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—Zn 、正极—Cu 、电解液—H 2SO 4)
负极: Zn –2e -==Zn2+ (氧化反应) 正极: 2H ++2e-==H2↑ (还原反应)
离子方程式 Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+
2、铁碳电池:(负极—Fe 、正极—C 、电解液H 2CO 3 弱酸性)
-2++- 负极: Fe –2e ==Fe (氧化反应) 正极:2H +2e==H2↑ (还原反应)
离子方程式 Fe+2H==H2↑+Fe (析氢腐蚀)
3、铁碳电池:(负极—Fe 、正极—C 、电解液 中性或碱性)
-2+-负极: 2Fe –4e ==2Fe (氧化反应) 正极:O 2+2H2O+4e==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==Fe2O 3 +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、O 2)
-3+-负极: 4Al –12e ==4Al (氧化反应) 正极:3O 2+6H2O+12e==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—Zn 、正极—C 、电解液NH 4Cl 、MnO 2的糊状物)
-2++-负极:Zn –2e ==Zn (氧化反应) 正极:2MnO 2+2H+2e==Mn2O 3+H2O (还原反应)
化学方程式 Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O 3+2NH3↑
6、碱性锌锰干电池:(负极—Zn 、正极—C 、 电解液KOH 、MnO 2的糊状物) 负极: Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH)2 (氧化反应)
正极:2MnO 2 + 2H2O + 2e-==2MnOOH +2 OH- (还原反应)
化学方程式 Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnOOH
7、银锌电池:(负极—Zn 、正极--Ag 2O 、电解液NaOH )
负极 :Zn+2OH––2e -== Zn(OH)2 (氧化反应)
正极 :Ag 2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH- (还原反应)
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 :4Al -12e -==4Al3+ (氧化反应)
正极 :3O 2+6H2O+12e-==12OH- (还原反应)
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 )
负极(Al): 2Al + 8 OH–- 6e- = 2AlO 2–+4H2O (氧化反应)
– 正极(Mg): 6H 2O + 6e- = 3H 2↑+6OH(还原反应)
化学方程式: 2Al + 2OH– + 2H2O = 2AlO 2–+ 3H2
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 :3SOCl 2+8e -=SO 32-+2S +6Cl - (还原反应)
化学方程式 8Li + 3SOCl 2 === Li2SO 3 + 6LiCl + 2S , +2+
二次电池(又叫蓄电池或充电电池)
1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO 2 电解液— 浓硫酸)
放电时 负极: Pb -2e -+SO 42-=PbSO4 (氧化反应)
正极: PbO 2+2e +4H +SO 4=PbSO4+2H 2O (还原反应)
充电时 阴极: PbSO 4 + 2H+ + 2e -== Pb+H2SO 4 (还原反应)
阳极: PbSO 4 + 2H2O - 2e == PbO2 + H2SO 4 + 2H (氧化反应)
总化学方程式 Pb +PbO 2 + 2H2SO 4-+-+2-2PbSO 4+2H2O
2、铁--镍电池:(负极-- Fe 、正极—NiO 2、电解质溶液为KOH 溶液)
—–放电时 负极: Fe -2e + 2 OH == Fe (OH)2 (氧化反应)
正极: NiO 2 + 2H2O + 2e == Ni(OH)2 + 2 OH(还原反应)
充电时 阴极: Fe (OH)2 + 2e —== Fe + 2 OH– (还原反应)
