铜锌原电池电极反应式（铜锌原电池工作原理）

投稿用户 • 2022年7月9日 am9:23 • 公文写作范文 • 阅读 479

1.知识的迁移实现陌生装置的解读：

2．常见原电池电极反应式

(1)铜－锌－H2SO4构成的原电池

①负极反应：____________________________；

②正极反应：____________________________；

③总反应：______________________________。

(2)氢氧燃料电池

①电解质是KOH溶液(碱性电解质)

负极反应：______________________________；

正极反应：______________________________；

总反应：________________________________。

②电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)

负极反应：_______________________________；

正极反应：_______________________________；

总反应：_________________________________。

③电解质是熔融碳酸盐

负极反应：________________________________；

正极反应：________________________________；

总反应：__________________________________。

④电解质是熔融氧化物

负极反应：_________________________________；

正极反应：________________________________；

总反应：__________________________________。

答案：

(1)①Zn－2e－===Zn2＋

②2H＋＋2e－===H2↑

③Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑

(2)

①2H2-4e-＋4OH－===4H2O

O2＋2H2O＋4e-===4OH-

2H2＋O2===2H2O

②2H2－4e-===4H＋

O2＋4H＋＋4e-===2H2O

2H2＋O2===2H2O

③H2－2e－＋CO32－===H2O＋CO2 ↑

O2＋4e－＋2CO2===2CO32－

2H2＋O2===2H2O

④H2－2e－＋O2－===H2O

O2＋4e－===2O2－

2H2＋O2===2H2O

3．常见电解池电极反应式(电极材料为石墨)

(1)活泼金属的无氧酸盐溶液，以NaCl溶液为例，写电极反应式

①阴极：_________________________________；

②阳极：_________________________________；

③总反应式：_____________________________。

(2)不活泼金属的含氧酸盐溶液，以CuSO4溶液为例，写电极反应式

①阴极：__________________________________；

②阳极：__________________________________；

③总反应式：______________________________。

(3)不活泼金属的无氧酸盐溶液，以CuCl2溶液为例，写电极反应式

①阳极：_________________________________；

②阴极：_________________________________；

③总反应式：_____________________________。

放电顺序

（1）阴极：阳离子放电顺序：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。

（2）阳极：活泼电极>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子。

答案：

(1)①2H＋＋2e－===H2↑

②2Cl－－2e－===Cl2↑

③2NaCl＋2H2O电解=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

(2)①2Cu2＋＋4e－===2Cu

②4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

③2CuSO4＋2H2O电解=====2Cu＋2H2SO4＋O2↑

(3)①2Cl－－2e－===Cl2↑

②Cu2＋＋2e－===Cu

③CuCl2电解=====Cu＋Cl2↑

4.常见可逆电池的电极反应式（铅蓄电池）

放电时：

负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4

正极：PbO2+2e–+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O

充电时：

阴极：PbSO4+2e–=Pb+SO42-

阳极：PbSO4+2H2O-2e–=PbO2+SO42-+4H+

特征：充电时的阴极就是放电时的负极。

5.离子交换膜

离子交换膜在氯碱工业中的作用：

(1)避免Cl2接触NaOH溶液会反应,使产品不纯，Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O

(2)避免生成物H2和Cl2混合，而导致遇火或遇强光爆炸

例1、锂铜空气燃料电池容量高、成本低，具有广阔的发展前景。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电力，其中放电过程为2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li＋＋2OH－，下列说法不正确的是( ）

A．放电时，正极的电极反应式为Cu2O＋H2O＋2e－===2OH－＋2Cu

B．放电时，电子透过固体电解质向Li极移动

C．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O

D．整个反应过程中，氧化剂为O2

【答案】B

【解析】放电过程为2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li＋＋2OH－，正极上Cu2O反应，碱性条件下通空气时，铜被氧化，表面产生Cu2O，A、C正确；放电时，阳离子向正极移动，则Li＋透过固体电解质向Cu极移动，但电子不能在电解质中移动，B错误；D.碱性条件下通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，放电时Cu2O转化为Cu，则整个反应过程中，铜相当于催化剂，氧化剂为O2，故D正确。

【点拨】回归燃料电池，通入空气一边为正极。

例2、用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的NH4＋，模拟装置如图所示。下列说法正确的是( ）

A．阳极室溶液由无色变成棕黄色

B．阴极的电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑

C．电解一段时间后，阴极室溶液中的pH升高

D．电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是(NH4)3PO4

【答案】C

【解析】Fe与电源正极相连为阳极，失电子发生氧化反应生成Fe2＋，故溶液由无色变为浅绿色，A项错误；阴极上H＋发生还原反应：2H＋＋2e－===H2↑，B项错误；根据阴极上电极反应，阴极消耗H＋，电解一段时间后，阴极室溶液pH升高，C项正确；电解一段时间后，阴极室溶液pH升高，阴极室溶液中溶质可以有很多种，比如(NH4)3PO4、NH4H2PO4、(NH4)2HPO4、H3PO4等，D项错误。

【点拨】注意分析放电顺序。

例3、某充电宝锂离子电池的总反应为xLi＋Li1－xMn2O4LiMn2O4(0<x<1)，某手机镍氢电池总反应为NiOOH＋MHM＋Ni(OH)2(M为储氢金属或合金)，有关上述两种电池的说法不正确的是( )

A．锂离子电池放电时，Li＋向正极迁移

B．镍氢电池放电时，正极的电极反应式：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－

C．如图表示用锂离子电池给镍氢电池充电

D．锂离子电池充电时，阴极的电极反应式：LiMn2O4－xe－===Li1－xMn2O4＋xLi＋

【答案】D

【解析】A项，锂离子电池放电时阳离子移向正极，所以Li＋向正极迁移， A正确；B项，放电时，正极发生还原反应，方程式为NiOOH＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH－，B正确；C项，题图表示锂离子电池为放电过程，而镍氢电池为充电过程，故负极Li接M极发生M＋H＋＋e－===MH，C正确；D项，锂离子电池充电时，阴极的电极反应式：Li＋＋e－===Li，故D错误。

【点拨】对于电解池和原电池的串联，可联系电极反应以及工作示意图上的物质判断哪个是原电池，哪个是电解池。

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铜锌原电池电极反应式（铜锌原电池工作原理）

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