化学修饰电极

文献阅读报告

1化学修饰电极

1.1化学修饰电极简介

化学修饰电极是当前电化学和电分析化学领域非常活跃的研究热点。化学修饰电极是通过对电极的表面进行化学修饰和功能化改性，将具有优良化学性质的离子、分子、聚合物等修饰物质以薄膜的形式固定在电极表面，赋予电极一些特定的化学和电化学性质，从而改善电极的选择性、灵敏度和响应时间等性能。1975年化学修饰电极的问世，突破了传统电化学中只限于研究裸电极电解液界面的范围，开创了从化学状态上人为地控制电极表面结构的领域。通过对电极表面的分子剪裁，可按意图赋予电极预定的功能，以便能够在电极上有选择地进行所期望的反应，在分子水平上实现电极功能的设计。研究化学修饰电极的表面微结构和界面反应，不仅能够促进电极过程动力学理论的发展，同时它显示出的催化、光电、富集和分离、分子识别、搀杂和释放等效应和功能，使整个电化学领域显示出非常具有吸引力的发展前景。

1.4化学修饰电极的制备

化学修饰电极就是利用化学或物理的方法对电极表面进行修饰，形成具有特定预期功能的膜，以完成对电极的功能设计。因此，化学修饰电极的制备是开展这个领域研究的关键。常用的电极修饰方法有吸附法、共价键合法、电化学沉积法、电化学聚合法、掺入法等。

1.4.1吸附法

吸附法主要用于制备单分子层或多分子层的化学修饰电极，根据修饰物质在电极上吸附的方法不同，可分为以下几种：

化学吸附法：化学吸附法是一种通过电极表面与溶液之间的非共价吸附作用而将修饰物质结合到电极表面的方法，修饰物质在电极表面可以达到热力学吸附平衡。强吸附性物质（如核酸、蛋白质、生物碱以及多环芳烃等）都可以通过非共价作用吸附在电极表面。化学吸附法与吸附物质的浓度、电解液的组成、电极电位等都有关系，是一个可逆的过程。该方法的优点是操作简单、直接，缺点是吸附层不易重现，被吸附的修饰物质容易流失。但是在严格控制的实验条件下，能够获得较好的重现性。

LB膜法：膜法是将具有亲水基团和脂肪疏水端的双亲分子溶于易挥发的有机溶剂中，铺展在平静的气水界面上，待溶剂挥发后沿水面横向施加一定的压力使溶质分子在水面上形成有序排列的单分子膜，将单分子膜转移到固体电极的表面，即可得到膜修饰电极。膜法能够在分子水平上对材料进行组装，是一种能够精确控制修饰膜的厚度和分子排列的单分子膜沉积技术。膜内分子排列致密而有序，是具有高度各向异性的层状结构，且厚度只有一个或几个分子层大小，在电极上很容易实现电子或物质的传输，具有活性中心密度大、电化学信号强、寿命长等特点，在电化学传感、电催化、光电转化等方面具有十分广泛的应用前景。

自组装膜法：自组装膜是指成膜分子通过分子间及其与基底物质间的物理、化学作用，自发吸附在固液或固气界面而形成的热力学稳定、高度有序、定向密集的单层或多层分子膜。以这种方式修饰电极的方法叫做自组装膜法。与膜法相比，自组装膜法操作简单，具有更好的稳定性和有序性。此外，自组装膜在组织模型、分子尺寸以及膜的自然形成这三个方面与天然双层膜相类似，具有生物分子识别功能和选择性响应，对于真正认识生物膜的结构与功能，揭示生命现象的化学本质，实现人工生物模拟的设计具有非常重要的指导意义，在电化学传感器和生物电化学传感器方面具有广泛的应用前景。

涂渍法：涂渍法是指将溶解在适当溶剂中的修饰物质涂覆在电极表面，待溶剂完全挥发后，修饰物质形成涂膜结合在电极表面，达到化学修饰的目的。常用的涂渍法有三种：（将电极浸入修饰液中，取出后使附着于电极表面的修饰液干固成膜；（用微量注射器把一定量的修饰液注射到电极表面，然后干固成膜；（电极在修饰液中旋转，使修饰液附着于电极表面，然后干固成膜。显然，方法涂膜的量可以控制，具有很好的重现性，而其它两种方法对涂膜的量无法控制。

1.4.4共价键和法

共价键合法是通过化学反应的方法，将修饰物质利用共价键结合到电极表面的方法，是最早用来对电极进行人工修饰的方法。共价键合法一般分两步实现。第一步是电极的活化预处理过程，采用电的、化学的或物理的方法对电极表面进行预处理，以便引入活性基团。第二步是进行表面有机合成反应，通过共价键合反应把预定功能基团固定在电极表面。常用的基底电极有石墨电极、玻碳电极、金属电极等。共价键合法从原理和制作步骤两方面很好地说明了化学修饰兰州大

学博士学位论文石墨烯基复合物修饰电极的制备及其在电分析化学中的应用电极的设计和微结构的形成机理，制备的电极具有分子识别能力和选择性响应。但是该方法制作过程繁琐费时，最终能键合到电极表面的预定功能基团的覆盖度较低，目前巳不常使用。

1.4.4电化学沉积法

电化学沉积法是制备配合物及一般无机物化学修饰电极的常用方法。该方法要求在进行电化学氧化还原反应时，能够在电极表面生成难溶物薄膜，在进行电化学反应及其它测试时，中心离子和外界离子价态的变化不会导致膜的破坏。等采用电化学沉积法制备了二维结构的树叶状金属锌。等以有序的纳米孔径的氧化铝膜为模板，通过一步电化学沉积法成功制备了半导体材料氧化锌的纳米线阵列，可以用于光学、电子和气体敏感纳米器件的研究。

1.4.4电化学聚合法

电化学聚合法是指将预处理好的电极放入含有一定浓度的聚合单体和支持电解质的体系中，然后通过电化学氧化还原的引发，使有电活性的单体在电极表面发生聚合反应，最终生成聚合物膜以实现修饰电极的目的。在电化学聚合过程中，常采用的方法有恒电位法、恒电流法和循环伏安法。其中，恒电位法不能控制电聚合的速度，对电极的重现性有很大影响；恒电流法可以根据聚合过程中聚合电量的值来估算聚合物薄膜的厚度，重现性较好；循环伏安法能够根据连续的循环伏安图来观察聚合物薄膜的形成，有利于对整个聚合过程进行了解。循环伏安图上相应的峰电流随着循环扫描圈数的增加而不断增长是聚合物膜已经被成功制备的特征。因此，可以使用固定循环扫描圈数的方法来成功制备厚度一致的聚合物薄膜，电极的重现性极好。等在年首次报导了使用电化学聚合法在电极表面形成了聚毗咯薄膜。等在铂线电极上采用电化学聚合的方法成功制备了聚乙炼基咔唑。

