单电极反应的电化学极化方程式
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电化学专题—电极反应方程式的书写【学习目标】1.复习、巩固电化学方面的有关知识和基本原理;2.学会正确书写电极反应及总方程式;3.提高分析归纳总结的能力。
一、课前练习1、指出下列装置哪些为原电池?哪些为电解池?⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸⑹ ⑺ ⑻ ⑼2、从装置特点、电极名称、电极反应、电子流向、能量转变等方面比较原电池与电解池。
二、原电池的电极反应和总反应式书写方法1、仅有一电极材料参与反应方法:(1) 酸性较强介质:正极一般是析氢反应。
例:图1电极反应:负极: 正极:(2) 接近中性介质:正极一般是吸氧反应。
例:图2电极反应:负极: 正极:甲 乙练习1.我国首创的以铝—空气—海水电池为能源的新型海水标志灯,它以海水为电解质溶液,利用空气中的氧使铝不断氧化产生电流,写出电极反应式及总反应式。
负极:正极:总:(3)碱性介质:正极一般也是吸氧反应。
例:图3电极反应:负极:正极:(4)含不活泼金属的盐溶液为介质:正极析出不活泼金属(Cu、Ag等)。
例:图4电极反应:负极:正极:规律:参与反应的金属电极本身为极,另一电极往往为极,负极是参与反应的金属电子,正极是介质溶液中的微粒电子(反应一般为析氢、吸氧、析Cu、Ag等)2、两电极材料均参与反应(常见于蓄电池式或纽扣式电池)(1)酸性介质例:已知铅蓄电池工作时总的方程式如下:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O试写出放电时的电极反应式。
负极:正极:(2)碱性介质例:下式是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应:Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2试写出此原电池作用的电极反应式。
负极:正极:练习2、电子表和电子计算器中常用一种微型纽扣原电池,它以锌为负极,氧化银为正极(即金属银上覆盖一薄层该金属氧化物),氢氧化钾溶液为电解质溶液,这种电池工作时,正极反应是 ( )A Zn+2OH-=ZnO+H2O+2e B ZnO+H2O=Zn+2OH--2eC Ag2O+2H+=2Ag+H2O-2e D Ag2O+H2O=2Ag+2OH--2e规律:两电极材料通常由金属和金属化合物构成,金属作极。
电化学第3章电化学极化讲解第3章电化学极化(电荷转移步骤动⼒学)绪论中曾提到:⼀个电极反应是由若⼲个基本步骤形成的,⼀个反应⾄少有三个基本步骤:00R R ze O O s s →→+→-1) 反应粒⼦⾃溶液深处向电极表⾯的扩散——液相传质步骤。
2) 反应粒⼦在界⾯得失电⼦的过程——电化学步骤。
3) 产物⽣成新相,或向溶液深处扩散。
当有外电流通过电极时,?将偏离平衡值,我们就说此时发⽣了极化。
如果传质过程是最慢步骤,则?的偏离是由浓度极化引起的(此时0i s i C C ≠,e ?的计算严格说是⽤s i C 。
⽆浓度极化时0i s i C C =,?的改变是由s i C 的变化引起)。
这时电化学步骤是快步骤,平衡状态基本没有破坏。
因此反映这⼀步骤平衡特征的Nernst ⽅程仍能使⽤,但须⽤?代e ?,s i C 代0i C ,这属于下⼀章的研究内容。
如果传质等步骤是快步骤,⽽电化学步骤成为控制步骤,则这时?偏离e ?是由电化学极化引起的,也就是本章研究的内容。
实际上该过程常常是⽐较慢的,反应中电荷在界⾯有积累(数量渐增),?随之变化。
由此引起的?偏离就是电化学极化,这时Nernst ⽅程显然不适⽤了,这时?的改变将直接以所谓“动⼒学⽅式”来影响反应速度。
3.1 电极电位与电化学反应速度的关系电化学反应是⼀种特殊的氧化—还原反应(⼀个电极上既有氧化过程,⼜有还原过程)。
若⼀个电极上有净的氧化反应发⽣,⽽另⼀个电极上有净的还原反应发⽣,则在这两个电极所构成的电化学装置中将有电流通过,⽽这个电流刚好表征了反应速度的⼤⼩,)(nFv i v i =∝[故电化学中总是⽤i 表⽰v ,⼜i 为电信号,易测量,稳态下串联各步速度同,故浓差控制也⽤i 表⽰v 。
i 的单位为A/cm 2,zF 的单位为C/mol ,V 的单位为mol/(cm 2.s )]。
