原电池正负极的判断与电极反应式的书写
1．原电池正负极的判断方法
(1)根据氧化还原反应的原理来判断
正极：接收电子发生还原反应的电极，负极：提供电子发生氧化反应的电极。如铜锌原电池中，锌失去电子，所以锌是负极。
(2)由两极的相对活泼性判断
正极：一般为相对活泼性较差的金属或导电的非金属；负极：一般为相对活泼性较强的金属。能够用这种方法判断正负极的原电池，其负极材料要和电解质溶液发生反应，如MgAlHCl构成的原电池中，负极为Mg，但MgAlNaOH构成的原电池中，负极为Al。
(3)根据电子或离子的移动方向判断
根据外电路中自由电子的运动方向判定：电子流出的为负极，流入的为正极；根据内电路中自由离子的运动方向判定：阳离子移向的为正极，阴离子移向的为负极
2．电极反应式的书写
(1)一般电极反应式的书写
(2)复杂电极反应式的书写
正负极反应式相加得到电池反应的总方程式，若能写出已知电池反应的总方程式，可以减去较易写出的电极反应式，从而得到较难写出的电极反应式。
如CH4酸性燃料电池中，负极反应式为：
CH4＋2O2===CO2＋2H2O总反应式
2O2＋8H＋＋8e－===4H2O正极反应式
CH4＋2H2O－8e－===CO2＋8H＋负极反应式
(2009年海南单科)LiSOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2
请回答下列问题：
(1)电池的负极材料为____________，发生的电极反应为
______________________________________________ __________________________；
(2)电池正极发生的电极反应为
______________________________________________ __________________________；
(3)SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有
Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是________，反应的化学方程式为
______________________________________________ ____；
(4)组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是
________________。
【解析】(1)、(2)电池负极发生氧化反应，正极发生还原反应。
(3)由NaOH与SOCl2反应的产物为Na2SO3、NaCl可知，SOCl2与水反应生成H2SO3和HCl。(4)由于电池材料易与水、O2反应。
答案】(1)锂Li－e－===Li＋
(2)2SOCl2＋4e－===4Cl－＋S＋SO2
(3)出现白雾，有刺激性气体生成SOCl2＋H2O===2HCl↑＋SO2↑
(4)锂是活泼金属，易与H2O、O2反应；SOCl2也可与水反应
友情提醒
书写原电池电极反应式时要特别注意两点：一是电解质溶液的酸碱性，二是在燃料电池中往往有传导物质，注意其参与反应。
1．固体氧化物燃料电池(SOFC)的工作原理如图所示，已知电池中电解质为熔融固体氧化物，O2－可以在其中自由移动。下列有关说法科学合理的是()
A．电极b为电池负极，电极反应式为O2＋4e－===2O2－
B．固体氧化物的作用是让电子在电池内通过
C．若H2作为燃料气，接触面上发生的反应为H2＋OH－－2e－
===H＋＋H2O
D．若C2H4作为燃料气，接触面上发生的反应为C2H4＋6O2－－12e－===2CO2＋2H2O
解析：负极应该发生氧化反应，A错；电子在外电路中通过，固体氧化物通过氧负离子，B错；燃料在接触面上与氧负离子反应，失去电子，C错；D正确。
答案：D
(2009年广东理基)钢铁生锈过程发生如下反应：
①2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2；
②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3；
③2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O。
下列说法正确的是()
A．反应①、②中电子转移数目相等
B．反应①中氧化剂是氧气和水
C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀
D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀
