高中常见的电池的电极反应式的书写Word文件下载.doc
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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)32Fe(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)
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)
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)
Zn+2OH–2e-==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)
4Al-12e-==4Al3+(氧化反应)
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
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)
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—NiO2、电解质溶液为KOH溶液)
放电时负极:
Fe-2e—+2OH–==Fe(OH)2(氧化反应)
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)
Ni(OH)2-2e—+2OH–==NiO2+2H2O(氧化反应)
总化学方程式Fe+NiO2+2H2OFe(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)
FePO4+Li++e—==LiFePO4(还原反应)
充电时:
阴极:
Li++e—==Li(还原反应)
LiFePO4-e—==FePO4+Li+(氧化反应)
总化学方程式FePO4+LiLiFePO4
4、镍--镉电池(负极--Cd、正极—NiOOH、电解质溶液为KOH溶液)
Cd-2e—+2OH–==Cd(OH)2(氧化反应)
Ni(OH)2+Cd(OH)2
2NiOOH+2e—+2H2O==2Ni(OH)2+2OH–(还原反应)
Cd(OH)2+2e—==Cd+2OH–(还原反应)
2Ni(OH)2-2e—+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)
LaNi5H6-6e—+6OH–==LaNi5+6H2O(氧化反应)
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)
6Ni(OH)2-6e—+6OH–==6NiOOH+6H2O(氧化反应)
总化学方程式LaNi5H6+6NiOOHLaNi5+6Ni(OH)2
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)
H2–2e-+2OH—===2H2O(氧化反应)
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)
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)
O2+H2O+4e-===4OH—
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)
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)
3O2+12e--+12H+==6H2O(还原反应)(注:
乙醇燃料电池与甲醇
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)
O2+4e-+2CO2=2CO32--(还原反应)
2CO+2CO32-–4e-==4CO2(氧化反应)
2、酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)
O2+4e--+4H+==2H2O(还原反应)
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)
O2+2H2O+4e-==4OH—
(还原反应)
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
2O2+2H2O+8e-==8OH—
CH4+10OH—--8e-==CO32-+7H2O(氧化反应)
总反应方程式CH4+2KOH+2O2===K2CO3+3H2O
2O2+8e-+8H+==4H2O
(还原反应)
CH4--8e-+2H2O==8H++CO2(氧化反应)
总反应方程式CH4+2O2===CO2+2H2O
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