既然电极上有净的反应发⽣(反应不可逆了),说明电极发⽣了极化,?偏离了平衡值,偏离的程度⽤η表⽰,极化的⼤⼩与反应速度的⼤⼩有关,这⾥就来研究i ~?⼆者间的关系。
电化学-电极反应⽅程式Ⅰ、原电池电极⽅程式1、Cu ─ H2SO4─ Zn原电池正极:2H++ 2-e=== H2↑负极:Zn - 2-e=== Zn+2总反应式:Zn + 2 H+=== Zn+2+ H2↑2、Cu ─ FeCl3─ C原电池正极:2Fe+3+ 2-e=== 2Fe+2负极:Cu - 2-e=== Cu+2总反应式:2Fe+3+ Cu === 2Fe+2+ Cu+23、钢铁在潮湿的空⽓中发⽣吸氧腐蚀正极:O2 + 2H2O + 4-e=== 4OH-负极:2Fe - 4-e=== 2Fe+2总反应式:2Fe + O2 + 2H2O === 2F e(O H)24、氢氧燃料电池(中性介质)正极:O2 + 2H2O + 4-e=== 4OH-负极:2H2- 4-e=== 4H+总反应式:2H2 + O2 === 2H2O5、氢氧燃料电池(酸性介质)正极:O2 + 4H++ 4-e=== 2 H2O负极:2H2- 4-e=== 4H+总反应式:2H2 + O2 === 2H2O6、氢氧燃料电池(碱性介质)正极:O2 + 2H2O + 4-e=== 4OH-负极:2H2- 4-e+ 4OH-=== 4H2O总反应式:2H2 + O2 === 2H2O7、铅蓄电池(放电)+ 4H+=== PbSO4 + 2H2O 正极(PbO2):PbO2 + 2-e+ SO-2 4负极(Pb):Pb - 2-e+ SO-2=== PbSO44=== 2PbSO4 + 2H2O 总反应式:Pb + PbO2 + 4H++ 2SO-248、Al ─ NaOH ─ Mg原电池正极:6H2O + 6-e=== 3H2↑+ 6OH-+ 4H2O负极:2Al - 6-e+ 8OH-=== 2AlO-2总反应式:2Al + 2OH-+ 2H2O === 2AlO-+ 3H2↑29、CH4燃料电池(碱性介质)正极:2O2 + 4H2O + 8-e=== 8OH-负极:CH4- 8-e+ 10OH-=== CO-2+ 7H2O3+ 3H2O总反应式:CH4 + 2O2 + 2OH-=== CO-2310、熔融碳酸盐燃料电池(Li2CO3和Na2CO3熔融盐作电解液,CO 作燃料):【持续补充CO2⽓体】正极:O2 + 2CO2 + 4-e=== 2CO-23- 4-e=== 4CO2负极:2CO + 2CO-23总反应式:2 CO + O2 === 2 CO211、银锌纽扣电池【碱性介质】正极(Ag2O):Ag2O + H2O + 2-e=== 2Ag + 2OH-负极(Zn):Zn + 2OH-- 2-e=== ZnO + H2O总反应式:Zn + Ag2O === ZnO + 2AgⅡ、电解电极⽅程式1、电解CuCl2溶液阳极:2Cl-- 2-e=== Cl2↑阴极:Cu+2+ 2-e=== Cu总反应式:2Cl-+ Cu+2Cl2↑+ Cu2、电解精炼铜阳极(粗铜):Cu - 2-e=== Cu+2阴极(纯铜):Cu+2+ 2-e=== Cu 总反应式:(⽆)3、电镀铜阳极(纯铜):Cu - 2-e=== Cu2+阴极(待镀⾦属,如Fe):Cu+2+ 2-e=== Cu总反应式:(⽆)4、电解饱和⾷盐⽔阳极:2Cl-- 2-e=== Cl2↑阴极:2H2O + 2-e=== H2↑+ 2OH-总反应式:2Cl-+ 2H2O H2↑+ Cl2↑+ 2OH-5、电解HCl 溶液阳极:2Cl-- 2-e=== Cl2↑阴极:2H++ 2-e=== H2↑总反应式:2Cl-+ 2H+Cl2↑+ H2↑6、电解NaOH 溶液阳极:4OH-- 4-e=== O2↑+ 2H2O阴极:4H2O + 4-e=== 2H2↑+ 4OH-总反应式:2H2O 2H2↑+ O2↑7、电解H2SO4溶液阳极:2H2O - 4-e=== O2↑+ 4H+阴极:4H++ 4-e=== 2H2↑总反应式:2H2O 2H2↑+ O2↑8、电解KNO3溶液阳极:2H2O - 4-e=== O2↑+ 4H+阴极:4H2O + 4-e=== 2H2↑+ 4OH-总反应式:2H2O 2H2↑+ O2↑9、电解CuSO4溶液阳极:2H2O - 4-e=== O2↑+ 4H+阴极:2Cu+2+ 4-e=== 2Cu总反应式:2Cu+2+ 2H2O 2Cu + O2↑+ 4H+10、电解AgNO3溶液阳极:2H2O - 4-e=== O2↑+ 4H+阴极:4Ag++ 4-e=== 4Ag总反应式:4Ag++ 2H2O 4Ag + O2↑+ 4H+11、铅蓄电池(充电)+ 4H+阳极:PbSO4- 2-e+ 2H2O === PbO2 + SO-24阴极:PbSO4 + 2-e=== Pb + SO-24总反应式:2PbSO4 + 2H2O Pb + PbO2 + 4 H++ 2 SO-2 4。
