铅蓄电池电极反应式的理解和书写
从反应方程式中铅的化合态PbO2和PbSO4可知：在稀H2SO4环境中＋4价和＋2价的铅分别与O2－和SO42－的结合能力强。
（一）放电时：（负极）Pb失2个电子变成＋2价的铅后马上与电极周围的SO42－结合成PbSO4附在电极上，电极式为Pb-2e-+ SO42－== PbSO4 ；（正极）：PbO2中的＋4价的铅得到2个电子变成＋2价的铅后马上与电极周围的SO42－结合成PbSO4附在电极上，释放出的O2－与溶液中的结合成H2O，电极式为PbO2+ 2e-+4 H＋+SO42－== PbSO4+ 2H2O；故放电时总反应式为Pb+PbO2+2H2SO4== 2PbSO4+ 2H2O。
（二）充电时：（阴极）电极上的PbSO4中＋2价的铅得到电源送来的2个电子变为Pb后释放出SO42－，电极式为PbSO4+ 2 e-==Pb +SO42－；（阳极）电极上的PbSO4中＋2价的铅被电源夺去2个电子变为＋4价的铅，＋4价的铅强行去夺H2O中的O2－，使自己变为PbO2，同时又使H2O中的H＋释放出来，电极式为PbSO4+ 2e-+2H2O＝＝PbO2+4H＋；故充电时总反应式为2PbSO4+2H2O＝＝PbO2+Pb+2H2SO4
原电池电极反应式的书写规律和方法 【基本原则】电极反应都是氧化还原反应，按照氧化还原方程式的配平步骤配平。 1.总反应为题目中可自发进行的氧化还原反应：①列出还原剂+氧化剂→氧化产物+还原产物②配平升降守恒③根据环境配平电荷④配原子守恒 2.负极反应式：①列出还原剂→氧化产物②根据化合价升高数目配平失电子数③根据环境配平电荷④配原子守恒 3.正极反应式：①列出氧化剂→还原产物②根据化合价降低数目配平得电子数③根据环境配平电荷④配原子守恒 设计了如图所示的原电池。某兴趣小组为了提高电池的效率,例：: 请回答下列问题: 请你写出电极名称及电极反应是稀硫酸,是AlCl溶液,Y(1)若 X3。片Al() 。Cu片() : ,请你写出电极名称及电极反应是NaCl溶液(2)若X是浓硝酸,Y 。 Al片() 。Cu片() 一定要有可自发进行的氧化还原反应1．根据装置判断该电池所依据的化学反应——和稀硫酸，该装置中可自发进行的氧化还原反应AlCl和Cu，电解质溶液为如（1）电极材料为Al3↑+3H)为2Al+3HSO=Al(SO222344遇浓硝酸发生钝化，不能溶解，AlNaCl和浓硝酸，由于）电极材料为Al和Cu，电解质溶液为（2 的反应和浓HNO该装置中可自发进行的氧化还原反应为Cu3按照负极失电子，正
极得电子，判断出电极反应物和产物，找出得失电子的——2. 列物质，标得失数量。溶液中的氢离YX溶液中，铝失去的电子经导线流到铜片表面，如（1）铝失电子变成铝离子进入到 溶液与铜电极并不参加反应。子在铜的表面得电子产生氢气。注意：X-3+-+↑=H2H+2e=Al 正极：铜片负极：铝片Al-3e 2溶液中的硝酸根溶液中，铜失去的电子经导线流到铝的表面，X（2）铜失电子变成铜离子进入Y Y溶液和铝电极并不参加反应。离子在铝的表面得电子产生NO。注意：2-2+-↑（未配平）=NO 正极：铝片NOCu-2e-=Cu负极：铜片+e 23+出现，则H看环境，配守恒——先配电荷守恒再配原子守恒。如果是在碱性溶液中，则不可能有3.+-－和，所以要用H OH O 和H配平，使两边电荷总数相等；同样在酸性溶液中，也不能出现OH用2配平，使两边电荷总数相等。注意还有大量融盐燃料电池，固体电解质，传导某种离子等。HO2+HO（2）正极反应未配平，电解质溶液为酸性，用H配平和如： 2+--↑+HO 错误！未找到引用源。+2H+2eNO22在同一个原电池中，负极失去电子的总数一定等于正极得到电子的总数，所以——4.两式加，验总式在书写电极反应式时，要配平得失电子数。-+-3+↑3H+6e）负极2Al-6e2Al6H正极（12--+ 2+ ↑+2HO +2e 正极2错误！未找到引用源。2NO+4H（2）负极Cu-2e-=Cu22: 若将铝片和铜片插入稀硝酸中构成原电池，请你写出电极名称及电极反应【练习】。)Al片 ( (Cu片) 。 【注意】 除此之外还要遵循： ①加和性原则：两电极反应式相加，消去电子后得电池总反应；所以对于一个陌生的原电池，只要知道总的反应方程式和其中的一个电极反应式，就可写出另一个电极反应式。 ②共存性原则，物质在放电后所处的电解质介质不同反应产物不同： 3+3+2-,故碱性AlO中与KOHAl溶液反应生成在碱性介质(KOH溶液a如铝作负极时失电子变成Al),而2-和HO；环境下生成物为AlO2b如甲烷燃烧生成CO和HO,而CO在碱性介质(KOH溶液)中与KOH溶液反应生成KCO和HO,2222322-和HO；故碱性环境下生成物为CO 23+-2+2-,要写成反应后的物质,如HO、、PbPbSO和SO。c若反应式同侧出现不能共存的离子,如HOH和424【练习】 (1)以Al和NiOOH为电极，NaOH溶液为电解液，可以组成一种新型电池，放电时NiOOH转化为Ni(OH)。2①该电池的负极反应式为 ______________________________， ②电池总反应的化学方程式为__________________________。