1.4.5掺入法

掺入法是将化学修饰物质与电极材料简单地混合以制备修饰电极的方法。该方法是制备碳糊修饰电极的常用方法。制备时，将化学修饰物质、碳粉和粘合剂三者适量混合，研磨均匀后制成化学修饰的碳糊电极。自从世纪年代首创碳糊电极以来，用各种修饰物修饰的碳糊电极获得了突飞猛进的发展。与贵金属电极相

比，碳糊电极具有电位窗口宽、残余电流低、制备方法简单、价格低廉等优点，应用范围十分广泛。

1.4化学修饰电极在电分析化学中的应用

化学修饰电极具有优秀的选择性和灵敏度，在分析化学、电化学发光，生物医学、环境监测等领域显示出广阔的应用前景。在此，我们对其在电分析化学领域的应用做简单论述。

1.4.1选择性富集与分离

化学修饰电极表面能对被测物质进行分离和富集，这是其能够用于分析测定的主要原因之一。当电极表面修饰有对被测物质有选择性反应的化学基团时，化学修饰电极将与被测物质发生配合、离子交换、共价键合等反应，从而达到富集、分离的目的。等通过涂渍法制备全氟礦酸聚合物膜修饰电极，能够对阳离子实现选择性富集，使被测离子的检测限下降了一个数量级。

1.4.4电催化

电催化也是化学修饰电极重要的研究课题之一。化学修饰电极能够将被测物质催化活化，从而增大电流响应，降低检测限，同时还能够降低底物的过电位，使干扰电流和背景电流降至最小。目前，电催化多用于对有机物（葡萄糖、苯二胺、抗坏血酸、甲醛等）、生物分子、无机物（过氧化氢、碘酸根、亚硝酸根等）等的测定。

1.4.4电化学传感器

利用化学修饰电极的高选择性和高灵敏度，已成功制备出各种电化学传感器，如传感器，生物传感器，重金属离子传感器等。薛晓康等研究了以铂丝为基体的电位型聚吡咯传感器，该传感器具有良好的电位特性和较短的响应时间。等将黄嘌吟氧化酶固定在修饰的玻碳电极表面成功制备了黄嘌呤氧化酶电极。该电极对黄嘌呤和次黄嘌呤均具有宽的线性范围和低的检测限。

4石墨烯的制备

石墨烯的制备方法可分为物理方法和化学方法。物理方法包括：微机械剥离法、外延生长法以及电弧放电法等；化学方法包括氧化石墨烯化学还原法、碳纳米管轴向切割法、化学气相沉积法等。

而本文献主要用到的是氧化石墨烯化学还原法。制备氧化石墨烯的常用方法主要有Brodie法Staudenmaier法和Hummers法。其中Hummers法具有制备过程相对安全、时效性相对较高等优点，是目前最常用的制备氧化石墨稀的方法。如图所示，首先利用强质子酸对石墨进行预处理，然后加入强氧化剂将石墨高度氧化成氧化石墨，最后通过一定的解离方法将氧化石墨稀从氧化石墨片层中剥离出来。石墨与强氧化剂反应后，石墨层内杂化的碳原子网络被破坏，接入大量的羧基、羟基、环氧基等含氧基团。因此，氧化石墨烯分散在水中吋显示负电性，负电荷间的静电排斥作用力是氧化石墨炼可以在水中稳定分散的主要原因。

本文采用的是电化学还原法。与化学还原法相比，电化学还原方法是一种对环境友好、快速、有效、非破坏性的制备石墨烯的方法。该方法是通过调节电位来改变电极表面材料的费米能级，进而改变材料的电子状态，从而达到对材料修饰和还原的目的。

4 实验部分

4.1 纳米金/石墨烯修饰电极的制备

纳米金/石墨烯修饰电极的制备主要是用Hummers法制得氧化石墨烯，然后再用电化学还原法还原制得石墨烯

氧化石墨的制备利用改进的Hummers法，本文所用的氧化石墨烯(GO)为自

制1mg/mL的悬浮溶液，将裸玻碳电极(GCE)依次用0.4μm和0.05μm的氧化铝粉末在麂皮上打磨，抛光至镜面。用无水乙醇、蒸馏水超声清洗各1min。取6μL1mg/mL的GO悬浮液，滴涂到处理过的GCE表面。自然晾干后，将其置于0.1mol/LKH4PO4溶液中，采用电位阶跃技术，在－0.8V恒电位下还原氧化石墨600s，即得石墨烯修饰电极;然后将石墨烯修饰电极置于含有10mmol/LHAuCl4的0.5mol/LH4SO4溶液中，施加－0.5V的电位还原600s，即可制得纳米金/石墨烯修饰电极(AuNPgraphene/GCE)。

4 结果与讨论

4.1纳米金/石墨烯修饰电极的扫描电镜表征图

说明石墨烯为金纳米颗粒的形成提供了生长基底。

4.4多巴胺在修饰电极上的循环伏安特性

循环伏安法(CyclicV oltammetry)是一种常用的电化学实验方法。该方法通过控制电极电势，使电极电势随时间以三角波形式，在不同的扫描速率条件下一次或多次反复扫描，电势范围是使电极上能交替发生不同的还原和氧化反应，同时记录电流-电势曲线。根据曲线形状可以判断电极上发生的氧化还原反应的可逆程度，是否有中间体、相界吸附或新相形成的可能性，以及偶联化学反应的性质等。循环伏安法也常用来测量电极反应参数，判断其控制步骤和反应机理，并观察整个电势扫描范围内可发生哪些氧化还原反应，及这些反应的性质。对于一个新的电化学体系，一般首选的研究方法就是循环伏安法，所以被称之为“电化学的谱图根据循环伏安测试得到的氧化峰电位和还原峰电位差ΔEp以及氧化峰电流与还原峰电流比值可以判断反应在电极上的可逆性。

本实验是分析为不同的修饰电极在0.1mmol/L DA溶液中的循环伏安行为。从电位上可以判断，对于同一氧化还原电对，峰电位相距越近，阴阳峰电流比值越大，氧化峰与还原峰电位差越接近为59/nmV，反应的可逆性就越强。从下图可以看出，ΔEp在不同修饰电极上的大小顺序为：石墨烯修饰电极﹤纳米金修饰电极﹤裸玻碳电极，说明石墨烯具有优异的催化活性。纳米金/石墨烯复合材料修饰电极(d)则表现出纳米金和石墨烯的协同效应，DA的氧化还原峰电流达到最大值，而在空白底液中无此氧化还原峰的信号。因此，此修饰电极用于DA的分