电化学—电极反应方程式书写一、原电池:1.Cu─H2SO4─Zn原电池正极:_______________________________ 负极:________________________________总反应式:____________________________________________2.Cu─FeCl3─C原电池正极:_______________________________负极:_______________________________总反应式:_______________________________3.钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀(中性、碱性、弱酸性介质中)正极:_______________________________负极:_______________________________总反应式:_______________________________[F e(O H)2最终转变为铁锈]______________________________________________4.钢铁在潮湿的空气中发生析氢腐蚀(强酸性介质中)正极:_______________________________ 负极:_______________________________总反应式:_______________________________5.铅蓄电池(放电)正极(___) :____________________________负极(__) :____________________________总反应式:_______________________________6.银锌纽扣电池(碱性介质)正极(Ag2O) :_______________________________负极(Zn) :_______________________________总反应式:_______________________________7.Zn- Mn普通干电池负极(锌筒):_______________________________ 正极(石墨):_______________________________ 总反应:_______________________________8.碱性Zn- Mn干电池负极:Zn + 2OH--2e- = Zn(OH)2正极:2MnO2 + 2H2O + 2 e-= 2MnO(OH)+ 2OH-总反应:Zn + 2MnO2 + 2H2O = Zn(OH)2 + 2MnO(OH)9.氢氧燃料电池(1)中性介质正极:_______________________________负极:_______________________________总反应式:_______________________________(2)酸性介质正极:_______________________________ 负极:_______________________________总反应式:_______________________________(3)碱性介质正极:_______________________________ 负极:_______________________________总反应式:_______________________________(4)熔融的氧化钠作为电解质正极:_______________________________ 负极:_______________________________总反应式:_______________________________10.CH4燃料电池(1)碱性介质正极:_______________________________负极:_______________________________总反应式:_______________________________(2)酸性介质正极:_______________________________负极:_______________________________总反应式:_______________________________(3)中性介质正极:_______________________________负极:_______________________________总反应式:_______________________________11.