二次电池电极反应式的书写及运用
二次电池的充放电总结

2.二次电池的充放电规律
(1)充电时电极的连接:充电的目的是使电池恢复其供电能力,因此负极应与电源的负极相连以获得电子,可简记为负接负后作阴极,正接正后作阳极。
(2)工作时的电极反应式:同一电极上的电极反应式,在充电与放电时,形式上恰好是相反的;同一电极周围的溶液,充电与放电时pH的变化趋势也恰好相反。
(2)充电时——电解池
阴极反应:PbSO4(s)+2e-===Pb(s)+SO42-(aq);
阳极反应:PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-===PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)。
3.常见充电电池-铅蓄电池介绍
铅蓄电池总反应:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)+2H2O(l)
(1)放电时——原电池
负极反应:Pb(s)+SO42-(aq)-2e-===PbSO4(s);
正极反应:PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-===PbSO4(s)+2H2O(l)。
二次电池的充电与放电方程式

二次电池的充电与放电方程式二次电池是指可以多次反复充电和放电的电池,广泛应用于各个领域。
在二次电池中,充电和放电方程式是二次电池中最基本的知识之一。
本文将围绕二次电池的充电与放电方程式进行详细讲述。
1. 二次电池的充电方程式二次电池的充电方程式可以通过化学反应来描述,常见的充电方程式如下:正极:PbO2 + H2SO4 + 2e- → PbSO4 + 2H2O负极:Pb + H2SO4 → PbSO4 + 2H+ + 2e-整个反应:Pb + PbO2 + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O其中,正极物质为二氧化铅(PbO2),负极物质为铅(Pb),电解液为硫酸(H2SO4),正极的电子被负极吸收,同时化学反应产生二氧化铅和铅。
2. 二次电池的放电方程式二次电池的放电方程式可以通过化学反应来描述,常见的放电方程式如下:正极:PbSO4 + 2H+ + 2e- → Pb + H2SO4负极:PbSO4 + 2e- → Pb + SO4-整个反应:PbSO4 + PbSO4 + 2H+ + 2SO4- → 2Pb + 2PbSO4 + 2H2O其中,正极物质为硫酸铅(PbSO4),负极物质为铅(Pb)和硫酸根离子(SO4-),化学反应中,负电荷的电子从负极流向正极,同时正负极的化学物质发生化学反应,释放出化学能并转化为电能。
3. 二次电池充放电方程式的关系二次电池的充放电方程式是相互关联的,可通过化学反应来了解。
在充电时,化学物质经化学反应产生电能储存于电池中;在放电时,电能被释放出来,化学物质经过化学反应氧化、还原,同时化学能转化为电能输出。
然后通过在不断的反复充放电中,原料经过化学反应不断变化,不断氧化、还原反应,经过一系列反应与转化,达到不断循环利用的目的。
4. 二次电池的应用二次电池在当代应用中发挥着重要作用,被广泛应用于各个领域,尤其是在无线通信、电动汽车、储能等领域。
二次电池的优点在于被电能直接作用,方便快速,且可重复循环,减少了废弃物对环境的污染。
电极的判断与电极方程式的书写

高三化学专题复习电极的判断与电极方程式的书写一、电极的判断1.原电池中的电极名称:负极和正极(由原电池反应本身决定)负极:失电子(电子流出)即发生氧化反应的一极。
正极:得电子(电子流入)即发生还原反应的一极。
2.电解池中的电极名称:阴极和阳极(由外接电源电极决定)阴极:与直流电源负极相连接的电极(电子流入,发生还原反应)阳极:与直流电源正极相连接的电极(电子流出,发生氧化反应)3.可充电电池(二次电池)负极放电发生氧化反应,充电时负极发生还原反应即为阴极正极放电发生还原反应,充电时正极发生氧化反应即为阳极因此,可充电电池的负极即为阴极,正极即为阳极。
4.电极的判断方法:(1)由总反应式判断发生氧化反应的电极为负极原电池中发生还原反应的电极为正极发生氧化反应的电极为阳极(阳极得到氧化产物)电解池中发生还原反应的电极为阴极(阴极得到还原产物)(2)由电子(或电流)流向判断电子流出的一极是负极原电池中电子流入的一极是正极电子流入的是阴极电解池中电子流出的是阳极(3)由电解质中阴、阳离子移动的方向判断阳离子移向正极阳离子移向阴极原电池中电解池中阴离子移向负极阴离子移向阳极二、电极方程式书写方法1.确定电极名称:先判断电化学装置是原电池还是电解池,并确定电极名称。
2.分析电极上变化:分析电极上发生反应的物质及其所含元素价态的变化,从而确定得失电子的多少。
3.确定电极产物:分析电极产物时,一定要考虑电解质的成份,电极产物是否与电解质发生反应。
4.书写出电极反应式:电极方程式均为氧化还原反应的半反应式(氧化反应或还原反应),均为离子方程式,要按离子方程式的要求书写,满足电荷守恒,原子守恒;两极反应式中得失电子数目要相等,两极方程式相加即为总反应式。
正极反应式 + 负极反应式 = 原电池总反应式阳极反应式 + 正极反应式 = 电解总反应式因此,若已知总反应式和某一极电极方程式,可求出另一极电极方程式。
【例1】有人设计以Pt和Zn为电极材料,埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。
电池的电极反应式的书写