【解析】反应①中的氧化剂只有O2而没有H2O，因为H2O中的氢、氧元素的化合价均未发生变化，B错。C项中两种活泼性不同的金属相接触，较活泼的易发生腐蚀，故C项错误。钢铁在潮湿的空气中主要发生的是电化学腐蚀，D错误。
【答案】A
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__________________________。
化学能与电能的转化—原电池专题 1、概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。 2、原电池的工作原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。 3、构成原电池的条件：（1）电极为导体且活泼性不同；（2）两个电极接触（导线连接或直接接触）；（3）两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。 【例题分析】 例1、在如图所示的8个装置中，属于原电池的是（） A．①④ B．③④⑤C．④⑧D．②④⑥⑦ 4、电极名称及发生的反应： 负极：较活泼的金属作负极，负极发生氧化反应， 电极反应式：较活泼金属－ne－＝金属阳离子 负极现象：负极溶解，负极质量减少。 正极：较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还原反应， 电极反应式：溶液中阳离子＋ne－＝单质 正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加。 5、原电池正负极的判断方法： ①依据原电池两极的材料： 较活泼的金属作负极（K、Ca、Na太活泼，不能作电极）； 较不活泼金属或可导电非金属（石墨）、氧化物（MnO2）等作正极。 ②根据电流方向或电子流向：（外电路）的电流由正极流向负极；电子则由负极经外电路 流向原电池的正极。 ③根据内电路离子的迁移方向：阳离子流向原电池正极，阴离子流向原电池负极。 ④根据原电池中的反应类型： 负极：失电子，发生氧化反应，现象通常是电极本身消耗，质量减小。 正极：得电子，发生还原反应，现象是常伴随金属的析出或H2的放出。 6、原电池电极反应的书写方法： （i）原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应，负极反应是氧化反应，正极反应是还原反应。因此书写电极反应的方法归纳如下： ①写出总反应方程式。②把总反应根据电子得失情况，分成氧化反应、还原反应。 ③氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，反应物和生成物对号入座，注意酸碱 介质和水等参与反应。 （ii）原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。
原电池的形成条件 是利用两个电极之间金属性的不同,产生电势差,从而使电子的流动,产生电 流.又称非蓄电池，是电化电池的一种，其电化反应不能逆转，即是只能将化学能 转换为电能，简单说就即是不能重新储存电力，与蓄电池相对。 定义 在高中阶段来说，原电池是将化学能直接转化为电能的一种装置。其原理也是通 过化学反应（在正负极发生不同的氧化还原反应）使闭合电路中产生电子流，从 而产生电流的。其中在正极发生还原反应，负极发生氧化反应。概述 原电池是将化学能转变成电能的装置。所以，根据定义，普通的干电池、燃料电 池都可以称为原电池。 组成原电池的基本条件： 1．将两种活 泼性不同的金属(或导电单质)(Pt和石墨为惰性电极，即本身不会得失电子)(一种是相对较活泼金属一种是相对较不活泼金属)2．用导线连接后插入电解质 溶液中，形成闭合回路。3．要发生自发的氧化还原反应。 原电池工. .. 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应，但区别于一般的氧化还 原反应的是，电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的，而是还原剂在 负极上失电子发生氧化反应，电子通过外电路输送到正极上，氧化剂在正极上得电子发 生还原反应，从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的定向移 动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序 的电子转移过程，产生电流，实现化学能向电能的转化。 从能量转化角度看，原电池是将化学能转化为电能的装置；从化学反应角度看，原 电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂，使氧化还原反 应分别在两个电极上进行。 