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-==4 OH 化学方程式2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(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+ MnOOH 4、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 + 2Ag 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+ 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+ ，
高中常见的原电池、电解池电极反应式的书写练习 一、一次电池 1、伏打电池：（负极—Zn ，正极—Cu ，电解液—H 2SO 4） 负极： 正极： 总反应离子方程式 Zn + 2H + == H 2↑+ Zn 2+ 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 +==H 2↑+Fe 2+ 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+O 2+2H 2O==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+3O 2+6H 2O==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——NH 4Cl 糊状物) 负极： 正极： 总反应化学方程式：Zn+2NH 4Cl+2MnO 2=ZnCl 2+Mn 2O 3+2NH 3+H 2O 6、碱性锌锰干电池：（负极——Zn ，正极——碳棒，电解液KOH 糊状物） 负极： 正极： 总反应化学方程式：Zn +2MnO 2 +2H 2O == Zn(OH)2 + MnO(OH) 7、银锌电池：(负极——Zn ，正极－－Ag 2O ，电解液NaOH ) 负极： 正极 ： 总反应化学方程式： Zn + Ag 2O == ZnO + 2Ag 8、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 － + 6H 2O ＝ 2【Al （OH ）4】－ + 3H 2↑ 9、高铁电池 （负极－－Zn ，正极－－碳，电解液KOH 和K 2FeO 4） 正极： 负极： 总反应化学方程式：3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 放电 充电
常见原电池电极方程式书写练习 1、写出下列原电池的有关反应式 ⑴铜铝强碱溶液的原电池（电极材料：铜片和铝片，电解质溶液：氢氧化钠溶液）总反应：____________________________________________________ ①正极（）：____________________________________________________ ②负极（）：_____________________________________________________ ⑵铝铜电池浓硝酸原电池（电极材料：铜片和铝片，电解质溶液：浓硝酸） 总反应：____________________________________________________ ①正极（）：____________________________________________________ ②负极（）：_____________________________________________________ （3）镁铝电池稀硫酸原电池（电极材料：镁片和铝片，电解质溶液：） 总反应：____________________________________________________ ①正极（）：____________________________________________________ ②负极（）：_____________________________________________________ （4）镁铝电池强碱原电池（电极材料：镁片和铝片，电解质氢氧化钠溶液：） 总反应：____________________________________________________ ①正极（）：____________________________________________________ ②负极（）：_____________________________________________________ （5）氢氧燃料原电池（电极材料：碳棒和碳棒，电解质氯化钠溶液） 总反应：____________________________________________________ ①正极（）：____________________________________________________ ②负极（）：_____________________________________________________ （6）氢氧燃料原电池（电极材料：碳棒和碳棒，电解质盐酸溶液） 