析时，可以显著提高其检测的灵敏度。

4. 3 pH 值对多巴胺电化学响应的影响4. 4 扫描速率对多巴胺氧化峰电流的影响4. 5 静置时间对多巴胺氧化峰电流的影响4. 6 线性范围与检出限

4. 8 干扰实验

4. 9 样品分析

高中化学电极反应式的书写

电极反应式的书写高考频度：★★★★☆难易程度：★★★☆☆ 典例在线锂电池是新一代高能电池，目前已研发出多种锂电池。某种锂电池的总反应式为：Li＋MnO2===LiMnO2。下列说法中正确的是 A．Li是正极，MnO2是负极 B．放电时负极的反应：Li－e－===Li＋ C．放电时正极的反应：＋e－===MnO2 D．电池放电时，产生高锰酸根离子【参考答案】B 【试题解析】Li在负极发生反应：Li－e－===Li＋，MnO2在正极发生反应：MnO2＋e－===。解题必备 1．根据装置图书写电极反应式（1）确定原电池的正负极及放电的物质。首先根据题目给定的图示装置特点，结合原电池正负极的判断方法，确定原电池的正负极及放电的物质。（2）书写电极反应式。 ①负极反应：规律：活泼金属或H2(或其他还原剂)失去电子生成金属阳离子或H＋(或其他氧化产物)，要注意生成的物质是否与电解质溶液发生反应。 ②正极反应：规律：阳离子得电子生成单质或氧气得电子生成O2－。（3）写出电池总反应方程式。结合电子守恒将正负极电极反应式相加即得到电池总反应方程式。 2．根据电池总反应式，写电极反应式第一步：找出还原剂和氧化剂，确定负极、正极放电的物质。第二步：利用电荷守恒写出电极反应式，注意电极上生成的新物质是否与电解质溶液发生反应，如O2?在酸性溶液中生成H2O，在碱性或中性条件下生成OH－；＋4价碳在酸性条件下生成CO2，在碱性溶液中

以形式存在。第三步：验证，将两个半反应相加，得总反应式。总反应式减去一个反应式得到另一个反应式。学霸推荐 1．Li-A l/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li＋＋FeS＋2e－===Li2S+Fe 有关该电池的下列说法中，正确的是 A．Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为＋1 B．该电池的总反应式为2Li＋FeS===Li2S＋Fe C．负极的电极反应式为Al－3e－===Al3＋ D．充电时，阴极发生的电极反应式为Li2S＋Fe－2e－===2Li＋＋FeS 2．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－===Mg2＋ 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＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑ 3．原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是A．由Al、Cu、稀硫酸组成原电池，其负极反应式为：Al?3e?Al3+ B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al+4OH??3e?+2H2O C．由Fe、Cu、FeCl 3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu–2e?Cu2+ D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu?2e?Cu2+ 答案 1．【答案】B 【解析】由正极的电极反应式知，在负极上Li失去电子被氧化，所以Li-Al在电池中作为负极材料。该材料中Li的化合价为0价，故A项错误；负极的电极反应式为2Li－2e－===2Li＋，故C项错误；该电池的总反应式为正、负极的电极反应式之和：2Li＋FeS===Li2S＋Fe，故B项正确；由于充电时阴极发生还原反应，所以阴极的电极反应式为2Li＋＋2e－===2Li，故D项错误。 2．【答案】B 3．【答案】C

常见化学电源及电极反应式的书写

常见化学电源及电极反应式的书写一、常见化学电源：（大体可分为三类） 1、燃料电池：（1）氢氧燃料电池：2H2+O2=2H2O 当电解质溶液呈酸性时；负极：2H2-4e-=4H+正极：O2+4e-+4H+=2H2O 当电解质溶液呈碱性时；电解质溶液为KOH溶液，负极：2H2-4e-+4OH-=4H2O 正极：O2+4e-+2H2O=4OH- （2）甲烷燃料电池：用金属铂作电极，用KOH溶液作电解质溶液。负极：CH4+ 10 OH--8e-==CO3 2- +7H2O 正极： 2O2+ 4H2O +8e- == 8OH- 总反应式为：CH4+ 2O2+2KOH==K2CO3+ 3H2O 用酸液作电解质溶液负极：CH4 + 2H2O - 8e- = CO2 + 8H+ 正极：2O2 + 8H+ + 8e- = 4H2O 总反应:CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O （3）甲醇燃料电池：强碱作为电解质溶液负极：2CH4O + 16OH--12e-==2CO3 2- +12H2O 正极： 3O2+ 6H2O +12e- == 12OH- 总反应式为：2CH4O + 3O2+4OH-==2CO3 2- + 6H2O （4）熔融盐燃料电池：该电池用Li2CO3和的Na2CO3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，负极：2CO+2CO3 2- -4e-==4CO2正极：O2 + 2CO2+4e- ==2CO3 2- 总反应式为：2CO +O2==2CO2 （5）固体氧化物燃料电池：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O 2-在其间通过。负极：2H2+ 2O2--4e- = 2H2O 正极： O2+4e- = 2O 2- 总反应式为：2H2 + O2= 2H2O 2、蓄电池：

循环伏安法定义+原理+参数设置

一、循环伏安法(Cyclic Voltammetry) 一种常用的电化学研究方法。该法控制电极电势以不同的速率，随时间以三角波形一次或多次反复扫描，电势范围是使电极上能交替发生不同的还原和氧化反应，并记录电流-电势曲线。根据曲线形状可以判断电极反应的可逆程度，中间体、相界吸附或新相形成的可能性，以及偶联化学反应的性质等。常用来测量电极反应参数，判断其控制步骤和反应机理，并观察整个电势扫描范围内可发生哪些反应，及其性质如何。对于一个新的电化学体系，首选的研究方法往往就是循环伏安法，可称之为“电化学的谱图”。本法除了使用汞电极外，还可以用铂、金、玻璃碳、碳纤维微电极以及化学修饰电极等。 1．基本原理如以等腰三角形的脉冲电压加在工作电极上，得到的电流电压曲线包括两个分支，如果前半部分电位向阴极方向扫描，电活性物质在电极上还原，产生还原波，那么后半部分电位向阳极方向扫描时，还原产物又会重新在电极上氧化，产生氧化波。因此一次三角波扫描，完成一个还原和氧化过程的循环，故该法称为循环伏安法，其电流—电压曲线称为循环伏安图。如果电活性物质可逆性差，则氧化波与还原波的高度就不同，对称性也较差。循环伏安法中电压扫描速度可从每秒种数毫伏到1伏。工作电极可用悬汞电极，或铂、玻碳、石墨等固体电极。 2．循环伏安法的应用循环伏安法是一种很有用的电化学研究方法，可用于电极反应的性质、机理和电极过程动力学参数的研究。但该法很少用于定量分析。（1）电极可逆性的判断循环伏安法中电压的扫描过程包括阴极与阳极两个方向，因此从所得的循环伏安法图的氧化波和还原波的峰高和对称性中可判断电活性物质在电极表面反应的可逆程度。若反应是可逆的，则曲线上下对称，若反应不可逆，则曲线上下不对称。（2）电极反应机理的判断循环伏安法还可研究电极吸附现象、电化学反应产物、电化学—化学耦联反应等,对于有机物、金属有机化合物及生物物质的氧化还原机理研究很有用。 3、循环伏安法的用途 (1)、判断电极表面微观反应过程 (2)、判断电极反应的可逆性 (3)、作为无机制备反应“摸条件”的手段 (4)、为有机合成“摸条件” (5)、前置化学反应（CE）的循环伏安特征

b高中常见的电池(化学电源)电极反应式的书写训练

高中常见的原电池（化学电源）电极反应式的书写训练中学化学中关于原电池及化学电源电极反应式的书写和有关判断，一直是全国各省市高考命题的热点，由于这部分知识可非常好的以当今各种化学电源为切入点，有很好的命题情景和知识情景，因此此类题目成为命题专家的热门题材，现将中学化学中涉及到的常见的跟中化学电源的电极反应汇总成练习的形式呈现出来。【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）