阳极: Ni(OH)2 -2e + 2 OH == NiO 2 + 2H2O (氧化反应)
总化学方程式 Fe + NiO 2+ 2H2O Fe (OH)2 + Ni(OH)2
3、LiFePO 4电池(正极—LiFePO 4,负极—石墨,含Li +导电固体为电解质)
— +放电时 负极: Li - e ==Li (氧化反应)
正极: FePO 4 + Li+ + e—== LiFePO4 (还原反应)
充电时: 阴极: Li + e== Li (还原反应)
—+阳极: LiFePO 4-e == FePO4 + Li (氧化反应)
总化学方程式 FePO 4 + Li +——–—– LiFePO 4
4、镍--镉电池(负极--Cd 、正极—NiOOH 、电解质溶液为KOH 溶液)
Ni(OH)2+Cd(OH)2 正极: 2NiOOH + 2e — + 2H2O == 2Ni(OH)2+ 2OH– (还原反应)
放电时 负极: Cd -2e —+ 2 OH– == Cd(OH)2 (氧化反应)
正极: 2NiOOH + 2e — + 2H2O == 2Ni(OH)2+ 2OH– (还原反应)
充电时 阴极: Cd(OH)2 + 2e —== Cd + 2 OH– (还原反应)
阳极:2 Ni(OH)2 -2e —+ 2 OH– == 2NiOOH + 2H2O (氧化反应)
总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H2O Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2
5、氢--镍电池:(负极-LaNi 5储氢合金、正极—NiOOH 、电解质KOH+LiOH)
放电时 负极: LaNi 5H 6-6e —+ 6OH–== LaNi5 + 6H2O (氧化反应)
正极: 6NiOOH +6e —+ 6H2O ==6 Ni(OH)2 + 6OH– (还原反应)
充电时 阴极: LaNi 5 +6e + 6H2O== LaNi5H 6+ 6OH
—– (还原反应) 阳极: 6 Ni(OH)2 -6e —+ 6OH–== 6NiOOH + 6H2O (氧化反应) 总化学方程式 LaNi 5H 6 + 6NiOOH LaNi 5 + 6Ni(OH)2
6、高铁电池:(负极—Zn 、正极---石墨、电解质为浸湿固态碱性物质)
放电时 负极:3Zn -6e - + 6 OH–== 3 Zn(OH)2 (氧化反应)
正极:2FeO 42— +6e -+ 8H2O ==2 Fe (OH)3 + 10OH– (还原反应) 充电时 阴极:3Zn(OH)2 +6e -==3Zn + 6 OH– (还原反应)
阳极:2Fe(OH)3 -6e -+ 10OH–==2FeO42—+ 8H2O (氧化反应) 总化学方程式 3Zn + 2K2FeO 4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH
7、锂电池二型(负极LiC 6、正极含锂的二氧化钴LiCoO 2、充电时LiCoO 2中Li 被氧化,
Li +还原以Li 原子形式嵌入电池负极材料碳C 6中,以LiC 6表示)
放电时 负极: LiC 6 – xe= Li (1-x)C 6 + x Li(氧化反应)
正极: Li (1-x) CoO 2 + xe - + x Li+ == LiCoO2 (还原反应)
充电时 阴极: Li (1-x)C 6 + x Li+ + xe - =LiC 6 (还原反应)
阳极: LiCoO 2 – xe- = Li (1-x)CoO 2 + x Li+ (氧化反应)
总反应方程式 Li (1-x)CoO 2 + LiC6
燃料电池
根据题意叙述书写常见于燃料电池,由于燃料电池的优点较多,成为了近年高考的方向。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。
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H 2,正极通入 O 2,总反应 为:2H 2 +
O 2 === 2H 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:H 2 – 2e - + 2OH — === 2H 2O (氧化反应)
正极:O 2 + H 2O + 4e - === OH —(还原反应)
总反应方程式 2H2 + O 2 === 2H 2O
-+- + LiCoO 2 + Li (1-x)C 6 2、电解质是H 2SO 4溶液(酸性电解质) 负极:H 2 –2e === 2H (氧化反应)
正极:O 2 + 4H + + 4e - === 2H 2O (还原反应)
总反应方程式 2H 2 + O 2 === 2H 2O
