各类原电池与电极反应式汇总
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各种原电池1、银 锌电池:负极:Zn + 2OH- - 2e- ZnO + H2O正极:Ag2O + H2O + 2e- 2Ag + 2OH-总反应:Zn + Ag2O 2Ag + ZnO2、Ag2S Al电池:负极:2Al -6e- 2Al3+正极:3Ag2S + 6e- 6Ag + 3S2-总反应:3 Ag2S +2Al + 6H2O 6Ag + 2Al(OH)3↓+ 3H2S↑3、Ni Cd电池:负极:Cd + 2OH- - 2e- Cd(OH)2正极:2NiO(OH) + 2H2O + 2e- 2Ni(OH)2 + 2OH-总反应:Cd +2 NiO(OH) + 2H2O Cd(OH)2 + 2Ni(OH)24、铅蓄电池:负极:Pb + SO42- -2e- PbSO4正极:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- PbSO4 + 2H2O总反应:Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O5、干电池:负极:Zn - 2e- Zn2+正极:2NH4+ + 2e- 2NH3 + H2总反应:Zn + 2NH4Cl ZnCl2 + 2 NH3 + H26、锂电池:负极:Li -e- Li+正极:MnO2 + e- MnO2-总反应:Li + MnO2 LiMnO27、氢 氧电池:负极:2H2 - 4e- 4H+正极:O2 + 4H+ + 4e- 2H2O总反应:2H2 + O2 2H2O8、甲烷电池:负极:CH4 + 10OH- -8e- CO32- + 7H2O正极:4H2O + 2O2 + 8e- 8OH-总反应:CH4 +2 KOH + 2O2 K2CO3 + 3H2O9、乙烷电池:负极:2C2H6 + 36OH- - 28e- 4CO32- + 24H2O 正极:14H2O + 7O2 + 28e- 28OH-总反应:2C2H6 + 8KOH +7O2 4K2CO3 + 10H2O10、Fe Ni电池:负极:Fe + 2OH- - 2e- Fe(OH)2正极:NiO2 + 2H2O + 2e- Ni(OH)2 + 2OH-总反应:Fe + NiO2 + 2H2O Fe(OH)2 + Ni(OH)211、海水电池:负极:4Al - 12e- 4Al3+正极:3O2 + 6H2O + 12e- 12OH-总反应:4Al + 6H2O + 3O2 4Al(OH)312、熔融盐电池:负极:2CO + 2CO32- - 4e- 4CO2 正极:O2 +2CO2 + 4e- 2CO32-总反应:2CO + O2 2CO21.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正极:O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-负极:2Fe - 4e- == 2Fe2+总反应式:2Fe + O2 + 2H2O == 2Fe(OH)24.氢氧燃料电池(中性介质)正极:O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-负极:2H2 - 4e-== 4H+总反应式:2H2 + O2 == 2H2O5.氢氧燃料电池(酸性介质)正极:O2 + 4H+ + 4e- == 2H2O负极:2H2 - 4e-== 4H+总反应式:2H2 + O2 == 2H2O6.氢氧燃料电池(碱性介质)正极:O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-负极:2H2 - 4e- + 4OH- == 4H2O总反应式:2H2 + O2 == 2H2O7.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 + 2H2O8.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↑9.CH4燃料电池(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- + 3H2O10.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 == 2CO211.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 + 2Ag。
原电池电极方程式汇总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-=2AlO2-+4H2O;正极:6H2O+6e-=3H2↑+6OH-;总反应离子方程式:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
3.锂电池一型(负极—Li,正极—石墨,电解液—LiAlCl4—SOCl2) 已知电池总反应式:4Li+2SOCl2=SO2↑+4LiCl+S。
