电池的方程式及电极反应练习

电池的方程式及电极反应式

陌生电极方程式的书写

燃料电池中，正极为 O 2 : 02 + 4e

-

=== 2O 2-

（1） 02-在酸性条件下不能单独存在，结合 H +

生成 出0即：02 + 4H +

+ 4e -

=== 2H 2O

（2） O 2-

在中性、碱性条件下不能单独存在，结合

H 20生成0H -即卩02 + 2H 2O + 4e - === 40H -。

（3） O 2-在无水条件下，可与 CO 2反应变成CO 32

-即：O 2 + CO 2+ 4e - === 2CO 32

「

负极电极反应书写步骤:

（1）写出反应物与产物（注意环境介质对反应产物的影响） （2）通过变价元素，计算失去的电子数并将变价元素进行配平

说明：1.碱性溶液反应物、生成物中均无

3.中性溶液反应物中无 H +和0H -

4.水溶液中不能出现O 2-

一、氢氧燃料电池

Pt ）或石墨做电极材料，负极通入 H 2,正极通入 02,

总反应为:

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（碱性电解质或中性介质）

负极的电极反应式为: 正极的电极反应式为:

2 •电解质是H 2SO 4溶液（酸性电解质）

负极的电极反应式为: 正极的电极反应式为:

二、甲醇燃料电池

1•碱性电解质（KOH 溶液为例）

总反应式: 正极的电极反应式为: 负极的电极反应式为:

2.酸性电解质（H 2SO 4溶液为例）

总反应： 正极的电极反应式为: 负极的电极反应式为: 说明：乙醇燃料电池与甲醇燃料电池原理基本相同

，并标出变价元素的化合价

（3）通过电荷守恒，补 H + （代替正电荷）

OH -

（代替负电荷）H 20 （氢氧配平，不带电） 2.酸性溶液反应物、生成物中均无

0H -

氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂（ 甲醇燃料电池以铂为两极

，用碱或酸作为电解质:

3

三、甲烷燃料电池

甲烷燃料电池以多孔镍板为两极 ，电解质溶液为KOH , 总反应为:

负极的电极反应式为: 正极的电极反应式为:

说明：掌握了甲烷燃料电池的电极反应式，就掌握了其它气态烃燃料电池的电极反应式 四、铝痊气誨水电池 我国首创以铝 空气 誨水电池作为能源的新型海水标志灯，以海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不 断被氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光。

负极的电极反应式为: 正极的电极反应式为: 总反应式为:

说明：铝板要及时更换，铂做成网状是为了增大与氧气的接触面积。 【练习】

1 • Mg-H 2O 2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，示意图如下。

正极的电极反应式为: 负极的电极反应为:

2. （2011安徽高考）研究人员最近发现了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进

5MnO 2+2Ag+2NaCI = Na 2Mn 50io +2AgCI 。下列“水”电池在海水

中放电时。

正极的电极反应式为: 负极的电极反应为:

3•氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理示意图如右 图。正极的电极反应式为：

负极的电极反应式为:

电源负极材料为：铝;

电源正极材料为：石墨、铂网等能导电的惰性材料。

行发电，在海水中电池总反应可表示为: 电

fit b

4

. (2012福州质检)微生物燃料电池 (MicrobialFuelCell , MFC)是利用微生物将有机物中的化3能直接转

化成电能的装置。以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如右:

5.碱性锌锰电池的总反应是： Zn + 2MnO 2+ 2H 2O === 2MnOOH + Zn(OH) 2,电解质是 KOH 。

正极的电极反应式为： 负极的电极反应式为:

6. (2010安徽高考)某固体酸燃料电池以

CaHSO 4固体为电解质传递 H +

,其基本结构见下图, 正极的电极反应式为:

负极的电极反应式为:

Elf 城膜

7.( 2010宁德质检)科研人员设想用如图所示装置生产硫酸, 正极的电极反应式为：

正极的电极反应式为: 负极的电极反应式为:

9.银锌碱性电池的电解质溶液为 KOH 溶液，电池放电时正极的

Ag 2O 2转化为Ag ，负极的Zn 转化为

K 2Zn(OH) 4,写出该电池反应方式:

10.高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁 放电 电池的总反应 为 3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 、充电、3Zn(OH) 2 + 2Fe(OH) 3 + 4KOH

&铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为: Fe+Ni 2O 3+3H 2O= Fe ( OH )2+2Ni(OH) 2。

正极的电极反应式为:

负极的电极反应式为:

正极的电极反应式为: 负极的电极反应式为: 11.乙烯催化氧化成乙醛可设计成如下图所示的燃料电池，能在制备乙醛的同时获得电能，其总反应为: 2CH 2= CH 2 + 02 T 2CH 3CHO 。 正极的电极反应式为： 负极的电极反应式为: 百

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CHjCHC 12.镍氢电池（NiMH ）目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。 NiMH 中的M 表示储氢金属或 合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是: 正极的电极反应式为： Ni(OH) 2 + M = NiOOH + MH 负极的电极反应式为: MH I NI OOH^ 13.电解NO 制备NH 4NO 3,其工作原理如右图所示，为使电解产物全部转化为 阳极的电极反应式为： ________________________________________________________________ NH 4NO 3,