3、电解质是NaCl 溶液(中性电解质)
负极:H 2 – 2e - === 2H +(氧化反应)
正极:O 2 + H 2O + 4e === 4OH
总反应方程式 2H 2 + O 2 === 2H 2O
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O 2-
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 -
二、甲醇燃料电池
1.碱性电解质(铂为两极、电解液KOH 溶液)
正极:3O 2 + 12e + 6H 20=== 12OH (还原反应)
负极:2CH 3OH – 12e + 16OH === 2CO 3 +12H2O (氧化反应)
总反应方程式 2CH 3OH + 3O 2 + 4KOH === 2K 2CO 3 + 6H 2O
2. 酸性电解质(铂为两极、电解液H 2SO 4溶液) - — 2---
正极:3O 2 + 12e + 12H == 6H 2O (还原反应) (注:乙醇燃料电池与甲醇 负极:2CH 3OH –12e - +2H2O==12H++2CO2 (氧化反应) 燃料电池原理基本相) 总反应式 2CH 3OH + 3O 2 === 2CO 2 + 4H 2O (氧化反应)
三、CO 燃料电池 (总反应方程式均为: 2CO + O 2 = 2CO 2)
1、熔融盐(铂为两极、Li 2CO 3和Na 2CO 3的熔融盐作电解质,CO 为负极燃气,
空气与CO2的混合气为正极助燃气)
正极: O 2 + 4e - + 2CO 2 = 2CO 32-- (还原反应)
负极: 2CO +2CO 3 – 4e ==4CO2 (氧化反应)
2、酸性电解质(铂为两极、电解液H 2SO 4溶液)
正极: O 2 + 4e + 4H == 2H 2O (还原反应)
负极: 2CO – 4e - + 2H 2O == 2CO 2 +4H+ (氧化反应)
四、肼燃料电池(铂为两极、电解液KOH 溶液)
正极: O 2 + 2H 2O + 4e - == 4OH — (还原反应)
负极: N 2H 4 + 4OH — -- 4e - == N 2 + 4H 2O (氧化反应) 总反应方程式 N 2H 4 + O 2=== N 2 + 2H 2O
五、甲烷燃料电池
1.碱性电解质(铂为两极、电解液KOH 溶液)
正极: 2O 2 + 2H 2O + 8e == 8 OH (还原反应)
负极: CH 4 + 10OH -- 8e == CO 3 + 7H 2O (氧化反应) 总反应方程式 CH 4 + 2KOH+ 2O 2 === K 2CO 3 + 3H 2O
2、酸性电解质(铂为两极、电解液H 2SO 4溶液)
正极: 2O 2 + 8e + 8H == 4H 2O (还原反应)
负极: CH 4 -- 8e - + 2H 2O == 8H + + CO 2 (氧化反应)
总反应方程式 CH 4 + 2O 2 === CO 2 + 2H 2O
六、丙烷燃料电池(铂为两极、正极通入O 2和CO 2、负极通入丙烷、电解液有三种)
1、电解质是熔融碳酸盐(K 2CO 3或Na 2CO 3)
正极 : 5O 2 + 20e - + 10CO 2 == 10CO 32- (还原反应)
负极 : C 3H 8 -- 20e -+ 10CO 32- == 3CO 2 + 4H 2O (氧化反应) 总反应方程式 C 3H 8 + 5O 2 === 3CO 2 + 4H 2O
2、酸性电解质 (电解液H 2SO 4溶液)
- + 正极 : 5O 2 + 20e + 26H == 10H 2O (还原反应)
负极 : C 3H 8 -- 20e - + 6H 2O == 3CO 2 + 20 H + (氧化反应)
总反应方程式 C 3H 8 + 5O 2 === 3CO 2 + 4H 2O
3、碱性电解质(铂为两极、电解液KOH 溶液)
正极 : 5O 2 + 20e - + 10H 2O == 20OH — (还原反应)
负极 : C 3H 8 -- 20e -+ 26 OH — == 3CO 32- + 17H 2O (氧化反应) 总反应方程式 C 3H 8 + 5O 2 +6KOH === 3 K 2CO 3 + 7H 2O
七、乙烷燃料电池 (铂为两极、电解液KOH 溶液)
正极 : 7O 2 + 28e + 14H 2O == 28OH (还原反应)
-— 2-负极 : 2C 2H 6 -- 28e + 36 OH == 4CO 3 + 24H 2O (氧化反应)
总反应方程式 2C 2H 6 + 7O 2 + 8KOH === 4K 2CO 3 + 10H 2O - — - + —-2-- —-- + 2-- -- +