试写出正、负极反应式:负极:4Li-4e-=4Li+;正极:2SOCl2+4e-=SO2↑+S+4Cl-。
4.铁—镍电池(负极—Fe,正极—NiO2,电解液—KOH溶液)已知Fe+NiO2+2H2O放电充电Fe(OH)2+Ni(OH)2,则:负极:Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2;正极:NiO2+2H2O+2e-=Ni(OH)2+2OH-。
阴极:Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-;阳极:Ni(OH)2-2e-+2OH-=NiO2+2H2O。
5.LiFePO4电池(正极—LiFePO4,负极—Li,含Li+导电固体为电解质)已知FePO4+Li放电充电LiFePO4,则负极:Li-e-=Li+;正极:FePO4+Li++e-=LiFePO4。
阴极:Li++e-=Li;阳极:LiFePO4-e-=FePO4+Li+。
6.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+2K2FeO4+8H2O放电充电3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,则:负极:3Zn-6e-+6OH-=3Zn(OH)2;正极:2FeO42-+6e-+8H2O=2Fe(OH)3+10OH-。
阴极:3Zn(OH)2+6e-=3Zn+6OH-;阳极:2Fe(OH)3-6e-+10OH-=2FeO42-+8H2O。
电极反应方程式一、原电池电极反应方程式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正极:O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-负极:2Fe—4e- == 2Fe2+总反应式:2Fe + O2 + 2H2O == 2F e(O H)2↓4.钢铁在潮湿的空气中发生析氢腐蚀正极:2H+ +2e- == H2↑负极:Fe —2e- == Fe2+总反应式:Fe +2H+ == Fe2+ +H2↑5.氢氧燃料电池(中性介质)正极:O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-负极:2H2—4e-== 4H+总反应式:2H2 + O2 == 2H2O6.氢氧燃料电池(酸性介质)正极:O2 + 4H+ + 4e- == 2H2O负极:2H2—4e-== 4H+总反应式:2H2 + O2 == 2H2O7.氢氧燃料电池(碱性介质)正极:O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-负极:2H2—4e- + 4OH- == 4H2O总反应式:2H2 + O2 == 2H2O8.铅蓄电池(放电)正极(PbO2) :PbO2 + 2e- + 24SO-+ 4H+ == PbSO4↓+ 2H2O负极(Pb) :Pb—2e- + 24SO-== PbSO4↓总反应式:Pb + PbO2 + 4H+ + 224SO-== 2PbSO4↓+2H2O9.Al─NaOH─Mg原电池正极:6H2O + 6e- == 3H2↑+ 6OH-负极:2Al —6e- + 8OH- == 22AlO-+ 4H2O总反应式:2Al + 2OH- + 2H2O == 22AlO-+ 3H2↑10.CH4燃料电池(碱性介质)正极:2O2 + 4H2O + 8e- == 8OH-负极:CH4—8e- + 10OH- ==23CO-+ 7H2O总反应式:CH4 + 2O2 + 2OH- == 23CO-+ 3H2O 11.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- == 223CO-(持续补充CO2气体)负极:2CO + 223CO-—4e- == 4CO2总反应式:2CO + O2 == 2CO212.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 + 2Ag二、电解电极反应方程式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:无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:无4.电解饱和食盐水阳极:2Cl-—2e- == Cl2↑阴极:2H2O + 2e- == H2↑ + 2OH-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:4H2O + 4e- == 2H2↑ + 4OH-总反应式:2H2O ==== 2H2↑+ O2↑7.电解H2SO4溶液阳极:2H2O —4e- == O2↑ + 4H+阴极:4H+ +4e- == 2H2↑总反应式:2H2O ==== 2H2↑ + O2↑8.电解KNO3溶液阳极:2H2O —4e- == O2↑ + 4H+阴极:4H2O + 4e- == 2H2↑ + 4OH-总反应式:2H2O ==== 2H2↑ + O2↑9.