常见化学电源及电极反应式的书写
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常见化学电源及电极反应式的书写
—、常见化学电源:(大体可分为三类)
1燃料电池:
(1)氢氧燃料电池:2f+Q=2HO
当电解质溶液呈酸性时;
负极:2Ha-4e-=4H 正极:Q+4e-+4l4=2HO
当电解质溶液呈碱性时;电解质溶液为KOH溶液,
负极:2H2-4e-+4OH=4HO 正极:Q+4e+2H2O=4OH
(2)甲烷燃料电池:用金属铂作电极,
用KOH溶液作电解质溶液。
负极:CH I + 10 OH -8e-==CO3 - +7H2O 正极:
2Q + 4H2O +8e- == 80H
总反应式为:CH + 2O2 +2KOH==CO+ 3fO
用酸液作电解质溶液
负极:CH + 2H 2O - 8e- = CO 2 + 8H+ 正极:2O + 8H+ + 8e- = 4H 2O
总反应:CH4 + 2O 2 = CO2 + 2H2O
(3)甲醇燃料电池:强碱作为电解质溶液
负极:2CHO + 16OH -12e-==2CO3 - +12H2O 正极:
3O2 + 6H2O +12e- == 12OH
2
总反应式为:2CHO + 3O +4OH-==2CO - + 6fO
(4)熔融盐燃料电池:该电池用Li 2CQ和的N Q CO熔融盐混合物作电解质,CO为阳极燃气, 空气与CO的混合气为阴极助燃气,
2 _____________________________________________________ 2
负极:2CO+2CO- -4e-==4CO 2 正极:Q+ 2CO+4e- ==2CO -总反应式为:2CO +Q ==2CO
(5)固体氧化物燃料电池:固体氧化锆一氧化钇为电解质,
这种固体电解质在高温下允许O 2-在其间通过。
図3
负极:2f + 2O2--4e- = 2H2O 正极:Q +4e- = 2O -
总反应式为:2 Hz + Q2 = 2fO
2、蓄电池:
(1)铅蓄电池:Pb和PbO2作电极材料,HSQ作电解质溶液。
2 + 2
负极:Pb+SO -2e- = PbSO 正极:PbO +4H+ SQ +2e- = PbSO+2H2O
总反应式为:Pb+ PbQ+2H2SQ==2PbSO+2H2O
(2)碱性镍一镉电池该电池以Cd和NiO(OH)作电极材料,NaOH乍电解质溶液。
负极:Cd+2OH--2e- ==Cd(OH)2 正极:2NiO(OH)+2H2O +2e-==2Ni(OH) 2+2OH
总反应式为:Cd+2NiO(OH)+2H2O== Cd(OH)2+2Ni(OH) 2
(3)氢镍可充电池
负极:H2+2OH--2e- ==2HO 正极:2NiO(OH)+2H2O +2e-==2Ni(OH) 2+2OH
总反应式为:”+2NiO(OH)== 2Ni(OH) 2
3、一次性电池:
(1)锌锰电池一干电池:(-)Zn丨KOH| MnG(+)
负极:Zn + 2OH-—2e- = Zn(OH) 2 正极:2MnO + 2H 2O + 2e - = 2MnOOH + 2OH- 总反应式为:Zn+2M nO+2H2O = 2MnOOH + Zn (OH) 2
(2)银锌电池一钮扣电池: (-)Zn丨KOH| Ag2O(+)
负极:Zn+2OH-2e- = ZnO+HO 正极:Ag2O+HO+2e-=2Ag+2OH-
总反应式为:Zn+ Ag2O = ZnO+2Ag
(3)锂电池:锂亚硫酰氯电池(Li-SOCI 2): 8Li+3SOCl2=6LiCI+Li 2SO+2S
负极:________________________ ; 正极:_______________________________________ 。
(4)海水铝电池"铝-空气-海水”
负极:4Al-12e- ==4Al 3+正极:3Q+4HO+8e-==8OH
总反应式为:4AI+3O2+6H2O==4AI(OH) 3
二、电极反应式的书写
1、准确判断原电池的正负极
(1)铜片和铝片同时插入浓硝酸中
2+ +
负极:Cu-2e- ==Cu 正极:2NO-+4H +2e-==2NO2+2HO
(2)镁铝合金放入6mol/L的NaOH溶液中
负极:2AI+8OH—6e-==2AlO 2- +4出0 正极:6H2O+6e-==3H+6OH
2、高度注意电解质的酸碱性
在正、负极上发生的电极反应不是孤立的,它往往与电解质溶液紧密联系。
在碱溶液中,不可能有H+出现,在酸溶液中,也不可能出现OH。
又如CH、CHOH等燃料电池,在碱溶液中C元素以CO2-离子形式存在,而不是放出CQ。
3、牢牢抓住总的反应方程式
只要知道总反应方程式和其中的一个电极反应式,即可迅速写出另一个电极反应式。