总反应：____________________________________________________ ①正极（）：____________________________________________________ ②负极（）：_____________________________________________________ （7）氢氧燃料原电池（电极材料：惰性电极，电解质氢氧化钾溶液） 总反应：____________________________________________________ ①正极（）：____________________________________________________ ②负极（）：_____________________________________________________
铅蓄电池正极腐蚀现象的研究 摘要对一组因正极极耳腐蚀、断裂的失效铅蓄电池进行了失效机理和故障现象的研究。结果表明，发现铅蓄电池的正极极耳发生严重腐蚀或断裂时，会出现充电时电压偏高、电解液密度偏低，放电时正极极柱发热、容量很低和电池内阻明显偏高等现象。 关键词铅蓄电池；正极板栅；正极极耳；腐蚀；断裂 0引言 近十年来，阀控式密封铅蓄电池（VRLAB）作为备用电源在我国得到了广泛的应用。对于采用AGM的阀控式密封铅蓄电池来说，由于其密封关键技术氧复合循环的需要，一方面电池内部采用了贫液和紧装配等特殊的结构，使得其失效模式有失水、正极板栅腐蚀、早期容量损失、硫化、短路、热失控和负极汇流排腐蚀及脱落等，远远多于普通铅蓄电池的失效模式。 阀控式密封铅蓄电池发生失水、硫化、早期容量损失故障后，只要未伴有短路或板栅与极耳严重腐蚀故障，电池的容量是可以恢复的。短路电池的现象比较明显，它在充电过程中会表现出电解液温度显著增高。在普通铅蓄电池中，板栅与极耳严重腐蚀故障往往出现在电池寿命终期，都不再研究其充放电时的现象。但对于阀控式密封铅蓄电池来说，这一故障可能在出现在寿命的早期或中期，因此其现象的研究是有必要的。如果能在恢复失效铅蓄电池的容量之前诊断出电池失效的模式，特别是是否存在短路和板栅严重腐蚀故障，将有利于有针对性地对电池进行修复，为此我们对一组因正极极耳严重腐蚀及断裂的失效铅蓄电池在充放电过程中的现象进行了研究。 1 实验 实验电池为12只GF-30型铅蓄电池。该组电池以充放电运行方式工作，平均每年充放电8次，平时处于搁置状态。实验中先用20h率和30h率对电池充电和过充电，直至电解液密度不再上升为止；再用10h率电流放电，放电终止电压为1.75V；然后重复前面的充电过程，并在充电结束时测量电池的内阻；最后对最早发生正极极耳断裂的电池进行解剖。 2 结果与讨论 2.1正极板栅腐蚀机理 正极板栅的腐蚀是由于在正极所能达到的电势范围内，铅和铅合金的热力学不稳定性所造成的。正极板栅以及浸没于电解液中的正极极耳在充电过程中发生以下反应生成PbO2：
高中常见的原电池电极反应式的书写 书写过程归纳：列物质，标得失（列出电极上的物质变化，根据价态变化标明电子得失）。 选离子，配电荷（根据介质选择合适的离子，配平电荷，使符合电荷守）。 巧用水，配个数（通常介质为水溶液，可选用水配平质量守恒） 一、一次电池（负极氧化反应，正极还原反应） 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)2 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：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+H2O 7、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 + 2Ag 9、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＋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—稀硫酸） 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+2H2O 2、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)2 Ni(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
高中常见的原电池电极反应式的书写（十年高考） 书写过程归纳：列物质，标得失（列出电极上的物质变化，根据价态变化标明电子得失）。 选离子，配电荷（根据介质选择合适的离子，配平电荷，使符合电荷守）。 