电极反应式的书写技巧.doc

1、电化学中电极反应式的书写技巧电化学中电极反应式的书写不仅是电化学教学的重点和难点，更是高考的热点题型之一，下面就如何正确书写电极反应式进行了较为详尽的归纳总结，旨在“抛砖引玉”。一、原电池中电极反应式的书写1、先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。2、注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式,如 AlCuNaHCO 3 溶液构成 的原电池中，因 Al 失去电子生成的Al 3+能与 HCO3 反应：Al 3+3HCO3 =Al(OH)3+3CO 2，故铝件（负极）上发生的反应为：Al3e +3HC

2、O3 =Al(OH)3+3CO 2，而不是仅仅写为：Al3e =Al3+。3、若正极上的反应物质是O 2，且电解质溶液为中性或碱性，电极反应式中不能出现H +，且水必须写入正极反应式中，与 O2 结合生成 OH-，若电解质溶液为酸性，电极反应式中不能出现OH ，且 H+必须写入正极反应式中，与 O2 结合生成水。如例 1、例 2。4、正负极反应式相加（电子守恒）得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的电极反应式，即得到较难写出的电极反应式。如例 2。例 1、有人设计以Pt 和 Zn为电极材料，埋入人体内作为作

3、为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠跟人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H +和 Zn2+进行工作，试写出该电池的两极反应式。解析：金属铂是相对惰性的，金属锌是相对活泼的，所以锌是负极，Zn 失电子成为 Zn2+，而不是 ZnO 或 Zn(OH)2，因为题目已告诉 H+参与作用。正极上 O2得电子成为负二价氧，在 H+作用下肯定不是 O2-、OH -等形式，而只能是产物水。故发生以下电极反应：负极：2Zn4e -= 2Zn2+，正极：O 2 + 4H+ + 4e- = 2H2O 。例 2、用金属铂片插入 KOH溶液中作电极，在两极上分别通入甲烷和氧气，形成甲烷氧气燃料电池，该电池反应的离子

4、方程式为：CH 4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，试写出该电池的两极反应式。解析：从总反应式看，O2 得电子参与正极反应，在强碱性溶液中，O2 得电子与 H2O 结合生成 OH-，故正极反应式为：2O2+4H2O+8e- =8OH-。负极上的反应式则可用总反应式减去正极反应式（电子守恒）得 CH4+10OH-8e -= CO32-+7H2O。二、电解池中电极反应式的书写1、首先看阳极材料，如果阳极是活泼电极（金属活动顺序表Ag 以前），则应是阳极失电子，阳极不断溶解，溶液中的阴离子不能失电子。2、如果阳极是惰性电极（Pt、Au、石墨），则应是电解质溶液中的离子放电，应根据离子的放电顺

5、序进行书写电极反应式。阳极（惰性电极）发生氧化反应，阴离子失去电子被氧化的顺序为：S 2-SO 32-I -Br -Cl -OH -水电离的 OH-含氧酸根离子F -。阴极发生还原反应，阳离子得到电子被还原的顺序为：Ag+Hg 2+Fe 3+Cu 2+（酸电离出的H +）Pb 2+Sn 2+Fe 2+Zn 2+（水电离出的H +）Al 3+Mg 2+Na +Ca 2+K +。（注：在水溶液中Al 3+、Mg 2+、Na +、Ca 2+、K +这些活泼金属阳离子不被还原，这些活泼金属的冶炼往往采用电解无水熔融态盐或氧化物而制得）。例 3、写出用石墨作电极，电解饱和食盐水的电极反应式。解析：由于电

6、极材料为石墨，是惰性电极，不参与电极反应，则电极反应式的书写只考虑溶液中的离子放电顺序即可。溶液中的离子：Cl - 、Na + 、OH - 、H +，移向阳极的阴离子有 Cl-和水电离出的 OH-，但在阳极上放电的是 Cl-；移向阴极的阳离子有 Na+和水电离出的 H+，但在阴极上放电的是 H+。所以上述电解池的电极反应为：阳极：2Cl -2e -= Cl2，阴极：2H +2e-= H2或 2H2O+2e-= H2+2OH -。若将上述石墨电极改成铜作电极，试写出电解饱和食盐水的电极反应式。解析：由于电极材料为 Cu，是活泼电极，铜参与阳极反应，溶液中的阴离子不能失电子，但阴极反应仍按溶液中的

