高中常见的原电池电极反应式的书写
一次电池
2、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性)
负极: Fe–2e==Fe
+- 正极: 2H+2e==H2↑
+2+离子方程式 Fe+2H==H2↑+Fe
3、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液 中性或碱性)
负极: 2Fe–4e==2Fe
-正极: O2+2H2O+4e==4OH
化学方程式 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2
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:Zn–2e==Zn
+-正极:2MnO2+2H+2e==Mn2O3+H2O
化学方程式 Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑
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: Zn + 2OH– 2e== Zn(OH)2
-- 正极: 2MnO2 + 2H2O + 2e==2MnOOH +2 OH
化学方程式 Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnOOH
7、银锌电池:(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH )
负极 :Zn+2OH–2e== Zn(OH)2
-- 正极 :Ag2O + H2O + 2e== 2Ag + 2 OH
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==4Al
--3+ - –---2+-2+-2+正极 :3O2+6H2O+12e==12OH
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- = 2AlO2+4H2O
– 正极(Mg): 6H2O + 6e- = 3H2↑+6OH
– –化学方程式: 2Al + 2OH + 2H2O = 2AlO2+ 3H2
10、锂电池一型:(负极--金属锂、正极--石墨、电解液LiAlCl4 -SOCl2) 负极 :8Li -8e=8 Li
-2--正极 :3SOCl2+8e=SO3+2S+6Cl
化学方程式 8Li+ 3SOCl2 === Li2SO3 + 6LiCl + 2S - + ––
二次电池(又叫蓄电池或充电电池)
1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO2 电解液— 浓硫酸) 放电时 负极: Pb-2e+SO4=PbSO4
-+2-正极: PbO2+2e+4H+SO4=PbSO4+2H2O
+ - 充电时 阴极: PbSO4 + 2H+ 2e== Pb+H2SO4
-+阳极: PbSO4 + 2H2O - 2e== PbO2 + H2SO4 + 2H
总化学方程式 Pb+PbO2 + 2H2SO4-2-2PbSO4+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
—– 正极: NiO2 + 2H2O + 2e== Ni(OH)2 + 2 OH
—–充电时 阴极: Fe (OH)2 + 2e== Fe + 2 OH
—–阳极: Ni(OH)2 -2e+ 2 OH == NiO 2 + 2H2O
总化学方程式 Fe + NiO 2+ 2H2O —– Fe (OH)2 + Ni(OH)2
3、LiFePO4电池(正极—LiFePO4,负极—石墨,含Li+导电固体为电解质)
放电时 负极: Li - e ==Li
+—正极: FePO4 + Li + e== LiFePO4
+—充电时: 阴极: Li + e== Li
—+阳极: LiFePO4-e== FePO4 + Li
总化学方程式 FePO4 + Li — + LiFePO4
4、镍--镉电池(负极--Cd 、正极—NiOOH、电解质溶液为KOH溶液)
放电时 负极: Cd -2e+ 2 OH == Cd(OH)2
—– 正极: 2NiOOH + 2e + 2H2O == 2Ni(OH)2+ 2OH
—– 充电时 阴极: Cd(OH)2 + 2e== Cd + 2 OH
—–阳极:2 Ni(OH)2 -2e+ 2 OH == 2NiOOH + 2H2O
总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H2O—–Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2
5、氢--镍电池:(负极-LaNi5储氢合金、正极—NiOOH、电解质KOH+LiOH)
放电时 负极: LaNi5H 6-6e+ 6OH== LaNi5 + 6H2O
正极: 6NiOOH +6e+ 6H2O ==6 Ni(OH)2 + 6OH
充电时 阴极: LaNi5 +6e+ 6H2O== LaNi5H 6+ 6OH
—–—– —– —– 阳极: 6 Ni(OH)2 -6e+ 6OH== 6NiOOH + 6H2O
总化学方程式 LaNi5H 6 + 6NiOOH LaNi5 + 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
2— - – 正极:2FeO4+6e+ 8H2O ==2Fe (OH)3 + 10OH-–
充电时 阴极:3Zn(OH)2 +6e==3Zn + 6 OH
