电极反应方程式的书写方法
燃料电池电极反应式书写方法与学习方法
燃料电池电极反应式书写方法与学习方法燃料电池电极反应式书写方法法一：常用方法电极：惰性电极;燃料包含：H2;烃如：CH4;醇如：C2H5OH等。
电解质包含：①酸性电解质溶液如：H2SO4溶液;②碱性电解质溶液如：NaOH溶液;③熔融氧化物如：Y2O3;④熔融碳酸盐如：K2CO3等。
本文来自化学自习室!第一步：写出电池总反应式燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致，若产物能和电解质反应则总反应为加合后的反应。
本文来自化学自习室!如氢氧燃料电池的总反应为：2H2+O2=2H2O;甲烷燃料电池(电解质溶液为NaOH 溶液)的反应为：CH4+2O2=CO2+2H2O①CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O②①式+②式得燃料电池总反应为：CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O 本文来自化学自习室!本文来自化学自习室!第二步：写出电池的正极反应式本文来自化学自习室!根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，随着电解质溶液的不同，其电极反应有所不同，其实，我们只要熟记以下四种情况：(1)酸性电解质溶液环境下电极反应式：O2+4H++4e-=2H2O(2)碱性电解质溶液环境下电极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH-(3)固体电解质(高温下能传导O2-)环境下电极反应式：O2+4e-=O2-(4)熔融碳酸盐(如：熔融K2CO3)环境下电极反应式：O2+2CO2+4e-=2CO32- 。
第三步：根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式电池的总反应和正、负极反应之间有如下关系：电池的总反应式=电池正极反应式+电池负极反应式故根据第一、二步写出的反应，有：电池的总反应式-电池正极反应式=电池负极反应式，注意在将两个反应式相减时，要约去正极的反应物O2。
以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法：1、酸性条件燃料电池总反应：CH4+2O2=CO2+2H2O①燃料电池正极反应：O2+4H++4e-=2H2O②①-②×2，得燃料电池负极反应：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+2、碱性条件燃料电池总反应：C H4+202+2NaOH=Na2CO3+3H2O①燃料电池正极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-②①-②×2，得燃料电池负极反应：CH4+10OH--8e-=CO +7H2O3、固体电解质(高温下能传导O2-) 本文来自化学自习室!燃料电池总反应：CH4+2O2=CO2+2H2O①燃料电池正极反应：O2+4e-=2O2-②①-②×2，得燃料电池负极反应：CH4+O2--8e-=CO2+2H2O4，熔融碳酸盐(如：熔融K2CO3)环境下本文来自化学自习室!电池总反应：CH4+2O2=CO2+2H2O。
电化学电极反应方程式的书写技巧
电化学专题—电极反应方程式的书写电极方程式是解决电化学题目的关键电极反应的书写与下列几个因素有关1、与装置类型有关2、与电极类型及电极材料有关3、与反应类型有关4、与电子守恒有关5、与电解质环境有关6、与总反应式有关7、与题给信息有关8、与离子的氧化还原性强弱有关一、仅有一电极材料参与反应方法：规律：参与反应的金属电极本身为负极，另一电极往往为正极，负极是参与反应的金属失电子，正极是介质溶液中的微粒得电子（反应一般为析氢、吸氧、析Cu、Ag等）（1）酸性较强介质：正极一般是析氢反应。
例：图1电极反应：负极：Zn-2e=Zn2+正极：2H++2e=H2↑（2）接近中性介质：正极一般是吸氧反应。
例：图2电极反应：负极：2Fe-4e=2Fe2+正极：O2+4e+2H2O=4OH-练习1.我国首创的以铝—空气—海水电池为能源的新型海水标志灯，它以海水为电解质溶液，利用空气中的氧使铝不断氧化产生电流，写出这种电池的电极材料、电极反应式及总反应式。
（3）碱性介质：正极一般也是吸氧反应。
例：图3电极反应：负极：2Fe-4e=2Fe2+正极：O2+4e+2H2O=4OH-（4）含不活泼金属的盐溶液为介质：正极析出不活泼金属（Cu、Ag等）。
例：图4电极反应：负极：Fe-2e=Fe2+正极：Cu2++2e=Cu二、两电极材料均参与反应（常见于蓄电池式或纽扣式电池）规律：两电极材料通常由金属和金属化合物构成，金属作负极。
电子得失均由两电极本身发生。
在书写电极反应式时，应考虑电解质对电极的影响（如生成难溶物、弱电解质等）。
介质为酸性溶液时，反应式两边不能出现OH-离子；碱性溶液为介质时，反应式两边不能出现H+离子。
（1）酸性介质例：实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制氯气，已知铅蓄电池工作时总的方程式如下：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O试写出放电时的电极反应式。