7、阳离子放电顺序书写。该电解池的电极反应为：阳极：Cu2e -= Cu2+，阴极：2H +2e-= H2或 2H2O+2e-= H2+2OH -。（注：阳极产生的Cu 2+可与阴极产生的 OH-结合成 Cu(OH)2沉淀，不会有 Cu2+得电子情况发生。）三、可充电电池电极反应式的书写可充电电池是联系原电池与电解池的桥梁，它也是电化学知识的重要知识点。放电为原电池反应，充电为电解池反应。原电池的负极反应与电解池的阴极反应，原电池的正极反应与电解池的阳极反应互为逆反应。只要我们按前面方法能熟练书写放电(即原电池)的电极反应式，就能很快写出充电(即电解池)的电极反应式。例 4、铅蓄电池反应为：Pb+

8、PbO 2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O。试写出放电和充电时的电极反应式。解析：因为放电为原电池反应：Pb+PbO 2+2H2SO4 =2PbSO4+2H2O。Pb 失电子发生负极反应，产生的 Pb2+在 H2SO4 溶液中结合 SO42-生成难溶于水的 PbSO4，故其负极反应式为：Pb+SO 42-2e -=PbSO4。由电子守恒可知，其正极反应式为总式减去负极反应式：PbO2+ SO42-+4H+2e-= PbSO4+2H2O。充电为电解池反应，其电极反应式书写是这样的，阴极反应式为原电池负极反应式的逆反应，即 PbSO4+2e-=Pb+SO42-；阳极反应式为原电池正极反应式的

9、逆反应，即 PbSO4+2H2O2e -= PbO2+ SO42-+4H+。四、特殊情况电极反应式的书写在书写电极反应式时，一定要注意一些特殊情况。1、注意溶液中的离子浓度的改变会引起离子放电顺序的改变溶液中的离子浓度改变，有时可导致离子放电顺序的改变。例 5、在给某镀件镀锌时，电镀液是饱和 ZnCl2溶液，试写出该电镀池的电极反应式。解析：在饱和 ZnCl2 溶液中，放电能力：H +Zn 2+，但溶液中Zn2+的浓度远大于水电离出来的 H+的浓度，所以阴极应是 Zn2+放电，而不是 H+放电。其电极反应式为：阳极：Zn2e -= Zn2+；阴极：Zn2+2e-= Zn。2、注意电解质溶液的改

10、变会引起电极正负的改变在原电池中，一般较活泼金属作负极，但当电解质溶液发生改变时，较活泼金属就不一定作负极了。例 6、将铜片和铝片用导线相连，分别同时插入稀 H2SO4 和浓HNO3中，写出两池的电极反应式。解析：在稀 H2SO4 作电解质溶液的原电池中，较活泼的铝被氧化作负极，铜作正极。其电极反应为：负极（Al）：2Al6e -=2Al3+；正极（Cu）：6H +6e-= 3H2。在浓 HNO3 作电解质 溶液的原电池中，因为 Al 在浓 HNO3中钝化，较不活泼的铜作负极，其电极反应为：负极（Cu）：Cu2e -= Cu2+；正极（Al）：2NO 3-+4H+2e-=2 NO2+2H 2O