-–2—阳极:2Fe(OH)3 -6e+ 10OH==2FeO4+ 8H2O
总化学方程式 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O-–3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH
7、锂电池二型(负极LiC6、正极含锂的二氧化钴LiCoO2、充电时LiCoO2中Li被氧化,Li+还原以Li原子形 式嵌入电池负极材料碳C6中,以LiC6表示)
放电时 负极: LiC6 – xe= Li(1-x)C6 + x Li
- + 正极: Li(1-x)CoO2 + xe+ x Li== LiCoO2
+ - 充电时 阴极: Li(1-x)C6 + x Li+ xe=LiC6
-+ 阳极: LiCoO2 – xe = Li(1-x)CoO2 + x Li
总反应方程式 Li(1-x)CoO2 + LiC6 - + LiCoO2 + Li(1-x)C6
燃料电池
一、氢氧燃料电池
1、电解质是KOH溶液(碱性电解质)
负极:H2 – 2e + 2OH === 2H2O
-—正极:O2 + H2O + 4e === OH
总反应方程式 2H2 + O2 === 2H2O
2、电解质是H2SO4溶液(酸性电解质) 负极:H2 –2e === 2H
正极:O2 + 4H + 4e === 2H2O +- -+-—
总反应方程式 2H2 + O2 === 2H2O
3、电解质是NaCl溶液(中性电解质) 负极:H2 – 2e === 2H
正极:O2 + H2O + 4e === 4OH
总反应方程式 2H2 + O2 === 2H2O
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:3O2 + 12e + 6H20=== 12OH
负极:2CH3OH – 12e+ 16OH- — -- 2--—-+=== 2CO3 +12H2O 总反应方程式 2CH3OH + 3O2 + 4KOH === 2K2CO3 + 6H2O
2. 酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)
正极:3O2 + 12e+ 12H== 6H2O (还原反应)
- +负极:2CH3OH –12e+2H2O==12H+2CO2
总反应式 2CH3OH + 3O2 === 2CO2 + 4H2O
三、CO燃料电池
1、熔融盐(铂为两极、Li2CO3和Na2CO3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: O2 + 4e+ 2CO2 = 2CO3
2-- 负极: 2CO+2CO3 – 4e==4CO2
总反应式: 2CO + O2 = 2CO2
2、酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)
正极: O2 + 4e+ 4H== 2H2O
-+ 负极: 2CO – 4e + 2H2O == 2CO2 +4H
总反应式: 2CO + O2 = 2CO2
四、肼燃料电池(铂为两极、电解液KOH溶液)
正极: O2 + 2H2O + 4e == 4OH
负极: N2H4 + 4OH -- 4e == N2 + 4H2O 总反应方程式 N2H4 + O2=== N2 + 2H2O
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: 2O2 + 2H2O + 8e == 8 OH
负极: CH4 + 10OH-- 8e == CO3 + 7H2O 总反应方程式 CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O
2、酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)
正极: 2O2 + 8e+ 8H == 4H2O
负极: CH4 -- 8e + 2H2O == 8H + CO2 总反应方程式 CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O
六、丙烷燃料电池(铂为两极、正极通入O2和CO2、负极通入丙烷、电解液有三种)
1、电解质是熔融碳酸盐(K2CO3或Na2CO3)
- 2-正极 : 5O2 + 20e+ 10CO2 == 10CO3
-2- 负极 : C3H8 -- 20e+ 10CO3== 3CO2 + 4H2O
总反应方程式 C3H8 + 5O2 === 3CO2 + 4H2O
2、酸性电解质 (电解液H2SO4溶液)
- + 正极 : 5O2 + 20e+ 26H == 10H2O
-+ 负极 : C3H8 -- 20e + 6H2O == 3CO2 + 20 H
总反应方程式 C3H8 + 5O2 === 3CO2 + 4H2O
3、碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)
正极 : 5O2 + 20e+ 10H2O == 20OH
-— 2-负极 : C3H8 -- 20e+ 26 OH == 3CO3 + 17H2O
总反应方程式 C3H8 + 5O2 +6KOH === 3 K2CO3 + 7H2O
七、乙烷燃料电池 (铂为两极、电解液KOH溶液)
正极 : 7O2 + 28e+ 14H2O == 28OH
-— 2-负极 : 2C2H6 -- 28e+ 36 OH == 4CO3 + 24H2O
总反应方程式 2C2H6 + 7O2 + 8KOH === 4K2CO3 + 10H2O - — - — -+ - + —-2-- ——-- —-- + - 2--