高三化学电极反应的书写

-电极反应的书写一、写出下列装置的电极反应 1、 2、 3、 4、 5、 6、铁银 NaCl溶液

7、 8、 9、 10、 11、M 、N 均为惰性电极： CuSO 4

12、 13、 14、a、b、c、d都为惰性电极，填空： M为极，N为极， a极上的电极反应为： b极上的电极反应为：总方程式为： c极上的电极反应为: d极上的电极反应为：总方程式为：

15、（1 A： C： 16 17B上的c （1 （2 （3 ________或

参考答案1、阳极：4OH-4e—＝2H2O+O2↑ 阴极：2Cu2++4e—＝2Cu 2CuSO4 + 2H2O 电解 2H2SO4 + O2↑+ 2Cu 2、负极：Cu–2e—＝Cu 2+正极：2Ag++2e—=2Ag 总方程：2Ag ++ Cu＝Cu 2++2Ag 3、负极：Fe 总反应： 4、负极：2H2 正极：O2 2H2 5、负极：正极：O2+ 总方程： 6、阳极：阴极：2H+ 2NaCl + 2H2 7、阳极：Cu 阴极： 8、正极：O2 负极：2H2 2H2+O2=2H 9、负极：Cu 正极：2Ag ++2e—=2Ag 总方程：2Ag ++ Cu＝Cu 2++2Ag 10、负极：2Al–6e—+8OH—=2AlO2—+4H2O 正极：6H2O+6e—=3H2↑+6OH— 11、M、N均为惰性电极：甲池：负极：C2H5OH－12e+16OH—=2CO32—+11H2O 正极：3O2+6H2O+12e—＝12OH―

总：C2H5OH+3O2+4KOH=2K2CO3+5H2O 乙池：阳极：4OH-4e—＝2H2O+O2↑ 阴极：4Ag++4e—＝4Ag 4AgNO3 + 2H2O 电解 4HNO3 + O2↑+ 4Ag 12、正极：3O2+12e—+12H+=6H2O 负极：C2H5OH－12e—+3H2O=2CO2+12H+总方程式：C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O 13 14、 a： b： c： d、 2H2 15、 CuCl C： D： 4AgNO3 + 2H2O 4HNO3 + O2↑+ 4Ag 16、负极：CH4—8e—+10OH—=CO32—+7H2O 正极：2O2+4H2O+8e—＝8OH― CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O 17、（1）正极（2）2NaCl + 2H2O 电解 2NaOH + H2↑+ Cl2↑ （3）Zn—2e—=Zn2+

2021高考化学考点电极反应式的书写(提高)

高考总复习电极反应式的书写【考纲要求】 1．理解原电池的工作原理并正确书写各种化学电源的电极反应和总反应方程式； 2．理解电解池的工作原理并正确书写电极反应和总反应方程式。【考点梳理】【高清课堂：399199电极反应式的书写】考点一：正确书写原电池的电极反应式 1．先确定原电池的正负极，列出正、负电极上的反应物质，在等式的两边分别写出反应物和生成物。要点诠释：一般来说，较活泼的金属失去电子，为原电池的负极，但不是绝对的。如镁片和铝片插入氢氧化钠溶液中组成的原电池虽然镁比铝活泼，但由于铝和氢氧化钠溶液反应失去电子被氧化，因而铝是负极，此时的电极反应为：负极：2Al－6e－===2Al3+ 正极：6H2O+6e－==6OH－+3H2↑或2Al3++2H2O+6e－+2OH－==2AlO2－+3H2↑ 再如，将铜片和铝片同时插入浓硝酸中组成原电池时，由于铝在浓硝酸中发生了钝化，铜则失去电子、作原电池的负极被氧化，此时的电极反应为：负极：Cu－2e－===Cu2+ 正极：2NO3－+4H++2e－===2NO2↑+2H2O 2．要注意电解质溶液的酸碱性：要点诠释：在正负极上发生的电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系。如氢－氧燃料电池就分酸式和碱式两种，如果是在碱性溶液中，则不可能有H+出现，同样在酸性溶液中，也不能出现OH－。在酸性溶液中：负极：2H2－4e－===4H+；正极：O2+4H++4e－===2H2O 在碱性溶液中：负极：2H2－4e－+4OH—===4H2O；正极：O2+2H2O+4e－=4OH—。3．要注意电子转移的数目要点诠释：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，所以在书写电极反应式时，要注意正负极得失电子相等。这样可避免在由电极反应式写总反应方程式或由总方程式改写电极反应式时所带来的失误。 4．电极反应式的书写必须遵循离子方程式的书写要求：要点诠释： ①电极反应式等式的两边原子数目及电荷必须守恒。 ②反应式中的难溶物、难电离的物质、气体、单质、氧化物等均应写成化学式形式。如铅蓄电池中，PbSO4为难溶物，电极反应式为：负极：Pb(s)+SO42－(aq)－2e－＝PbSO4(s)，正极：PbO2(s)+4H+(aq)+SO42－(aq)+2e－＝PbSO4(s)+2H2O(l)。 ③注意电解质溶液的成分对正负极反应产物的影响。如负极反应生成的阳离子若与电解质溶液的阴离子反应，则电解质溶液的阴离子应写入电极反应式，例如Fe与Cu在NaOH溶液中形成原电池，负极反应为Fe+2OH－－2e－===Fe(OH)2。 5.抓住总的反应方程式要点诠释：

原电池化学电源

考纲要求 1.理解原电池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。考点一原电池的工作原理 1．概念和反应本质原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应。 2．原电池的构成条件 (1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。 (2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。 (3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：①电解质溶液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液中。 3．工作原理以锌铜原电池为例

(1)反应原理电极名称负极正极电极材料锌片铜片电极反应Zn－2e－===Zn2＋Cu2＋＋2e－===Cu 反应类型氧化反应还原反应电子流向由Zn片沿导线流向Cu片盐桥中盐桥含饱和KCl溶液，K＋移向正极，Cl－移向负极离子移向 (2) ①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。 ②盐桥的作用：a.连接内电路，形成闭合回路；b.平衡电荷，使原电池不断产生电流。深度思考正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)在原电池中，发生氧化反应的一极一定是负极( ) (2)在原电池中，负极材料的活泼性一定比正极材料强( ) (3)在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定要发生氧化反应( ) (4)在锌铜原电池中，因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路，所以有电流产生( ) (5)原电池工作时，溶液中的阳离子向负极移动，盐桥中的阳离子向正极移动( ) (6)两种活泼性不同的金属组成原电池的两极，活泼金属一定作负极( )