分析得出：负极：Pb-2e+SO42-=PbSO4正极：PbO2+2e+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O（2）碱性介质例：蓄电池在放电时起原电池作用，在充电时起电解池作用。
燃料电池电极反应式书写方法与学习方法
燃料电池电极反应式书写方法与学习方法燃料电池是现代社会中具有广阔发展前景的新能源，具有能量转换效率高、洁净无污染等特点，因此，燃料电池电极反应式的书写成了各省、市高考的热点。
小编在此整理了相关资料，希望能帮助到大家。
燃料电池电极反应式书写方法法一：常用方法电极：惰性电极;燃料包含：H2;烃如：CH4;醇如：C2H5OH等。
电解质包含：①酸性电解质溶液如：H2SO4溶液;②碱性电解质溶液如：NaOH溶液;③熔融氧化物如：Y2O3;④熔融碳酸盐如：K2CO3等。
本文来自化学自习室!第一步：写出电池总反应式燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致，若产物能和电解质反应则总反应为加合后的反应。
本文来自化学自习室!如氢氧燃料电池的总反应为：2H2+O2=2H2O;甲烷燃料电池(电解质溶液为NaOH溶液)的反应为：CH4+2O2=CO2+2H2O①CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O②①式+②式得燃料电池总反应为：CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O 本文来自化学自习室!本文来自化学自习室!第二步：写出电池的正极反应式本文来自化学自习室!根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，随着电解质溶液的不同，其电极反应有所不同，其实，我们只要熟记以下四种情况：(1)酸性电解质溶液环境下电极反应式：O2+4H++4e-=2H2O(2)碱性电解质溶液环境下电极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH-(3)固体电解质(高温下能传导O2-)环境下电极反应式：O2+4e-=O2-(4)熔融碳酸盐(如：熔融K2CO3)环境下电极反应式：O2+2CO2+4e-=2CO32- 。
第三步：根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式电池的总反应和正、负极反应之间有如下关系：电池的总反应式=电池正极反应式+电池负极反应式故根据第一、二步写出的反应，有：电池的总反应式-电池正极反应式=电池负极反应式，注意在将两个反应式相减时，要约去正极的反应物O2。
电极反应的书写技巧(最全最新)
专项突破---电极反应式书写技巧电化学中电极反应式的书写基本是高考的必考题型之一，如何解决这一难题，应尊遵循以下思路：（1）明确写的是何种电极的反应式（2）明确该电极的放电微粒和放电后的产物：在确定放电微粒时要严格遵循题目要求。
（3）利用化合价的变化确定得失电子数（4）先利用电荷守恒，后利用原子守恒并结合电解质溶液的环境(酸性、碱性、中性等)确定电极反应式中的所缺微粒。
（一）原电池中电极反应式的书写1、先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。
2、注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。
若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反应式中，且O2生成OH-，若电解质溶液为酸性，则H+必须写入正极反应式中，O2生成水。
3、正负极电极反应式在得失电子数目相同时相加得到电池反应的总反应式。
若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的书写电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的书写电极反应式，即得到较难写出的书写电极反应式。
【典型例题】用金属铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通入甲烷和氧气，形成甲烷—氧气燃料电池，该电池反应的离子方程式为：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，试写出该电池的两极反应式。
解析：从总反应式看，O2得电子参与正极反应，在碱性性溶液中，O2得电子生成OH-，故正极反应式为：2O2+4H2O+8e- =8OH-。
负极上的反应式则可用总反应式减去正极反应式（电子守恒）得CH4+10OH-－8e-= CO32-+7H2O。
【专题练习】燃料电池是燃料(如CO，H2，CH4等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置，电解质溶液是稀硫酸溶液，在甲烷燃料电池中：负极反应式为，正极反应式为：。
（二）、电解池中电极反应式的书写1、首先看阳极材料，若阳极是活泼电极（金属活动顺序表Ag以前的金属,金属活动顺序由强到弱：钾〉钙〉钠〉镁〉铝〉铍〉锰〉锌〉铁〉钴〉镍〉锡〉铅〉(氢)〉铜〉汞〉银〉铂〉金。
原电池电极反应式的书写技巧
原电池电极反应式的书写技巧对于原电池的初学者，电极反应式的书写是一大难点，如何较轻松的解决这一难点，关键是掌握书写电极反应式的书写技巧。
