高中常見的原電池 化學電源 電極反應式的書寫訓練

2023-02-15 18:12:04 字數 2974 閱讀 3221

中學化學中關於原電池及化學電源電極反應式的書寫和有關判斷,一直是全國各省市高考命題的熱點,由於這部分知識可非常好的以當今各種化學電源為切入點,有很好的命題情景和知識情景,因此此類題目成為命題專家的熱門題材,現將中學化學中涉及到的常見的跟中化學電源的電極反應彙總成練習的形式呈現出來。

【書寫過程歸納】:

列物質,標得失 (列出電極上的物質變化,根據價態變化標明電子得失)。

選離子,配電荷 (根據介質選擇合適的離子,配平電荷,使符合電荷守)。

巧用水,配個數 (通常介質為水溶液,可選用水配平質量守恆)

一次電池

1、伏打電池:(負極—zn、正極—cu、電解液—h2so4)

負極正極

總反應方程式(離子方程式) zn + 2h+ =h2↑+ zn2+

2、鐵碳電池:(負極—fe、正極—c、電解液h2co3 弱酸性)

負極正極

總反應方程式(離子方程式) fe+2h+==h2↑+fe2+ (析氫腐蝕)

3、鐵碳電池:(負極—fe、正極—c、電解液中性或鹼性)

負極正極

化學方程式 2fe+o2+2h2o==2fe(oh)2 (吸氧腐蝕) 4fe(oh)2+o2+2h2o==4fe(oh)3 2fe(oh)3==fe2o3 +3 h2o (鐵鏽的生成過程)

5、普通鋅錳乾電池:(負極—zn、正極—c 、電解液nh4cl、mno2的糊狀物)

負極正極

6、鹼性鋅錳乾電池:(負極—zn、正極—c、 電解液koh 、mno2的糊狀物)

負極正極

化學方程式 zn +mno2 +h2o ==zno +mn(oh)2

7、銀鋅電池:(負極—zn、正極--ag2o、電解液naoh )

負極正極

化學方程式 zn + ag2o + h2o ==zn(oh)2 + 2ag

8、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)

負極正極

總反應式為: 4al+3o2+6h2o===4al(oh)3 (鉑網增大與氧氣的接觸面)

9、鎂---鋁電池 (負極--al、正極--mg 電解液koh)

負極(al正極(mg

化學方程式: 2al + 2oh– 6h2o = 2〔al(oh)4〕—+3h2

二次電池(又叫蓄電池或充電電池)

1、鉛蓄電池:(負極—pb 正極—pbo2 電解液— 濃硫酸)

放電時負極

正極 充電時陰極

陽極總化學方程式 pb+pbo2 + 2h2so42pbso4+2h2o

4、鎳--鎘電池(負極--cd 、正極—niooh、電解質溶液為koh溶液)

放電時負極

ni(oh)2+cd(oh)2

正極充電時陰極

陽極總化學方程式 cd + 2niooh + 2h2ocd(oh)2 + 2ni(oh)2

7、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(1-x)c6 +x li+ 氧化反應)

正極: li(1-x)coo2 +xe- x li+ =licoo2 還原反應)

充電時陰極: li(1-x)c6 + x li+ +xe- =lic6 還原反應)

陽極: licoo2 – xe- li(1-x)coo2 +x li+ 氧化反應)

總反應方程式 li(1-x)coo2 + lic6 licoo2 +li(1-x)c6

燃料電池

根據題意敘述書寫常見於燃料電池,由於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於燃料的燃燒反應,但要特別注意介質對產物的影響。

一、氫氧燃料電池

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(鹼性電解質)

負極正極

總反應方程式 2h2 + o2 ==2h2o

2、電解質是h2so4溶液(酸性電解質

負極正極

總反應方程式 2h2 + o2 ==2h2o

3、電解質是nacl溶液(中性電解質

負極正極

總反應方程式 2h2 + o2 ==2h2o

說明1、鹼性溶液反應物、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-

二、甲醇燃料電池

1.鹼性電解質(鉑為兩極、電解液koh溶液)

正極負極

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)

正極負極

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)

正極負極

2、酸性電解質(鉑為兩極、電解液h2so4溶液)

正極負極

四、肼燃料電池(鉑為兩極、電解液koh溶液)

正極負極

總反應方程式 n2h4 +o2===n2 + 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)

正極負極

總反應方程式 c3h8 + 5o2 ==3co2 + 4h2o

2、酸性電解質 (電解液h2so4溶液)正極

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