11、。但随着反应的进行，浓 HNO3逐渐变稀，正极电极反应又有：NO 3-+4H+3e-= NO+2H 2O。3 、注意电解质溶液的酸碱性改变会引起电极反应的改变有些电池若改变其电解质溶液的酸碱性，虽不会改变电池的正负极，但却改变了电极反应。例 7、若将例 2 中的电解质 KOH 溶液改为稀硫酸，其它条件不变，试写出该电池两极的电极反应式。解析：该题虽只改变了电解质溶液的酸碱性，但总反应式与例2 不相同了，其总反应式为 CH4+2O2CO 2+2H2O。这样，在正极上 O2得电子生 成的 O2-会与稀硫酸中的 H+结合生成水，而不再生成OH -（OH -能与 H+继续反应生成水）。正极反应式为：2

12、O 2+8H+8e- = 4H2O，负极上的反应式则可用总反应式减去正极反应式（电子守恒）得：CH4+2H2O8e -= CO2+8H+。电极反应式书写错误例析一、 不能正确判断原电池正负极例 1、 将 Al 片和Cu 片用导线相连，插入浓 HNO3中，形成原电池。错误：负极：2Al-6e=2Al 3+正极：6H +6e=3H2解析：将 Al 片和Cu 片用导线相连，插入浓 HNO3，由于Al 在浓硝酸中钝化，不能持续反应，而 Cu 却能与浓 HNO3 持续反应 ，所以 Cu 为负极，Al 为正极，因此正负极的判断应根据氧化还原反应的实质来确定，谁失去电子，谁做为负极。正确：负极：2Cu-4e

13、 -=2Cu2+正极：2NO 3-+2e-+4H+=2NO2+2H 2O二、 不能正确判断电极产物例 2、将 Al 片和Cu 片用导线相连，插入稀 NaOH 溶液中形成原电池。错误：负极：2Al-6e -=2Al3+正极：6H +6e-=3H2解析：Cu 片和 Al 片用导线相连插入 NaOH 溶液中，其实质是 Al 和 NaOH 溶液反应，2Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO2+3H2， Al 失去电子生成 AlO2-,而正极由于H +在碱性条件下不能大量存在，所以得到电子的物质是H 2O正确：负极：2Al+8OH -6e -=2AlO2-+4H2O正极：6H 2O+6e-=3H2+

14、6OH -三、 忽视电极产物与电解质溶液反应例 3、氢氧燃料电池是一种高效低污染的新型电池，主要用于航天领域，它的电极材料一般为活化电极，具有很强的催化活性。如铂电极、活性炭电极等，电解质溶液一般为 40%的 KOH溶液，写出电极反应式：错误：负极：2H 2-4e-=4H+正极：O 2+2H2O+4e-=4OH-解析：在负极 H2失去电子生成 H+，而 H+在碱性溶液中与OH-反应，生成 H2O，因此应把两个式子合并为：2H 2+4OH-4e-=4H2O正确：负极：2H 2+4OH-4e-=4H2O正极：O 2+2H2O+4e-=4OH-四、 忽视了电解质的状态例 4、固体氧化物燃料电池是由美

15、国西屋公司研制开发的，它从固体氧化锆氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O 2-)在其间通过。该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极 a、b 均不参与电极反应多孔电极 a.固体电解质多孔电极 b2c1/2O2(干燥) H2 H2O2e-O2-2e-其电极反应式为。错误：负极：2H 2-4e-=4H+ 正极：O 2+2H2O+4e=4OH-解析：此类燃料电池的电解质是固体，并不是水溶液，因此正极电极反应为：O 2+4e-=2O2-正确：负极：2H 2+2O2-4e-=2H2 正极：O 2+4e-=2O2-五、 忽视了金属单质与阴、阳离子的放电顺序例 5、电解醋酸的浓溶液，以 Pb

16、做电极，在电解过程中，无沉淀产生，但电解效率逐渐下降，同时H +也随之降低，随后溶液不再导电，电解自然停止。(1) 电极反应是；(2) 电解总反应的方程式为；错误：阳极：4OH 4e-=O2+2H 2O 阴极：2H +2e-=H2分析：放电顺序：阳极：非惰性电极OH - CH3COO- 阴极：H +放电，Pb 2+与 CH3COO-结合生成难电离的(CH3COO)2Pb(1)本题属于电解的应用。用铅做阳极材料，根据电解规律，非惰性电极做阳极时，阳极本身被氧化而溶解，即 Pb-2e-=Pb2+，而 Pb2+与 CH3COO-结合生成难电离的(CH3COO) 2Pb，所以阳极反应为：Pb+2CH3

