最后用水分子配平氫氧原子）2Al + 8OH - 6e- = 2AlO 2-+4H2O至于正極反應(yīng)可用減法求

4、得：-6H2O+6e=6OH+3H2 練習(xí) 書寫 Cu、Fe 與濃 HNO3形成原電池的總反應(yīng)及電極反應(yīng)式。負(fù)極： _正極： _總的反應(yīng)方程式：_對(duì)于第二種題型可充電電池一般題目會(huì)直接告訴總化學(xué)方程式 , 首先明確放電時(shí)是原電池 , 再利用負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng) , 正極發(fā)生還原反應(yīng) , 列出正、負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)物及產(chǎn)物， 然后利用電荷守恒、 原子守恒， 補(bǔ)充與電解質(zhì)有關(guān)的離子或者物質(zhì)，寫出負(fù)極和正極反應(yīng)方程式。學(xué)習(xí)必備歡迎下載放電例 3： Pb+PbO2+2HSO42PbSO4+2HO充電- PbSO先寫出 Pb-2e PbSO ； PbO2+2e44根據(jù)原子守恒得負(fù)極左邊加1molSO42- ；正

5、極左邊加入1mol SO42- 、 4 mol H +或利用總 - 負(fù)極得到正極反應(yīng)式。放 電 練習(xí) 4 書寫 Li+FePO4LiFePO4 原電池的電極反應(yīng)式充 電負(fù)極： _正極： _總的反應(yīng)方程式：_綜合可得對(duì)于第二種類型先分析簡單的一極，再用總方程式 - 簡單一極的電極反應(yīng)式。對(duì)于第三種類型， 是歷來高考中的熱點(diǎn)話題， 一般先書寫可燃物燃燒的化學(xué)方程式，再看燃料產(chǎn)物能否與電解質(zhì)溶液反應(yīng)。 進(jìn)而寫出總電池反應(yīng)， 然后根據(jù)負(fù)極為可燃物；正極為助燃性物質(zhì)，常為 O2 。而對(duì)于正極因常是 O2，故正極反應(yīng)式較固定，只會(huì)因電解質(zhì)溶液不同而有所不同。例如在酸性溶液中正極則O2 +4H+4e- =2

6、HO；在堿性溶液中（或中性）-O+2HO+4e=4OH。2若遇熔融的固體電解質(zhì)，則正極為-2-，相對(duì)而言負(fù)極較復(fù)雜，故一O2 +4e =2O般將電池反應(yīng) - 正極反應(yīng)式，得負(fù)極反應(yīng)式。在分析中注重正、負(fù)極得失電子守恒。例：氫氧燃料電池在酸性，堿性溶液中的電極反應(yīng)式。酸性溶液中，總電池反應(yīng)： 2H+O2=2HO正極為： O2+4H+4e- =2HO故負(fù)極為： 2H2-4e - =4H+堿性溶液中，總電池反應(yīng)：2H+O2=2HO-故負(fù)極為：-=4HO正極為： O+2HO+4e=4OH2H+4OH-4e222 練習(xí) 書寫甲醇燃料電池，以KOH為電解質(zhì)溶液的電極反應(yīng)：負(fù)極： _正極： _總的反應(yīng)方程式

7、：_由上綜合可得：對(duì)于燃料電池，先寫總電池反應(yīng)，然后結(jié)合電解質(zhì)溶液，寫正極反應(yīng)式，最后得負(fù)極反應(yīng)式。綜上所述，解題時(shí)應(yīng)先判斷原電池屬于何種類型， 然后根據(jù)不同類型選擇不同的書寫方式。學(xué)習(xí)必備歡迎下載高中常見的原電池電極反應(yīng)式的書寫訓(xùn)練一次電池1、伏打電池： （負(fù)極 Zn、正極 Cu、電解液 H 2SO4）負(fù)極：正極：總反應(yīng)方程式（離子方程式）2、鐵碳電池： （負(fù)極 Fe、正極 C、電解液H2 CO3弱酸性 )負(fù)極：正極：總反應(yīng)方程式（離子方程式）3、鐵碳電池： （負(fù)極 Fe、正極 C、電解液 中性或堿性 )負(fù)極：正極：化學(xué)方程式 2Fe+O 2+2H 2O=2Fe(OH)2 (吸氧腐蝕 )4F

