高考化学陌生电极反应式书写教师版

高考化学陌生电极反应式书写教师版

高中常见的原电池（化学电源）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） Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+‎ ‎ 2、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性)‎ ‎ 负极： 正极： ‎ 总反应方程式（离子方程式） Fe+2H+==H2↑+Fe2+ (析氢腐蚀)‎ ‎3、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、电解液 中性或碱性)‎ 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)‎ ‎5、普通锌锰干电池：(负极—Zn、正极—C 、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物)‎ 负极： 正极： ‎ ‎6、碱性锌锰干电池：（负极—Zn、正极—C、 电解液KOH 、MnO2的糊状物）‎ 负极： 正极： ‎ 化学方程式 Zn +MnO2 +H2O == ZnO + Mn(OH)2‎ ‎7、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 == Zn(OH)2 + 2Ag ‎8、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 ： 正极 ： ‎ 总反应式为： 4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3 （铂网增大与氧气的接触面）‎ ‎9、镁---铝电池 （负极--Al、正极--Mg 电解液KOH） ‎ 负极(Al)： 正极(Mg）： ‎ 化学方程式： 2Al + 2OH– + 6H2O ＝ 2〔Al（OH）4〕—+ 3H2‎ 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： ‎ 正极： ‎ ‎ 充电时 阴极： ‎ 阳极： ‎ 总化学方程式 Pb＋PbO2 + 2H2SO42PbSO4+2H2O ‎4、镍--镉电池（负极--Cd 、正极—NiOOH、电解质溶液为KOH溶液）‎ ‎ 放电时 负极： ‎ ‎ 正极： ‎ 充电时 阴极： ‎ 阳极： ‎ 总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2‎ ‎7、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)‎ 总反应方程式 Li(1-x)CoO2 + LiC6 LiCoO2 + Li(1-x)C6 ‎ 燃料电池 根据题意叙述书写常见于燃料电池，由于燃料电池的优点较多，成为了近年高考的方向。燃料电池是原电池中一种比较特殊的电池，它与原电池形成条件有一点相悖，就是不一定两极是两根活动性不同的电极，也可以用相同的两根电极。解决此类问题必须抓住一 ‎ 一、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，有下列三种情况：‎ ‎1、电解质是KOH溶液（碱性电解质）‎ 负极： 正极： ‎ 总反应方程式  2H2 + O2 === 2H2O ‎ ‎2、电解质是H2SO4溶液（酸性电解质） ‎ ‎ 负极： 正极： ‎ 总反应方程式  2H2 + O2 === 2H2O ‎ ‎3、电解质是NaCl溶液（中性电解质）   ‎ ‎   负极： 正极： ‎ 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- ‎ 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： 负极： ‎ 总反应方程式 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 + 4H2O (氧化反应) ‎ 三、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为负极燃气，‎ 空气与CO2的混合气为正极助燃气）‎ 正极： ‎ 负极： ‎ ‎2、酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）‎ 正极： ‎ 负极： ‎ 四、肼燃料电池（铂为两极、电解液KOH溶液）‎ 正极： ‎ 负极： ‎ 总反应方程式 N2H4 + O2=== N2 + 2H2O 六、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 ： ‎ 负极 ： ‎ 总反应方程式 C3H8 + 5O2 === 3CO2 + 4H2O ‎2、酸性电解质 （电解液H2SO4溶液）‎ 正极 ： ‎ 负极 ： ‎ 总反应方程式 C3H8 + 5O2 === 3CO2 + 4H2O ‎3、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 C3H8 + 5O2 +6KOH === 3 K2CO3 + 7H2O ‎ 高中常见的电解池电极反应式的书写训练 ‎1．用惰性电极电解下列溶液 ‎(1)NaCl溶液 阴极： 阳极： ‎ 总反应式： ‎ ‎(2)CuSO4溶液 阴极： 阳极： ‎ 总反应式： ‎ ‎2．用惰性电极电解下列熔融态物质 ‎(1)MgCl2‎ 阳极： ；阴极： ；‎ 总反应式： 。‎ ‎(2)Al2O3‎ 阳极： ；阴极： ；‎ 总反应式： 。‎ ‎3．用铜作电极电解下列溶液 ‎(1)H2O 阴极： 阳极： ；‎ 总反应式： 。‎ ‎(2)H2SO4溶液 阴极： 阳极： ；‎ 总反应式： 。‎ ‎(3)NaOH溶液 阴极： ；阳极： ；‎ 总反应式： 。‎ ‎4．用Al作电极电解下列溶液 ‎(1)H2SO4溶液 阴极： 阳极： ；‎ 总反应式： 。‎ ‎(2)NaOH溶液 阴极： 阳极： ；‎ 总反应式： 。‎ 陌生环境的电极反应的书写 可能用到的相对原子质量 H：1 O：16 Cl：35.5 Cu：64 Zn：65 ‎ ．肼—空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为__________________________。‎ ．与MnO2－Zn电池类似，K2FeO4－Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为_______________________，该电池总反应的离子方程式为_______________________________。‎ ．酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是碳粉，MnO2，ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物，该电池在放电过程产生MnOOH ‎(1)该电池的正极反应式为 ，电池反应的离子方程式为 。