根据原电池原理可得：负极：失电子发生氧化反应（一般通式：M M n+ + ne-）正极：得电子发生还原反应（一般通式：N + me-N m-）要把电极反应式准确写出，最关键的是把握准总反应，我们可以通过总反应进一步写出电极反应式，即通总反应判断出发生氧化和还原的物质（原电池的条件之一就是自发的发生氧化还原反应），将氧化与还原反应分开，结合反应环境，便可得到两极反应。
一、原电池电极反应式书写技巧1、凡有金属参与的原电池反应一般较活泼金属做负极：如：⑴Mg、Al在酸性（非氧化性酸）环境中构成原电池活泼金属做负极解析：在酸性环境中Mg 比 Al活泼，其反应实质为Mg的析氢蚀：∴负极：Mg → Mg2++2e-正极：2H++2e-→ H2↑总反应式：Mg+2H+=Mg2+H2↑铜锌原电池就是这样的原理。
（2）较活泼金属不一定做负极，要看哪种金属自发发生反应：如：Mg、Al在碱性环境中构成的原电池，相对不活泼的Al做负极解析：在碱性环境中Al 比 Mg活泼，其反实质为Al与碱溶液的反应：2Al+2OH-+6H2O=2AlO2-+3H2↑+4H2O∴负极：2Al + 8OH- →2[Al（OH）4]- +6e-正极：6H2O+6e-→ 3H2↑+6OH-注意：Al-3e-=Al3+，此时Al3+在碱性环境不能稳定存在，会与OH-（过量）结合转化为[Al（OH）4]-。
再如：Fe、Cu常温下在浓H2SO4、HNO3溶液中构成的原电池也是如此。
2、燃料电池：（1）关键是负极的电极反应式书写，因为我们知道，一般的燃料电池大多是可燃性物质与氧气及电解质溶液共同组成的原电池，虽然可燃性物质与氧气在不同的电极反应，但其总反应方程式应该是可燃物在氧气中燃烧。
当然由于涉及电解质溶液，所以燃烧产物可能还要与电解质溶液反应，再写出燃烧产物与电解质溶液反应的方程式，从而得到总反应方程式。
电极反应式的书写方法
电解池的设计
电解池的组成
电解池由电源、电极、电解质溶 液和外电路组成，电极材料和电 解质溶液的选择对电解效果有重
要影响。
书写电极反应式
根据电解原理，确定阴阳极的氧化 还原物质，写出电极反应式，并注 意电子转移数和电荷守恒。
判断阴阳极
根据电解原理中氧化还原反应的方 向，判断阴阳极，阳极发生氧化反 应，阴极发生还原反应。
利用总反应式书写电极反应式
总结词
根据总反应式中各物质在电极上的转化关系，写总反应式中各物质在电极上的转化关系，写出相应的电极反应式。例如， 在碱性条件下，氢气和氧气发生电化学反应生成水，总反应式为：2H2 + O2 + 4OH- → 4H2O，根据转 化关系可以写出阳极反应式：4OH- - 4e- → 2H2O + O2。
利用离子方程式书写电极反应式
总结词
将离子方程式中的离子转化为相应的电极反应式。
详细描述
在书写电极反应式时，可以根据离子方程式的书写规则，将离子方程式中的离子转化为 相应的电极反应式。例如，在酸性条件下，铁离子和氢氧根离子发生电化学反应生成亚 铁离子和水，离子方程式为：Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3，可以写出相应的电极反应式：
总反应式为
03
$2NaCl + 2H_{2}O = 2NaOH + Cl_{2} uparrow + H_{2}
uparrow$。
氢氧燃料电池
01
正极发生还原反应，电极反应式为
$O_{2} + 4e^{-} + 4H^{+} = 2H_{2}O$。
02
负极发生氧化反应，电极反应式为
$H_{2} - 2e^{-} = 2H^{+}$。
电池电极反应式或总反应式的书写
电池电极反应式或总反应式的书写1.铝—镍电池(负极—Al，正极—Ni，电解液—NaCl溶液、O2)负极：4Al－12e－===4Al3＋；正极：3O2＋6H2O＋12e－===12OH－；总反应式：4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3。
2.镁—铝电池(负极—Al，正极—Mg，电解液—KOH溶液)负极：2Al＋8OH－－6e－===2AlO－2＋4H2O；正极：6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－；总反应离子方程式：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑。
3.锂电池一型(负极—Li，正极—石墨，电解液—LiAlCl4—SOCl2)已知电池总反应式：4Li＋2SOCl2===SO2↑＋4LiCl＋S。
试写出正、负极反应式：负极：4Li－4e－===4Li＋；正极：2SOCl2＋4e－===SO2↑＋S＋4Cl－。
4.铁—镍电池(负极—Fe，正极—NiO2，电解液—KOH溶液)已知Fe＋NiO2＋2H2O 放电充电Fe(OH)2＋Ni(OH)2，则：负极：Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2；正极：NiO2＋2H2O＋2e－===Ni(OH)2＋2OH－。
阴极：Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－；阳极：Ni(OH)2－2e－＋2OH－===NiO2＋2H2O。
5.LiFePO4电池(正极—LiFePO4，负极—Li，含Li＋导电固体为电解质)已知FePO 4＋Li 放电充电LiFePO4，则负极：Li－e－===Li＋；正极：FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4。
阴极：Li＋＋e－===Li；阳极：LiFePO4－e－===FePO4＋Li＋。