高中常见的原电池电极反应式的书写一、一次电池1、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性)负极: Fe–2e-==Fe2+正极: 2H++2e-==H2↑离子方程式 Fe+2H+==H2↑+Fe2+2、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液中性或碱性)负极: 2Fe–4e-==2Fe2+正极: O2+2H2O+4e-==4OH化学方程式 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程)3、碱性锌锰干电池:(负极—Zn、正极—C、电解液KOH 、MnO2的糊状物)负极: Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH)2正极: 2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnOOH +2 OH-化学方程式 Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnOOH4、银锌电池:(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH )负极:Zn+2OH––2e-== Zn(OH)2正极:Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH-化学方程式 Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag5、铝–空气–海水(负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水)负极:4Al-12e-==4Al3+正极:3O2+6H2O+12e-==12OH-总反应式为: 4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3(铂网增大与氧气的接触面)6、锂电池一型:(负极–金属锂、正极–石墨、电解液LiAlCl4–SOCl2)负极:8Li -8e-=8 Li +正极:3SOCl2+8e-=SO32-+2S+6Cl-化学方程式 8Li+ 3SOCl2 === Li2SO3 + 6LiCl + 2S二、二次电池(又叫蓄电池或充电电池)1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO2 电解液—浓硫酸)放电时负极: Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极: PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O充电时阴极: PbSO4 + 2H+ + 2e-== Pb+H2SO4阳极: PbSO4 + 2H2O - 2e-== PbO2 + H2SO4 + 2H+总化学方程式 Pb+PbO2 + 2H2SO4放电2PbSO4+2H2O2、铁--镍电池:(负极-- Fe 、正极—NiO 2、电解质溶液为KOH溶液)放电时负极: Fe-2e—+ 2 OH– == Fe (OH)2正极: NiO2 + 2H2O + 2e—== Ni(OH)2 + 2 OH–充电时 阴极: Fe (OH)2 + 2e —== Fe + 2 OH –阳极: Ni(OH)2 -2e —+ 2 OH – == NiO 2 + 2H 2O总化学方程式 Fe + NiO 2+ 2H 2O充电放电 Fe (OH)2 + Ni(OH)2 3、LiFePO 4电池(正极—LiFePO 4,负极—石墨,含Li +导电固体为电解质)放电时 负极: Li - e — ==Li +正极: FePO 4 + Li + + e —== LiFePO 4充电时: 阴极: Li + + e —== Li阳极: LiFePO 4-e —== FePO 4 + Li +总化学方程式 FePO 4 + Li放电 LiFePO 4三、燃料电池(一)氢氧燃料电池1、电解质是KOH 溶液(碱性电解质)负极:H 2 – 2e - + 2OH — === 2H 2O正极:O 2 + H 2O + 4e - === OH —总反应方程式 2H 2 + O 2 === 2H 2O2、电解质是H 2SO 4溶液(酸性电解质) 负极:H 2 –2e - === 2H +正极:O 2 + 4H + + 4e - === 2H 2O总反应方程式 2H 2 + O 2 === 2H 2O (二)甲醇燃料电池1.碱性电解质(铂为两极、电解液KOH 溶液) 正极:3O 2 + 12e - + 6H 20=== 12OH - 负极:2CH 3OH – 12e - + 16OH — === 2CO 32- +12H 2O 总反应方程式 2CH 3OH + 3O 2 + 4KOH === 2K 2CO 3 + 6H 2O2. 酸性电解质(铂为两极、电解液H 2SO 4溶液)正极:3O 2 + 12e -- + 12H +== 6H 2O (还原反应)负极:2CH 3OH –12e - +2H 2O==12H ++2CO 2总反应式 2CH 3OH + 3O 2 === 2CO 2 + 4H 2O(三)CO 燃料电池1、熔融盐(铂为两极、Li 2CO 3和Na 2CO 3的熔融盐作电解质,CO 为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气)正极: O 2 + 4e - + 2CO 2 = 2CO 32--负极: 2CO +2CO 32- – 4e - ==4CO 2总反应式: 2CO + O 2 = 2CO 2(四)甲烷燃料电池1.碱性电解质(铂为两极、电解液KOH 溶液)正极: 2O 2 + 2H 2O + 8e - == 8 OH — 负极: CH 4 + 10OH —-- 8e - == CO 32- + 7H 2O 总反应方程式 CH 4 + 2KOH+ 2O 2 === K 2CO 3 + 3H 2O2、酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)正极: 2O2 + 8e- + 8H+ == 4H2O负极: CH4 -- 8e- + 2H2O == 8H+ + CO2总反应方程式 CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O。
电极反应式

谢谢!