‎ ‎(2)维持电流强度为0.5A，电池工作五分钟，理论上消耗Zn g。（已经F＝96500C/mol）‎ ．如下左图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。‎ ‎(1)腐蚀过程中，负极是 （填图中字母“a”或“b”或“c”）；‎ ‎(2)环境中的Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为 ；‎ ‎(3)若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为 L（标准状况）。‎ ‎ ‎ ．电解NO制备NH4NO3，其工作原理如上右图所示。写出阳极的电极反应式 ，‎ 阴极的电极反应式 。为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充A，A是________，理由是____________________________________________________________________。‎ ．工业上，通过如下转化可制得KClO3晶体：NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶体 ‎(1)通电时Ⅰ中阳极的电极反应式为__________________________。‎ ‎(2)完成Ⅰ中反应的总化学方程式：NaCl＋H2O===NaClO3＋________。‎ ．研究证实，CO2可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，则生成甲醇的反应发生在 极，该电极反应式是 。‎ ．实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备ClO2‎ 电解时发生反应的化学方程式为 。‎ ．H3PO2可以通过电解的方法制备。工作原理如下左图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。‎ ‎ ‎ ‎(1)写出阳极的电极反应式 。‎ ‎(2)分析产品室可得到H3PO2的原因 ‎ ‎ 。‎ ．将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如上右图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如 下反应：S2－－2e－===S 　(n－1)S＋S2－===S ‎(1)写出电解时阴极的电极反应式：________________。‎ ‎(2)电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成__________________________。‎ ．PbO2可以通过石墨为电极，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生反应的电极反应式为 ，阴极上观察到的现象是 ；若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极发生的电极反应式为 ，这样做的主要缺点是 。‎ ．电解K2MnO4水溶液可以制备KMnO4。电解槽中阳极发生的电极反应为___________________________，阴极逸出的气体是________。‎ 常见的原电池电极反应式的书写训练参考答案 ‎ 一次电池 ‎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)‎ ‎2、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性)‎ ‎ 负极： Fe–2e-==Fe2+ (氧化反应) 正极：2H++2e-==H2↑ (还原反应)‎ ‎3、铁碳电池：（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 (还原反应)‎ ‎4、普通锌锰干电池：(负极—Zn、正极—C 、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物)‎ 负极：Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应) 正极：2NH4++2e-==2NH3+H2 (还原反应)‎ ‎5、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-== ZnO+ H2O (氧化反应)‎ 正极： MnO2 + 2H2O + 2e-==2Mn(OH )2+2 OH－ （还原反应)‎ ‎6、银锌电池：(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH )‎ 负极 ：Zn+2OH––2e-== Zn(OH)2 (氧化反应)‎ 正极 ：Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH－ (还原反应)‎ ‎7、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)‎ ‎8、镁---铝电池 （负极--Al、正极--Mg 电解液KOH） ‎ 负极(Al)： 2Al + 8 OH–- 6e- ＝ 2AlO2–+4H2O (氧化反应)‎ 正极(Mg）： 6H2O + 6e- ＝ 3H2↑+6OH– （还原反应)‎ 二次电池 ‎ ‎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 (氧化反应)‎ 正极： PbO2＋2e－＋4H＋＋SO42－=PbSO4＋2H2O (还原反应)‎ ‎ 充电时 阴极： PbSO4 + 2H+ ＋ 2e-== Pb+H2SO4 (还原反应)‎ 阳极： PbSO4 + 2H2O － 2e-== PbO2 + H2SO4 + 2H+ (氧化反应)‎ ‎2、镍--镉电池（负极--Cd 、正极—NiOOH、电解质溶液为KOH溶液）‎ 放电时 负极： Cd －2e—+ 2 OH– == Cd(OH)2 (氧化反应)‎ 正极： 2NiOOH + 2e— + 2H2O == 2Ni(OH)2+ 2OH– (还原反应)‎ 充电时 阴极： Cd(OH)2 + 2e—== Cd + 2 OH– (还原反应)‎ 阳极：2 Ni(OH)2 －2e—+ 2 OH– == 2NiOOH + 2H2O (氧化反应)‎ 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：H2 – 2e- + 2OH— === 2H2O (氧化反应)正极：O2 + H2O + 4e- === OH—(还原反应)‎ ‎2、电解质是H2SO4溶液（酸性电解质） ‎ ‎ 负极：H2 –2e- === 2H+ (氧化反应)正极：O2 + 4H+ + 