高中化学关于原电池的化学方程式分析
高中化学关于原电池的化学方程式
原电池反应 X—Y(电解质溶液) 或 X//电解质溶液//Y
(1)不可逆电池
苏打电池：Zn—Cu(H2SO4)
Zn极(-) Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应)
Cu极(+) 2H++2e-==H2↑ (还原反应)
离子方程式 Zn+2H+==H2↑+Zn2+
化学方程式 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
铁碳电池：Fe—C(H2CO3)
Fe极(-) Fe–2e-==Fe2+ (氧化反应)
C极 (+) 2H++2e-==H2↑ (还原反应)
离子方程式 Fe+2H+==H2↑+Fe2+ (析氢腐蚀)
铁碳电池：Fe—C(H2O、O2)
Fe极(-) 2Fe–4e-==2Fe2+ (氧化反应)
C极 (+) O2+2H2O+4e-==4 (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•nH2O+(3-n)H2O (铁锈的生成过程)
铝镍电池：Al—Ni(NaCl溶液、O2)
Al极(-) 4Al–12e-==4Al3+ (氧化反应)
Ni极(+)3O2+6H2O+12e-==12 (还原反应)
化学方程式 4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池)
干电池：Zn—MnO2(NH4Cl糊状物) NH4Cl+H2O==NH3•H2O+HCl
Zn极(-) Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应)
Cu极(+) 2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O (还原反应)
化学方程式 Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑
(2)可逆电池
铅蓄电池：Pb—PbO2(浓硫酸)放电
Pb极 (-) Pb+H2SO4–2e-==PbSO4+2H+ (氧化反应)
PbO2极 (+)PbO2+H2SO4+2H++2e-==PbSO4+2H2O (还原反应)
化学方程式 Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O
Pb—PbO2(浓硫酸)充电
Pb极 (-) PbSO4+2H+–2e-== Pb+H2SO4 (还原反应)
PbO2极 (+)PbSO4+2H2O+2e-==PbO2+H2SO4+2H+ (氧化反应)
化学方程式 2PbSO4+2H2O==Pb+PbO2+2H2SO4
锂电池：Li—LiMnO2(固体介质)
(-) Li–e-==Li+ (氧化反应)
(+) MnO2+Li++e-==LiMnO2+H2O (还原反应)
化学方程式 Li+MnO¬2==LiMnO2
银锌电池：Zn—Ag2O(NaOH)
Zn极(-) Zn+2OH––2e-==ZnO+H2O (氧化反应)
Cu极(+) Ag2O+H2O+2e-==2Ag+2 (还原反应)
化学方程式 Zn+Ag2O ==ZnO+2Ag
(3)高能燃料电池：
H2—O2(NaOH)
Pt极(-) 2H2+4 –4e-==4H2O (氧化反应)
Pt极(+) O2+2H2O+4e-==4 (还原反应)
化学方程式 2H2+O2==2H2O
CH4—O2(NaOH)
Pt极(-) CH4+10 –8e-== +7H2O (氧化反应)
Pt极(+) 2O2+4H2O+8e-==8 (还原反应)
化学方程式 CH4+2O2+2NaOH==Na2CO3+3H2O
高中化学关于金属氧化物的方程式
1、低价态的还原性:
6FeO+O2===2Fe3O4
FeO+4HNO3===Fe(NO3)3+NO2+2H2O
FeO+4H++NO3―=Fe3++NO2↑+2H2O
2、氧化性:
Na2O2+2Na 2Na2O(此反应用于制备Na2O)
MgO，Al2O3几乎没有氧化性，很难被还原为Mg，Al.一般通过电解制Mg和Al.
Fe2O3+3H2 2Fe+3H2O(制还原铁粉)
Fe3O4+4H2 3Fe+4H2O CuO+H2 Cu+H2O
2Fe3O4+16HI==6FeI2+8H2O+2I2
2Fe3O4+16H++4I―=6Fe2++8H2O+2I2
Fe2O3+Fe 3FeO (炼钢过程中加入废钢作氧化剂)
FeO+C Fe+CO (高温炼钢调节C含量)
2FeO+Si 2Fe+SiO2 (高温炼钢调节Si含量)
3、与水的作用:
Na2O+H2O==2NaOH
Na2O+H2O=2Na++2OH–
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
2Na2O2+2H2O=4Na++4OH–+O2↑
(此反应分两步:Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2;2H2O2===2H2O+O2 H2O2的制备可利用类似的反应:BaO2+H2SO4(稀)===BaSO4+H2O2)
MgO+H2O===Mg(OH)2(缓慢反应)
4、与酸性物质的作用:
Na2O+SO3==Na2SO4 Na2O+CO2==Na2CO3 MgO+SO3===MgSO4
Na2O+2HCl==2NaCl+H2O
Na2O+2H+=2Na++H2O
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2↑
Na2O2+H2SO4(冷,稀)===Na2SO4+H2O2
MgO+H2SO4===MgSO4+H2O
MgO+2H+=Mg2++H2O
Al2O3+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2O
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O (Al2O3两性氧化物)
Al2O3+2OH―=2AlO2―+H2O
FeO+2HCl===FeCl2+H2O
FeO+2H+=Fe2++H2O
Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
Fe¬2O3+6H+=2Fe3++3H2O
Fe3O4+8HCl===FeCl2+2FeCl3+4H2O