甲醇燃料电池(1)碱性介质正极:_______________________________负极:_______________________________总反应式:_______________________________(2)酸性介质正极:_______________________________负极:_______________________________总反应式:_______________________________12.Al─NaOH─Mg原电池正极:_______________________________负极:_______________________________总反应式:_______________________________13.熔融碳酸盐燃料电池(Li2CO3和Na2CO3熔融盐作电解液,CO作燃料):正极:_______________________________ (持续补充CO2气体)负极:_______________________________总反应式:_______________________________二、电解1.电解CuCl2溶液阳极:_______________________________ 阴极:_______________________________总反应式:_______________________________2.电解精炼铜阳极(粗铜):_______________________________阴极(纯铜) :_______________________________ 3.电镀铜阳极(纯铜):____________________________阴极(待镀金属,如Fe):_________________________ 4.电解饱和食盐水阳极:_______________________________阴极:_______________________________总反应式:_______________________________5.电解HCl溶液阳极:_______________________________阴极:_______________________________总反应式:_______________________________6.电解NaOH溶液阳极:_______________________________阴极:_______________________________总反应式:_______________________________7.电解H2SO4溶液阳极:_______________________________阴极:_______________________________总反应式:_______________________________8.电解KNO3溶液阳极:_______________________________阴极:_______________________________总反应式:_______________________________9.电解CuSO4溶液阳极:_______________________________阴极:_______________________________总反应式:_______________________________10.电解AgNO3溶液阳极:_______________________________阴极:_______________________________总反应式:_______________________________11.