电解CuSO4溶液阳极:2H2O—4e- == O2↑ + 4H+电解电解电解电解电解电解阴极:2Cu2+ + 4e- == 2Cu↓总反应式:2Cu2+ + 2H2O ==== 2Cu↓+ O2↑+ 4H+ 10.电解AgNO3溶液阳极:2H2O—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 +24SO-+ 4H+阴极:PbSO4 + 2e- == Pb + 24SO-总反应式:2PbSO4 + 2H2O ==== Pb + PbO2 + 4H+ +224SO-B2H6(g) + 3O2(g) ==== B2O3(s) + 3H2O(l);ΔH = - 2165 kJ·mol-1电解电解电解。
高中化学电极反应方程式汇总电极反应方程式一、原电池电极反应方程式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正极:O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-负极:2Fe—4e- == 2Fe2+总反应式:2Fe + O2 + 2H2O == 2F e(O H)2↓4.氢氧燃料电池(中性介质)正极:O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-负极:2H2—4e-== 4H+总反应式:2H2 + O2 == 2H2O5.氢氧燃料电池(酸性介质)正极:O2 + 4H+ + 4e- == 2H2O负极:2H2—4e-== 4H+总反应式:2H2 + O2 == 2H2O6.氢氧燃料电池(碱性介质)正极:O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-负极:2H2—4e- + 4OH- == 4H2O总反应式:2H2 + O2 == 2H2O 7.铅蓄电池(放电)正极(PbO2) :PbO2 + 2e- + 24SO-+ 4H+ == PbSO4↓+ 2H2O负极(Pb) :Pb—2e- + 24SO-== PbSO4↓总反应式:Pb + PbO2 + 4H+ + 224SO-== 2PbSO4↓+ 2H2O8.Al─NaOH─Mg原电池正极:6H2O + 6e- == 3H2↑+ 6OH-负极:2Al —6e- + 8OH- == 22AlO-+ 4H2O总反应式:2Al + 2OH- + 2H2O == 22AlO-+ 3H2↑9.CH4燃料电池(碱性介质)正极:2O2 + 4H2O + 8e- == 8OH-负极:CH4—8e- + 10OH- ==23CO-+ 7H2O总反应式:CH4 + 2O2 + 2OH- == 23CO-+ 3H2O 10.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- == 223CO-(持续补充CO2气体)负极:2CO + 223CO-—4e- == 4CO2总反应式:2CO + O2 == 2CO211.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 + 2Ag二、电解电极反应方程式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:无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:无4.电解饱和食盐水阳极:2Cl-—2e- == Cl2↑阴极:2H2O + 2e- == H2↑ + 2OH-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:4H2O + 4e- == 2H2↑ + 4OH-总反应式:2H2O 2H2↑+ O2↑7.电解H2SO4溶液阳极:2H2O —4e- == O2↑ + 4H+阴极:4H+ +4e- == 2H2↑总反应式:2H2O 2H2↑ + O2↑8.电解KNO3溶液阳极:2H2O —4e- == O2↑ + 4H+阴极:4H2O + 4e- == 2H2↑ + 4OH-总反应式:2H2O 2H2↑ + O2↑9.电解CuSO4溶液阳极:2H2O—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:2H2O—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 +24SO-+ 4H+阴极:PbSO4 + 2e- == Pb + 24SO-总反应式:2PbSO4 + 2H2O Pb + PbO2 + 4H+ +224SO-B2H6(g) + 3O2(g) = B2O3(s) + 3H2O(l);ΔH = - 2165kJ·mol-1。
各类原电池与电极反应式汇总1.燃料电池燃料电池是利用燃料与氧气反应产生化学能并直接转化为电能的设备。
