01三步法秒杀原电池电极反应书写

1原电池电极反应书写一、书写技巧(三步法)：以“甲醇——氧气——KOH溶液”为例任何一个电极反应一定遵循三个守恒：①得失电子守恒；②电荷守恒；③原子守恒(质量守恒)，接下来我们就按照这三步走来书写电极反应(切记：按顺序写)1、得失电子守恒：nm电荷数失电子—电荷数得电子—neme负极：CH3OH—6e-——CO32—(CH3OH变成CO32—失去6个电子，此时电荷数左边+6价，右边—2价，电荷不守恒)正极：O2+4e-——(O2到底是变成了OH—还是H2O，不清楚，但一定是得到4个电子，此时电荷数左边—2价，右边0价，电荷不守恒)2、电荷守恒：电极反应左、右两边的正电荷和负电荷数相等根据第一步得失电子守恒，正、负极电荷明显不守恒，接下来要寻找电解质溶液的性质，本题是KOH溶液，为碱性，平衡电荷为OH—负极：CH3OH—6e-+8OH———CO32—(电荷数左边+6价，右边—2价，因此左边配8个OH—)正极：O2+4e-+——4OH—(电荷数左边—2价，右边0价，因此右边配4个OH—)3、原子守恒(质量守恒)：电极反应两边同种原子的原子个数相等负极：CH3OH—6e-+8OH—==CO32—+6H2O(负极电荷已经守恒，但原子不守恒，所以右边配6H2O)正极：O2+4e-+2H2O==4OH—(正极电荷已经守恒，但原子不守恒，所以左边配2H2O)常见规律：若为酸性介质，先补H+，另一边补H2O；若为碱性介质，先补OH—，另一边补H2O【注意】①该法书写电极是各写各的电极，因此正负极电子数可能不相等，所以最后再用最小公倍数写出总方程式②碱性溶液反应物、生成物中均无H+，酸性溶液反应物、生成物中均无OH-，中性溶液反应物中无H+和OH-—③水溶液中不能出现O2-④有机物中化合价处理方法：“氧—2，氢+1，最后算碳化合价”，并且要注意溶液环境与产物之间的反应，碱性环境下，C元素最终产物应为CO32—二、常见燃料电池的电极反应书写(1)氢氧燃料电池(金属铂Pt或石墨做电极材料)①酸性介质(如H2SO4)，电极反应：负极：；正极：总反应：②碱性介质(如KOH)，电极反应：负极：；正极：总反应：(2)甲烷燃料电池①酸性介质(如H2SO4)，电极反应：负极：；正极：总反应：②碱性介质(如KOH)，电极反应：负极：；正极：总反应：③熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下：负极：；正极：总反应：④固体电解质(高温下能传导O2－)：负极：；正极：总反应：(3)甲醇燃料电池①酸性介质(如H2SO4)，电极反应：负极：；正极：总反应：②碱性介质(如KOH)，电极反应：负极：；正极：总反应：③熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下：负极：；正极：总反应：④固体电解质(高温下能传导O2－)：负极：；正极：总反应：(4)乙烷燃料电池①酸性介质(如H2SO4)，电极反应：负极：；正极：总反应：②碱性介质(如KOH)，电极反应：负极：；正极：总反应：③熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下：负极：；正极：总反应：④固体电解质(高温下能传导O2－)：负极：；正极：总反应：2(5)丙烷燃料电池①酸性介质(如H2SO4)，电极反应：负极：；正极：总反应：②碱性介质(如KOH)，电极反应：负极：；正极：总反应：③熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下：负极：；正极：总反应：④固体电解质(高温下能传导O2－)：负极：；正极：总反应：(6)乙醇(二甲醚)燃料电池①酸性介质(如H2SO4)，电极反应：负极：；正极：总反应：②碱性介质(如KOH)，电极反应：负极：；正极：总反应：③熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下：负极：；正极：总反应：④固体电解质(高温下能传导O2－)：负极：；正极：(7)CO燃料电池①酸性介质(如H2SO4)，电极反应：负极：；正极：总反应：②碱性介质(如KOH)，电极反应：负极：；正极：总反应：③熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下：负极：；正极：总反应：④固体电解质(高温下能传导O2－)：负极：；正极：(8)肼燃料电池①酸性介质(如H2SO4)，电极反应：负极：；正极：总反应：②碱性介质(如KOH)，电极反应：负极：；正极：总反应：三、可充电电池的反应规律(二次电池)：铅蓄电池电池总反应为：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l)放电电极反应：负极(Pb)：Pb(s)＋SO42—(aq)—2e—PbSO4(s)(氧化反应)正极(PbO2)：PbO2(s)＋4H+＋SO42—(aq)＋2ePbSO4(s)＋2H2O(l)(还原反应)充电反应是上述反应的逆过程，则电极反应：阴极：PbSO4(s)＋2e—Pb(s)＋SO42—(aq)(还原反应)阳极：PbSO4(s)＋2H2O(l)—2e—PbO2(s)＋4H+＋SO42—(aq)(氧化反应)规律：①可充电电池有充电和放电两个过程，放电时是原电池反应，充电时是电解池反应②放电时的负极反应和充电时的阴极反应、放电时的正极反应和充电时的阳极反应在形式上互逆。将负(正)极反应式变方向并将电子移向即得出阴(阳)极反应式③放电总反应和充电总反应在形式上互逆(但不是可逆反应)④二次电池充电时原负极必然要发生还原反应(生成原来消耗的物质)，即作阴极，连接外接电源的负极；同理，原正极连接电源的正极，作阳极。简记为：负连负，正连正【练习1】1、已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd＋2NiOOH＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2。