(2014全国大纲卷)9.右图是在航天用高压氢镍电池基础上发 展起来的一种金属氢化物镍电池(MH-Ni电池)。下列有关 说法不正确的是
A.放电时正极反应为:NiOOH+H2O+e-→Ni(OH)2+OH- B.电池的电解液可为KOH溶液 C.充电时负极反应为:MH+OH-→H2O+M+e- D.MH是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高
二轮复习专题
电极反 电极的判断、电极反应式的书写
有关电化学的计算内容(能量密度,电解液 pH、质量变化、复原物质,离子迁移、两极产 物等的计算)
小组讨论(一轮回顾)
一、原电池中正负极的判断方法有哪些?电极反应式 的书写时需要注意什么?
二、电解池中阴阳极的判断方法有哪些?放电粒子如 何判断?电极反应式的书写时需要注意什么?
(2)电化学降解NO3-的原 理如图所示。
①.....阴极反应式为: ______________.
2NO3-+6H2O+10e-=N2+12OH-
五、电极反应式考点变化趋势
电解质溶液环境对放电产物的影响(离子放电) 分子放电
相反电荷离子放电 电解过程有机物参与放电
六、课后反思练习
(2014年石家庄市质检二) 27 .(6)步骤Ⅶ中,Te的获得
三、二次电池电极反应式的书写
阳 极 反 写 正 极
二次电池
阴 极
反 写 负 极
四、典型习题过关
锂离子电池
(1)锂离子电池实例
(2013全国新课标卷Ⅰ)27.锂离子电池的应用很广,其正 极材料可再生利用。某离子电池正极材料有钴酸锂 (LiCoO2),导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电 池阴极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。现欲利用以下 工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件为给 出)。 (5)充放电过程中,发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化, 写出放电时电池反应方程式_____________________。 原电池: (-) LixC6-xe-=6C+xLi+ (+) Li1-xCoO2+xe-+xLi+=LiCoO2
完整版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. 铝一镍电池(负极一Al ,正极一Ni ,电解液一NaCI 溶液、Q )负极:4AI — 12e ===4AI ;正极:3Q + 6H2O + 12e _ ===120H ;总反应式:4AI + 3Q + 6fO===4AI (OH )3。
2. 镁一铝电池(负极一AI ,正极一Mg 电解液一KOH 溶液)负极:2AI + 80H — 6e _ ===2AIO + 4H0;正极:6H2O+ 6e _ ===3H f + 6OH —;总反应离子方程式: 2AI + 2OH + 2fO===2AlO + 3H4。
3. 锂电池一型(负极一Li ,正极一石墨,电解液一LiAICI 4—SOC2)已知电池总反应式: 4Li + 2SOCb===SOf + 4LiCI + S 。
试写出正、负极反应式:负极:4Li — 4e _ ===4Li +; 正极:2SOC2+ 4e _ ===SOf + S + 4CI _。
4. 铁一镍电池(负极一Fe ,正极一NiO2,电解液一KOH 溶液)放申已知 Fe + NiO2+ 2fO 充电 Fe (OH )2+ Ni (OH )2,则:负极:Fe — 2e _ + 2OH ===Fe(OH);正极:Ni6+ 2fO+ 2e _ ===Ni(OH)2+ 2OH 。
阴极:Fe(OH )2+ 2e _ ===Fe+ 2OH ;阳极:Ni(OH) 2 — 2e _ + 2OH ===NiQ + 2fO 。
5. LiFePO 4电池(正极一LiFePO4,负极一Li ,含Li +导电固体为电解质) 「川 放电 … 已知 FePO + Li 充电 LiFePO4,贝U 负极: Li — e _===Li + ;正极: FePQ + Li ++ e _ ===LiFePQ 。
阴极: Li + + e _ ===Li ; 阳极: LiFePO4 — e _ ===FeP(4+ Li。
常见原电池、电解池的电极反应及电池反应的小结
常见原电池、电解池的电极反应及电池反应的小结一、一次电池1、伏打电池:(负极—Zn,正极—Cu,电解液—H2SO4)负极:正极:总反应离子方程式Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+2、铁碳电池(析氢腐蚀):(负极—Fe,正极—C,电解液——酸性)负极:正极:总反应离子方程式Fe+2H+==H2↑+Fe2+3、铁碳电池(吸氧腐蚀):(负极—Fe,正极—C,电解液——中性或碱性)负极:正极:总反应化学方程式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2;(铁锈的生成过程) 4.