铅蓄电池充电阳极:_____________________________________阴极:_______________________________ 总反应式:__________________________________________电化学—电极反应方程式书写一、原电池:1.Cu─H2SO4─Zn原电池正极:2H+ + 2e-H2↑负极:Zn─2e-Zn2+总反应式:Zn + 2H+Zn2+ + H2↑2.Cu─FeCl3─C原电池正极:2Fe3+ + 2e-2Fe2+负极:Cu ─ 2e- == Cu2+总反应式:2Fe3+ + Cu 2Fe2+ + Cu2+3.钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀(中性、碱性、弱酸性介质中)正极:O2 + 2H2O + 4e-4OH-负极:2Fe ─ 4e- =2Fe2+总反应式:2Fe + O2 + 2H2O 2F e(O H)2↓[F e(O H)2最终转变为铁锈]4.钢铁在潮湿的空气中发生析氢腐蚀(强酸性介质中)正极:2H++ 2e-H2↑负极:Fe ─ 2e- =Fe2+总反应式:Fe + 2H+Fe2++H2↑5.铅蓄电池(放电)正极(PbO2) :PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+PbSO4↓ + 2H2O负极(Pb) :Pb ─2e- + SO42-PbSO4↓总反应式:Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO42-2PbSO4↓ + 2H2O6.银锌纽扣电池(碱性介质)正极(Ag2O) :Ag2O + H2O + 2e-2Ag + 2OH-负极(Zn) :Zn + 2OH-─2e-ZnO + H2O总反应式:Zn + Ag2O ZnO + 2Ag7.Zn- Mn普通干电池负极(锌筒):Zn-2e-=Zn2+正极(石墨):2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O总反应:Zn+ 2MnO2+2NH4+=Zn2++ Mn2O3+2NH3+H2O8.碱性Zn- Mn干电池负极:Zn + 2OH--2e- = Zn(OH)2正极:2MnO2 + 2H2O + 2 e-= 2MnO(OH)+ 2OH-总反应:Zn + 2MnO2 + 2H2O = Zn(OH)2 + 2MnO(OH)9.氢氧燃料电池(1)中性介质正极:O2 + 2H2O + 4e-4OH-负极:2H2─ 4e-4H+总反应式:2H2 + O22H2O(2)酸性介质正极:O2 + 4H+ + 4e-2H2O负极:2H2─4e-4H+总反应式:2H2 + O22H2O(3)碱性介质正极:O2 + 2H2O + 4e-4OH-负极:2H2─ 4e- + 4OH-4H2O总反应式:2H2 + O22H2O(4)熔融的氧化钠作为电解质正极:O2 + 4e-2O2-负极:2H2─ 4e- + 2O2-2H2O总反应式:2H2 + O22H2O10.CH4燃料电池(1)碱性介质正极:2O2 + 4H2O + 8e-8OH-负极:CH4─8e- + 10OH-CO32- + 7H2O总反应式:CH4 + 2O2 + 2OH-CO32- + 3H2O(2)酸性介质正极:O2 + 4H+ + 4e-2H2O负极:CH4─8e- +2H2O CO2 +8H+总反应式:CH4 + 2O2CO2 +2H2O(3)中性介质正极:O2 +2H2O + 4e-4OH-负极:CH4─8e- +2H2O CO2 +8H+总反应式:CH4 + 2O2CO2 +2H2O11.甲醇燃料电池(1)碱性介质正极:3O2 +6H2O +12e-12OH-负极:2CH3OH+16OH-─12e-=2CO32-+12H2O总反应式:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O.(2)酸性介质正极:3O2 + 12H+ + 12e-6H2O负极:2CH3OH+2H2O ─12e-= 2 CO2+12 H+总反应式:2CH3OH +3O2 = 2 CO2 +4H2O12.Al─NaOH─Mg原电池正极:6H2O + 6e-3H2↑ + 6OH-负极:2Al─6e- + 8OH-= 2AlO2- + 4H2O总反应式:2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- + 3H2↑13.