4e- === 2H2O (还原反应) 3、电解质是NaCl溶液（中性电解质）   ‎ ‎   负极：H2 – 2e- === 2H+(氧化反应)正极：O2 + H2O + 4e- === 4OH— ‎ 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：3O2 + 12e- + 6H20=== 12OH- (还原反应)‎ ‎  负极：2CH3OH – 12e- + 16OH—  === 2CO32- +12H2O (氧化反应)‎ ‎ 2. 酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）‎ 正极：3O2 + 12e-- + 12H+ == 6H2O (还原反应)（注：乙醇燃料电池与甲醇 ‎ 负极：2CH3OH –12e- +2H2O==12H++2CO2 (氧化反应) 燃料电池原理基本相）‎ 三、CO燃料电池 （总反应方程式均为： 2CO ＋ O2 ＝ 2CO2）‎ ‎ 1、熔融盐 ‎ 正极： O2 ＋ 4e- ＋ 2CO2 ＝ 2CO32-- (还原反应)‎ 负极： 2CO＋2CO32- – 4e- ==4CO2 (氧化反应)‎ ‎2、酸性电解质 正极： O2 + 4e-- + 4H+ == 2H2O (还原反应)‎ 负极： 2CO – 4e- + 2H2O == 2CO2 +4H+ (氧化反应)‎ 四、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)‎ 五、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)‎ ‎2、酸性电解质 （电解液H2SO4溶液）‎ 正极 ： 5O2 + 20e- + 26H+ == 10H2O  (还原反应)‎ 负极 ： C3H8 -- 20e- + 6H2O == 3CO2 + 20 H+ (氧化反应)‎ ‎3、碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）‎ 正极 ： 5O2 + 20e- + 10H2O == 20OH—   (还原反应)‎ 负极 ： C3H8 -- 20e-+ 26 OH—   == 3CO32- + 17H2O (氧化反应)‎ ‎ 高中常见的电解池电极反应式的书写训练答案 ‎1．用惰性电极电解下列溶液 ‎(1)NaCl溶液 阴极：2H＋＋2e－===H2↑； 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑；‎ 总反应式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。‎ ‎(2)CuSO4溶液 阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu； 阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；‎ 总反应式：2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑。‎ ‎2．用惰性电极电解下列熔融态物质 ‎(1)MgCl2‎ 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑； 阴极：Mg2＋＋2e－===Mg；‎ 总反应式：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。‎ ‎(2)Al2O3‎ 阳极：6O2－－12e－===3O2↑； 阴极：4Al3＋＋12e－===4Al；‎ 总反应式：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。‎ ‎3．用铜作电极电解下列溶液 ‎(1)H2O 阴极：2H＋＋2e－===H2↑； 阳极：Cu－2e－===Cu2＋；‎ 总反应式：Cu＋2H2OCu(OH)2↓＋H2↑。‎ ‎(2)H2SO4溶液 阴极：2H＋＋2e－===H2↑； 阳极：Cu－2e－===Cu2＋；‎ 总反应式：Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑。‎ ‎(3)NaOH溶液 阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－； 阳极：Cu－2e－＋2OH－===Cu(OH)2↓；‎ 总反应式：Cu＋2H2OCu(OH)2↓＋H2↑。‎ ‎4．用Al作电极电解下列溶液 ‎(1)H2SO4溶液 阴极：6H＋＋6e－===3H2↑； 阳极：2Al－6e－===2Al3＋；‎ 总反应式：2Al＋3H2SO4Al2(SO4)3＋3H2↑。‎ ‎(2)NaOH溶液 阴极：6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－； 阳极：2Al－6e－＋8OH－===2AlO＋4H2O；‎ 总反应式：2Al＋2H2O＋2NaOH2NaAlO2＋3H2↑。‎ 参考答案 ‎1．N2H4＋4OH－－4e－===4H2O＋N2↑‎ ‎2．FeO42-+3e－+4H2O===Fe(OH)3+5OH－ 2FeO42-+8H2O+3Zn===2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH－‎ 注：Fe(OH)3、Zn(OH)2写成氧化物等其他形式且正确也给分 ‎3．(1)MnO2＋e—＋H＋＝MnOOH；Zn＋2MnO2＋2H＋＝Zn2＋＋2MnOOH (2)0.05g ‎4．(1) c (2)2Cu2＋+3OH－+Cl－=Cu2(OH)3Cl↓ (3)0.448‎ ‎5．阳极：5(NO－3e－＋2H2O===NO＋4H＋ ) 阴极：3(NO＋5e－＋6H＋===NH＋H2O) ‎ NH3　根据反应：8NO＋7H2O3NH4NO3＋2HNO3，电解产生的HNO3多 ‎6．(1)3H2O+Cl－－6e－===ClO3－＋6H＋ （6OH－+Cl－－6e－===ClO3－＋3H2O更好？） ‎ ‎(2)NaCl＋H2O===NaClO3＋H2↑‎ ‎7．阴 CO2+6H++6e-==CH3OH+H2O ‎8．NH4Cl＋2HCl3H2↑＋NCl3 ‎ ‎9．(1)2H2O-4e-=O2↑+4H+；(2)阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO2—穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2；‎ ‎10．(1)2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－　 (2)S＋2H＋===(n－1)S↓＋H2S↑‎ ‎11．Pb2＋＋2H2O－2e－===PbO2↓＋4H＋ 石墨上包上铜镀层　Pb2＋＋2e－===Pb↓　 不能有效利用Pb2＋‎ ‎12．MnO42--e-=MnO4- H2； ‎