原电池的构成条件有三个： （1）电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料（非金属 或某些氧化物等）组成。 （2）两电极必须浸泡在电解质溶液中。 （3）两电极之间有导线连接，形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定 的电流，所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外，还要求有自发进行的氧化还原 反应。也就是说，化学电源必须是原电池，但原电池不一定都能做化学电池。 形成前提：总反应为自发的氧化还原反应
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（）：_____________________________________________________
1．据组成原电池的两极材料判断 一般情况下，较活泼的金属为负极，较不活泼的金属为正极。 例如：锌、铜和稀H 2SO 4 构成的原电池中，由于锌比铜活泼，所以锌为负极，铜为正 极。但是，要特别注意电解质溶液对正负极的影响。如： 镁、铝和稀H 2SO 4 形成的原电池：由于镁和铝在稀H 2 SO 4 中镁失电子能力要强，所以 镁为负极，铝为正极。而在镁、铝和稀H 2SO 4 、NaOH溶液形成的原电池：由于电解质溶液 为NaOH溶液，铝要溶解而镁不溶解，所以铝为负极，镁为正极。 2．据电流方向或电子流动方向判断 电流是由正极流向负极，电子是由负极流向正极。 3．据电解质溶液里离子的定向移动方向判断 在原电池的电解质溶液里，阳离子移向的极是正极，阴离子移向的极是负极。 4．据两极发生的反应判断 原电池的负极总是失去电子发生氧化反应，正极总是得到电子发生还原反应。 5．根据电极产生的现象判断 （1）据电极质量的变化判断 原电池工作一段时间后，若某电极的质量增加，说明溶液中的金属阳离子在该电极上放电，该电极活泼性较弱为正极。反之，若某电极的质量减小，说明该极金属溶解，该电极活泼性较强为负极。例如： （2 原电池工作时，若某电极上有气泡产生，是因为该电极上有H 2 析出，说明该极为正极，活泼性较弱。 （3）据电极附近pH的变化判断 析氢或吸氧的电极反应发生后，均能使该电极附近电解质溶液的pH增大，若某电极附近溶液的pH增大了，说明该电极活泼性较弱为正极。
6．据原电池反应方程式判断 原电池反应均为可自发进行的氧化还原反应。在原电池反应方程式中，先判断出氧化剂和还原剂，则总是还原剂（氧化剂）失（得）电子为负（正）极。例如：某原电池总反应式为：Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，从离子方程式中我们可以看出铜失去电子被氧化成为正二价的铜离子，所以铜为负极。 7．据与原电池相连的用电器判断 与原电池相连的不同的用电器，会产生不同的现象，根据用电器所产生的现象可判断原电池的正负极。 （1）若连有电流表，则可根据电流表指针的偏转方向判断原电池的正负极.（2）若连接电解池，则可根据电解池两极上固体质量的变化、气体的产生、附近溶液颜色的变化、溶液中有色带电粒子的移动趋势等判断原电池的正负极。
原电池正负极判断的方法 ①由组成原电池的两级材料判断，一般是活泼金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 ②根据电流方向或电子流动方向判断，电流是由正极流向负极，电子流动方向是由负极流向正极。 ③根据原电池里电解质溶液内离子的定向移动方向，在原电池的电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。 ④根据原电池两级发生的变化来判断，原电池的负极总是失电子发生氧化反应，正极总是得电子发生还原反应。 ⑤X极增重或减重：X极质量增加，说明溶液中的阳离子在X极(正极)放电，反之，X极质量减少，说明X极金属溶解，X极为负极。 ⑥X极有气泡冒出：发生可析出氢气的反应，说明X极为正极。 ⑦X极负极pH变化：析氢或吸氧的电极发生反应后，均能使该电极附近电解质溶液的pH增大，X极附近的pH增大，说明X极为正极。 原电池： 1.定义：将化学能转化为电能的装置。 2.工作原理： 以铜-锌原电池为例 （1）装置图：
（2）原理图： 3.实质：化学能转化为电能。 4.构成前提：能自发地发生氧化还原反应。 5.电极反应： 负极：失去电子；氧化反应；流出电子 正极：得到电子；氧化反应；流入电子 原电池中的电荷流动: 在外电路(电解质溶液以外)，电子(负电荷)由负极经导线(包括电流表和其他用电器)流向正极，使负极呈正电性趋势、正极呈负电性趋势。在内电路(电解质溶液中)，阳离子(带正电荷)向正极移动，阴离子 (带负电荷)向负极移动。这样形成了电荷持续定向流动，电性趋向平衡的闭合电路。