8、e(OH) 2+O 2+2H 2O=4Fe(OH) 32Fe(OH) 3=Fe2 O3 +3 H 2O(鐵銹的生成過程 )4.鋁鎳電池：（負(fù)極 Al ，正極 Ni ，電解液 NaCl 溶液 )負(fù)極：正極：總反應(yīng)化學(xué)方程式：4Al+3O 2+6H 2O=4Al(OH) 3(海洋燈標(biāo)電池 )5、普通鋅錳干電池： ( 負(fù)極 Zn，正極碳棒，電解液NH 4Cl 糊狀物 )負(fù)極：正極：總反應(yīng)化學(xué)方程式：Zn+2NH 4Cl+2MnO 2=ZnCl 2+Mn 2O3 +2NH 3+H 2O6、堿性鋅錳干電池： （負(fù)極 Zn ，正極碳棒，電解液KOH 糊狀物）負(fù)極：正極：總反應(yīng)化學(xué)方程式：Zn +2MnO

9、2 +2H 2O = Zn(OH) 2 + MnO(OH)7、鎂鋁電池：（負(fù)極Al ，正極 Mg，電解液 KOH ）負(fù)極 (Al) ：正極 (Mg ）：總反應(yīng)化學(xué)方程式：8、高鐵電池 （負(fù)極 Zn，正極碳，電解液KOH 和 K 2FeO4 ）正極：負(fù)極：放電總反應(yīng)化學(xué)方程式：3Zn + 2K 2 FeO4 + 8H 2O充電3Zn(OH) 2 + 2Fe(OH) 3 + 4KOH9、鎂 /H 2O2 酸性燃料電池正極：負(fù)極：總反應(yīng)化學(xué)方程式：Mg+ H 2SO4 +H2O2 =MgSO 4+2H 2O學(xué)習(xí)必備歡迎下載10、銀鋅電池：(負(fù)極 Zn、正極 -Ag 2O、電解液 NaOH )負(fù)極 ：

10、正極 ：化學(xué)方程式Zn + Ag 2O + H 2O = Zn(OH) 2 + 2Ag11、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 ：正極 ：總反應(yīng)式為： 4Al+3O 2 +6H 2O=4Al(OH) 3 （鉑網(wǎng)增大與氧氣的接觸面）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 PbO2電解液 濃硫酸）放電時(shí)負(fù)極：正極：充電時(shí)陰極：陽極：總化學(xué)方程式2、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：正極：充電時(shí)陰極：陽極：總化學(xué)方程式Cd + 2NiOOH + 2H 2O放

11、電Cd(OH) 2 + 2Ni(OH) 2充電3、鋰電池二型 （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C6中，以 LiC 6表示）放電時(shí)負(fù)極 :LiC 6 xe- Li (1-x) C6+ x Li +(氧化反應(yīng) )正極：Li （ 1-x)CoO2+ xe-+x Li + = LiCoO 2(還原反應(yīng) )充電時(shí)陰極： Li (1-x) C6 +x Li + +xe- LiC 6(還原反應(yīng) )陽極：LiCoO 2 xe- Li(1-x) CoO 2 + x Li +(氧化反應(yīng) )總反應(yīng)方

12、程式Li (1-x) CoO2 + LiC 6放電LiCoO 2+Li (1-x) C6充電燃料電池:一、氫氧燃料電池：解決此類問題必須抓住一點(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。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 O2，總反應(yīng)為： 2H2 + O2 = 2H2O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 （堿性電解質(zhì)）學(xué)習(xí)必備歡迎下載負(fù)極：正極：總反應(yīng)方程式2、電解質(zhì)是H 2SO4 溶液（酸性電解質(zhì)）負(fù)極：正極：總反應(yīng)方程式3、電解質(zhì)是NaCl 溶液 （中性電解質(zhì)）負(fù)極：正極：總反應(yīng)

13、方程式說明 1、堿性溶液反應(yīng)物、生成物中均無H +2、 .水溶液中不能出現(xiàn) O2-3、中性溶液反應(yīng)物中無H+ 和 OH-4、酸性溶液反應(yīng)物、生成物中均無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：負(fù)極：總反應(yīng)方程式2. 酸性電解質(zhì) （鉑為兩極、電解液 H2SO4 溶液）正極：負(fù)極：總反應(yīng)式三、 CO 燃料電池（總反應(yīng)方程式均為：2CO O2 2CO 2）1、熔融鹽 （鉑為兩極、 Li 2CO3 和 Na2CO3 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)猓┱龢O：負(fù)極：2、酸性電解質(zhì) （鉑為兩極、電解液H2SO4 溶液）正極：負(fù)極：四、