17、COOH-2e -=(CH3COO)2Pb+2H+，阴极反应为：2H+2e=H2(2)电解总反应式为：Pb+2CH3COOH (CH3COO)2Pb+H2练习 1： 按图所示进行铁钉被腐蚀的实验，一周后观察：(1)若试管中液面上升，发生的是腐蚀，电极反应：正极，负极。(2) 若试管中液面下降，发生的是腐蚀，电极反应：正极，负极。练习 2： 将铂电极插入氢氧化钾溶液，然后向两个电极分别通入甲烷等燃料和氧气等氧化剂组成的一种电池。由于所发生的反应类似于甲烷的燃烧，所以称为燃料电池。根据两极上反应实质判断通入甲烷的一极为电池的极，这一电极的反应式为，该电池放电反应的总反应方程式为。练习 3 ：设计出

18、燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一，最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y2O3 的 ZrO2 晶体，它在高温下能传导 O2-，回答如下问题：(1)以丁烷代表汽油，这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是：。(2)这个电池的正极发生的反应是：，负极发生的反应是：，固体电解质里的 O2-的移动方向是：，向外电路释放电子的电极是：。(3)人们追求燃料电池氧化汽油而不在内燃机里燃烧汽油产生动力的主要原因是什么？。（4）汽油燃料电池最大的障碍是氧化不完全产生堵塞电极的气体通道，有人估计，完全避免这种副反应至少还需 10年时

19、间，这正是新一代化学家的历史使命。答案：练习 1：（1）吸氧腐蚀 O2+2H2O+4e-=4OH- 2Fe-4e-=2Fe2+（2）吸氢腐蚀 H2+2e-=2H+ Fe-2e-=Fe2+练习 2：负 CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O练习 3：（1）2C4H1 0+13O2=8CO2+10H2O （2）13O 2+52e=26O2- 2C4H10+26O2-52e-=8CO2+10H2O 由通入空气的电极移向 通入汽油蒸汽的电极 负极 （3）燃料电池具有较高的能量利用率。（4）炭粒高中化学燃料电池的书写方法几种常见的 “燃料电池”的电

20、极反应 式的书写 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。燃料电池有 很多，下面主要介 绍几种常见 的燃料电池 ，希望达到举 一反三的目 的。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 O 2，总反应为：2H 2O 22H 2O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 ）负极发生的 反应为：H 22e 2H ,2H 2OH 2H 2O,所以： 负极的电极 反应式为：H 2 2e

21、2OH 2H 2O；正极是 O2得到电子，即：O 24e 2O 2 ，O 2 在碱性条件 下不能单独 存在，只能结合 H2O 生成 OH 即：2O 2 2H 2O4OH ，因此，正极的电极 反应式为：O 2H 2O4e 4OH 。 2电解质是 H2SO4溶 液（酸性电解质 ）负极的电极 反应式为：H 2 2e 2H 正极是 O2得到电子，即：O 24e 2O 2 ，O 2 在酸性条件 下不能单独 存在，只能结合 H生成 H2O即：O 2 2 H H 2O，因此正极的电极 反应式为：O 24H 4e 2H 2O(O24e 2O 2 ，2O 2 4H 2H 2O) 3. 电解质是 NaCl 溶液

22、（中性电解质 ）负极的电极 反应式为：H 2 2e 2H 正极的电极 反应式为：O2H 2O4e 4OH 说明： 1.碱性溶液反 应物、生成物中均 无 H ；2.酸性溶液反 应物、生成物中均 无 OH ；3.中性溶液反 应物中无 H 和 OH ；4.水溶液中不 能出现O2 。二、甲醇燃料电 池甲醇燃料电 池以铂为两 极,用碱或酸作 为电解质：1 碱性电解质 （KOH 溶液 为例）总反应式：2CH4O 3O 2 4KOH 2K2CO 36H 2O正极的电极 反应式为：3O 212e 6H 2O12OH 负极的电极 反应式为：CH 4O 6e 8OH CO 32 6H 2O 2. 酸性电解质 （H