熔融碳酸盐燃料电池(Li2CO3和Na2CO3熔融盐作电解液,CO作燃料):正极:O2 + 2CO2 + 4e-2CO32- (持续补充CO2气体)负极:2CO + 2CO32-─4e-= 4CO2总反应式:2CO + O2= 2CO2二、电解1.电解CuCl2溶液阳极:2Cl-─2e-Cl2↑阴极:Cu2+ + 2e-Cu总反应式:2Cl- + Cu2+Cl2↑ + Cu2.电解精炼铜阳极(粗铜):Cu ─2e-Cu2+阴极(纯铜) :Cu2+ + 2e-Cu总反应式:3.电镀铜阳极(纯铜):Cu─2e-Cu2+阴极(待镀金属,如Fe):Cu2+ + 2e-Cu总反应式:4.电解饱和食盐水阳极:2Cl-─2e-Cl2↑阴极:2H+ + 2e-H2↑总反应式:2Cl- + 2H2O H2↑ + Cl2↑ + 2OH-5.电解HCl溶液阳极:2Cl-─2e-Cl2↑阴极:2H+ + 2e-H2↑总反应式:2Cl- + 2H+Cl2↑ + H2↑6.电解NaOH溶液阳极:4OH-─4e-O2↑ + 2H2O阴极:4H+ + 2e-2H2↑总反应式:2H2O 2H2↑ + O2↑7.电解H2SO4溶液阳极:4OH-─4e-O2↑ + 2H2O阴极:4H+ +4e-2H2↑总反应式:2H2O 2H2↑ + O2↑8.电解KNO3溶液阳极:4OH-─4e-O2↑ + 2H2O阴极:4H+ + 2e-2H2↑总反应式:2H2O 2H2↑ + O2↑9.电解CuSO4溶液阳极:4OH-─4e-O2↑ + 2H2O 或4H2O─4e-O2↑ + 4H+ 阴极:2Cu2+ + 4e-2Cu总反应式:2Cu2+ + 2H2O 2Cu + O2↑ + 4H+10.电解AgNO3溶液阳极:4OH-─4e-O2↑ + 2H2O 或4H2O─4e-O2↑ + 4H+阴极:4Ag+ + 4e-4Ag总反应式:4Ag+ + 2H2O 4Ag + O2↑ + 4H+11.铅蓄电池充电阳极:PbSO4─2e- + 2H2O PbO2 + SO42- + 4H+阴极:PbSO4 + 2e-Pb + SO42-总反应式:2PbSO4 + 2H2O Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO42-。
电极反应方程式的计算公式电极反应方程式是描述电化学反应的重要工具,它可以帮助我们理解电化学过程中发生的化学反应。
在电化学中,电极反应方程式可以用来表示电极上发生的氧化还原反应。
通过计算公式,我们可以确定电极反应的速率、电流和反应物质的浓度。
本文将介绍电极反应方程式的计算公式,并探讨其在电化学研究中的应用。
电极反应方程式的计算公式可以分为两部分:氧化反应和还原反应。
在氧化反应中,原子失去电子,而在还原反应中,原子获得电子。
这两个反应可以用以下通用形式表示:氧化反应,A → A+ + e^-。
还原反应,B+ + e^→ B。
其中,A代表氧化反应的反应物质,A+代表氧化反应的产物,B+代表还原反应的反应物质,B代表还原反应的产物,e^-代表电子。
在电化学反应中,氧化反应和还原反应同时发生,因此需要将它们结合起来形成完整的电极反应方程式。
电极反应方程式的计算公式如下:电极反应,A + B+ → A+ + B。
在这个方程式中,A和B+是反应物质,A+和B是产物。
电极反应方程式的计算公式还可以表示为:电极反应速率 = k[A][B+]其中,k是反应速率常数,[A]和[B+]分别代表反应物质A和B+的浓度。
这个公式表明电极反应速率与反应物质的浓度成正比,反应速率常数k则表示了反应的速率与温度、催化剂等因素的关系。
除了电极反应速率,我们还可以通过电极反应方程式的计算公式来确定电流。
根据法拉第定律,电流与电极反应的速率成正比。
因此,我们可以使用以下公式来计算电流:I = nFk[A][B+]其中,I代表电流,n代表电子转移的摩尔数,F代表法拉第常数(96,485C/mol),[A]和[B+]分别代表反应物质A和B+的浓度。
这个公式表明电流与反应物质的浓度、电子转移的摩尔数以及反应速率常数成正比。
除了电流和反应速率,电极反应方程式的计算公式还可以用来确定反应物质的浓度。
通过测量电流和反应速率,我们可以利用电极反应方程式的计算公式来计算反应物质的浓度。
电化学思考课后答案第六章思考题3. 从理论上推导电化学方程式(巴特勒-伏尔摩方程),并说明该理论公式与经验公式的一致性。