铝镍电池:(负极—Al,正极—Ni,电解液——NaCl溶液)负极:正极:总反应化学方程式:4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池)5、普通锌锰干电池:(负极——Zn,正极——碳棒,电解液——NH4Cl糊状物)负极:正极:总反应化学方程式:Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O6、碱性锌锰干电池:(负极——Zn,正极——碳棒,电解液KOH糊状物)负极:正极:总反应化学方程式:Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnO(OH)7、银锌电池:(负极——Zn,正极--Ag2O,电解液NaOH )负极:正极:总反应化学方程式:Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag8、镁铝电池:(负极--Al,正极--Mg,电解液KOH)负极(Al):正极(Mg):总反应化学方程式:2Al + 2OH-+ 6H2O =2【Al(OH)4】-+ 3H2↑9、高铁电池(负极--Zn,正极--碳,电解液KOH和K2FeO4)正极:负极:总反应化学方程式:3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH放电充电10、镁/H2O2酸性燃料电池正极:负极:总反应化学方程式:Mg+ H2SO4+H2O2=MgSO4+2H2O二、充电电池1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO2 电解液—稀硫酸)负极:正极:总化学方程式Pb+PbO2 + 2H2SO4==2PbSO4+2H2O2、镍镉电池(负极--Cd、正极—NiOOH、电解液: KOH溶液)放电时负极:正极:总化学方程式Cd + 2NiOOH + 2H2O===Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2三、燃料电池1、氢氧燃料电池:总反应方程式: 2H2 + O2 === 2H2O(1)电解质是KOH溶液(碱性电解质)负极:正极:(2)电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)负极:正极:(3)电解质是NaCl溶液(中性电解质)负极:正极:2、甲醇燃料电池(注:乙醇燃料电池与甲醇相似)(1)碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极:负极:总反应化学方程式:2CH3OH + 3O2 + 4KOH=== 2K2CO3 + 6H2O(2)酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)正极:负极:总反应式2CH3OH + 3O2 === 2CO2 + 4H2O3、CO燃料电池(铂为两极、电解液H2SO4溶液)总反应方程式为:2CO +O2 =2CO2正极:负极:4、甲烷燃料电池(1)碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极:负极:总反应方程式:CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O(2)酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)总反应方程式:CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O 正极:负极:5、肼(N2H4)燃料电池(电解质溶液是20%~30%的KOH溶液)总反应方程式:N2H4+ O2 === N2 +2H2O正极:负极:6、H2、Cl2电池(铂为两极,一极为H2,另一极为Cl2,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液)正极:负极:总反应方程式:7、A g、Cl2电池(负极—Ag 、正极—铂,通入Cl2,电解液: 1 mol·L-1盐酸)正极:负极:总反应方程式:2Ag+ Cl2==2 Ag Cl8、H2、N2电池(铂为两极,一极为H2,另一极为N2,电解质溶液是盐酸、氯化铵溶液)正极:负极:总反应方程式:3H2 + N2 +2HCl==2 NH4Cl四、非水电池1、氢氧电池:一极为H2,另一极为空气与CO2的混合气,电解质为熔融K2CO3(盐)负极:正极:总反应方程式2H2 + O2 === 2H2O2、固体酸燃料电池(一极通入空气,另一极通入H2;电解质是CsHSO4固体传递H+)负极:正极:总反应方程式2H2 + O2 === 2H2O3、新型燃料电池(一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体)正极:负极:总反应方程式:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O4、CO电池(一极为CO,另一极为空气与CO2的混合气,Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质)正极:负极:总反应方程式O2 +2CO==4CO25、Li-Al/FeS电池(一级是Li-Al合金,一极是粘有FeS的石墨,电解质是Li2CO3熔融盐)正极:负极:总反应方程式:2Li+FeS=Li2S+Fe五、电解池1、写出下列电解池的电极反应式和总反应式(1)用惰性电极电解硫酸钠溶液:若要恢复到原溶液浓度,加入一定量____________ 阳极: 。
高中常见原电池电极反应式书写总结演示教学