高中常见的原电池电极反应式的书写
一次电池
2、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性)
负极: Fe–2e==Fe
+- 正极: 2H+2e==H2↑
+2+离子方程式 Fe+2H==H2↑+Fe
3、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液 中性或碱性)
负极: 2Fe–4e==2Fe
-正极: O2+2H2O+4e==4OH
化学方程式 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2
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:Zn–2e==Zn
+-正极:2MnO2+2H+2e==Mn2O3+H2O
化学方程式 Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑
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: Zn + 2OH– 2e== Zn(OH)2
-- 正极: 2MnO2 + 2H2O + 2e==2MnOOH +2 OH
化学方程式 Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnOOH
7、银锌电池:(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH )
负极 :Zn+2OH–2e== Zn(OH)2
-- 正极 :Ag2O + H2O + 2e== 2Ag + 2 OH
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==4Al
--3+ - –---2+-2+-2+正极 :3O2+6H2O+12e==12OH
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- = 2AlO2+4H2O
– 正极(Mg): 6H2O + 6e- = 3H2↑+6OH
– –化学方程式: 2Al + 2OH + 2H2O = 2AlO2+ 3H2
10、锂电池一型:(负极--金属锂、正极--石墨、电解液LiAlCl4 -SOCl2) 负极 :8Li -8e=8 Li
-2--正极 :3SOCl2+8e=SO3+2S+6Cl
化学方程式 8Li+ 3SOCl2 === Li2SO3 + 6LiCl + 2S - + ––
二次电池(又叫蓄电池或充电电池)
1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO2 电解液— 浓硫酸) 放电时 负极: Pb-2e+SO4=PbSO4
-+2-正极: PbO2+2e+4H+SO4=PbSO4+2H2O
+ - 充电时 阴极: PbSO4 + 2H+ 2e== Pb+H2SO4
-+阳极: PbSO4 + 2H2O - 2e== PbO2 + H2SO4 + 2H
总化学方程式 Pb+PbO2 + 2H2SO4-2-2PbSO4+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
—– 正极: NiO2 + 2H2O + 2e== Ni(OH)2 + 2 OH
—–充电时 阴极: Fe (OH)2 + 2e== Fe + 2 OH
—–阳极: Ni(OH)2 -2e+ 2 OH == NiO 2 + 2H2O
总化学方程式 Fe + NiO 2+ 2H2O —– Fe (OH)2 + Ni(OH)2
3、LiFePO4电池(正极—LiFePO4,负极—石墨,含Li+导电固体为电解质)
放电时 负极: Li - e ==Li
+—正极: FePO4 + Li + e== LiFePO4
+—充电时: 阴极: Li + e== Li
—+阳极: LiFePO4-e== FePO4 + Li
总化学方程式 FePO4 + Li — + LiFePO4
4、镍--镉电池(负极--Cd 、正极—NiOOH、电解质溶液为KOH溶液)
放电时 负极: Cd -2e+ 2 OH == Cd(OH)2
—– 正极: 2NiOOH + 2e + 2H2O == 2Ni(OH)2+ 2OH
—– 充电时 阴极: Cd(OH)2 + 2e== Cd + 2 OH
—–阳极:2 Ni(OH)2 -2e+ 2 OH == 2NiOOH + 2H2O
总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H2O—–Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2
5、氢--镍电池:(负极-LaNi5储氢合金、正极—NiOOH、电解质KOH+LiOH)
放电时 负极: LaNi5H 6-6e+ 6OH== LaNi5 + 6H2O
正极: 6NiOOH +6e+ 6H2O ==6 Ni(OH)2 + 6OH
充电时 阴极: LaNi5 +6e+ 6H2O== LaNi5H 6+ 6OH
—–—– —– —– 阳极: 6 Ni(OH)2 -6e+ 6OH== 6NiOOH + 6H2O
总化学方程式 LaNi5H 6 + 6NiOOH LaNi5 + 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
2— - – 正极:2FeO4+6e+ 8H2O ==2Fe (OH)3 + 10OH-–
充电时 阴极:3Zn(OH)2 +6e==3Zn + 6 OH