6.高铁电池(负极—Zn，正极—石墨，电解质为浸湿的固态碱性物质)已知：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O 放电充电3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，则：负极：3Zn－6e－＋6OH－===3Zn(OH)2；正极：2FeO2－4＋6e－＋8H2O===2Fe(OH)3＋10OH－。
原电池电极反应方程式的书写
[ 解析 ]
电解质为稀 H2SO4 时， Mg 和 Al 都能与稀
H2SO4 反应，但 Mg 比 Al 活泼，所以， Mg 作负极， Al 作正
极，电极反应式为 负极：Mg－2e－===Mg2＋， 正极：2H＋＋2e－===H2↑。 电解质为浓NaOH溶液时，Mg不能与浓NaOH溶液反
应，而 Al 为两性金属，能与浓 NaOH 溶液反应，所以 Al 为
负极，Mg为正极。 负极反应式为Al＋4OH－－3e－===AlO2－＋2H2O， 正极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。
练习、将铜片和铝片用导线相连，分别同时插入稀H2SO4和浓HNO3
中，写出两池的电极反应式。 解析：在稀H2SO4作电解质溶液的原电池中，较活泼的铝被 氧化作负极，铜作正极。其电极反应为：
例3
1991年，我国首创以 Al、空气、海水为原料组成的新型
电池，用作航海标志灯。这种海水电池的能量比干电池高 20 ～ 50 倍，试写出该电池的电极反应式。 [ 解析 ] 此电池是在海水中性环境中通过 Al 吸氧而建立起来
的。其负极反应式为Al－3e－===Al3＋，
正极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－。
Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。
②在酸性溶液中加H＋(2H＋＋O2－===H2O) 例如：铅蓄电池在放电时的总反应式为 Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O， 其正极反应式为 PbO2＋SO42－＋4H＋＋2e－===PbSO4＋2H2O。
3)、中性吸氧反应生碱原则
例如：铅蓄电池以H2SO4为电解质溶液，其充电时，总反应式
为2PbSO4＋2H2O===Pb＋PbO2＋2H2SO4， 其阳极反应式PbSO4＋2H2O－2e－===PbO2＋SO42－＋4H＋。
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第二课时
电极反应方程式的书写方法
负极：较活泼金属（a）
电极反应：a-ne-=an+ (氧化反应)
正极：较不活泼金属或非金属（b）
电极反应： Cm+ + me- = C(还原反应)
正负极得失电子数相等。
要求书写时，
正极电极反应式+负极电极反应式 =总反应方程式
已知其中两个可以求第三个
巩固练习
氢氧燃料电池工作原理
氢氧燃料电池 电极:Pt制作的惰性电极 反应原理: a.电解质溶液:KOH溶液 负极:2H2+4OH－－4e-＝4H2O 正极: O2＋2H2O ＋ 4e-＝4OH － 总反应：2H2＋O2＝2H2O
b.电解质溶液: HCl (盐酸) 负总正极 反极应:: 2O：H22+2H-442He＋-+=+O44H2e＝-+=22HH22OO
Zn
电解质溶液
CuCl2
H2SO4
CuSO4
HCl
4.把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用 导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为 负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时， c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量 气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱 的为( B)
A．a > b > c > d B．a > c > d > b
2、铅蓄电池（二次电池）
3、锂电池
锂是密度最小的金属，用 锂作为电池的负极，跟用 相同质量的其他金属作负 极相比较，使用寿命大大 延长。
4、新型燃料电池
燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全 部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外 界输入，同时将电极反应产物不断排出电池。
氢 氧 燃 料 电 池
2）特点： ①一次电池：不可充电，
如干电池（又称为锌锰电池，是最早使用的化学电池） ②二次电池：可循环利用，
放电过程是将 化学能转化为 电 能； 充电过程是将 电 能转化为 化学能。 ③燃料电池：可不断充入氧化剂、还原剂连续使用， 最理想的燃料是 H2 。
（1）产物为水，无污染 （2）与其它能源比，反应相同质量，放出能量多 （3）来源广
1、电解液：
。
2、电极材料：
1、电解液：
正极
，负极
。
硫酸铜、氯化铜、硝 3、电极反应式 ：
酸铜等可溶性铜盐溶液 2、电极材料：
负极：铁，
负极: Fe － 2e - = Fe 2+ . 正极: Cu2+ +2e - = Cu .