高中常见的原电池电极反应式的书写1、伏打电池:(负极—Zn,正极—Cu,电解液—H2SO4)负极:Zn–2e-==Zn2+(氧化反应)正极:2H++2e-==H2↑(还原反应)总反应离子方程式Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+2、铁碳电池(析氢腐蚀):(负极—Fe,正极—C,电解液——酸性)负极:Fe–2e-==Fe2+(氧化反应)正极:2H++2e-==H2↑(还原反应)总反应离子方程式Fe+2H+==H2↑+Fe2+3、铁碳电池(吸氧腐蚀):(负极—Fe,正极—C,电解液——中性或碱性)负极:2Fe–4e-==2Fe2+(氧化反应)正极:O2+2H2O+4e-==4-OH(还原反应)总反应化学方程式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 ;2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程)4.铝镍电池:(负极—Al,正极—Ni,电解液——NaCl溶液)负极:4Al–12e-==4Al3+(氧化反应)正极:3O2+6H2O+12e-==12-OH(还原反应)总反应化学方程式:4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池)5、铝–空气–海水(负极--铝,正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料,电解液--海水)负极:4Al-12e-==4Al3+ (氧化反应)正极:3O2+6H2O+12e-==12OH-(还原反应)总反应式为:4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3(铂网增大与氧气的接触面)(海洋灯标电池)6、普通锌锰干电池:(负极——Zn,正极——碳棒,电解液——NH4Cl糊状物)负极:Zn–2e-==Zn2+(氧化反应)正极:2MnO2+2NH4++2e-==Mn2O3 +2NH3+H2O(还原反应)总反应化学方程式:Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O7、碱性锌锰干电池:(负极——Zn,正极——碳棒,电解液KOH糊状物)负极:Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH)2(氧化反应)正极:2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnO(OH) +2OH-(还原反应)总反应化学方程式:Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnO(OH)8、银锌电池:(负极——Zn,正极--Ag2O,电解液NaOH )负极:Zn+2OH-–2e-== ZnO+H2O(氧化反应)正极:Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2OH-(还原反应)总反应化学方程式:Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag9、镁铝电池:(负极--Al,正极--Mg,电解液KOH)负极(Al):2Al + 8OH-+6e-=2AlO2-+4H2O(氧化反应)正极(Mg):6H2O + 6e-=3H2↑+6OH–总反应化学方程式:2Al + 2OH-+ 2H2O =2AlO2-+ 3H2↑10、一次性锂电池:(负极--金属锂,正极--石墨,电解液:LiAlCl4-SOCl2)负极:8Li -8e-=8 Li + 正极:3SOCl2+8e-=SO32-+2S+6Cl-总反应化学方程式8Li+3SOCl=== Li SO+6LiCl +2S放电时:负极:Pb-2e-+SO42-==PbSO4正极:PbO2+2e-+4H++SO42-==PbSO4+2H2O总化学方程式Pb+PbO2 + 2H2SO4==2PbSO4+2H2O2、镍镉电池(负极--Cd、正极—NiOOH、电解液: KOH溶液)放电时负极:Cd-2e—+ 2 OH– == Cd(OH)2Ni(OH)2+Cd(OH)2正极:2NiOOH + 2e—+ 2H2O == 2Ni(OH)2+ 2OH–总化学方程式Cd + 2NiOOH + 2H2O===Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2精品文档3、铁--镍电池:(负极-- Fe 、正极—NiO2、电解质溶液为KOH溶液)放电时负极:Fe-2e—+ 2 OH–== Fe (OH)2(氧化反应)正极:NiO2+ 2H2O + 2e—== Ni(OH)2 + 2 OH–(还原反应)充电时阴极:Fe (OH)2+ 2e—== Fe + 2 OH–(还原反应)阳极:Ni(OH)2-2e—+ 2 OH–== NiO 2+ 2H2O (氧化反应)总化学方程式Fe + NiO 2+ 2H2O === Fe (OH)2+ Ni(OH)24、LiFePO4电池(正极—LiFePO4,负极—石墨,含Li+导电固体为电解质)放电时负极:Li -e—==Li +(氧化反应)正极:FePO4+ Li++ e—== LiFePO4(还原反应)充电时阴极:Li++ e—== Li (还原反应)阳极:LiFePO4-e—== FePO4+ Li+(氧化反应)总化学方程式FePO4 + Li====== LiFePO45、氢--镍电池:(负极-LaNi5储氢合金、正极—NiOOH、电解质KOH+LiOH)放电时负极:LaNi5H 6-6e—+ 6OH–== LaNi5+ 6H2O (氧化反应)正极:6NiOOH +6e—+ 6H2O ==6 Ni(OH)2+ 6OH–(还原反应)充电时阴极:LaNi5+6e—+ 