请回答下列问题：(1)放电时，负极反应式为____________________________________，正极反应式为_______________________________________(2)充电时，阴极反应式为____________________________________，阳极反应式为_______________________________________(3)放电时，K＋向________极迁移，负极的溶液pH的变化为________(4)充电时，镍镉电池的负极应与外接电源的________极相连2、用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH表示)，NiO(OH)作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量、长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：NiO(OH)＋MHNi(OH)2＋M电池放电时，负极的电极反应式为_________________________充电时，阳极反应式为___________________________________四、几个重要电极反应书写(1)Al——Mg(NaOH溶液)：负极：；正极：总反应：(2)Al——Cu(稀硝酸)：负极：；正极：总反应：(3)Al——Cu(浓硝酸)：负极：；正极：总反应：(4)Fe——Si(NaOH溶液)：负极：；正极：3【课后作业】1、酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。该电池的正极反应式为________________，电池反应的离子方程式为______________________________2、与MnO2-Zn电池类似，K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为_________________，该电池总反应的离子方程式为____________________________________3、二甲醚(CH3OCH3)直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93kW·h·kg－1)。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为_________________________________4、钴酸锂电池的正极采用钴酸锂(LiCoO2)，负极采用金属锂和碳的复合材料，该电池充放电时的总反应式：LiCoO2＋6CLi1－xCoO2＋LixC6，写出放电时负极的电极反应5、一种以肼(N2H4)为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂，KOH作电解质。负极反应式为________________________________，正极反应式为________________________________6、NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下：(1)Pt电极上发生的是______反应(填“氧化”或“还原”)(2)写出NiO电极的电极反应式：7、由于锂密度小，活动性强，是制造电池的理想物质。锂锰电池的体积小，性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li＋通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。(1)外电路的电流方向是由________极流向________极(填字母)(2)电池负极反应式为____________________________，正极反应式为____________________________8、如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适合进行现场酒精检测。负极反应式为__________________________________________，正极反应式为______________________________________9、浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示，该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。①X为________极，Y电极反应式为_________________________________②Y极生成1molCl2时，________molLi＋移向________极(填X或Y)10、.PbSO4热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl－KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb。负极反应式为________________411、一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如图所示。①电极A为________极，CO和H2按体积比1∶1发生的电极反应式为_______________________________________②电极B的反应式为_____________________③CO2－3向________极迁移(填A或B)12、氨氧燃料电池具有很大的发展潜力。氨氧燃料电池工作原理如下图所示。a电极的电极反应式是____________________13、磷酸燃料电池是目前较为成熟的燃料电池之一，其基本组成及反应原理如图所示，该电池正极的电极反应为___________14、以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如下图所示，在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y，则该电极的电极反应式为15、近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下，Pt(a)电极是电池的极,电极反应式为，Pt(b)电极发生(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式为，电池的总反应式为16、下图为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图(a、b均为多孔性Pt电极)。b电极是(填“正”或“负”)极,a电极上的电极反应式为17、以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,该电池反应的化学方程式是518、下图是利用微生物燃料电池处理工业含酚废水的原理示意图,电极a附近发生的反应是19、Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液（碱性），示意图如下，H2O2在石墨电极上发生的电极反应式为20、化学家