答:电化学极化处于稳定状态时,外电流密度必定等于(j j ),也就是等于电子转移步骤的净反应速度(即净电流密度j 净)。
由于电子转移步骤是控制步骤,因而j 净也应是整个电极反应的净反应速度。
这样,根据电子转移步骤基本公式,易得稳态电化学极化时电极反应的速度与电极电位之间关系。
即j=j 净。
将公式 j 净= 0F F RT RT j e e 代入上式,则 0F F RT RT j j e e (1)式(1)就是单电子电极反应的稳态电化学方程式,也称巴特勒-伏尔摩方程。
若电极反应净速度预用正值表示时,可用j c 代表阴极反应速度,用j a 表示阳极反应速度,将式(1)分别改写为0c c F F RT RT c j j j j e e (2) 0a a F F RT RT a j j j j e e (3) 当过电位很大时,相当于双曲线函数x 值很大,即式(2)中有如下关系c c FF RT RT e e 可以忽略(2)中右边第二个指数项,即 0c F RT c j j e (4)两边取对数02.3 2.3log c c RT RT j j F F(5) 同理,对于阳极极化为0a F RT a j j e (6) 02.3 2.3log a a RT RT j j F F(7) 式(5)和式(7)即为高过电位时巴特勒-伏尔摩方程近似公式。
与电化学极化的经验公式——塔菲尔公式(log a b j )相比,可看出两者是完全一致的。
这表明电子转移步骤的基本动力学公式和巴特勒-伏尔摩方程的正确性得到了实践的验证。
4. 电化学反应的基本动力学参数有哪些?说明它们的物理意义。
答:传递系数、交换电流密度和电极反应速度常数通常被认为是基本的动力学参数。
传递系数α和β的物理意义是电极电位对还原反应活化能和氧化反应活化能影响的程度。
电池电极反应式或总反应式的书写1.铝—镍电池(负极—Al,正极—Ni,电解液—NaCl溶液、O2)负极:【4Al-12e-===4Al3+】正极:【3O2+6H2O+12e-===12OH-】总反应式:【4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3】2.镁—铝电池(负极—Al,正极—Mg,电解液—KOH溶液)负极:【2Al+8OH--6e-===2AlO-2+4H2O】正极:【6H2O+6e-===3H2↑+6OH-】总反应离子方程式:【2Al+2OH-+2H2O===2AlO-2+3H2↑】3.氢氧燃料电池:电解质是KOH溶液(碱性电解质)负极:【2H2-4e-+4OH-===4H2O】正极:【O2+2H2O+4e-===4OH-】总反应式:【2H2+O2===2H2O】4.氢氧燃料电池:电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)负极:【2H2-4e-===4H+】正极:【O2+4H++4e-===2H2O】总反应式:【2H2+O2===2H2O】5.氢氧燃料电池:电解质是NaCl溶液(中性电解质)负极:【2H2-4e-===4H+】正极:【O2+2H2O+4e-===4OH-】总反应式:【2H2+O2===2H2O】6.甲烷燃料电池:电解质是熔融碳酸盐(K2CO3或Na2CO3)正极:【2O2+8e-+4CO2===4CO2-3】负极:【CH4-8e-+4CO2-3===5CO2+2H2O】总反应式:【CH4+2O2===CO2+2H2O】7.甲烷燃料电池:酸性电解质(电解液为H 2SO 4溶液)正极:【2O 2+8e -+8H +===4H 2O 】负极:【CH 4-8e -+2H 2O===CO 2+8H +】总反应式:【CH 4+2O 2===CO 2+2H 2O 】8.甲烷燃料电池:碱性电解质(电解液为KOH 溶液)正极:【2O 2+8e -+4H 2O===8OH -】负极:【CH 4-8e -+10OH -===CO 2-3+7H 2O 】总反应式:【CH 4+2O 2+2KOH===K 2CO 3+3H 2O 】9.甲烷燃料电池:碱性电解质(铂为两极、电解液为KOH 溶液) 正极:【3O 2+12e -+6H 2O===12OH -】负极:【2CH 3OH -12e -+16OH -===2CO 2-3+12H 2O 】总反应式:【2CH 3OH +3O 2+4KOH===2K 2CO 3+6H 2O 】10.