6H2O== LaNi5H 6+ 6OH–(还原反应)阳极:6 Ni(OH)2-6e—+ 6OH–== 6NiOOH + 6H2O (氧化反应)总化学方程式LaNi5H 6+ 6NiOOH LaNi5+ 6Ni(OH)26、高铁电池:(负极—Zn、正极---石墨、电解质为浸湿固态碱性物质)放电时负极:3Zn -6e- + 6 OH–== 3 Zn(OH)2(氧化反应)正极:2FeO42—+6e-+ 8H2O ==2 Fe (OH)3+ 10OH-(还原反应) 充电时阴极:3Zn(OH)2 +6e-==3Zn + 6 OH–(还原反应)阳极:2Fe(OH)3-6e-+ 10OH–==2FeO42—+ 8H2O (氧化反应) 总化学方程式3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH7、锂电池二型(负极LiC6、正极含锂的二氧化钴LiCoO2、充电时LiCoO2中Li被氧化,Li+还原以Li原子形式嵌入电池负极材料碳C6中,以LiC6表示)放电时负极: LiC6–xe-=Li(1-x)C6+ x Li+(氧化反应)正极:Li(1-x)CoO2+ xe-+ x Li+== LiCoO2(还原反应)充电时阴极:Li(1-x)C6+ x Li++ xe-=LiC6(还原反应)阳极:LiCoO2–xe-=Li(1-x)CoO2+ x Li+(氧化反应)+ LiC LiCoO+ Li(1-x)C总反应方程式Li(1-x)CoO1、氢氧燃料电池氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂(Pt)或石墨做电极材料,负极通入H2,正极通入O2,总反应为:2H2+ O2 === 2H2O电极反应特别要注意电解质,有下列四种情况,但总反应式均相同:(1)电解质是KOH溶液(碱性电解质)负极:2H2–4e-+ 4OH—=== 4H2O 正极:O2+ 2H2O + 4e-=== 4OH—总反应方程式: 2H2+ O2=== 2H2O(2)电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)负极:2H2–4e-=== 4H+正极:O2+ 4H++ 4e-=== 2H2O总反应方程式2H2+ O2=== 2H2O(3)电解质是NaCl溶液(中性电解质)负极:2H2–4e-=== 4H+正极:O2+ 2H2O + 4e-=== 4OH—总反应方程式2H2+ O2=== 2H2O精品文档(4)电解质为熔融K2CO3(盐)负极:2H2–4e-+2CO32-=== 2CO2↑+2H2O 正极:O2+ 4e-+2CO2=== 2CO32—总反应方程式2H2+ O2=== 2H2O说明:1、碱性溶液反应物、生成物中均无H+ 2、水溶液中不能出现O2-3、中性溶液反应物中无H+ 和OH-—4、酸性溶液反应物、生成物中均无OH-2、甲醇燃料电池(注:乙醇燃料电池与甲醇相似)(1)碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极:3O2 + 12e-+ 6H2O=== 12OH-负极:2CH3OH –12e-+ 16OH—=== 2CO32-+12H2O 总反应化学方程式:2CH3OH + 3O2 + 4KOH=== 2K2CO3 + 6H2O总反应离子方程式:2CH3OH + 3O2 + 4OH-=== 2CO32-+ 6H2O(2)酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)正极:3O2 + 12e-+ 12H+ == 6H2O 负极:2CH3OH –12e-+2H2O==12H++2CO2总反应式2CH3OH + 3O2 === 2CO2 + 4H2O3、CO燃料电池(总反应方程式均为:2CO +O2 =2CO2)(1)熔融盐(铂为两极、Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质,CO入负极,空气与CO2的混合气入正极)正极:O2 +4e-+2CO2 =2CO32-负极:2CO+2CO32-–4e-==4CO2(2)酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)正极:O2 + 4e-+ 4H+ == 2H2O 负极:2CO –4e-+ 2H2O== 2CO2+4H+4、肼燃料电池(铂为两极、电解液KOH溶液)正极:O2+ 2H2O + 4e-== 4OH—(还原反应)负极:N2H4+ 4OH—- 4e-== N2+ 4H2O (氧化反应)总反应方程式N2H4+ O2=== N2+ 2H2O4、甲烷燃料电池1.碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极:2O2+ 2H2O + 8e-== 8OH—负极:CH4+ 10OH—-8e-== CO32-+ 7H2O总反应方程式:CH4+ 2KOH+ 2O2=== K2CO3+ 3H2O2、酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)正极:2O2+ 8e-+ 8H+ == 4H2O 负极:CH4-8e-+ 2H2O == 8H+ + CO2总反应方程式CH4+ 2O2=== CO2+ 2H2O5、丙烷燃料电池(铂为两极、正极通入O2和CO2、负极通入丙烷、电解液有三种)1.电解质是熔融碳酸盐(K2CO3或Na2CO3)正极:5O2+ 20e-+ 10CO2== 10CO32- (还原反应)负极:C3H8-- 20e-+ 10CO32-== 3CO2+ 4H2O (氧化反应)精品文档。
