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- 2021-05-13 发布
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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-==Fe2+
正极: 2H++2e-==H2↑
离子方程式 Fe+2H+==H2↑+Fe2+
3、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液 中性或碱性)
负极: 2Fe–4e-==2Fe2+
正极: O2+2H2O+4e-==4
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-==Zn2+
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-==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 +
正极 :3SOCl2+8e-=SO32-+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-+SO42-=PbSO4
正极: PbO2+2e-+4H++SO42-=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 + 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
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 + 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
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
正极:2FeO42— +6e-+ 8H2O ==2 Fe (OH)3 + 10OH–
充电时 阴极:3Zn(OH)2 +6e-==3Zn + 6 OH–
阳极:2Fe(OH)3 -6e-+ 10OH–==2FeO42—+ 8H2O
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+
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— === 2CO32- +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 = 2CO32--
负极: 2CO+2CO32- – 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- == CO32- + 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)
正极 : 5O2 + 20e- + 10CO2 == 10CO32-
负极 : C3H8 -- 20e-+ 10CO32- == 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—
负极 : C3H8 -- 20e-+ 26 OH— == 3CO32- + 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—
负极 : 2C2H6 -- 28e-+ 36 OH— == 4CO32- + 24H2O
总反应方程式 2C2H6 + 7O2 + 8KOH === 4K2CO3 + 10H2O