甲烷燃料电池:酸性电解质(铂为两极、电解液为H 2SO 4溶液) 正极:【3O 2+12e -+12H +===6H 2O 】负极:【2CH 3OH -12e -+2H 2O===12H ++2CO 2】总反应式:【2CH 3OH +3O 2===2CO 2+4H 2O 】11.CO 燃料电池:熔融盐(铂为两极、碳酸盐熔融作电解质,空气与CO 2为正极助燃气) 正极:【O 2+4e -+2CO 2===2CO 2-3】负极:【2CO +2CO 2-3-4e -===4CO 2】12.CO 燃料电池:酸性电解质(铂为两极、电解液为H 2SO 4溶液) 正极:【O 2+4e -+4H +===2H 2O 】负极:【2CO -4e -+2H 2O===2CO 2+4H +】13.用惰性电极电解NaCl 溶液阴极:【2H ++2e -===H 2↑】阳极:【2Cl --2e -===Cl 2↑】总反应式:【2NaCl +2H 2O =====电解2NaOH +H 2↑+Cl 2↑】阴极:【2Cu 2++4e -===2Cu 】阳极:【4OH --4e -===2H 2O +O 2↑】总反应式:【2CuSO 4+2H 2O =====电解2Cu +2H 2SO 4+O 2↑】15.用惰性电极电解熔融MgCl 2阳极:【2Cl --2e -===Cl 2↑】阴极:【Mg 2++2e -===Mg 】总反应式:【MgCl 2(熔融)=====电解Mg +Cl 2↑】16.用惰性电极电解熔融Al 2O 3阳极:【6O 2--12e -===3O 2↑】阴极:【4Al 3++12e -===4Al 】总反应式:【2Al 2O 3(熔融)=====电解4Al +3O 2↑】17.用铜作电极电解H 2O阴极:【2H ++2e -===H 2↑】阳极:【Cu -2e -===Cu 2+】总反应式:【Cu +2H 2O =====电解Cu(OH)2↓+H 2↑】18.用铜作电极电解H 2SO 4溶液阴极:【2H ++2e -===H 2↑】阳极:【Cu -2e -===Cu 2+】总反应式:【Cu +H 2SO 4=====电解CuSO 4+H 2↑】19.用铜作电极电解NaOH 溶液阴极:【2H 2O +2e -===H 2↑+2OH -】阳极:【Cu -2e -+2OH -===Cu(OH)2↓】总反应式:【Cu +2H 2O =====电解Cu(OH)2↓+H 2↑】阴极:【6H ++6e -===3H 2↑】阳极:【2Al -6e -===2Al 3+】总反应式:【2Al +3H 2SO 4=====电解Al 2(SO 4)3+3H 2↑】21.用Al 作电极电解NaOH 溶液阴极:【6H 2O +6e -===3H 2↑+6OH -】阳极:【2Al -6e -+8OH -===2AlO -2+4H 2O 】总反应式:【2Al +2H 2O +2NaOH =====电解2NaAlO 2+3H 2↑】22.铁—镍电池(负极—Fe ,正极—NiO 2,电解液—KOH 溶液) 已知Fe +NiO 2+2H 2O充电 放电Fe(OH)2+Ni(OH)2,则:【 负极:【Fe -2e -+2OH -===Fe(OH)2】正极:【NiO 2+2H 2O +2e -===Ni(OH)2+2OH -】阴极:【Fe(OH)2+2e -===Fe +2OH -】阳极:【Ni(OH)2-2e -+2OH -===NiO 2+2H 2O 】23.LiFePO 4电池(正极—LiFePO 4,负极—Li ,含Li +导电固体为电解质) 已知FePO 4+Li充电 放电LiFePO 4,则 负极:【Li -e -===Li +】正极:【FePO 4+Li ++e -===LiFePO 4】阴极:【Li ++e -===Li 】阳极:【LiFePO 4-e -===FePO 4+Li +】24.高铁电池(负极—Zn ,正极—石墨,电解质为浸湿的固态碱性物质) 已知:【3Zn +2K 2FeO 4+8H 2O充电 放电3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH ,则:【 负极:【3Zn -6e -+6OH -===3Zn(OH)2】正极:【2FeO 2-4+6e -+8H 2O===2Fe(OH)3+10OH -】阴极:【3Zn(OH)2+6e -===3Zn +6OH -】阳极:【2Fe(OH)3-6e -+10OH -===2FeO 2-4+8H 2O 】。