电极反应式的书写技巧
电化学中电极反应式的书写技巧电化学中电极反应式的书写不仅是电化学教学的重点和难点,更是高考的热点题型之一,下面就如何正确书写电极反应式进行了较为详尽的归纳总结,旨在“抛砖引玉”。
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,如Al-Cu-NaHCO3溶液构成的原电池中,因Al失去电子生成的Al3+能与HCO3-反应:Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,故铝件(负极)上发生的反应为:Al-3e-+3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,而不是仅仅写为:Al-3e-=Al3+。
3、若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,电极反应式中不能出现H+,且水必须写入正极反应式中,与O2结合生成OH-,若电解质溶液为酸性,电极反应式中不能出现OH-,且H+必须写入正极反应式中,与O2结合生成水。
如例1、例2。
4、正负极反应式相加(电子守恒)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电极反应式,即得到较难写出的电极反应式。
如例2。
例1、有人设计以Pt和Zn为电极材料,埋入人体内作为作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。
它依靠跟人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作,试写出该电池的两极反应式。
解析:金属铂是相对惰性的,金属锌是相对活泼的,所以锌是负极,Zn失电子成为Zn2+,而不是ZnO或Zn(OH)2,因为题目已告诉H+参与作用。
正极上O2得电子成为负二价氧,在H+作用下肯定不是O2-、OH-等形式,而只能是产物水。
故发生以下电极反应:负极:2Zn-4e-= 2Zn2+,正极:O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O 。
二次电池电极反应
二次电池电极反应
二次电池的电极反应是指在充放电过程中,电池的正负极之间发生的化学反应。
具体的电极反应取决于所使用的电池类型。
常见的二次电池类型包括铅酸电池、镍镉电池、锂离子电池等。
以下是它们的电极反应示例:
1. 铅酸电池:
正极反应:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- → PbSO4 + 2H2O
负极反应:Pb + SO42- → PbSO4 + 2e-
整体反应:PbO2 + Pb + 4H+ + 2SO42- → 2PbSO4 + 2H2O
2. 镍镉电池:
正极反应:Cd(OH)2 + 2Ni(OH)3 → Cd(NiOH)4 + 4OH-
负极反应:Cd + 2OH- → Cd(OH)2 + 2e-
整体反应:2Ni(OH)3 + Cd + 2OH- → Cd(NiOH)4
3. 锂离子电池:
正极反应:LiCoO2 → Li1-xCoO2 + xLi+ + xe-
负极反应:xLi+ + xe- + 6C → LixC6
整体反应:LiCoO2 + xLi+ + xe- + 6C → Li1-xCoO2 + LixC6 需要注意的是,以上只是常见二次电池中的部分电极反应示例,不同类型的电池会有不同的电极反应。
这些反应过程是通过离子在电解质中的迁移和电子在电极间的传递来实现电池的充放电过程,从而实现能量的转化和储存。
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二次电池电极反应式的书写及应用
江西省修水县第一中学 付小勤 332400
摘要:二次电池又称充电电池或蓄电池,其工作过程包括放电过程和充电过程,其电极名称的确立和电极反应式的书写及应用是长期以来困惑广大师生的难点,也是历年来高考的热点和焦点。
作者根据二十多年来的高三教学实践和探索,总结了如下经验和体会。
关键词:二次电池 电解质 电荷守恒 元素守恒
一、电极名称的确立
二次电池的放电过程相当于原电池的工作过程,电极叫正、负极,升价(失电子)作负极,降价(得电子)作正极;二次电池的充电过程相当于电解池的工作过程,电极叫阴、阳极,升价(失电子或连外电源正极)的作阳极,降价(得电子或连外电源负极)的作阴极。
二、电极反应式的书写方法
先根据总化学方程式中充电或放电方向的化合价升、降数确定该电极反应中的得、失电子数,然后结合有关电解质溶液.....,利用电荷守衡....
定律,确定该电极反应的生成物和反应物,最后根据根据元素守恒....
定律,确立并配平其它物质。
见例题1。
例题讲析
例1:高铁电池总反应为:3Zn +2K 2FeO 4+8H 2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
试分别写出充电和放电时各电极的名称及各电极反应式。
解析:放电过程相当于原电池的工作过程。
(1)电极名称的确立
根据总化学方程式从左至右方向的化合价升降情况可判断,放电 充电
Zn(升价)作负极,K2FeO4(降价)作正极;
(2)电极反应式的书写
正极:①、先根据总化学方程式从左至右方向K2FeO4降价数及还原产物写出:FeO42-+3e-—Fe(OH)3