23、2SO4 溶液为例）总反应： 2CH4O 3O 22CO 24H 2O正极的电极 反应式为：3O 212e 12H 6H 2O 负极的电极 反应式为：2CH4O 12e 2H 2O12H 2CO 2说明：乙醇燃料电 池与甲醇燃 料电池原理 基本相同三、甲烷燃料电 池甲烷燃料电 池以多孔镍 板为两极,电解质溶液 为 KOH，生成的 CO2还要与 KOH 反应生 成 K2CO3，所以总反应 为：CH 42KOH 2O2K2CO3 3H 2O。 负极发生的 反应：CH 4 8e 8OH CO 26H 2O CO22OH CO 32 H 2O，所以：负极的电极 反应式为：CH 410 OH 8e CO

24、 32 7H 2O 正极发生的 反应有：O 24e 2O 2 和 O2 H 2O2OH 所以：正极的电极 反应式为：O 22H 2O4e 4OH 说明：掌握了甲烷 燃料电池的 电极反应式 ，就掌握了其 它气态烃燃 料电池的电 极反应式四、铝 空气 海水电池：我国首创以 铝 空气 海水电池作 为能源的新 型海水标志 灯，以海水为电 解质，靠空气中的 氧气使铝不 断被氧化而 产生电流。只要把灯放 入海水中数 分钟，就会发出耀 眼的白光。电源负极材 料为：铝；电源正极材 料为：石墨、铂网等能导 电的惰性材 料。负极的电极 反应式为：4Al12e 4Al 3 ；正极的电极 反应式为：3O26H 2O1

25、2e 12OH 总反应式为 ：4Al3O 26H 2O4Al(OH) 3说明：铝板要及时 更换,铂做成网状 是为了增大 与氧气的接 触面积.牛刀小试：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 为阳极燃气，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式：负极反应式：2CO2CO4C O24e 23 正极反应式： 。总电池反应式： 。案例探究例题某原电池中盛有 KOH浓溶液，若分别向_(填“正”或“负”，下同)极通入可燃性气体，向_极通入O2，则电路中就有电流通过，试完成下列问题：可

26、燃性气体正极反应 负极反应电池总反应pH 变化(1) H2(2) H2S(3) CO(4) CH4(5) C2H4(6) C2H2命题意图：考查学生书写燃料电池电极反应的能力。知识依托：原电池原理和氧化还原反应原理。错解分析：忽视电解质溶液是 KOH 溶液，误以为负极能放出酸性气体。答案：正极反应 负极反应 电池总反应 pH 变化(1)H22e 2OH =2H2O 2H2O 2=2H2O 变小(2)H2S6e 8OH =SO 5H 2O232H2S3O 24OH =2SO 4H 2O3变小(3)CO2e 4OH =CO 2H 2O232COO 24OH =2CO 2H 2O3变小(4)CH4

27、8e 10OH=CO 7H2O23CH42O 22OH =CO 3H 2O3变小(5)O2 4e 2H2O=4OHC2H4 12e 16OH =2CO 10H32OC2H43O 24OH =2CO 4H 23O变小(6)C2H2 10e 14OH =2CO 8H232O2C2H25O 28OH =4CO 6H 23O变小锦囊妙计1、燃料电池的负极反应，一般较难写出，而正极反应和电池总反应却较易写出。用电池总反应减去正极反应可得负极反应，这是写负极反应式的一种巧妙方法。2、O 2 在酸性（H +）条件下不能 单独存在，只能结合 H 生成H2O;O2 在碱性(OH )条件下不能 单独存在，只能结合