其中最为常见的是质子交换膜燃料电池(PEMFC),其反应式为:正极反应:2H2+4H++4e-→4H2O负极反应:O2+4H++4e-→2H2O整体反应:2H2+O2→2H2O2.干电池(碱性电池)干电池以锌和二氧化锰为主要材料,其正极反应式为:正极反应:Zn+2MnO2→ZnO+Mn2O3负极反应:2NH4++2MnO2+2e-→Mn2O3+2H2O+2NH3整体反应:Zn+2MnO2→ZnO+Mn2O3+H2O+2NH33.铅酸蓄电池铅酸蓄电池是一种常见的储能电池,在汽车、UPS等设备中广泛应用。
其反应式为:正极反应:PbO2+4H++SO4-2+2e-→PbSO4+2H2O负极反应:Pb+SO4-2→PbSO4+2e-整体反应:PbO2+Pb+4H++2SO4-2→2PbSO4+2H2O4.锌银电池锌银电池是利用锌和银之间的化学反应产生电能的装置。
反应式如下:正极反应:Zn+2OH-→Zn(OH)2+2e-负极反应:Ag++e-→Ag整体反应:Zn+2OH-+Ag+→Zn(OH)2+Ag5.锂离子电池锂离子电池是一种高能量密度的电池,广泛应用于移动设备、电动汽车等领域。
正极反应:LiCoO2 → Li1-xCoO2 + xLi+ + xe-负极反应:Li1-xC6 + 6.2xLi+ + 6.2xH+ + xe- → C6Li1.2 +6.2xLiH整体反应:LiCoO2+Li1-xC6→Li1-xCoO2+xLiC6此外,还有镍镉电池、锌锰电池、锰锌电池等等不同种类的原电池,它们的电极反应式和整体反应式也都各不相同。
总结起来,不同种类的原电池使用不同的化学物质作为正极和负极,其电极反应式和整体反应式也不同。
通过了解和研究这些电极反应式,可以更好地理解原电池的工作原理和性能特点,为其应用和性能的改进提供一定的指导和参考。
十大原电池与电极反应式的书写一、十大原电池1、普通锌锰干电池:Zn +2MnO 2+2NH 4Cl ZnCl 2+Mn 2O 3+2NH 3↑+H 2O负极(Zn ):Zn -2e-Zn 2+正极(C ):2MnO 2+2e -+2NH 4+Mn 2O 3+2NH 3↑+H 2O 碱性锌锰干电池:Zn +2MnO 2+H 2O Zn(OH)2+Mn 2O 3负极(Zn ):Zn -2e -+2OH-Zn(OH)2 正极(C ):2MnO 2+2e -+H 2O Mn 2O 3+2OH -2、铅蓄电池:2PbSO 4+2H 2O充电 放电Pb +PbO 2+2H 2SO 4 负极(Pb ):Pb-2e -+SO 42-PbSO 4正极(PbO 2):PbO 2+2e -+4H ++SO 42-PbSO 4+2H 2O3、钮扣电池:Ag 2O +Zn2Ag +ZnO负极(Zn ):Zn -2e -+2OH-ZnO +H 2O正极(Ag 2O ):Ag 2O+2e -+H 2O 2Ag +2OH -4、镍镉电池:Cd(OH)2+2Ni(OH)2充电 放电Cd +2NiO(OH)+2H 2O负极(Cd ):Cd -2e -+2OH-Cd(OH)2正极[NiO(OH)]:2NiO(OH)+2e -+2H 2O 2Ni(OH)2 +2OH -5、银锌电池:Zn +Ag 2O +H 2O2Ag +Zn(OH)2负极(Zn ):Zn -2e -+2OH-Zn(OH)2正极(Ag 2O ):Ag 2O +2e -+H 2O 2Ag +2OH -6、氢镍电池:H 2+2NiO (OH ) 2Ni(OH)2负极(通入H 2):H 2-2e -+2OH-2H 2O正极[NiO(OH)]:2NiO(OH)+2e -+2H 2O2Ni(OH)2 +2OH -放电充电7、心脏起搏器:2Zn +O 2+4HCl 2ZnCl 2+2H 2O负极(Zn ):Zn -2e-Zn 2+正极(通入氧气):O 2+4e -+4H+2H 2O8、海水标志灯:4Al +O 2+6H 2O 4Al(OH)3负极(Al ):Al -3e-Al 3+正极(通入O 2):O 2+4e -+2H 2O4OH -9、氢氧燃料电池:2H 2+O22H 2O酸电解质 负极(通入H 2):H 2-2e-2H +正极(通入氧气):O 2+4e -+4H+2H 2O 碱电解质:负极(通入H 2):H 2-2e -+2OH-2H 2O 正极(通入氧气):O 2+4e -+2H 2O4OH -碳酸钠电解质:负极(通入H 2):H 2-2e -+CO 32-CO 2↑+H 2O正极(通入氧气和二氧化碳):O 2+4e -+2CO22CO 32-NiO 电解质:负极(通入H 2):H 2-2e -+O 2-H 2O正极(通入氧气):O 2+4e-2O 2-10、锂电池:Li +FePO 4LiFePO 4负极(Li ):Li -e-Li +正极(FePO 4):FePO 4+e -+Li +LiFePO 4二、电极反应式的书写以氢气与氧气在碱性环境中的燃料电池为例。