巧用水，配个数（通常介质为水溶液，可选用水配平质量守恒） 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) 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：Fe–2e-==Fe2+(氧化反应) 正极：2H++2e-==H2↑ (还原反应) 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：2Fe–4e-==2Fe2+(氧化反应) 正极：O2+2H2O+4e-==4- OH(还原反应) 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、O2) 负极：4Al–12e-==4Al3+ (氧化反应) 正极：3O2+6H2O+12e-==12- OH(还原反应) 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—C 、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物) 负极：Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应) 正极：2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O (还原反应) 化学方程式Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑ 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：Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH)2(氧化反应) 正极：2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnOOH +2 OH－（还原反应) 化学方程式Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2+ MnOOH 7、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) 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：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） 9、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) 化学方程式：2Al + 2OH–+ 2H2O ＝2AlO2–+ 3H2 10、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 + (氧化反应) 正极：3SOCl2＋8e－＝SO32－＋2S＋6Cl－（还原反应) 化学方程式8Li＋3SOCl2 === Li2SO3 ＋6LiCl ＋2S，
原电池电极反应式的书写汇总-练习与答案
高中常见的原电池、电解池电极反应式的书写练习 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+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 + Ag 2O == ZnO + 2Ag 8、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 － + 6H 2O ＝ 2【Al （OH ）4】－+ 3H 2↑ 9、高铁电池 （负极－－Zn ，正极－－碳，电解液KOH 和K 2FeO 4） 正极： 负极： 总反应化学方程式：3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH 10、镁/H 2O 2酸性燃料电池 正极： 负极： 总反应化学方程式：Mg+ H 2SO 4+H 2O 2=MgSO 4+2H 2O 二、充电电池 1、铅蓄电池：（负极—Pb 正极—PbO 2 电解液— 稀硫酸） 负极： 正极： 总化学方程式 Pb ＋PbO 2 + 2H 2SO 4==2PbSO 4+2H 2O 2、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 + 2H 2O===Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2 三、燃料电池 1、氢氧燃料电池：总反应方程式： 2H 2 + O 2 === 2H 2O （1）电解质是KOH 溶液（碱性电解质） 负极： 正极： （2）电解质是H 2SO 4溶液（酸性电解质） 负极： 正极： 放电 充电
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：
第八节铅蓄电池放电特性 一定放电电流,首先,物质的消耗,密度减少,电动势降低,引起输出端电压减少;另外,放电生成物增多,内电阻上升,引起内压降增多,也引致输出端电压进一步下降。 总之,放电过程中,除了内电阻是增大以外,其他的参数都将减少。 铅蓄电池的放电曲线不同放电电流时的放电曲线 图3-6铅蓄电池的放电曲线 （1）刚放电时, （消耗>补充） （电极上反应物之间接触面多,使反应过程充分进行,而且生成物不足阻碍反应进行,内阻压降基本不变。而进行反应的电极材料孔隙内、外的电解液密度差不多,硫酸分子扩散运动很慢,） 使之消耗量和扩散补充量不平衡,使进行反应的硫酸密度下降较快,故电动势和端电压都有较快的下降。 （2）随着反应深入到中期过程, （消耗=补充） 在反应的孔隙内、外的电解液密度的差值较大,促进补充硫酸的扩散运动速度加快,消耗的硫酸分子得以相应补充。