正极：铜、石墨或比
铁不活泼的其他金属
二、发展中的化学电源
1）化学电池有三大类型： 一次性电池 、 二次电池 、 燃料电池 .
二、常见的化学电池
1.干电池(一次性电池)
• (1)锌锰干电池
电极:Zn为负极,碳棒为正极 电解液：NH4Cl、ZnCl2和淀粉糊
另有黑色的MnO2粉末，吸收正极产生的H2，防止产生极化现象。
电极方程式： 负极(Zn):Zn－2e-＝Zn2＋ 正极(C)：2MnO2 + 2NH4+ + 2e-= Mn2O3+2NH3+H2O
氢氧燃料电池：2H2＋O2＝2H2O
银锌电池
Zn为负极, Ag2O为正极 电解液: KOH溶液
电极反应式: 负极:Zn＋2OH－－2e-＝Zn(OH)2 正极:Ag2O＋H2O＋2e-＝2Ag＋2OH－
总反应式: Zn＋Ag2O＋H2O＝2Ag＋Zn(OH)2
铅蓄电池：
Pb＋PbO2＋2H2SO4
放电 充电
2PbSO4＋2H2O
银锌电池：Zn＋Ag2O＋H2O＝2Ag＋Zn(OH)2
请同学们根据原电池的原理，指出下列 原电池的正极与负极分别是什么？写出电极 反应方程式和总反应方程式。
1.下列装置中能组成原电池形成电流的是( C )
A
A
Cu Cu
Zn
Cu
A
B
H2SO4
A Zn Cu
酒精
A
Zn
Cu
C
H2SO4
D，该金属
与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是( B )
A.Mg
B.Fe
C.Al
D.Cu
3.由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时， 电解质溶液的 PH( C ) A.不 B先变大后变小 C逐渐变大 D.逐渐变小
5.一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu,
该反应的的原电池正确组合是( C )
正极 负极
A
B
C
D
Zn
Cu
Cu
Fe
Cu
Zn
Zn
• (2)碱性锌锰干电池
•
随着用电器朝着小型化、多
• 功能化发展的要求，对电池的发
• 展也提出了小型化、多功能化发
• 展的要求。
•
体积小、性能好的碱性锌－
锰电池应运而生。这类电池的重要
特征是电解质溶液由原来的中性变
为离子导电性更好的碱性，负极也
由锌片改为锌粉，反应面积成倍增
长，使放电电流大幅度提高。
A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn
2、根据电极反应的本身确定。
失电子的反应→氧化反应→负极 得电子的反应→还原反应→正极
3、根据电子或电流流动方向（外电路）：
e
e
电子从负极流出 沿导线 流入正极 电流从正极流出 沿导线 流入负极 4、根据离子的定向移动（内电路）
阳离子向正极移动 阴离子向负极移动
5、根据离子方程式判断
Fe+2H+=Fe2++H2 Fe+Cu2+=Fe2++Cu
（负极）（在正极）
6、负极往往会溶解，正极往往会产生 气泡或者增重
思考题
请根据反应 2Fe3+ + Fe = 3 Fe 2+ 设计原电池，你有哪些可行方案?
Fe-Cu Fe-C Fe-Ag
FeCl3 Fe(NO3)3
C．c > a > b > d D．b > d > c > a
原电池电极名称的确定方法
1、根据电极材料的性质确定。 通常是活泼金属是负极，不活泼金属、碳棒、 化合物是正极。
练习：银锌电池是广泛用作各种电子仪器的电源，它 的反应可表示为：Ag2O+Zn+H2O ＝ 2Ag+2Zn(OH)2
请判断此电池中，负极上发生反应的物质是（ D ）
Fe(SO4)3
[练习]把A,B两种不同的未知活泼性的金属用导 线连接后同时插入稀硫酸中,结果发现A金属上
有气体产生,则下列说法正确的是( B )
A. A为正极,A较活泼 B. B为负极,B较活泼 C. A上发生的是氧化反应 D. A的质量减小
练习
请结合组成原电池的条件，将氧化还原反应： Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+设计成一个原电池。