常见原电池电极反应式一、一次电池1、伏打电池:(负极—Zn,正极—Cu,电解液—H2SO4)负极:正极:总反应离子方程式Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+2、铁碳电池(析氢腐蚀):(负极—Fe,正极—C,电解液——酸性)负极: 正极:总反应离子方程式 Fe+2H+==H2↑+Fe2+3、铁碳电池(吸氧腐蚀):(负极—Fe,正极—C,电解液——中性或碱性)负极: 正极:总反应化学方程式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2; (铁锈生成过程)4、铝镍电池:(负极—Al,正极—Ni,电解液——NaCl溶液)负极:正极:总反应化学方程式: 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——碳棒,电解液——NH4Cl糊状物)负极: 正极:总反应化学方程式:Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O6、碱性锌锰干电池:(负极——Zn,正极——碳棒,电解液KOH糊状物)负极: 正极:总反应化学方程式:Zn +2MnO2+2H2O == Zn(OH)2 + MnO(OH)7、银锌电池:(负极——Zn,正极--Ag2O,电解液NaOH )负极: 正极:总反应化学方程式: Zn + Ag2O == ZnO+2Ag8、镁铝电池:(负极--Al,正极--Mg,电解液KOH)负极(Al): 正极(Mg):总反应化学方程式: 2Al+ 2OH- + 2H2O=2AlO2-+ 3H2↑9、高铁电池(负极--Zn,正极--碳,电解液KOH与K2FeO4)正极负极:3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH10、镁/H2O2酸性燃料电池正极: 负极:总反应化学方程式:Mg+ H2SO4+H2O2=MgSO4+2H2O二、充电电池1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO2 电解液—稀硫酸)负极: 正极:总化学方程式Pb+PbO2 + 2H2SO4==2PbSO4+2H2O2、镍镉电池(负极--Cd、正极—NiOOH、电解液: KOH溶液)放电时负极: 正极:总化学方程式 Cd + 2NiOOH +2H2O===Cd(OH)2+ 2Ni(OH)2三、燃料电池1、氢氧燃料电池:总反应方程式:2H2 + O2 === 2H2O(1)电解质就是KOH溶液(碱性电解质)负极: 正极:(2)电解质就是H2SO4溶液(酸性电解质)负极:正极:(3)电解质就是NaCl溶液(中性电解质)负极: 正极:2、甲醇燃料电池(注:乙醇燃料电池与甲醇相似)(1)碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极: 负极:总反应化学方程式:2CH3OH + 3O2+ 4KOH=== 2K2CO3 + 6H2O(2)酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)正极: 负极:总反应式 2CH3OH + 3O2=== 2CO2 + 4H2O3、CO燃料电池(铂为两极、电解液H2SO4溶液)正极: 负极:总反应方程式为: 2CO + O2 = 2CO24、甲烷燃料电池(1)碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)正极: 负极: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: 负极:总反应方程式CH4+2O2=== CO2 + 2H2O5、肼(N2H4)燃料电池(电解质溶液就是20%~30%得KOH溶液)正极:负极:总反应方程式: N2H4+ O2 === N2+2H2O四、非水电池1、氢氧电池:一极为H2,另一极为空气与CO2得混合气,电解质为熔融K2CO3(盐)负极: 正极:总反应方程式2H2 + O2=== 2H2O2、CO电池(一极为CO,另一极为空气与CO2混合气,Li2CO3与Na2CO3得熔融盐作电解质)正极:负极:3、一次性锂电池:(负极--金属锂,正极--石墨,电解液:LiAlCl4-SOCl2)负极:正极:总反应化学方程式 8Li+ 3SOCl2 === Li2SO3 + 6LiCl+ 2S4、Li-Al/FeS电池(一级就是Li-Al合金,一极就是粘有FeS石墨,电解质就是Li2CO3熔融盐)正极: 负极:总反应方程式:2Li+FeS=Li2S+Fe5、镁电池(一极就是Mg,一极就是粘有Mo3S4得石墨,电解质就是MgSO4熔融盐)正极: 负极:总反应方程式:x Mg+Mo3S4=Mg xMo3S46、新型燃料电池(一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质就是掺杂氧化钇(Y2O3)得氧化锆(ZrO2)晶体)正极: 负极:总反应方程式:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O7、固体酸燃料电池(一极通入空气,另一极通入H2;电解质就是CsHSO4固体传递H+)负极: 正极:总反应方程式2H2+ O2 === 2H2O常见原电池电极反应式答案一、一次电池1、伏打电池:负极:Zn–2e-==Zn2+正极: 2H++2e-==H2↑2、铁碳电池(析氢腐蚀):负极: Fe–2e-==Fe2+正极:2H++2e-==H2↑3、铁碳电池(吸氧腐蚀):负极: 