14、肼燃料電池 （鉑為兩極、電解液KOH 溶液）正極：負(fù)極：總反應(yīng)方程式N2H4 + O2= N 2 + 2H2O五、丙烷燃料電池（ 鉑為兩極、正極通入O2和 CO2、負(fù)極通入丙烷、電解液有三種）1、電解質(zhì)是熔融碳酸鹽（ K 2CO3或 Na2CO3）正極 ：負(fù)極 ：總反應(yīng)方程式學(xué)習(xí)必備歡迎下載2、酸性電解質(zhì)（電解液 H 2SO4溶液）正極：負(fù)極：總反應(yīng)方程式3、堿性電解質(zhì)（鉑為兩極、電解液KOH 溶液）正極：負(fù)極：總反應(yīng)方程式六、非水電池1、氫氧電池：一極為H 2，另一極為空氣與CO2 的混合氣，電解質(zhì)為熔融K 2CO 3（鹽）負(fù)極：正極：總反應(yīng)方程式2、 CO 電池（一極為CO，另一極為空氣與

15、CO2 的混合氣， Li 2CO3 和 Na2CO3 的熔融鹽作電解質(zhì)）正極：負(fù)極：3、一次性鋰電池：（負(fù)極金屬鋰，正極石墨，電解液：LiAlCl 4 SOCl2 ）負(fù)極 ：正極 ：總反應(yīng)化學(xué)方程式8Li 3SOCl 2 = Li 2SO3 6LiCl 2S4、 Li-Al/FeS 電池（一級(jí)是Li-Al 合金，一極是粘有FeS 的石墨，電解質(zhì)是 Li 2CO3 熔融鹽）正極：負(fù)極：總反應(yīng)方程式： 2Li+FeS =Li 2S+Fe5、鎂電池（一極是 Mg ，一極是粘有 Mo 3S4 的石墨，電解質(zhì)是MgSO 4 熔融鹽）正極：負(fù)極：總反應(yīng)方程式：xMg Mo 3S4=Mg xMo 3S46、

16、新型燃料電池（一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔（Y 2O3）的氧化鋯（ZrO 2）晶體）正極：負(fù)極：總反應(yīng)方程式：7、固體酸燃料電池（一極通入空氣，另一極通入H 2；電解質(zhì)是CsHSO4 固體傳遞H + ）負(fù)極：正極：總反應(yīng)方程式學(xué)習(xí)必備歡迎下載常見的原電池電極反應(yīng)式的書寫訓(xùn)練參考答案一次電池1、伏打電池： （負(fù)極 Zn、正極 Cu、電解液 H 2SO4）負(fù)極： Zn2e-=Zn 2+(氧化反應(yīng) )正極：2H +2e-=H 2 (還原反應(yīng) )2、鐵碳電池： （負(fù)極 Fe、正極 C、電解液 H 2CO3弱酸性 )-2+(氧化反應(yīng) )+-負(fù)極： Fe2e =Fe正極： 2H+2

17、e =H 2 (還原反應(yīng) )3、鐵碳電池： （負(fù)極 Fe、正極 C、電解液中性或堿性 )負(fù)極： 2Fe4e-=2Fe 2+(氧化反應(yīng) )正極： O2+2H 2O+4e-=4 OH (還原反應(yīng) )4.鋁鎳電池：負(fù)極：3+4Al 12e =4Al正極： 3O2+6H 2O+12e =12 OH正極： 2MnO 2+2NH 45、普通鋅錳干電池： 負(fù)極： Zn2e =Zn 2+2e =Mn 2O3 +2NH 3+H2O6、堿性鋅錳干電池：負(fù)極： Zn + 2OH 2e= Zn(OH) 2正極： 2MnO 2 + 2H 2 O + 2e=2MnO(OH) +2OH7、鎂鋁電池：負(fù)極 (Al) ：2Al