一、原电池的原理 1.构成原电池的四个条件以铜锌原电池为例 ①活拨性不同的两个电极②电解质溶液③自发的氧化还原反应④形成闭合回路 2.原电池正负极的确定 ①活拨性较强的金属作负极，活拨性弱的金属或非金属作正极。 ②负极发生失电子的氧化反应，正极发生得电子的还原反应 ③外电路由金属等导电。在外电路中电子由负极流入正极 ④内电路由电解液导电。在内电路中阳离子移向正极，阴离子会移向负极区。 Cu-Zn原电池：负极: Zn-2e=Zn2+ 正极：2H+ +2e=H2↑总反应：Zn +2H+=Zn2+ +H2↑ 氢氧燃料电池，分别以OH和H2SO4作电解质的电极反应如下： 碱作电解质：负极：H2—2e-+2OH-=2 H2O 正极：O2+4e-+2 H2O=4OH- 酸作电解质：负极：H2—2e-=2H+ 正极：O2+4e-+4H+=2 H2O 总反应都是：2H2+ O2=2 H2O 二、电解池的原理 1.构成电解池的四个条件以NaCl的电解为例 ①构成闭合回路②电解质溶液③两个电极④直流电源
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
2020年03月07日原电池原理正负极电子流向电极反应式 综合练习题 学校： ___________ 注意事项：注意事项： 2、请将答案正确填写在答题卡上 第1卷 一、单选题 ( ) ①Zn 质量减少，Cu 质量不变； A D ．①③⑤ 2.化学能与热能、电能等能相互转化.关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是( ) A.图1所示的装置能将化学能转变为电能 B.图2所示的反应为吸热反应
C.中和反应中,反应物的总能量比生成物的总能量低 D.化学反应中能量变化的根本原因是化学键的断裂与生成 3.等质量的两份锌粉a和b，分别加入过量的稀硫酸中，并向a中加入少量铜粉，下图表示产生H2的体积（V）与时间（t）的关系正确的是( ) A. B. C. D. 4.有A、B、C、D四块金属片,进行如下实验 ①A、B用导线相连后,同时插入稀H2SO4中,A极为负极 ②C、D用导线相连后,同时浸入稀H2SO4中,电子由C→导线→D ③A、C相连后,同时浸入稀H2SO4,C极产生大量气泡 ④B、D相连后,同时浸入稀H2SO4中,D极发生氧化反应 则四种金属的活动性顺序为( ) A.A>C>D>B B.B>D>C>A C.C>A>B>D D.A>B>C>D 5.为了抵御海水的侵蚀,往往会在船体上安装大型的锌块,利用原电池反应:2Zn+2H2O+O2 = 2Zn(OH)2。下列说法正确的是( ) A.锌块作为原电池的负极,发生还原反应而被腐蚀
B.海水中的电解质如NaCl起到了导电的作用 C.正极的电极反应式为:Zn-2e-=Zn2+ D.实际应用中,需用锌块覆满船体,完全隔绝海水以防止钢铁被腐蚀 6.下列关于原电池的说法中,错误的是( ) A.原电池是一种将化学能直接转化为电能的装置 B.原电池中,正极发生氧化反应 C.原电池的电子从负极经导线流向正极 D.原电池的负极材料一般比正极活泼 7.下列装置中,电解质溶液均为稀硫酸,其中不能构成原电池的是( ) A. B. C. D. 8.一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是( ) A．反应CH4＋H2O3H2＋CO,每消耗1molCH4转移12mol 电子B．电极A上H2参与的电极反应为：H2＋2OH－－2e－=2H2O CO向电极B移动 C．电池工作时，2- 3 CO D．电极B上发生的电极反应为：O2＋2CO2＋4e－=22- 3 9.下列各个装置中能构成原电池的是（）
原电池正负极判断和电极反应式的书写 一、原电池正负极的判断 1、发生失电子氧化反应的电极为负极，发生得电子还原反应的电极为正极。 2、依据外电路中电子的流向：电子流出的电极为负极，电子流入的电极为正极。 3、依据内电路电解质溶液中离子的移向：阴离子移向的电极为负极，阳离子移向的电极为正极。 4、依据反应现象判断：通常负极会逐渐溶解，正极有气体产生或固体析出。 5、原电池的正负极判断不仅要看两极活性的相对强弱，还要看电解质的种类。 一、原电池电极反应式的书写 方法：第一步准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键。第二步根据溶液中离子参加反应情况确定电极反应；第三步将电极反应相加得总反应式。 ⑴负极 ①若负极材料本身被氧化，电极反应式有两种情况：一种是负极金属失电子后生成的金属阳离子不与电解质溶液反应，此时的电极反应式可表示为M-ne-=M n+;另一种情况是生成的阳离子与电解质溶液反应，此时的电极反应要将两个反应叠加在一起。 例题1、写出镁铝为电极，稀硫酸为电解质溶液构成的原电池的电极反应和总反应 正极：负极： 总反应： 2、镁铝为电极，氢氧化钠溶液为电解质溶液构成的原电池 正极：负极： 总反应： 3、铜片和铝片同时插入浓硝酸溶液中 正极：负极： 总反应： 4、铁片和铜片同时插入硫酸铜溶液中 正极：负极： 总反应： ②若负极材料本身不参加反应，如燃料电池，在书负极反应时要将燃料失电子的反应及其产物与电解质溶液的反应叠加在一起书写。 例5、飞船上使用的电池是氢氧燃料电池。如图，两电极均由多孔性碳（或铂）组成。通入气体在电极表面放电，总反应式为2H2+O2=2H2O。按要求写出电极方程式 酸性介质中： 正极：负极： 碱性介质中： 正极：负极： 中性介质中：
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
如何确定原电池的正负极 原电池是电化学部分的重点和难点，判断原电池正负极是分析一个原电池反应的基础，两个活动性不同的金属电极，哪种金属作负极，不仅与金属的活泼性有关，还与电解质溶液的酸碱性、电解质的强氧化性等性质有关。 一、正负极由金属本身的活动性决定 例1：关于如图所示装置的叙述，正确的是 A．铜是阳极，铜片上有气泡产生 B．铜片质量逐渐减少 C．电流从锌片经导线流向铜片 D．氢离子在铜片表面被还原 解析：图示装置组成的是Zn—Cu原电池，活动性强的金属锌为负极，发生反应：Zn－2e－=Zn2+，铜为正极发生反应：2H++2e－=H2↑，总反应为：Zn+2H+=Zn2++H2↑。原电池工作时，电子由负极(锌)经外电路(导线)流向正极(铜)，电流方向与电子流向相反。 正确答案：D 二、与电解质溶液的氧化性有关 例2：如图所示由浓H2SO4、Zn、Al组成一个原电池，已知Zn、Al过量。试写出可能的电极反应式，并指出正、负极及电极反应类型。 (1)Al片：_____________、_______________。 (可不填满，也可补充，下同) (2)Zn片：_____________、_______________。 解析：浓H2SO4有强氧化性，Al在浓H2SO4中钝化，所以 开始时，活动性相对弱的Zn与浓H2SO4反应：Zn+2H2SO4 =ZnSO4+SO2↑+2H2O，Zn失去的电子经外线路转移到Al片上，H2SO4分子在Al片上得电子变成H2O 和SO2。随着反应的不断进行，浓H2SO4变成稀H2SO4，此时活动性强的Al与稀H2SO4比Zn发生反应：2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑，Al失去的电子经外线路转移至Zn片上，稀H2SO4中的H+在Zn片上得电子变成H2逸出。 参考答案：(1)开始时，正极：2H2SO4+2e－=SO2↑+2H2O+SO42－(还原反应)；后来，负极：2Al－6e－=2Al3++3H2↑(氧化反应)
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：
原电池是高中化学的一个难点，又极易与电解池混淆，尤其是对原电池的电极反应书写学生总是感觉难。因此，老师在复习这部分知识时要善于对知识点和方法进行归纳总结，使学生在理解原电池基本原理的基础上，归纳原电池的基本形式，掌握每一类原电池电极反应的书写方法与技巧，就能有效突破这一难关。 一，正确理解和记忆原电池原理是书写电极反应式的前提。 1、用图象清析原电池的原理。 原电池的基本原理可以用下图清析直观的列示：正负极的判断、正负极发生的反应类型、内电路（电解质溶液中）阴阳离子的移动方向、外电路中电子的流向及电流方向等。 2、用“口诀”归纳记忆原理 显然，要正确理解原电池的基本原理，就要准确把握原电池中“自发进行的氧化还原反应、原电池正负极的确定、外电路电子的流向、内电路（电解质溶液）中阴阳离子的移动方向”等基本要素。为了让学生能理解和记住上述基本要素，我用“口诀”概括上述基本原理，读起来既上口又易记，用起来便得心应手了。“口诀”为：“原电池有反应，正极负极反应定；失升氧是负极，与之对立为正极；外电路有电流，依靠电子负正游；内电路阳离子，移向正极靠电子；阴离子平电荷，移向负极不会错。” 其中“原电池有反应”是指原电池有自发进行的氧化还原反应发生，是将化学能转化为电能的装置；“正极负极反应定”是指原电池正负极的确定要依据所发生的氧化还原反应来定。“失升氧是负极，与之对立为正极”是原电池正负极的正确判断方法，而不能简单的记为“相对活泼的金属为负极，而相对不活泼的金属或非金属为正极”，再给学生例举以下两个原电池让学生加深理解正负极的确定。