②、然后根据电荷守恒定律,可能存在两种情况:或在①式的左边加上5个H+,或在①式的右边加上5个OH-,但结合题中有关电解质溶液,溶液中不可能存在H+。
因此,只能是第2种情况成立,则①式中改写成:FeO42-+3e-—Fe(OH)3+5OH-。
③、再根据元素守恒定律,确立并配平其它物质,将“—”改成“=”。
②式中只有在左边加上4个H2O才能使氢、氧元素守恒,再检查铁元素已守恒。
因此,该正极反应式最终为:FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-。
负极:①、先根据总化学方程式从左至右方向Zn升价数及氧化产物写出:Zn-2e-—Zn(OH)2。
②、然后根据电荷守恒定律,可能存在两种情况:或在①式的左边加上2个OH-,或在①式的右边加上2个H+,但结合题中有关电解质溶液,溶液中不可能存在H+。
因此,只能是第1种情况成立,则①式中改写成:Zn-2e- +2OH-—Zn(OH)2。
③、再根据元素守恒定律,确立并配平其它物质,将“—”改成“=”。
检查②式中发现各元素均已守恒,无需再确立其它物质和配平。
因此,该负极反应式最终为:Zn-2e- +2OH-=Zn(OH)2。
指出:如已写出一电极反应式,则另一电极反应式也可用总反应式相减而得到。
但是,我这是分析书写的方法和过程,暂时不谈减法。
充电过程相当于电解池的工作过程。
(1)电极名称的确立
根据总化学方程式从右至左方向的化合价升降情况可判断,Fe(OH)3(升价)作阳极,Zn(OH)2(降价)作阴极。
(2)电极反应式的书写
阳极:①、先根据总化学方程式从右至左方向Fe(OH)3升价数及氧化产物写出:Fe(OH)3-3e-—FeO42-。
②、然后根据电荷守恒定律,可能存在两种情况:或在①式的左边加上5个OH-,或在①式的右边加上5个H+,但结合题中有关电解质溶液,溶液中不可能存在H+。
因此,只能是第1种情况成立,则①式中改写成:Fe(OH)3-3e-+5OH-—FeO42-。
③、再根据元素守恒原理,确立并配平其它物质,将“—”改成“=”。
②式中只有在右边加上4个H2O才能使氢、氧元素守恒,再检查铁元素已守恒。
因此,该阳极反应式最终为Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2O。
阴极:按上述所讲析的方法,阴极反应式为:Zn(OH)2+2e-=Z n+2OH-(分析过程略)。
指出:如写出一电极反应式,则另一电极反应式也可用总反应式相减而得到。
但是,我这是分析书写的方法和过程,暂时不谈减法。
三、两点补充
1、其它原电池或电解池中如已知总化学方程式或根据已知条件可写出总化学方程式,也可以利用上述方法,写出电极反应式。
见例题
2、3。
2、根据已知条件写出总化学方程式时,应结合有关电解质溶液。
如有的电解质溶液不与生成物发生化学反应,则总方程式不变,仍按原总方程式写出电极反应式;如有的电解质溶液可与生成物发生化学反应,则总方程式会发生改变,应按改变后的总
方程式写出电极反应式。
见例题3中第(2)问。
四、应用
如是二次电池装置,可根据二次电池电极反应式的书写方法(见上述二)来书写电极反应式;如是其它的原电池或电解池装置,可以按照两点补充(见上述三)及二次电池的电极反应式的书写方法(见上述二)来书写。
例题2:新型氢氧燃料电池可以根据不同的电解质设计成不同的装置,已知下列4种电解质溶液,请写出相应的电极反应式。
⑴若以磺酸类质子作电解质:
则正极、负极。
⑵若以KOH作电解质:
则正极、负极。
⑶若以熔融的氧化锆和氧化钇的混和物作电解质:
则正极、负极。
⑷若以熔融的碳酸钾作电解质,且在正极充入氧气和二氧化
碳:
则正极、负极。
参考答案:
(1)正极:O2+4H++4e-=2H2O 负极:H2-2e-=2H+
(2)正极:O2+2H2O +4e-=40H-负极:H2 -2e-+20H-=2H2O
(3)正极:O2+4e-=2O2-负极:H2 -2e-+O2-=H2O
(4)正极:O2+4e-+2CO2=2CO32-负极:H2-2e-+CO32-=CO2+H2O
例题3:摩托罗拉公司开发出以甲醇为原料,分别以下列4种物质为电解质的高效燃料电池,请写出相应的电极反应式。
⑴若以磺酸类质子作电解质:
则正极、负极。
⑵若以KOH作电解质:
则正极、负极。
⑶若以熔融的氧化锆和氧化钇的混和物作电解质:
则正极、负极。
⑷若以熔融的碳酸钾作电解质,且在正极充入氧气和二氧化
碳:
则正极、负极。
强调:例3中的第(2)问由于KOH溶液与生成的CO2发生了化学反应,则总化学反应方程式应变为:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O。
因此,需要用改变的这个总化学方程式进行分析
参考答案:
(1)正极:4H++O2+4e-=2H2O 负极:CH3OH-6e-+H2O =CO2+6H+ (2)正极:O2+2H2O +4e-=4OH-负极:CH3OH-6e-+8OH -=CO32-+6H2O (3)正极:O2+4e-=2O2-负极: CH3OH-6e-+3O2-=CO2+2H2O (4)正极:O2+4e-+2CO2=2CO32-负极:CH3OH-6e-+3CO32-=2H2O +4CO2上述是我个人在二十多年的高三教学中的一些心得体会和经验,由于水平有限,肯定有许多不到之处,希望得到大家的批评和指正。
个人简介:
付小勤,男,现年46岁,江西省修水县一中教师,高级教师,九江市学科带头人,江西省骨干教师,主持的省级课题《培养高中学生化学学科探究能力的教学策略研究》于2009年11月立项,从事高三化学教学二十多年,最近两年多从事高中新课程教学,教学过程中积累了一些经验和体会。