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—Zn 、正极—Cu 、电解液—H 2SO 4)
负极: Zn –2e -==Zn2+ (氧化反应) 正极: 2H ++2e-==H2↑ (还原反应)
离子方程式 Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+
2、铁碳电池:(负极—Fe 、正极—C 、电解液H 2CO 3 弱酸性)
-2++- 负极: Fe –2e ==Fe (氧化反应) 正极:2H +2e==H2↑ (还原反应)
离子方程式 Fe+2H==H2↑+Fe (析氢腐蚀)
3、铁碳电池:(负极—Fe 、正极—C 、电解液 中性或碱性)
-2+-负极: 2Fe –4e ==2Fe (氧化反应) 正极:O 2+2H2O+4e==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==Fe2O 3 +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、O 2)
-3+-负极: 4Al –12e ==4Al (氧化反应) 正极:3O 2+6H2O+12e==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—Zn 、正极—C 、电解液NH 4Cl 、MnO 2的糊状物)
-2++-负极:Zn –2e ==Zn (氧化反应) 正极:2MnO 2+2H+2e==Mn2O 3+H2O (还原反应)
化学方程式 Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O 3+2NH3↑
6、碱性锌锰干电池:(负极—Zn 、正极—C 、 电解液KOH 、MnO 2的糊状物) 负极: Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH)2 (氧化反应)
正极:2MnO 2 + 2H2O + 2e-==2MnOOH +2 OH- (还原反应)
化学方程式 Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnOOH
7、银锌电池:(负极—Zn 、正极--Ag 2O 、电解液NaOH )
负极 :Zn+2OH––2e -== Zn(OH)2 (氧化反应)
正极 :Ag 2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH- (还原反应)
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 :4Al -12e -==4Al3+ (氧化反应)
正极 :3O 2+6H2O+12e-==12OH- (还原反应)
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 )
负极(Al): 2Al + 8 OH–- 6e- = 2AlO 2–+4H2O (氧化反应)
– 正极(Mg): 6H 2O + 6e- = 3H 2↑+6OH(还原反应)
化学方程式: 2Al + 2OH– + 2H2O = 2AlO 2–+ 3H2
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 :3SOCl 2+8e -=SO 32-+2S +6Cl - (还原反应)
化学方程式 8Li + 3SOCl 2 === Li2SO 3 + 6LiCl + 2S , +2+
二次电池(又叫蓄电池或充电电池)
1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO 2 电解液— 浓硫酸)
放电时 负极: Pb -2e -+SO 42-=PbSO4 (氧化反应)
正极: PbO 2+2e +4H +SO 4=PbSO4+2H 2O (还原反应)
充电时 阴极: PbSO 4 + 2H+ + 2e -== Pb+H2SO 4 (还原反应)
阳极: PbSO 4 + 2H2O - 2e == PbO2 + H2SO 4 + 2H (氧化反应)
总化学方程式 Pb +PbO 2 + 2H2SO 4-+-+2-2PbSO 4+2H2O
2、铁--镍电池:(负极-- Fe 、正极—NiO 2、电解质溶液为KOH 溶液)
—–放电时 负极: Fe -2e + 2 OH == Fe (OH)2 (氧化反应)
正极: NiO 2 + 2H2O + 2e == Ni(OH)2 + 2 OH(还原反应)
充电时 阴极: Fe (OH)2 + 2e —== Fe + 2 OH– (还原反应)