28、 H2O 生成OH突击训练1.将例题中的惰性电极改为 Al 电极和 Mg 电极，并停止通气体，则：(1)正极反应为： ；(2)负极反应为： ；(3)电极总反应式为：_；电解质溶液的 pH 变化为：_(填“增大”“不变”或“变小”)。2.将例题中的“KOH(aq)”改为：稀 H2SO4，其他同例题，试回答前(4)问。可燃性气体正极反应 负极反应电池总反应pH 变化(1) H2(2) H2S(3) CO(4) CH4(5) C2H4(6) C2H23.将 Al、Fe 两电极分别插入盛有稀 HNO3 的电解质 溶液中组成原电池，试回答 1 题中三个问题。4.将 Al、Cu 两电极分别插入盛有 18.

29、4 molL1 的 H2SO4(aq)中组成原电池，试回答 1 中三问。附：参考答案牛刀小试提示：原电池中，正极上富余电子，通入正极上的 O2 得到电子：O24e =2O2O2 半径很小，在熔盐中不能单独存在，被 CO2 分子俘获：CO2O 2 =CO 23将正、负两极上的电极反应式叠加，可得总反应方程式。答案：O 22CO 24e =2CO 232COO 2=2CO2突击训练1.提示：碱性溶液中，Al 比 Mg活泼，负极上 Al失去电子。正极上 H2O 得电子，逸出 H2，生成 OH 。答案：(1)6H 2O6e =6OH 3H 2(或 6H 6e =3H2)(2)2Al6e 8OH =2A

30、lO 4H 2O(3)2Al2OH 2H 2O=2AlO 3H 2 变小2.提示：负极上，H 2、H 2S、CO、CH4 失电子，分别生成H 、H 和 SO2、CO 2、H 和 CO2，产物中 O 原子由 H2O提供。正极上，O2 得电子变为 O2 ，O 2 与 H 结合生成 H2O。如果有水生成，溶液的浓度和 pH 都会发生变化。答案：正极反应 负极反应 电池总反应 pH 变化(1)O2 4e 4H+=2H2OH22e =2H+ 2H2O 2=2H2O变大(2)H2S6e 2H 2O=SO26H +2H2S3O 2=2SO2H 2O 变大(3)CO2e H 2O=CO22H +2COO 2=

31、CO2 不变(4)CH4 8e 2H2O=CO2 8H+CH42O 2=CO22H 2O 变大3.提示：活泼金属 Al 失电子变成 Al3 ，电子由负极流向正极，正极上 NO (而非 H )得电子变成NO 逸出，同时有 H 参加反应，3与 NO 的另 外 2 个2 价的 O 原子结合成 H2O 分子。答案：(1)4H NO 3e =2H2ONO3(2)Al3e =Al3(3)Al4H 2NO =Al3 2H 2ONO 变大34.解析：活泼金属 Al 在浓硫酸中钝化，Cu 作负极失去电子成为 Cu2 ，电子流向正极，正极上溶液中的 H2SO4 分子得到电子变为H2O 和 SO2。由于纯硫酸的电离

32、度大于纯水的电离度。而在水参加的电极反应式中，H2O 分子可拆为 H 和 OH ，所以浓硫酸参加的电极反应式中，H2SO4分子可拆成H 和 SO ；而依照离子方程式24的写法，可知在电池反应中 H2SO4 分子不能拆分为离子。因为电池反应中，H2SO4被消耗，且有 H2O生成，所以 H2SO4逐渐变稀， c(H )逐渐变大，pH 逐渐变小，直至浓 H2SO4 变成稀H2SO4，Cu 与稀 H2SO4 不 再发生反应。但这时 Al与稀 H2SO4 发生反应，负极上 Al失电子变为Al 3 ，正极上 H 得电子变为H 2。稀 H2SO4被消耗， c(H )变小，pH 变大。答案：(1)开始：4H

