高中常见的原电池电极方程式!

电极方程式书写过程归纳:

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)

01

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-=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=Fe2O3 +3H2O (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-=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NH4ClMnO2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KOHMnO2的糊状物

负极:Zn + 2OH2e-=Zn(OH)2(氧化反应)

正极2MnO2 + 2H2O + 2e-=2MnOOH +2OH-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 + 2OH-(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:4Al12e-=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 + 8OH- 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-8Li+ (氧化反应)

正极3SOCl28e-SO32-2S6Cl-还原反应)

化学方程式8Li3SOCl2 =Li2SO3 6LiCl 2S

02

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:Pb2e-SO42-=PbSO4(氧化反应)

正极:PbO22e-4HSO42-=PbSO42H2O (还原反应)

充电时

阴极:PbSO4+2H+2e-=Pb+H2SO4(还原反应)

阳极:PbSO4+2H2O2e-=PbO2+H2SO4+2H+(氧化反应)

总化学方程式PbPbO2+ 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:Fe2e-+ 2OH=Fe (OH)2 (氧化反应)

正极NiO2 + 2H2O + 2e-=Ni(OH)2 + 2OH(还原反应)

充电时

阴极:Fe (OH)2 + 2e-=Fe + 2OH(还原反应)

阳极:Ni(OH)22e-+ 2OH=NiO 2+ 2H2O (氧化反应)

总化学方程式Fe + NiO 2+ 2H2OFe (OH)2+ Ni(OH)2

3LiFePO4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:LiFePO4e-=FePO4+ Li+(氧化反应)

总化学方程式FePO4 + Li LiFePO4

4、镍--电池(负极Cd、正极—NiOOH、电解质溶液为KOH溶液)

放电时

负极:Cd2e-+ 2OH=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 + 2OH-(还原反应)

阳极:2 Ni(OH)22e-+ 2OH=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:LaNi5H66e-+ 6OH=LaNi5+ 6H2O (氧化反应)

正极:6NiOOH +6e-+ 6H2O =6Ni(OH)2 + 6OH(还原反应)

充电时

阴极:LaNi5+6e-+ 6H2O=LaNi5H6+ 6OH(还原反应)

阳极:6Ni(OH)2 6e-+ 6OH=6NiOOH + 6H2O (氧化反应)

总化学方程式LaNi5H6+ 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 =2Fe (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)36e-+ 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LiCoO2Li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)

极:Li1-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

03

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+ 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-+ 6H2O=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Li2CO3Na2CO3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:2CO2CO32-– 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)

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

丙烷燃料电池(铂为两极、正极通入O2CO2、负极通入丙烷、电解液有三种)

1、电解质是熔融碳酸盐(K2CO3Na2CO3

正极5O2 + 20e- + 10CO2 =10CO32-(还原反应)

负极C3H8 -20e-+ 10CO32- =3CO2 + 4H2O(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+ 20H+ (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(化反应)

总反应方程式C3H8 + 5O2 +6KOH =3 K2CO3 + 7H2O

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-+ 36OH- =4CO32-+ 24H2O(化反应)

总反应方程式2C2H6 + 7O2 + 8KOH =4K2CO3 + 10H2O

来源:网络,版权归原作者所有~若有侵权请联系管理员删除!返回搜狐,查看更多

阅读 ()
平台声明
该文观点仅代表作者本人,搜狐号系信息发布平台,搜狐仅提供信息存储空间服务。