高中化学几种常见的“燃料电池”的电极反应式的书写素材新人教版

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：H2+ 2e- === 2H+ ,2H+ + 2OH- === 2H2O,所以：负极的电极反应式为：H2– 2e- + 2OH- === 2H2O；正极是O2得到电子，即：O2 + 4e- === 2O2-，O2- 在碱性条件下不能单独存在，只能结合H2O生成OH-即：2O2- + 2H2O === 4OH-，因此，正极的电极反应式为：O2 + H2O + 4e- === 4OH-。 2．电解质是H2SO4溶液（酸性电解质）负极的电极反应式为：H2 +2e- === 2H+ 正极是O2得到电子，即：O2 + 4e- === 2O2-，O2- 在酸性条件下不能单独存在，只能结合H+生成H2O即：O2- + 2 H+ === H2O，因此正极的电极反应式为：O2+ 4H+ + 4e- === 2H2O(O2 + 4e- === 2O2-，2O2- + 4H+ === 2H2O) 3. 电解质是NaCl溶液（中性电解质）负极的电极反应式为：H2 +2e- === 2H+ 正极的电极反应式为：O2 + H2O + 4e- === 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

常见化学电源电极反应式的书写汇总

常见化学电源电极反应式的书写汇总1、银-锌电池： (电解质溶液：KOH溶液) 2、Ni-Cd电池：(电解质溶液：KOH溶液) 总反应：Cd +2 NiO(OH) + 2H 2O=Cd(OH) 2 + 2Ni(OH) 2 正极：2 NiO(OH) + 2H 2O+2e-→2Ni(OH) 2 +2OH- 负极：Cd +2OH-→Cd(OH) 2 + 2e- 3、铅蓄电池：(电解质溶液：硫酸) 总反应：Pb + PbO 2 + 2H 2 SO 4 =2PbSO 4 + 2H 2 O 正极：PbO 2 + 4H++SO 4 2-+2e-→PbSO 4 + 2H 2 O 负极：Pb + SO 42-→PbSO 4 +2e- 4、锌锰干电池 (1)酸性(电解质:NH 4 Cl等)［注：总反应式存在争议］ (2碱性(电解质KOH) 总反应：Zn+2MnO 2+H 2 O=Zn(OH) 2 +Mn 2 O 3 正极：2MnO 2+H 2 O+2e-→Mn 2 O 3 +2OH- 负极：Zn+2OH-→Zn(OH) 2 +2e-5、氢-氧电池：

6．锂电池：(正极材料为LiMnO 2 ) 总反应：Li + MnO 2=LiMnO 2 正极：Li++e-+MnO 2→LiMnO 2 负极：Li→Li++e- 7、甲烷电池：(电解质溶液：KOH溶液) 总反应：CH 4 +2 KOH + 2O 2 =K 2 CO 3 + 3H 2 O 正极：2O 2+8e-+ 4H 2 O=8OH- 负极：CH 4 +10OH-→CO 3 2- +8e-+7H 2 O 8、乙烷电池： (电解质溶液：KOH溶液) 总反应：2C 2H 6 + 8KOH +7O 2 =4K 2 CO 3 + 10H 2 O 正极：7O 2+28e-+ 14H 2 O→28OH- 负极：2C 2H 6 +36OH-→4CO 3 2-+28e-+24H 2 O 9、甲醇燃料电池（40%KOH溶液）总反应式：2CH 3OH+3O 2 +4KOH→2K 2 CO 3 +6H 2 O 正极：3O 2+12e-+ 6H 2 O→12OH- 负极：2CH 3OH+16OH-→2CO 3 2-+12e-+12H 2 O 10、Fe-Ni电池(爱迪生电池)：(电解质溶液：KOH溶液) 总反应：Fe + NiO 2 + 2H 2 O=Fe(OH) 2 + Ni(OH) 2 正极：NiO 2 + 2H 2 O+2e-→Ni(OH) 2 +2OH- 负极：Fe+2OH-→Fe(OH) 2 +2e- 11、铝-空气海水电池：(电解质溶液：海水) 总反应：4Al + 6H 2O + 3O 2 =4Al(OH) 3 正极：3O 2+12e-+ 6H 2 O→12OH- 负极：4Al→4Al3++12e-[注：海水基本呈中性] 12、熔融盐电池：(电解质：熔融Li 2CO 3 、Na 2 CO 3 )

羧基化多壁碳纳米管修饰电极循环伏安法测定过氧化氢

羧基化多壁碳纳米管修饰电极循环伏安法测定过氧化氢【摘要】目的:研究用羧基化多壁碳纳米管修饰电极伏安法测定过氧化氢的浓度。方法:采用涂布法制成羧基化多壁碳纳米管修饰电极；在pH=7.0 KH2PO4-Na2HPO4缓冲溶液中，采用该修饰电极伏安法测定H2O2。结果:该修饰电极对H2O2有着显著的电催化作用，与裸玻碳电极相比，其灵敏度大大提高，在 1.2×10-6～1.0×10-3 mol/L 浓度范围内，过氧化氢的氧化峰电流与其浓度呈良好的线性关系，检测限为3.1×10-7 mol/L，将该修饰电极用于医用过氧化氢的测定，相对平均偏差为1.2%，平均回收率为97.6%，结果满意。结论:该修饰电极响应快，灵敏度高，稳定性好，寿命长，适合于具有电活性生物分子的测定。【关键词】碳纳米管学修饰电极伏安法过氧化氢 Abstract: Objective: To study a quantitative method for determination of hydrogen peroxide (H2O2) by voltammetry with multi-wall carbon nanotubes functionalized with carboxylic group modified electrode (CME). Method: The CME was fabricated, which based on the immobilization of multi-wall carbon nanotubes functionalized with carboxylic group. In a medium of KH2PO4-Na2HPO4 buffer solution with pH=7.0，the CME was

高中化学电解及电极方程式整理

高中化学电解及电极方程式整理电解质溶液在惰性电极条件下，或阴极是较活泼金属电极，阳极是惰性电极条件下的电解 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑ (-)2H2O+2e-==H2↑+2OH-或2H++2e-==H2↑ (+)2Cl--2e-==Cl2↑ 2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑ CuCl2 Cu+Cl2↑ (-)Cu2++2e-==Cu↓ (+)2Cl--2e-==Cl2↑ Cu2++2Cl-Cu↓+Cl2↑ 2CuSO4+2H2O 2Cu↓+O2↑+2H2SO4 (-)2Cu2++4e-==2Cu↓ 总反应式：4Al＋3O2＋6H2O=4Al(OH)3。镁—铝电池(负极—Al，正极—Mg，电解液—KOH溶液) 负极：2Al＋8OH－－6e－=2AlO2-＋4H2O；正极：6H2O＋6e－=3H2↑＋6OH－；总反应离子方程式：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑。锂电池一型(负极—Li，正极—石墨，电解液—LiAlCl4—SOCl2) 已知电池总反应式：4Li＋2SOCl2=SO2↑＋4LiCl＋S。正极：2SOCl2＋4e－=SO2↑＋S＋4Cl－。

