高考化学常见电化学方程式

高考化学常见电化学方程式

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 ‎1、伏打电池：（负极—Zn，正极—Cu，电解液—H2SO4）‎ 负极： Zn–2e－==Zn2+ 正极： 2H++2e－==H2↑ ‎ 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+ 正极：2H++2e－==H2↑ ‎ 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+ 正极：O2+2H2O+4e－==4 ‎ 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+ 正极：3O2+6H2O+12e－==12 ‎ 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+ 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）(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+ 正极：2MnO2+2NH4++2e－==Mn2O3 +2NH3+H2O ‎ 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 正极：2MnO2 + 2H2O + 2e－==2MnO(OH) +2OH－ ‎ 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 正极 ：Ag2O + H2O + 2e－== 2Ag + 2OH－ ‎ 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 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 三、燃料电池：‎ 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点：燃料电池反应实际上等同于燃料的燃烧反应，但要特别注意介质对产物的影响。电极反应式书写，先写正极，再写负极。‎ ‎1、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 ‎（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 + 4H2O ‎ ‎3、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、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 + 3H2O ‎2、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 常见的电解池电极反应式的书写 ‎ 电解方程式的实例（用惰性电极电解）：‎ 电解质溶液 阳极反应式 阴极反应式 总反应方程式 ‎（条件：电解）‎ 溶液酸碱性变化 CuCl2‎ ‎2Cl--2e-=Cl2↑‎ Cu2+ +2e-= Cu CuCl2= Cu +Cl2↑‎ ‎——‎ HCl ‎2Cl--2e-=Cl2↑‎ ‎2H++2e-=H2↑‎ ‎2HCl=H2↑+Cl2↑‎ 酸性减弱 Na2SO4‎ ‎4OH--4e-=2H2O+O2↑‎ ‎2H++2e-=H2↑‎ ‎2H2O=2H2↑+O2↑‎ 不变 H2SO4‎ ‎4OH--4e-=2H2O+O2↑‎ ‎2H++2e-=H2↑‎ ‎2H2O=2H2↑+O2↑‎ 消耗水，酸性增强 NaOH ‎4OH--4e-=2H2O+O2↑‎ ‎2H++2e-=H2↑‎ ‎2H2O=2H2↑+O2↑‎ 消耗水，碱性增强 NaCl ‎2Cl--2e-=Cl2↑‎ ‎2H++2e-=H2↑‎ ‎2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOH H+放电，碱性增强 CuSO4‎ ‎4OH--4e-=2H2O+O2↑‎ Cu2+ +2e-= Cu ‎2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2↑+2H2SO4‎ OHˉ 放电,酸性增强 电镀铜、精炼铜比较 电镀铜 精炼铜 形成条件 镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀液必须含有镀层金属的离子 粗铜金属作阳极，精铜作阴极，CuSO4溶液作电解液 电极反应 阳极 Cu －2e- = Cu2+‎ 阴极 Cu2++2e- = Cu 阳极：Zn - 2e- = Zn2+ Cu - 2e- = Cu2+ 等 阴极：Cu2+ + 2e- = Cu 溶液变化 电镀液的浓度不变 溶液中溶质浓度减小 电解、电离和电镀的区别 电解 电离 电镀 条件 受直流电作用 受热或水分子作用 受直流电作用 实质 阴阳离子定向移动，在两极发生氧化还原反应 阴阳离子自由移动，无明显的化学变化 用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金 实例 CuCl2 Cu＋Cl2‎ CuCl2==Cu2++2Clˉ‎ 阳极 Cu －2e- = Cu2+‎ 阴极 Cu2++2e- = Cu 关系 先电离后电解，电镀是电解的应用