2Al + 8OH- — 6e- = 2AlO2-
第③步:巧用水、平氢氧(最后用水分子配平氢氧原子)
2Al + 8OH- — 6e- = 2AlO2- +
4H2O
至于正极反应可用减法求得。 2、铁的吸氧腐蚀型
这类原电池的特征是看起来好像根本构不成原电池,它没有可直接看得到的自发的氧化还原反应。该原电池的电解质溶液只起导电的作用,它并不与电极反应,起氧化剂作用的是空气中的氧气。所以这类原电池的电极反应相对来说较简单:负极是被腐蚀的金属失电子变成金属阳离子,正极上是氧气被还原: O2+2H2O+4e- =4OH
3、燃料电池
燃料电池的电极反应(主要是负极的电极方程式)是一个难点。我们知道,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,虽然可燃性物质与氧气在不同的电极反应,但其总反应方程式其实是可燃物在氧气中燃烧的反应方程式。由于涉及电解质溶液,所以燃烧产物可
6
-
能还要与电解质溶液反应,如果燃烧产物与电解质溶液反应,则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。 燃料电池的正极一般是O2被还原,所以正极反应比较简单,根据电解质的情况,正极反应通常有以下三种:
①电解质溶液为中性或碱性时:O2 + 4e- + 2H2O = 4OH_;
②电解质溶液为酸性时:O2 + 4e-+4H+ = 2H2O;
③固态或熔融状态并能传导O2-的电解质:O2 + 4e- = 2O2-
此时负极反应式就可由电池总反应方程式减去正极的电极方程式得到(注意要将方程式中的氧气抵消掉)。
此外我们也可以采用第一种类型例2的方法来直接写出燃料电池的负极反应式。
例如由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池的负极反应的书写。
分析:甲醇燃烧后的产物中有CO2,CO2
会与电解质溶液中的OH-反应变成CO32-,所以第①步中甲醇的氧化产物为CO32-,相应写出
7
CH3OH — 6e- = CO32-;第②步考虑到在强碱性电解质溶液中,用OH-来平电荷,则CH3OH + 8OH- — 6e- = CO32-;第③步观察到左边有12个H,要在右边补上6个H2O,即: CH3OH + 8OH- — 6e- = CO32- + 6H2O
如果上述原电池改成酸性电解质,则可按照上述方法相应的写出负极反应为:CH3OH + H2O — 6e- = CO2 + 6H+
高中常见的原电池电极反应式的书写训练
一次电池
1、伏打电池:(负极—Zn、正极—Cu、电解液—H2SO4)
负极: 正极:
总反应方程式(离子方程式) 2、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液 负极:
H2CO3 弱酸性)
正极: 3、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液 中性或碱性)
8
总反应方程式(离子方程式)
负极: 正极: 化学方程式 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 (吸
氧腐蚀)
4Fe(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: 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+H2O 6、碱性锌锰干电池:(负极——Zn,正极——碳棒,电解液KOH糊状物)
负极: 正
9
极:
总反应化学方程式:Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnO(OH)
7、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:
8、高铁电池 (负极--Zn,正极--碳,电解液KOH和K2FeO4)
正极: 放电 负极: 总反应化学方程式:3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 9、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
10、银锌电池:(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH )
负极 : 正极 :
化学方程式 Zn + Ag2O + H2O ==
10
充电
各类原电池与电极反应式汇总



