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1、-高中常见原电池电极反应式-第 4 页高中常见的原电池电极反应式 一、 一次电池 (列物质,标得失 选离子,配电荷 巧用水,配个数) 1、伏打电池:(负极Zn,正极Cu,电解液H2SO4)负极: Zn2e=Zn2+ 正极: 2H+2e=H2 总反应离子方程式 Zn + 2H+ = H2+ Zn2+ 2、铁碳电池(析氢腐蚀):(负极Fe,正极C,电解液酸性) 负极: Fe2e=Fe2+ 正极:2H+2e=H2 总反应离子方程式 Fe+2H+=H2+Fe2+ 3、铁碳电池(吸氧腐蚀):(负极Fe,正极C,电解液中性或碱性)负极: 2Fe4e=2Fe2+ 正极:O2+2H2O+4e=4 总反应化学方
2、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)4.铝镍电池:(负极Al,正极Ni,电解液NaCl溶液)负极: 4Al12e=4Al3+ 正极:3O2+6H2O+12e=12 总反应化学方程式: 4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3 (海洋灯标电池)5、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 :4Al12e=4Al3+ 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
3、面)(海洋灯标电池)6、普通锌锰干电池:(负极Zn,正极碳棒,电解液NH4Cl糊状物)负极:Zn2e=Zn2+ 正极:2MnO2+2NH4+2e=Mn2O3 +2NH3+H2O 总反应化学方程式:Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O7、碱性锌锰干电池:(负极Zn,正极碳棒,电解液KOH糊状物)负极:Zn + 2OH 2e= Zn(OH)2 正极:2MnO2 + 2H2O + 2e=2MnO(OH) +2OH 总反应化学方程式:Zn +2MnO2 +2H2O = Zn(OH)2 + MnO(OH)8、银锌电池:(负极Zn,正极Ag2O,电解液NaOH )负极:
4、Zn+2OH2e= ZnO+H2O 正极 :Ag2O + H2O + 2e= 2Ag + 2OH 总反应化学方程式: Zn + Ag2O = ZnO + 2Ag9、镁铝电池:(负极Al,正极Mg,电解液KOH) 负极(Al): 2Al + 8OH6e 2AlO2+4H2O 正极(Mg): 6H2O + 6e 3H2+6OH总反应化学方程式: 2Al + 2OH + 2H2O 2AlO2+ 3H210、一次性锂电池:(负极金属锂,正极石墨,电解液:LiAlCl4SOCl2)负极 :8Li 8e8 Li + 正极 :3SOCl28eSO322S6Cl 总反应化学方程式 8Li 3SOCl2 = L
5、i2SO3 6LiCl 2S二、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 稀硫酸)放电时:负极: Pb2eSO42=PbSO4 正极: PbO22e4HSO42=PbSO42H2O 总化学方程式 PbPbO2 + 2H2SO4=2PbSO4+2H2O2、镍镉电池(负极Cd 、正极NiOOH、电解液: KOH溶液)放电时 负极: Cd 2e + 2 OH = Cd(OH)2 正极: 2NiOOH + 2e + 2H2O = 2Ni(OH)2+ 2OH总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H2O=Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2三、燃料电池燃料电池是
6、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。电极反应式书写,先写正极,再写负极。1、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,有下列四种情况,但总反应式均相同:(1)电解质是KOH溶液(碱性电解质)负极:2H2 4e + 4OH = 4H2O 正极:O2 + 2H2O + 4e = 4OH 总反应方程式:
7、2H2 + O2 = 2H2O(2)电解质是H2SO4溶液(酸性电解质) 负极:2H2 4e = 4H+ 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:2H2 4e = 4H+ 正极:O2 + 2H2O + 4e = 4OH总反应方程式 2H2 + O2 = 2H2O(4)电解质为熔融K2CO3(盐)负极:2H2 4e+2CO32 = 2CO2+2H2O 正极:O2 + 4e+2CO2 = 2CO32 总反应方程式 2H2 + O2 = 2H2O说明:1、碱性溶液反应物、生成物中均无H+ 2、水溶液
8、中不能出现O2 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 2、甲醇燃料电池(注:乙醇燃料电池与甲醇相似 )(1)碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液) 正极:3O2 + 12e + 6H2O= 12OH 负极:2CH3OH 12e + 16OH = 2CO32 +12H2O 总反应化学方程式:2CH3OH + 3O2 + 4KOH = 2K2CO3 + 6H2O总反应离子方程式:2CH3OH + 3O2 + 4OH= 2CO32+ 6H2O (2)酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)正极:3O2 + 12e + 12H+ = 6H2O 负极:2CH3O
9、H 12e +2H2O=12H+2CO2 总反应式 2CH3OH + 3O2 = 2CO2 + 4H2O 3、CO燃料电池 (总反应方程式均为: 2CO O2 2CO2)(1)熔融盐(铂为两极、Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质,CO为负极,空气与CO2的混合气为正极)正极: O2 4e 2CO2 2CO32 负极: 2CO2CO32 4e =4CO2 (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+ 4、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 = 8OH 负极: CH4 + 10OH 8e = CO32 + 7H2O总反应方程式: CH4 + 2KOH+ 2O2 = K2CO3 + 3H2O2、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