18、 + 8OH 3H2 6e 2AlO 2 +4H 2O正極 (Mg ）： 6H 2O + 6e+6OH8、高鐵電池正極： 2FeO4+4OH2- + 8H 2O +6e =2Fe(OH) 3負(fù)極： 3Zn + 6OH 6e = 3Zn(OH) 29、鎂 /H 2O2 酸性燃料電池正極： 2H+ +H2O2=2H 2O 負(fù)極： Mg 2e = Mg2+10、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 =4Al 3+(氧化反應(yīng) )正極 ：3O2+6H 2O+12e =12OH （還原反應(yīng) )11、鎂 - 鋁電池 （負(fù)極 -Al 、正極

19、 -Mg電解液 KOH ）負(fù)極 (Al) ： 2Al + 8 OH 2AlO(氧化反應(yīng) )- 6e-2 +4H 2O正極 (Mg ）： 6H 2（還原反應(yīng) )3H2 +6OHO + 6e- 二次電池1、鉛蓄電池： （負(fù)極 Pb正極 PbO2電解液 濃硫酸）放電時(shí)=PbSO4(氧化反應(yīng) )負(fù)極： Pb2e SO42正極： PbO22e 4H SO42=PbSO4 2H2O(還原反應(yīng) )充電時(shí)陰極： PbSO4 + 2H + 2e-=Pb+H2SO4 (還原反應(yīng) )陽極： PbSO4 + 2H 2O -+2e = PbO 2 + H 2 SO4 + 2H(氧化反應(yīng) )2、鎳 - 鎘電池 （負(fù)極 -

20、 Cd 、正極 NiOOH 、電解質(zhì)溶液為 KOH 溶液）Ni(OH) 2+Cd(OH) 2放電時(shí)負(fù)極： Cd 2e + 2 OH = Cd(OH) 2(氧化反應(yīng) )正極： 2NiOOH + 2e + 2H 2O = 2Ni(OH) 2+ 2OH (還原反應(yīng) )充電時(shí)陰極：Cd(OH)陽極： 2 Ni(OH)2+ 2e= Cd + 2OH (還原反應(yīng) )2 2e+ 2 OH =2NiOOH + 2H 2O (氧化反應(yīng) )燃料電池一、氫氧燃料電池1、電解質(zhì)是KOH 溶液 （堿性電解質(zhì)）負(fù)極： H 2 2e- + 2OH= 2H2O (氧化反應(yīng) )正極： O2-+ H2O + 4e= OH (還原

21、反應(yīng) )2、電解質(zhì)是H 2SO4 溶液（酸性電解質(zhì)）學(xué)習(xí)必備歡迎下載負(fù)極： H2 2e- = 2H+ (氧化反應(yīng) )正極： O2+ 4H+ + 4e- =2H2O (還原反應(yīng) )3、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： O2 + H2O + 4e- =4OH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： 3O2+ 12e- + 6H20=12OH - (還原反應(yīng) )負(fù)極： 2CH-2-+12H 2O (氧化反應(yīng) )3OH 12e + 16OH= 2CO32. 酸性電解質(zhì) （鉑為兩極、電解液 H2SO4 溶液）正極

22、： 3O2 + 12e- + 12H+ =6H2O (還原反應(yīng) )（注：乙醇燃料電池與甲醇負(fù)極： 2CH 3OH12e- +2H 2O=12H + +2CO2(氧化反應(yīng) ) 燃料電池原理基本相）三、 CO 燃料電池（總反應(yīng)方程式均為：2CO O2 2CO 2）1、熔融鹽4e- 2CO2 2CO32-正極：O2 (還原反應(yīng) )負(fù)極：2CO 2CO32- 4e-=4CO 2(氧化反應(yīng) )2、酸性電解質(zhì)正極： O2 + 4e- + 4H + = 2H 2O(還原反應(yīng) )負(fù)極： 2CO 4e-+ 2H2O =2CO2+4H +( 氧化反應(yīng) )四、肼燃料電池 （鉑為兩極、電解液KOH 溶液）正極：O2 +2H 2O + 4e-= 4OH (還原反應(yīng) )負(fù)極： N2H4+ 4OH - 4e- =N 2+ 4H 2O (氧化反應(yīng) )五、丙烷燃料電池（ 鉑為兩極、正極通入O2和 CO2、負(fù)極通入丙烷、電解液