-–2—阳极:2Fe(OH)3 -6e+ 10OH==2FeO4+ 8H2O
总化学方程式 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O-–3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH
7、锂电池二型(负极LiC6、正极含锂的二氧化钴LiCoO2、充电时LiCoO2中Li被氧化,Li+还原以Li原子形 式嵌入电池负极材料碳C6中,以LiC6表示)
放电时 负极: LiC6 – xe= Li(1-x)C6 + x Li
- + 正极: Li(1-x)CoO2 + xe+ x Li== LiCoO2
+ - 充电时 阴极: Li(1-x)C6 + x Li+ xe=LiC6
-+ 阳极: LiCoO2 – xe = Li(1-x)CoO2 + x Li
总反应方程式 Li(1-x)CoO2 + LiC6 - + LiCoO2 + Li(1-x)C6
燃料电池
一、氢氧燃料电池
1、电解质是KOH溶液(碱性电解质)
负极:H2 – 2e + 2OH === 2H2O
-—正极:O2 + H2O + 4e === OH
总反应方程式 2H2 + O2 === 2H2O
2、电解质是H2SO4溶液(酸性电解质) 负极:H2 –2e === 2H
正极:O2 + 4H + 4e === 2H2O +- -+-—
总反应方程式 2H2 + O2 === 2H2O
3、电解质是NaCl溶液(中性电解质) 负极:H2 – 2e === 2H
正极:O2 + H2O + 4e === 4OH
总反应方程式 2H2 + O2 === 2H2O
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:3O2 + 12e + 6H20=== 12OH
负极:2CH3OH – 12e+ 16OH- — -- 2--—-+=== 2CO3 +12H2O 总反应方程式 2CH3OH + 3O2 + 4KOH === 2K2CO3 + 6H2O
2. 酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)
正极:3O2 + 12e+ 12H== 6H2O (还原反应)
- +负极:2CH3OH –12e+2H2O==12H+2CO2
总反应式 2CH3OH + 3O2 === 2CO2 + 4H2O
三、CO燃料电池
1、熔融盐(铂为两极、Li2CO3和Na2CO3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: O2 + 4e+ 2CO2 = 2CO3
2-- 负极: 2CO+2CO3 – 4e==4CO2
总反应式: 2CO + O2 = 2CO2
2、酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)
正极: O2 + 4e+ 4H== 2H2O
-+ 负极: 2CO – 4e + 2H2O == 2CO2 +4H
总反应式: 2CO + O2 = 2CO2
四、肼燃料电池(铂为两极、电解液KOH溶液)
正极: O2 + 2H2O + 4e == 4OH
负极: N2H4 + 4OH -- 4e == N2 + 4H2O 总反应方程式 N2H4 + O2=== N2 + 2H2O
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: 2O2 + 2H2O + 8e == 8 OH
负极: CH4 + 10OH-- 8e == CO3 + 7H2O 总反应方程式 CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O
2、酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)
正极: 2O2 + 8e+ 8H == 4H2O
负极: CH4 -- 8e + 2H2O == 8H + CO2 总反应方程式 CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O
六、丙烷燃料电池(铂为两极、正极通入O2和CO2、负极通入丙烷、电解液有三种)
1、电解质是熔融碳酸盐(K2CO3或Na2CO3)
- 2-正极 : 5O2 + 20e+ 10CO2 == 10CO3
-2- 负极 : C3H8 -- 20e+ 10CO3== 3CO2 + 4H2O
总反应方程式 C3H8 + 5O2 === 3CO2 + 4H2O
2、酸性电解质 (电解液H2SO4溶液)
- + 正极 : 5O2 + 20e+ 26H == 10H2O
-+ 负极 : C3H8 -- 20e + 6H2O == 3CO2 + 20 H
总反应方程式 C3H8 + 5O2 === 3CO2 + 4H2O
3、碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)
正极 : 5O2 + 20e+ 10H2O == 20OH
-— 2-负极 : C3H8 -- 20e+ 26 OH == 3CO3 + 17H2O
总反应方程式 C3H8 + 5O2 +6KOH === 3 K2CO3 + 7H2O
七、乙烷燃料电池 (铂为两极、电解液KOH溶液)
正极 : 7O2 + 28e+ 14H2O == 28OH
-— 2-负极 : 2C2H6 -- 28e+ 36 OH == 4CO3 + 24H2O
总反应方程式 2C2H6 + 7O2 + 8KOH === 4K2CO3 + 10H2O - — - — -+ - + —-2-- ——-- —-- + - 2--