铁—镍电池(负极—Fe，正极—NiO2，电解液—KOH溶液) 已知Fe＋NiO2＋2H2O放电充电Fe(OH)2＋Ni(OH)2，则：负极：Fe－2e－＋2OH－=Fe(OH)2；正极：NiO2＋2H2O＋2e－=Ni(OH)2＋2OH－。阳极：Ni(OH)2－2e－＋2OH－=NiO2＋2H2O。 LiFePO4电池(正极—LiFePO4，负极—Li，含Li＋导电固体为电解质) 已知FePO4＋Li放电充电LiFePO4，则负极：Li－e－=Li＋；阳极：LiFePO4－e－=FePO4＋Li＋。高铁电池(负极—Zn，正极—石墨，电解质为浸湿的固态碱性物质) 已知：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O放电充电3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，则：负极：3Zn－6e－＋6OH－=3Zn(OH)2；正极：2FeO4 2-＋6e－＋8H2O=2Fe(OH)3＋10OH－。阴极：3Zn(OH)2＋6e－=3Zn＋6OH－；阳极：2Fe(OH)3－6e－＋10OH－=2FeO4 2-＋8H2O。氢氧燃料电池电解质是KOH溶液(碱性电解质) 负极：2H2－4e－＋4OH－=4H2O；正极：O2＋2H2O＋4e－=4OH－；

循环伏安法

循环伏安法(Cyclic Voltammetry) 一种常用的电化学研究方法。该法控制电极电势以不同的速率，随时间以三角波形一次或多次反复扫描，电势范围是使电极上能交替发生不同的还原和氧化反应，并记录电流-电势曲线。根据曲线形状可以判断电极反应的可逆程度，中间体、相界吸附或新相形成的可能性，以及偶联化学反应的性质等。常用来测量电极反应参数，判断其控制步骤和反应机理，并观察整个电势扫描范围内可发生哪些反应，及其性质如何。对于一个新的电化学体系，首选的研究方法往往就是循环伏安法，可称之为“电化学的谱图”。本法除了使用汞电极外，还可以用铂、金、玻璃碳、碳纤维微电极以及化学修饰电极等。 1．基本原理如以等腰三角形的脉冲电压加在工作电极上，得到的电流电压曲线包括两个分支，如果前半部分电位向阴极方向扫描，电活性物质在电极上还原，产生还原波，那么后半部分电位向阳极方向扫描时，还原产物又会重新在电极上氧化，产生氧化波。因此一次三角波扫描，完成一个还原和氧化过程的循环，故该法称为循环伏安法，其电流—电压曲线称为循环伏安图。如果电活性物质可逆性差，则氧化波与还原波的高度就不同，对称性也较差。循环伏安法中电压扫描速度可从每秒种数毫伏到1伏。工作电极可用悬汞电极，或铂、玻碳、石墨等固体电极。理想状态下得到的，当电极反应中存在其他影响因素时，得到的循环伏安图会有较大变化。此外当在溶液中有其他电活性物质时，在扫描电压作用下也会有其他的氧化还原反应发生，这时得到的循环伏安图形也会有很大不同。从这些不同中可以得到很多相关信息。 2．循环伏安法的应用循环伏安法是一种很有用的电化学研究方法，可用于电极反应的性质、机理和电极过程动力学参数的研究。但该法很少用于定量分析。（1）电极可逆性的判断循环伏安法中电压的扫描过程包括阴极与阳极两个方向，因此从所得的循环伏安法图的氧化波和还原波的峰高和对称性中可判断电活性物质在电极表面反应的可逆程度。若反应是可逆的，则曲线上下对称，若反应不可逆，则曲线上下不对称。 (1) 判断电极过程的可逆性利用式（5.55）、（5.56）、（5.57）和（5.58），可以判断电极过程的可逆性。对于不可逆电极过程，以上四个关系不适用，两峰电位差比式（5.57）预期的大，反扫时阳极峰电流减小甚至消失。用循环伏安法研究吸附现象可以得到清晰的结果。对于可逆电极反应，若反应物或产物在电极表面仅有弱吸附，循环伏安图形的变化不大，如图5－29中的（a）、（b）只是电流略有增加。若吸附作用强烈，反应物吸附在电极上将使自由能变得很负，则在主峰后产生一个小的吸附后峰，如图5－29（c）；若反应产物强吸附，则在主峰前出现一

基于石墨烯的化学修饰电极的制备及应用

基于石墨烯的化学修饰电极的制备及应用世界上有这么种物质，它透明，有韧性，它极其坚硬，防水，它存量丰富，经济实惠并且它的电阻率是世界上已知物质中最小的。它就是石墨烯，一种拥有完美性能的材料，科学家和企业家都为之着迷。[1] 1.1石墨烯石墨烯（Graphere）是由碳原子组成的单层二维六角晶格结构的碳质新型纳米材料，具有极高的机械强度、极大的比表面积、优异的导电性能、很高的层内载流子迁移速率、优异的导电能力、良好的生物亲和性、近乎完美的量子隧道效应、几乎从不消失的室温铁磁性等一系列优良的特殊性质。自从英国曼彻斯特大学的两位科学家Andre Geim和Konstantin Novoselov因在石墨烯研究领域的卓越研究而被授予了2010年的诺贝尔奖，由此，石墨烯逐渐成为当今自然科学的热点领域之一。[2] 1.2 石墨烯的制备目前实验室制备石墨烯的方法主要有微机械剥离法、化学气相沉淀法、碳化热热解的外延生长法、氧化石墨还原法、石墨插层法、溶剂热法、芳香偶联法、电化学法、碳纳米管转换法和液相剥离法等。 1.2.1微机械剥离法 2010年诺贝尔奖得主使用胶带粘贴制备石墨烯的方法便是属于微机械剥离法。其原理便是石墨中的碳原子呈层状结构，层间以范德华力结合，原子间作用力相对化学键来说比较弱，故可以施加外力即可将石墨烯从石墨表面撕扯下来。其特点便是简单，但该方法耗时长产物少、过程不可控，不可能用于石墨大规模制备。 1.2.2化学气相沉淀法化学气相沉淀法是一种本质上属于原子范畴的气态传质过程，主要原理是将碳氢化合物吸附于具有催化活性的反应基片上，在相当高的温度下使得碳氢化合物在催化条件上脱氢而在基底上形成石墨烯。该方法简单易行，能获得表面积较大的石墨烯，但反应不可控，且难以与固体基底剥离。1.2.3碳化热热解的外延生长法该方法原理是通过加热SiC单晶表面使得Si发生脱附而在原有表面形成单层石墨烯。其形成的石墨烯厚度可控且洁净无杂质，但仍然难以制备大面积的石墨烯、并且仪器设备要求及成本都很高。 1.2.4氧化还原石墨法氧化还原石墨法首先用强氧化剂处理天然鳞片石墨使得石墨边缘附近带上环氧基、羧基、羟基等亲水基团而成为氧化石墨，进一步通过水相超声等方法剥离氧化石墨，最后用还原剂还原氧化石墨烯而得到石墨烯的过程。这种方法操作方便，条件易于实现，且能满足石墨烯工业化产量的要求，但存在制备所得的石墨烯层数不可靠控、带有一定量杂质基团等缺陷。 1.2.5微波法即为在微波条件下进行氧化还原制得石墨烯的过程。该方法具有反应速度快、条件温和、设备要求简单的优点，但还原程度不易控制。 1.2.6溶剂热法