密度减少变缓慢,电动势减少缓慢,内电阻变化也不明显,因此,端电压仍随电动势下降较慢。 （２）反应加深,进入放电后期时, （消耗>补充） 化学反应在孔隙内深处进行,硫酸扩散路径变长,生成物使硫酸扩散通道变窄,甚至被堵塞,处于硫酸消耗多于补充的不平衡状态,电动势下降较快,内阻及降不断增大,造成端电压下降加快,曲线变陡。 单体电池当放电电压达到D点时,就是放电的终止电压值。如果在低于终止放电电压值下继续放电的话,电池电压将迅速变为零。这种超量放电是不允许的,实践中,在终止放电电压值达到后的放电,蓄电池已经失去了保证向负载供电能力。一般D点电压值定为1.7伏,也就是额定负载下端电压下降到20伏,就应该给电池充电。 停止放电后,硫酸分子经一段时间扩散到电极孔隙内,会使该处电解液的密度回升,而且均匀分布,所以电动势值可回到1.99伏左右。 影响放电电压的放电条件： 第一,放电电流影响放电电压。 放电电流大小的改变,化学反应进行的程度不同。增大负载时,能量转换量大,化学反应要求更多、更快,硫酸消耗多,密度下降快,生成物多,内阻增大,影响扩散速度。因此,电动势和端电压下降就快了,达到终止放电的时间会缩短,所以放电电流越大,放电电压下降越快。可放电的时间越短。 （注意,放电电流较大状态下的放电终止电压值允许低一些。）
原电池电极反应方程式的书写 原电池与其他的能源相比有许多的优点，如能量转换率高，供能稳定可靠；可制成各种形状大小，不同容量、电压的电池及电池组；使用方便、易于维护，是现代生产、生活、国防中大量使用的一种能源。正是由于这些原因，高考关于原电池的考题频频出现，电极反应方程式的书写更是考查的重点。 分析近年的高考试题，电极反应方程式的书写主要有两大类型：一是根据题给电池反应方程式书写；二是根据题意文字叙述书写。下面就结合2020年高考试题分别说明这两种情况下电极反应方程式的书写。 一、根据题给电池反应方程式书写 例1（07天津卷13）天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴（LiCoO2），充电时，LiCoO2中Li被氧化，Li+迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C6）中，以LiC6表示。电池反应为放电LiCoO2+C6，下列说法正确的是（） CoO2+LiC6 充电 A.充电时，电池的负极反应为LiC6-e-=Li++C6 B.放电时，电池的正极反应为CoO2+Li++e-=LiCoO2 C.羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质 D.锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）低 解析：可充电电池放电时发生原电池反应，两个电极称为正、负极；充电时发生电解反应，两个电极称阴、阳极。 该充电电池放电时：CoO2+LiC6＝LiCoO2+C6 ，B选项就是考查原电池电极反应方程式的书写。 首先分析元素化合价的变化（如果化合价确定较难，就要充分利用题给信息）根据题意：充电时，LiCoO2中Li被氧化，Li+迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C6）中，以LiC6表示。可知放电时CoO2中+4价的Co变为LiCoO2中+3价的Co，LiC6中0价的Li变为LiCoO2中+1价的Li 然后根据原电池负极发生氧化反应，正极发生还原反应的规律，写出两个电极的物质变化，但要注意物质的存在形式。如负极物质变化可表示如下：LiC6＝Li+ 分析化合价的变化，此过程中要失去一个电子，可表示如下：LiC6-e-＝Li+其次检查方程式左右两边电荷是否相等。上式中左右两边各带一个单位的正电荷。若不相等，就要选择合适的离子配平电荷，但这时要特别注意介质的影响。如酸性介质时，常选H+；而碱性介质时，常选OH-. 最后，还要检查是否符合质量守恒。 所以，负极的电极反应方程式就表示为：负极LiC6-e-＝Li++ C6 将以上书写电极反应方程式的过程可归纳如下： 列物质，标得失（列出电极上的物质变化，根据价态变化标明电子得失） 选离子，配电荷（根据介质选择合适的离子，配平电荷，使符合电荷守恒） 巧用水，配个数（通常介质为水溶液，可选用水配平质量守恒）
高中常见的电池的电极反应式的书写 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
