高中常见的电池的电极反应式的书写十年高考 4页

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—H2SO4）‎ ‎ 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H2CO3 弱酸性)‎ ‎ 负极： Fe–2e-==Fe2+ (氧化反应) 正极：2H++2e-==H2↑ (还原反应)‎ 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： 2Fe–4e-==2Fe2+ (氧化反应) 正极：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 +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、O2)‎ 负极： 4Al–12e-==4Al3+ (氧化反应) 正极：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)‎ ‎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-==Zn2+ (氧化反应) 正极：2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O (还原反应)‎ 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 (氧化反应)‎ 正极：2MnO2 + 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--Ag2O、电解液NaOH )‎ 负极 ：Zn+2OH––2e-== Zn(OH)2 (氧化反应)‎ 正极 ：Ag2O + 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 ：3O2+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- ＝ 2AlO2–+4H2O (氧化反应)‎ 正极(Mg）： 6H2O + 6e- ＝ 3H2↑+6OH– （还原反应)‎ 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 + (氧化反应)‎ 正极 ：3SOCl2＋8e－＝SO32－＋2S＋6Cl－ （还原反应)‎ 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－＋SO42－=PbSO4 (氧化反应)‎ 正极： PbO2＋2e－＋4H＋＋SO42－=PbSO4＋2H2O (还原反应)‎ ‎ 充电时 阴极： PbSO4 + 2H+ ＋ 2e-== Pb+H2SO4 (还原反应)‎ 阳极： PbSO4 + 2H2O － 2e-== PbO2 + H2SO4 + 2H+ (氧化反应)‎ 总化学方程式 Pb＋PbO2 + 2H2SO42PbSO4+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： NiO2 + 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、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 + (氧化反应)‎ 正极： FePO4 + Li+ + e—== LiFePO4 (还原反应)‎ 充电时： 阴极： Li+ + e—== Li (还原反应)‎ 阳极： LiFePO4－e—== FePO4 + Li+ (氧化反应)‎ 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 (氧化反应)‎ Ni(OH)2+Cd(OH)2‎ 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 + 2H2OCd(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 (氧化反应)‎ 正极： 6NiOOH +6e—+ 6H2O ==6 Ni(OH)2 + 6OH– (还原反应) ‎ 充电时 阴极： LaNi5 +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 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 (氧化反应)‎ ‎ 正极：2FeO42— +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 + 2K2FeO4 + 8H2O3Zn(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+ (氧化反应)‎ 正极： Li（1-x)CoO2 + xe- + x Li+ == LiCoO2 (还原反应)‎ 充电时 阴极： Li(1-x)C6 + x Li+ + xe- ＝LiC6 (还原反应)‎ ‎ 阳极： LiCoO2 – xe- ＝ Li(1-x)CoO2 + x Li+ (氧化反应)‎ 总反应方程式 Li(1-x)CoO2 + LiC6 LiCoO2 + Li(1-x)C6 ‎ 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：H2 – 2e- + 2OH— === 2H2O (氧化反应)‎ 正极：O2 + H2O + 4e- === OH—(还原反应)‎ 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+ (氧化反应) ‎ 正极：O2 + 4H+ + 4e- === 2H2O (还原反应) ‎ 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+(氧化反应)‎ 正极：O2 + H2O + 4e- === 4OH— ‎ 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- ‎ 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- (还原反应)‎ ‎  负极：2CH3OH – 12e- + 16OH—  === 2CO32- +12H2O (氧化反应)‎ 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)（注：乙醇燃料电池与甲醇 ‎ 负极：2CH3OH –12e- +2H2O==12H++2CO2 (氧化反应) 燃料电池原理基本相）‎ ‎ 总反应式 2CH3OH + 3O2 === 2CO2 + 4H2O (氧化反应) ‎ 三、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为负极燃气，‎ 空气与CO2的混合气为正极助燃气）‎ 正极： O2 ＋ 4e- ＋ 2CO2 ＝ 2CO32-- (还原反应)‎ 负极： 2CO＋2CO32- – 4e- ==4CO2 (氧化反应)‎ ‎2、酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）‎ 正极： O2 + 4e-- + 4H+ == 2H2O (还原反应)‎ 负极： 2CO – 4e- + 2H2O == 2CO2 +4H+ (氧化反应)‎ 四、肼燃料电池（铂为两极、电解液KOH溶液）‎ 正极： O2 + 2H2O + 4e- == 4OH—  (还原反应)‎ 负极： N2H4 + 4OH— -- 4e- == N2 + 4H2O (氧化反应)‎ 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—  (还原反应)‎ 负极： CH4 + 10OH—-- 8e- == CO32- + 7H2O (氧化反应)‎ 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  (还原反应)‎ 负极： CH4 -- 8e- + 2H2O == 8H+ + CO2 (氧化反应)‎ 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）‎ 正极 ： 5O2 + 20e- + 10CO2 == 10CO32- (还原反应)‎ 负极 ： C3H8 -- 20e-+ 10CO32- == 3CO2 + 4H2O (氧化反应)‎ 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  (还原反应)‎ 负极 ： C3H8 -- 20e- + 6H2O == 3CO2 + 20 H+ (氧化反应)‎ 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—   (还原反应)‎ 负极 ： C3H8 -- 20e-+ 26 OH—   == 3CO32- + 17H2O (氧化反应)‎ 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—   (还原反应)‎ 负极 ： 2C2H6 -- 28e-+ 36 OH—   == 4CO32- + 24H2O (氧化反应)‎ 总反应方程式 2C2H6 + 7O2 + 8KOH === 4K2CO3 + 10H2O