高中常见原电池电极反应式的书写

高中常见的原电池电极反应式的书写（十年高考）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）一次电池 1、伏打电池：（负极一Zn、正极一Cu、电解液一H2SO4）负极：Zn -2e-==Zn2+（氧化反应）正极：2H++2e-==H2f （还原反应）离子方程式Zn + 2H+ == Zn2+ + H2 t 2、铁碳电池：（负极一Fe、正极一C、电解液H2CO3弱酸性）负极：Fe—e-==Fe2+（氧化反应）正极：2H++2e- ==H21 （还原反应）离子方程式Fe +2H+== Fe2+ + H21析氢腐蚀） 3、铁碳电池：（负极一Fe、正极一C、电解液中性或碱性）负极：2FeFe-==2Fe2+（氧化反应）正极：02 + 4e- +2H2O ==4OH （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 +3 H2O （铁锈的生成过程） 4?铝镍电池：（负极一Al、正极一Ni电解液NaCI溶液、02）负极：4AI —2e_==4AI3+（氧化反应）正极：3O2+12e- +6H2O ==12OH（还原反应）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：（负极一Zn、正极一C、电解液NH4CI、MnO2的糊状物）负极：Zn -2e==Zn2+（氧化反应）正极：2NH4++2e- +2MnO2==2NH3+Mn2O3+H2O （还原反应）化学方程式Zn+2NH 4CI+2MnO 2=ZnCI2+Mn2O3+2NH 3 t+H2O 6、碱性锌锰干电池：（负极一Zn、正极一C、电解液KOH、MnO2的糊状物）负极：ZnEe- + 2OH_ == Zn（OH）2 （氧化反应）正极：2MnO2 + 2e- + 2H2O ==2MnOOH + 2OH -（还原反应）化学方程式Zn +2MnO2 +2H2O == Zn（OH）2 + 2MnOOH 7、银锌电池：（负极一Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH ）负极：Zn2e「+2OH「== Zn（OH）2 （氧化反应）正极:Ag2O + 2e- + H2O == 2Ag + 2OH -（还原反应）化学方程式Zn + Ag2O + H2O == Zn（OH）2 + 2Ag &铝咗气■海水（负极--铝、正极--石墨、铂网等惰性材料、电解液--海水）负极：4Al —12e ==4Al3+（氧化反应）正极：3O2 + 12e—+ 6H2O ==12OH—（还原反应）总反应式为：4AI+3O2+6H2O===4AI（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）: 2Al- 6e- + 8OH2AIO2+ 4H2O （氧化反应）正极（Mg）: 6H2O + 6e- = 3H2 t+5OH -（还原反应）化学方程式：2AI + 2OH「+ 2H2O = 2AIO2 + 3H2 t 10、锂电池一型：（负极--金属锂、正极--石墨、电解液LiAlCl 4 -SOCl2）负极：8Li —8e—= 8 Li +（氧化反应）正极：3SOCI2 + 8e—= SO32—+ 2S+ 6CI—（还原反应）化学方程式8Li＋3SOCI2 === Li2SO3 ＋6LiCI ＋2S

新人教版高中化学第四章电化学基础重难点三电极反应和电池反应方程式含解析选修4

重难点三电极反应和电池反应方程式电极反应方程式的书写步骤： 1．首先判断原电池的正负极如果电池的正负极判断失误，则电极反应必然写错．一般来说，较活泼的金属失去电子，为原电池的负极，但不是绝对的．如镁片和铝片插入氢氧化钠溶液中组成的原电池虽然镁比铝活泼，但由于铝和氢氧化钠溶液反应失去电子被氧化，因而铝是负极，此时的电极反应为：负极：2Al-6e-═2Al3+ 正极：6H2O+6e-═6OH-+3H2↑或 2Al3++2H2O+6e-+2OH-═2AlO2-+3H2↑ 再如，将铜片和铝片同时插入浓硝酸中组成原电池时，由于铝在浓硝酸中发生了钝化，铜却失去电子是原电池的负极被氧化，此时的电极反应为：负极：Cu-2e-═Cu2+ 正极：2NO3-+4H++2e-═2NO2↑+2H2O 2．要注意电解质溶液的酸碱性在正负极上发生的电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系．如氢-氧燃料电池就分酸式和碱式两种，在酸性溶液中的电极反应：负极：2H2-4e-═4H + 正极：O2+4H++4e-═2H2O 如果是在碱性溶液中，则不可能有H+出现，同样在酸性溶液中，也不能出现OH-．由于CH4、CH3OH 等燃料电池在碱性溶液中，碳元素是以CO32-离子形式存在的，故不是放出CO2． 3．还要注意电子转移的数目在同一个原电池中，负极失去电子的总数一定等于正极得到电子的总数，所以在书写电极反应式时，要注意电荷守恒．这样可避免在有关计算时产生错误或误差，也可避免由电极反应式写总反应方程式或由总方程式改写电极反应式时所带来的失误 4．抓住总的反应方程式从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池．而两个电极相加即得总的反应方程式．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

高中化学常见的电池的电极反应式的书写汇总

高中化学常见的电池的电极反应式的书写汇总 Revised by Liu Jing on January 12, 2021

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）一次电池 1、伏打电池：（负极—Zn 、正极—Cu 、电解液—H 2SO 4）负极： Zn –2e -==Zn 2+ (氧化反应) 正极： 2H ++2e -==H 2↑ (还原反应) 离子方程式 Zn + 2H + == H 2↑+ Zn 2+ 2、铁碳电池：（负极—Fe 、正极—C 、电解液H 2CO 3 弱酸性) 负极： Fe –2e -==Fe 2+ (氧化反应) 正极：2H ++2e -==H 2↑ (还原反应) 离子方程式 Fe+2H +==H 2↑+Fe 2+ (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： 2Fe –4e -==2Fe 2+ (氧化反应) 正极：O 2+2H 2O+4e -==4-OH (还原反应) 化学方程式 2Fe+O 2+2H 2O==2Fe(OH)2 (吸氧腐蚀) 4Fe(OH)2+O 2+2H 2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe 2O 3 +3 H 2O (铁锈的生成过程) 4.铝镍电池：（负极—Al 、正极—N i 电解液 NaCl 溶液、O 2) 负极： 4Al –12e -==4Al 3+ (氧化反应) 正极：3O 2+6H 2O+12e -==12-OH (还原反应) 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—C 、电解液NH 4Cl 、MnO 2的糊状物) 负极：Zn –2e -==Zn 2+ (氧化反应) 正极：2MnO 2+2H ++2e -==Mn 2O 3+H 2O (还原反应)