高中常见的原电池电极反应式的书写 书写过程归纳：列物质，标得失（列出电极上的物质变化，根据价态变化标明电子得失）。 选离子，配电荷（根据介质选择合适的离子，配平电荷，使符合电荷守）。 巧用水，配个数（通常介质为水溶液，可选用水配平质量守恒）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) 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： Fe–2e-==Fe2+ (氧化反应) 正极：2H++2e-==H2↑ (还原反应) 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： 2Fe–4e-==2Fe2+ (氧化反应) 正极：O2+2H2O+4e-==4- OH (还原反应) 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、O2) 负极： 4Al–12e-==4Al3+ (氧化反应) 正极：3O2+6H2O+12e-==12- OH(还原反应) 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—C 、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物) 负极：Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应) 正极：2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O (还原反应) 化学方程式 Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑ 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：Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH)2(氧化反应)
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。这一步对大多数学生而言没什么难度。由于在反应中氧气由0价变为－2价，得电子，即O2作氧化剂是正极，接下来我们即可写出正极的电极反应式：①若此时电解质溶液为酸性，则反应过程可以理解为：正极上首先发生： O2+4e- →2O2+ 由于在酸性环境中大量存在H+故O2-会与H+结合成H20，故正极反应式应为： O2+4e＋4H+→ 2H2O ；②当然若电解质为中性或碱性时，则正极反应式就应只是O2+4e+2H2O → 4OH_。此时负极的反应式就可以由总电极方程式减去正极的电极方程式得到（注意此时唯一值得注意的是要将方程式中的氧气抵消掉）。又称为加减法书写电极反应式：如，熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极染气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池。完成有关的电池反应：阳极电池反应式：2CO
考点过关（下）考点14 原电池电极反应式的书写原电池是高中化学的重点章节,而其中电极反应方程式的知识已成为近几年能力测评的重要内容之一。原电池与其他的能源相比有许多的优点,如能量转换率高,可制成各种形状,不同容量、电压的电池及电池组,在现代生活、科研、国防中都有广泛的应用。正是由于这些原因,关于原电池的考题频频出现,电极反应方程式的书写更是考查的重点。电化学知识的考查题型为选择题和填空题,选择题重点考查电极名称、离子或电子的移动方向、电极上发生反应的类型、电极附近或整个溶液的酸碱性变化、电极反应式的正误判断；填空题重点考查电极反应式和电极总反应式的书写,题目灵活多变，既源于课本又高于课本。有关电化学中电极反应式和总反应方程式的书写，是重要的考点，也是难点。 原电池两电极上分别发生氧化反应、还原反应,因此电极反应式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒，弱电解质、气体和难溶物均写化学式,其余的以离子符号表示，正极反应、负极反应产物根据题意或化学方程式确定,也要注意电解质溶液的成分对电极产物的影响。一般原电池电极反应式的书写方法是，首先按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应，判断出电极反应产物，找出得失电子的数量；然后根据电极产物在电解质溶液的环境中，应能稳定存在，如碱性介质中生成的H＋应让其结合OH－生成水，电极反应式要依据电荷守恒和质量守恒、得失电子守恒等加以配平；最后将两电极反应式相加，与总反应方程式对照验证。 根据装置书写电极反应式应先分析给定的图示装置,确定原电池的正、负极上的反应物质。一般负极是活泼金属或H2失去电子生成阳离子，若电解质溶液中的阴离子与生成的阳离子不共存,则该阴离子应写入负极反应式，如铅蓄电池的负极:Pb+SO42—-2e-=PbSO4。一般正极是阳离子得到电子生成单质或O2得到电子，若反应物是O2,则正极的电极反应式有以下规律：电解质溶液呈碱性或中性:O2+2H2O+4e-=4OH-；电解质溶液呈酸性:O2+4H++4e-=2H2O。正、负电极反应式相加得到电池的总反应式。 【例题1】如图装置为某新型燃料电池的工作示意图,以HCl-NH4Cl溶液为电解质溶液。下列有关说法中正确的是( ) A.通入H2的电极为正极 B.该电池的负极反应式为N2+6e-+8H+=2N C.图中分离出的物质A为NH4Cl D.该电池工作一段时间后,溶液的pH减小 【解析】分析题目中示意图可得,正极反应式为N2+6e-+8H+=2N,负极反应式为3H2-6e-=6H+,故A、B两项均