33、SO 2e =2H2OSO 2，后来：242H 2e =H2(2)开始：Cu2e =Cu2 ，后来：Al3e =Al3(3)开始：Cu2H2SO 4(浓)=CuSO42H 2OSO 2，后来：2Al3H2SO 4(稀)=Al2(SO4)33H 2 先变小后变大高中化学需要掌握的8个燃料电池的方程式几种常见的 “燃料电池”的电极反应 式的书写 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。燃料电池有 很多，下面主要介 绍几种常见 的燃料电池 ，希望达到举 一反三的目 的。一、氢氧燃料电 池氢氧

34、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 O 2，总反应为：2H 2O 22H 2O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 ）负极发生的 反应为：H 22e 2H ,2H 2OH 2H 2O,所以： 负极的电极 反应式为：H 2 2e 2OH 2H 2O；正极是 O2得到电子，即：O 24e 2O 2 ，O 2 在碱性条件 下不能单独 存在，只能结合 H2O 生成 OH 即：2O 2 2H 2O4OH ，因此，正极的电极 反应式为：O 2H 2O4e 4OH 。 2电解质是 H2SO4溶 液（酸性电解质

35、）负极的电极 反应式为：H 2 2e 2H 正极是 O2得到电子，即：O 24e 2O 2 ，O 2 在酸性条件 下不能单独 存在，只能结合 H生成 H2O即：O 2 2 H H 2O，因此正极的电极 反应式为：O 24H 4e 2H 2O(O24e 2O 2 ，2O 2 4H 2H 2O) 3. 电解质是 NaCl 溶液 （中性电解质 ）负极的电极 反应式为：H 2 2e 2H 正极的电极 反应式为：O2H 2O4e 4OH 说明： 1.碱性溶液反 应物、生成物中均 无 H ；2.酸性溶液反 应物、生成物中均 无 OH ；3.中性溶液反 应物中无 H 和 OH ；4.水溶液中不 能出现O2

36、。二、甲醇燃料电 池甲醇燃料电 池以铂为两 极,用碱或酸作 为电解质：1 碱性电解质 （KOH 溶液 为例）总反应式：2CH4O 3O 2 4KOH 2K2CO 36H 2O正极的电极 反应式为：3O 212e 6H 2O12OH 负极的电极 反应式为：CH 4O 6e 8OH CO 32 6H 2O 2. 酸性电解质 （H2SO4 溶液为例）总反应： 2CH4O 3O 22CO 24H 2O正极的电极 反应式为：3O 212e 12H 6H 2O 负极的电极 反应式为：2CH4O 12e 2H 2O12H 2CO 2说明：乙醇燃料电 池与甲醇燃 料电池原理 基本相同三、甲烷燃料电 池甲烷燃料

37、电 池以多孔镍 板为两极,电解质溶液 为 KOH，生成的 CO2还要与 KOH 反应生 成 K2CO3，所以总反应 为：CH 42KOH 2O2K2CO3 3H 2O。 负极发生的 反应：CH 4 8e 8OH CO 26H 2O CO22OH CO 32 H 2O，所以：负极的电极 反应式为：CH 410 OH 8e CO 32 7H 2O 正极发生的 反应有：O 24e 2O 2 和 O2 H 2O2OH 所以：正极的电极 反应式为：O 22H 2O4e 4OH 说明：掌握了甲烷 燃料电池的 电极反应式 ，就掌握了其 它气态烃燃 料电池的电 极反应式四、铝 空气 海水电池：我国首创以 铝 空气 海水电池作 为能源的新 型海水标志 灯，以海水为电 解质，靠空气中的 氧气使铝不 断被氧化而 产生电流。只要把灯放 入海水中数 分钟，就会发出耀 眼的白光。电源负极材 料为：铝；电源正极材 料为：石墨、铂网等能导 电的惰性材 料。负极的电极 反应式为：4Al12e 4Al 3 ；正极的电极 反应式为：3O26H 2O12e 12OH 总反应式为 ：4Al3O 26H 2O4Al(OH) 3说明：铝板要及时 更换,铂做成网状 是为了增大 与氧气的接 触面积.