电极反应的书写技巧(最全最新)

专项突破---电极反应式书写技巧电化学中电极反应式的书写基本是高考的必考题型之一，如何解决这一难题，应尊遵循以下思路：（1）明确写的是何种电极的反应式（2）明确该电极的放电微粒和放电后的产物：在确定放电微粒时要严格遵循题目要求。（3）利用化合价的变化确定得失电子数（4）先利用电荷守恒，后利用原子守恒并结合电解质溶液的环境(酸性、碱性、中性等)确定电极反应式中的所缺微粒。（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；若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反应式中，且O2生成OH-，若电解质溶液为酸性，则H+必须写入正极反应式中，O2生成水。 3、正负极电极反应式在得失电子数目相同时相加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书写电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的书写电极反应式，即得到较难写出的书写电极反应式。【典型例题】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，该电池反应的离子方程式为： CH4+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，在碱性性溶液中，O2得电子生成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。

人教高中化学必修二第二章第二节原电池电极反应式的书写技巧

原电池电极反应式的书写技巧原电池反应是在两极上分别发生氧化反应和还原反应||，负极上的反应是活动性较强的金属电极被氧化或还原性较强的物质发生氧化反应||，正极上的反应是氧化性较强的物质发生得到电子的还原反应||。初学原电池||，总感到其电极反应很难写||，原电池电极反应与一般的氧化还原反应的书写不一样||，有它自身的书写方法和技巧||。但只要掌握规律||，加强练习||，还是可以写会的||。下面谈谈我书写原电池电极反应的一些体会： 1.若知道电池总反应||，根据总反应是两电极反应之和||，若能写出某一极反应或已知某一极反应||，由总反应减半反应可得另一极反应||。例如||，铅蓄电池的总反应为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O||，已知负极反应为：Pb+ SO42—－2e—=PbSO4||，则正极反应为：||。 [分析] 由于电极反应一般写离子方程式||，先将电池的总反应改写成离子方程式：Pb+PbO2+4H++2SO42—=2PbSO4+2H2O||，由总反应减负极半反应可得：Pb+PbO2+4H++2SO42—－（Pb+ SO42—－2e—）=2PbSO4+2H2O－PbSO4||，整理可得正极半反应为：PbO2+4H++SO42—＋2e—=PbSO4+2H2O||。若知道电池总反应：氧化剂＋还原剂+（某介质）==还原产物+氧化产物+（另一介质）根据总反应找出氧化剂和氧化产物、还原剂和还原产物||，电极反应的总模式是：负极：还原剂－ne—=氧化产物正极：氧化剂＋ne—=还原产物其他参与反应的介质分子或离子||，根据配平需要||，添加在半反应的反应物或生成物中||。

循环伏安法在测定电极反应性质方面的应用

循环伏安法在测定电极反应性质方面的应用聂凯斌（环境与化学工程学院应用化学ys1310202011）摘要：本文主要利用电化学工作站进行循环伏安法(Cyclic Voltammetry)在测定电极反应性质方面的应用的研究，循环伏安法是一种常用的电化学研究方法，该法控制电极电势以不同的速率，随时间以三角波形一次或多次反复扫描，电势范围是使电极上能交替发生不同的还原和氧化反应，并记录电流-电势曲线。本文主要介绍循环伏安法的基本原理，以及通过循环伏安法，对电极反应进行电化学分析，根据曲线形状可以判断电极反应的可逆程度，中间体、相界吸附或新相形成的可能性，以及偶联化学反应的性质等。常用来测量电极反应参数，判断其控制步骤和反应机理，并观察整个电势扫描范围内可发生哪些反应，及其性质如何。对于一个新的电化学体系，首选的研究方法往往就是循环伏安法，可称之为“电化学的谱图”。本法除了使用汞电极外，还可以用铂、金、玻璃碳、碳纤维微电极以及化学修饰电极等。关键词：循环伏安法，电极，可逆

1 循环伏安法的基本原理及研究进展如以竿腰三角形的脉冲电压（如图1）加在工作电极上，得到的电流- 电压曲线包括两个分支，如果前半部分电位向阴极方向扫描，电活性物质在电极上还原，产生还原波，那么后半部分电位向阳极方向扫描时，还原产物又会重新在电极上氧化，产生氧化被。因此一次三角波扫描，完成一个还原和氧化过程的循环，故该法称为循环伏安法，其电流一电压曲线称为循环伏安图（如图2）。图1 三角波电压图2循环伏安极化曲线循环伏安法(Cyclic V oltammetry)一种常用的电化学研究方法。该法控制电极电势以不同的速率，随时间以三角波形可以判断电极反应的可逆程度，中间体、相界吸附或新相形成的可能性，以及偶联化学反应的性质等。常用来测量电极反应参数，判断其控制步骤和反应机理，并观察整个电势扫描范围内可发生哪些反应，及其性质如何。对于一个新的电化学体系，首选的研究方法往往就是循环伏安法，可称之为“电化学的谱图”。实验中使用的工作电极除了使用汞电极外，还可以用铂电极、金电极、玻璃电极、悬汞、汞膜电极、碳纤维微电极以及化学修饰电极等。 2 循环伏安法的运用 2.1 循环伏安法分析系统的三电极体系 ①工作电极：指在测试过程中可引起试液中待测组分浓度明显变化的电极，又称研究电极，是指所研究的反应在该电极上发生。一般来讲，对工作电极的基本要求是：工作电极可以是固体，也可以是液体，各式各样的能导电的固体材料均能用作电极。（1）所研究的电化学反应不会因电极自身所发生的反应而受到影响，并且能够在较大的电位区域中进行测定；（2）电极必须不与溶剂或电解液组分发生反应；（3）电极面积不宜太大，电极表面最好应是均一平滑的，且能够通过简单的方法进行表面净化等等。工作电极的选择：通常根据研究的性质来预先确定电极材料，但最普通的“惰性”固体电极材料是玻碳(铂、金、银、铅和导电玻璃）等。采用固体电极时，为了保证实验的重现性，必须注意建立合适的电极预处理步骤，以保证氧化还原、表面形貌和不存在吸附杂质的可重现状态。在液体电极中，汞和汞齐是最常用的工作电极，它们都是液体，都有可重现的均相表面，制备和保持清洁都较容易，同时电极上高的氢析出超电势提高了在负电位下的工作窗口记被广泛用于电化学分析中。