书写原电池电极反应的原则与技巧 一、书写电极反应的原则 原电池两极上分别发生氧化反应、还原反应，因此电解质反应式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒定律。另外还遵循： 1．加和性原则：两电极反应式相加，消去电子后得电池总反应式。利用此原则，电池总反应式减去已知的一电极反应式得另一电极反应方程式。 2．共存原则：碱性溶液中CO2不可能存在，也不会有H+参加反应或生成；同样酸性溶液，不会有OH—参加反应或生成。根据此原则，物质得失电子后在不同的介质环境中所存在的形式不同。 弱电解质、气体、难容物均写成化学式，其余的用离子符号表示。 正极反应产物、负极反应产物根据题意或化学方程式确定，也要注意电解质溶液的成分对电极产物的影响。 二、电极反应式的书写类型 （1）根据装置书写电极反应式 首先判断该电池所依据的化学反应，从而确定两个半反应即电极反应。 （2）给出总反应式，写电极反应式 书写电极反应方程式的过程可归纳如下： 列物质，标得失（列出电极上的物质变化，根据价态变化标明电子得失） 选离子，配电荷（根据介质选择合适的离子，配平电荷，使符合电荷守恒） 巧用水，配个数（通常介质为水溶液，可选用水配平质量守恒） 根据以上的方法，就可写出该电池的正极反应式： 正极Li++ CoO2 +e-= LiCoO2 当然，也可由电池反应减去负极反应而得到正极反应。此时必须保证电池反应
转移的电子数等于电极反应转移的电子数。 一般来说，原电池电极反应式的书写应注意一下四点： 1.首先判断原电池的正负极 如果电池的正负极判断失误，则电极反应必然写错。一般来说，较活泼的金属失去电子，为原电池的负极，但不是绝对的。如镁片和铝片插入氢氧化钠溶液中组成的原电池虽然镁比铝活泼，但由于铝和氢氧化钠溶液反应失去电子被氧化，因而铝是负极，此时的电极反应为： 负极：2Al－6e－=== 2Al3+ 正极：6H2O +6e－=== 6OH－+3H2↑或 2Al3++2H2O +6e－+ 2OH－=== 2AlO2－ + 3H2↑再如，将铜片和铝片同时插入浓硝酸中组成原电池时，由于铝在浓硝酸中发生了钝化，铜却失去电子是原电池的负极被氧化，此时的电极反应为：负极：Cu－2e－=== Cu2+ 正极：2NO3－ + 4H+ +2e－=== 2NO2↑+2H2O 2.要注意电解质溶液的酸碱性 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。如氢－氧燃料电池就分酸式和碱式两种，在酸性溶液中的电极反应：负极：2H2－4e－=== 4H + 正极O2 + 4H+ + 4e－=== 2H2O 如果是在碱性溶液中，则不可能有H+出现，同样在酸性溶液中，也不能出现OH－。由于CH4、CH3OH等燃料电池在碱性溶液中，碳元素是以CO32－离子形式存在的，故不是放出CO2。 3.还要注意电子转移的数目 在同一个原电池中，负极失去电子的总数一定等于正极得到电子的总数，所以在书写电极反应式时，要注意电荷守恒。这样可避免在有关计算时产生错
常见的原电池电极反应式书写汇总一次电池 1、伏打电池：（负极—Zn、正极—Cu 电解液：H 2SO 4 ） 负极：Zn–2e- === Zn2+(氧化反应) 正极：2H+ + 2e- === H 2 ↑(还原反应) 离子方程式：Zn + 2H+?==?H 2 ↑+?Zn2+ 2、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C 电解液：H 2CO 3 ?弱酸性) 负极：Fe – 2e- === Fe2+(氧化反应) 正极：2H+ + 2e- === H 2 ↑(还原反应) 离子方程式：Fe + 2H+ === H 2 ↑+ 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：2Fe–4e- === 2Fe2+ (氧化反应) 正极：O 2 + 2H 2 O + 4e- === 4OH- (还原反应) 化学方程式：2Fe + O 2 + 2H 2 O === 2Fe(OH) 2? (吸氧腐蚀) 4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O === 4Fe(OH) 3 ?2Fe(OH) 3 === Fe 2 O 3 + 3H 2 O (铁锈的生成过程) 4.铝镍电池：（负极—Al、正极—Ni 电解液：NaCl溶液、O 2 ) 负极：4Al–12e- === 4Al3+?(氧化反应) 正极：3O 2 + 6H 2 O + 12e- === 12OH-(还原反应) 化学方程式：4Al + 3O 2 + 6H 2 O === 4Al(OH) 3 (海洋灯标电池) 5、普通锌锰干电池：(负极—Zn、正极—C? 电解液：NH 4Cl、MnO 2 的糊状物) 负极：Zn–2e- === Zn2+?(氧化反应) 正极：2MnO 2 + 2H+ + 2e- === Mn 2 O 3 + H 2 O (还原反应) 化学方程式：Zn + 2NH 4Cl + 2MnO 2 === ZnCl 2 + Mn 2 O 3 + 2NH 3 ↑ 6、碱性锌锰干电池：（负极—Zn、正极—C 电解液：KOH、MnO 2 的糊状物） 负极：Zn + 2OH–- 2e- === Zn(OH) 2 (氧化反应)