“内电路阳离子，移向正极靠电子”意思是正极上有带负电的电子，从而能吸引阳离子向正极移动；其余几句不言而喻，就不再解释了。 二，归纳原电池的基本形式，由浅入深，各个击破电极反应式的书写。 正确书写原电池电极反应式的基本方法和技巧是：首先要正确书写原电池中自发进行的总反应，如果是离子反应的就应该书写离子方程式，然后再将反应拆分为氧化反应即为负极反应，还原反应即为正极反应。如果是较为复杂的电极反应如燃料电池电极反应的书写则一般先写总反应和简单的电极反应，然后用总反应减简单的电极反应就可得到复杂的一极电极反应。 根据考试大纲要求学生会书写电极反应的原电池的基本形式有如下几类： 1、金属与酸（H+）、盐(Mn+)构成的原电池 金属与酸（H+）、盐(Mn+)构成的原电池是最基本的一类原电池，也是学生要重点掌握的一类原电池，这类原电池的实质是负极金属失电子被氧化，正极H+、Mn+得电子被还原，可根据原理直接书写。 2、金属与碱反应的非置换反应类型原电池 这类原电池在中学阶段主要是铝和其它金属或非金属碳在氢氧化钠溶液中形成的原电池，其总反应为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，该电池的实质是负极金属铝失电子被氧化为Al3+，然后是Al3+ + 4OH- = AlO2- +2H2O,因此负极的电极反应应为：2Al + 8OH- -6e- = 2AlO2- +4H2O；而正极是H2O得电子被还原生成H2，故正极反应为：6 H2O+6e- =6 OH-+3 H2↑。 3、金属的吸氧腐蚀类原电池
考点 原电池中正负极的判断 1.（2019全国Ⅰ卷）利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV 2+/MV +在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是 A. 相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能 B. 阴极区， 氢化酶作用下发生反应H 2+2MV 2+ 2H ++2MV + C. 正极区，固氮酶催化剂，N 2发生还原反应生成NH 3 D. 电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 2.（2019全国Ⅲ卷）为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn （3D ?Zn ）可以高效沉积ZnO 的特点，设计了采用强碱性电解质的3D ?Zn —NiOOH 二次电池，结构如下图所示。电池反 应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H 2O(l)???→←???放充电电 ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。 A. 三维多孔海绵状Zn 具有较高的表面积，所沉积的ZnO 分散度高 B. 充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH ?(aq)?e ?NiOOH(s)+H 2O(l) C. 放电时负极反应为Zn(s)+2OH ?(aq)?2e ? ZnO(s)+H 2O(l) D. 放电过程中OH ?通过隔膜从负极区移向正极区 3．（2018课标Ⅲ）一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O 2与Li +在多孔碳材料电极处生成Li 2O 2-x （x =0或1）。下列说法正确的是
A. 放电时，多孔碳材料电极为负极 B. 放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极 C. 充电时，电解质溶液中Li +向多孔碳材料区迁移 D. 充电时，电池总反应为Li 2O 2-x =2Li+（1－ 2 x ）O 2 4．（2016课标Ⅱ）Mg —AgCl 电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是 A ．负极反应式为Mg-2e -=Mg 2+ B ．正极反应式为Ag ++e -=Ag C ．电池放电时Cl -由正极向负极迁移 D ．负极会发生副反应Mg+2H 2O=Mg(OH)2+H 2↑ 1．工作原理示意图(以铜锌原电池为例) 2．原电池电极的判断
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）
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）