阳极: Ni(OH)2 -2e + 2 OH == NiO 2 + 2H2O (氧化反应)
总化学方程式 Fe + NiO 2+ 2H2O Fe (OH)2 + Ni(OH)2
3、LiFePO 4电池(正极—LiFePO 4,负极—石墨,含Li +导电固体为电解质)
— +放电时 负极: Li - e ==Li (氧化反应)
正极: FePO 4 + Li+ + e—== LiFePO4 (还原反应)
充电时: 阴极: Li + e== Li (还原反应)
—+阳极: LiFePO 4-e == FePO4 + Li (氧化反应)
总化学方程式 FePO 4 + Li +——–—– LiFePO 4
4、镍--镉电池(负极--Cd 、正极—NiOOH 、电解质溶液为KOH 溶液)
Ni(OH)2+Cd(OH)2 正极: 2NiOOH + 2e — + 2H2O == 2Ni(OH)2+ 2OH– (还原反应)
放电时 负极: Cd -2e —+ 2 OH– == Cd(OH)2 (氧化反应)
正极: 2NiOOH + 2e — + 2H2O == 2Ni(OH)2+ 2OH– (还原反应)
充电时 阴极: Cd(OH)2 + 2e —== Cd + 2 OH– (还原反应)
阳极:2 Ni(OH)2 -2e —+ 2 OH– == 2NiOOH + 2H2O (氧化反应)
总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H2O Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2
5、氢--镍电池:(负极-LaNi 5储氢合金、正极—NiOOH 、电解质KOH+LiOH)
放电时 负极: LaNi 5H 6-6e —+ 6OH–== LaNi5 + 6H2O (氧化反应)
正极: 6NiOOH +6e —+ 6H2O ==6 Ni(OH)2 + 6OH– (还原反应)
充电时 阴极: LaNi 5 +6e + 6H2O== LaNi5H 6+ 6OH
—– (还原反应) 阳极: 6 Ni(OH)2 -6e —+ 6OH–== 6NiOOH + 6H2O (氧化反应) 总化学方程式 LaNi 5H 6 + 6NiOOH LaNi 5 + 6Ni(OH)2
6、高铁电池:(负极—Zn 、正极---石墨、电解质为浸湿固态碱性物质)
放电时 负极:3Zn -6e - + 6 OH–== 3 Zn(OH)2 (氧化反应)
正极:2FeO 42— +6e -+ 8H2O ==2 Fe (OH)3 + 10OH– (还原反应) 充电时 阴极:3Zn(OH)2 +6e -==3Zn + 6 OH– (还原反应)
阳极:2Fe(OH)3 -6e -+ 10OH–==2FeO42—+ 8H2O (氧化反应) 总化学方程式 3Zn + 2K2FeO 4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH
7、锂电池二型(负极LiC 6、正极含锂的二氧化钴LiCoO 2、充电时LiCoO 2中Li 被氧化,
Li +还原以Li 原子形式嵌入电池负极材料碳C 6中,以LiC 6表示)
放电时 负极: LiC 6 – xe= Li (1-x)C 6 + x Li(氧化反应)
正极: Li (1-x) CoO 2 + xe - + x Li+ == LiCoO2 (还原反应)
充电时 阴极: Li (1-x)C 6 + x Li+ + xe - =LiC 6 (还原反应)
阳极: LiCoO 2 – xe- = Li (1-x)CoO 2 + x Li+ (氧化反应)
总反应方程式 Li (1-x)CoO 2 + LiC6
燃料电池
根据题意叙述书写常见于燃料电池,由于燃料电池的优点较多,成为了近年高考的方向。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。
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H 2,正极通入 O 2,总反应 为:2H 2 +
O 2 === 2H 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:H 2 – 2e - + 2OH — === 2H 2O (氧化反应)
正极:O 2 + H 2O + 4e - === OH —(还原反应)
总反应方程式 2H2 + O 2 === 2H 2O
-+- + LiCoO 2 + Li (1-x)C 6 2、电解质是H 2SO 4溶液(酸性电解质) 负极:H 2 –2e === 2H (氧化反应)
正极:O 2 + 4H + + 4e - === 2H 2O (还原反应)
总反应方程式 2H 2 + O 2 === 2H 2O
3、电解质是NaCl 溶液(中性电解质)
负极:H 2 – 2e - === 2H +(氧化反应)
正极:O 2 + H 2O + 4e === 4OH
总反应方程式 2H 2 + O 2 === 2H 2O
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O 2-
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 -
二、甲醇燃料电池
1.碱性电解质(铂为两极、电解液KOH 溶液)
正极:3O 2 + 12e + 6H 20=== 12OH (还原反应)
负极:2CH 3OH – 12e + 16OH === 2CO 3 +12H2O (氧化反应)
总反应方程式 2CH 3OH + 3O 2 + 4KOH === 2K 2CO 3 + 6H 2O
2. 酸性电解质(铂为两极、电解液H 2SO 4溶液) - — 2---
正极:3O 2 + 12e + 12H == 6H 2O (还原反应) (注:乙醇燃料电池与甲醇 负极:2CH 3OH –12e - +2H2O==12H++2CO2 (氧化反应) 燃料电池原理基本相) 总反应式 2CH 3OH + 3O 2 === 2CO 2 + 4H 2O (氧化反应)
三、CO 燃料电池 (总反应方程式均为: 2CO + O 2 = 2CO 2)
1、熔融盐(铂为两极、Li 2CO 3和Na 2CO 3的熔融盐作电解质,CO 为负极燃气,
空气与CO2的混合气为正极助燃气)
正极: O 2 + 4e - + 2CO 2 = 2CO 32-- (还原反应)
负极: 2CO +2CO 3 – 4e ==4CO2 (氧化反应)
2、酸性电解质(铂为两极、电解液H 2SO 4溶液)
正极: O 2 + 4e + 4H == 2H 2O (还原反应)
负极: 2CO – 4e - + 2H 2O == 2CO 2 +4H+ (氧化反应)
四、肼燃料电池(铂为两极、电解液KOH 溶液)
正极: O 2 + 2H 2O + 4e - == 4OH — (还原反应)
负极: N 2H 4 + 4OH — -- 4e - == N 2 + 4H 2O (氧化反应) 总反应方程式 N 2H 4 + O 2=== N 2 + 2H 2O
五、甲烷燃料电池
1.碱性电解质(铂为两极、电解液KOH 溶液)
正极: 2O 2 + 2H 2O + 8e == 8 OH (还原反应)
负极: CH 4 + 10OH -- 8e == CO 3 + 7H 2O (氧化反应) 总反应方程式 CH 4 + 2KOH+ 2O 2 === K 2CO 3 + 3H 2O
2、酸性电解质(铂为两极、电解液H 2SO 4溶液)
正极: 2O 2 + 8e + 8H == 4H 2O (还原反应)
负极: CH 4 -- 8e - + 2H 2O == 8H + + CO 2 (氧化反应)
总反应方程式 CH 4 + 2O 2 === CO 2 + 2H 2O
六、丙烷燃料电池(铂为两极、正极通入O 2和CO 2、负极通入丙烷、电解液有三种)
1、电解质是熔融碳酸盐(K 2CO 3或Na 2CO 3)
正极 : 5O 2 + 20e - + 10CO 2 == 10CO 32- (还原反应)
负极 : C 3H 8 -- 20e -+ 10CO 32- == 3CO 2 + 4H 2O (氧化反应) 总反应方程式 C 3H 8 + 5O 2 === 3CO 2 + 4H 2O
2、酸性电解质 (电解液H 2SO 4溶液)
- + 正极 : 5O 2 + 20e + 26H == 10H 2O (还原反应)
负极 : C 3H 8 -- 20e - + 6H 2O == 3CO 2 + 20 H + (氧化反应)
总反应方程式 C 3H 8 + 5O 2 === 3CO 2 + 4H 2O
3、碱性电解质(铂为两极、电解液KOH 溶液)
正极 : 5O 2 + 20e - + 10H 2O == 20OH — (还原反应)
负极 : C 3H 8 -- 20e -+ 26 OH — == 3CO 32- + 17H 2O (氧化反应) 总反应方程式 C 3H 8 + 5O 2 +6KOH === 3 K 2CO 3 + 7H 2O
七、乙烷燃料电池 (铂为两极、电解液KOH 溶液)
正极 : 7O 2 + 28e + 14H 2O == 28OH (还原反应)
-— 2-负极 : 2C 2H 6 -- 28e + 36 OH == 4CO 3 + 24H 2O (氧化反应)
总反应方程式 2C 2H 6 + 7O 2 + 8KOH === 4K 2CO 3 + 10H 2O - — - + —-2-- —-- + 2-- -- +