2Fe–4e-==2Fe2+正极:O2+2H2O+4e-==44Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 ;2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O4、铝镍电池:负极: 4Al–12e-==4Al3+正极:3O2+6H2O+12e-==125、普通锌锰干电池:负极:Zn–2e-==Zn2+正极:2MnO2+2NH4++2e-==Mn2O3+2NH3+H2O6、碱性锌锰干电池:负极:Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH)2正极:2MnO2 +2H2O+ 2e-==2MnO(OH) +2OH-7、银锌电池:负极:Zn+2OH-–2e-== ZnO+H2O正极:Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2OH-8、镁铝电池:负极(Al): 2Al + 8OH-+6e- = 2AlO2-+4H2O正极(Mg): 6H2O + 6e- = 3H2↑+6OH–9、高铁电池正极:2FeO42-+ 8H2O +6e-==2Fe(OH)3+ 4OH–负极: 3Zn+ 6OH–6e-== 3Zn(OH)210、镁/H2O2酸性燃料电池正极:2H++H2O2=2H2O负极:Mg–2e-==Mg2+二、二次电池(蓄电池或充电电池)1、铅蓄电池:放电时:负极: Pb-2e-+SO42-==PbSO4正极: PbO2+2e-+4H++SO42-==PbSO4+2H2O2、镍镉电池放电时负极: Cd-2e—+ 2 OH– ==Cd(OH)2正极: 2NiOOH + 2e—+ 2H2O == 2Ni(OH)2+ 2OH–三、燃料电池1、氢氧燃料电池(1)电解质就是KOH溶液(碱性电解质)负极:2H2–4e-+4OH—=== 4H2O正极:O2+ 2H2O + 4e- === 4OH—(2)电解质就是H2SO4溶液(酸性电解质)负极:2H2–4e-=== 4H+正极:O2+ 4H++ 4e- === 2H2O(3)电解质就是NaCl溶液(中性电解质)负极:2H2–4e- === 4H+正极:O2 + 2H2O + 4e-=== 4OH—2、甲醇燃料电池(1)碱性电解质正极:3O2 +12e-+ 6H2O=== 12OH-负极:2CH3OH – 12e- + 16OH—=== 2CO32-+12H2O(2)酸性电解质正极:3O2 + 12e-+ 12H+== 6H2O负极:2CH3OH–12e-+2H2O==12H++2CO23、CO燃料电池正极:O2+ 4e- + 4H+== 2H2O负极:2CO–4e- + 2H2O== 2CO2+4H+4、甲烷燃料电池(1)碱性电解质正极: 2O2+4H2O + 8e-== 8OH—负极: CH4+ 10OH—-8e-== CO32- + 7H2O(2)酸性电解质正极: 2O2 + 8e-+ 8H+ ==4H2O负极: CH4-8e-+2H2O == 8H+ + CO25、肼(N2H4)燃料电池正极: O2 + 2H2O + 4e- == 4OH—负极: N2H4+ 4OH—–4e-=== N2 +2H2O四、非水体系电池1、氢氧燃料电池负极:2H2– 4e-+2CO32-=== 2CO2↑+2H2O正极:O2 + 4e-+2CO2=== 2CO32—2、CO电池(一极为CO,另一极为空气与CO2得混合气,Li2CO3与Na2CO3熔融盐作电解质)正极: O2 + 4e- + 2CO2 = 2CO32-负极: 2CO+2CO32-– 4e-==4CO23、一次性锂电池:负极 :8Li -8e-=8 Li+正极:3SOCl2+8e-=SO32-+2S+6Cl-4、Li-Al/FeS电池正极:2Li++FeS+2e—=Li2S+Fe负极: 2Li-2e-=2Li+5、镁电池正极:xMg2++Mo3S4+2x e-=== Mg x Mo3S4负极: xMg-2xe-===xMg2+6、新型燃料电池正极:13O2+ 52e-==26O2-负极:2C4H10+26O2- –52e-==8CO2+10H2O7、固体酸燃料电池负极:2H2–4e- === 4H+正极:O2 + 4H++ 4e-=== 2H2O。
常见的原电池电极反应式书写汇总书写过程归纳:列物质,标得失,定正负;看环境,选离子,平氢氧;配电荷,配物料,细检查;先负极,后正极,总减负;做动作,配电子,平原子,充电时,正对正,负对负一、一次电池1、伏打电池:(负极—Zn、正极—Cu、电解液—H2SO4)总离子方程式Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+负极:Zn–2e-==Zn2+(氧化反应) 正极:2H++2e-==H2↑ (还原反应)2、铁碳电池:(析氢腐蚀)(负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性)总离子方程式Fe+2H+==H2↑+Fe2+负极:Fe–2e-==Fe2+(氧化反应) 正极:2H++2e-==H2↑ (还原反应)3、铁碳电池:(吸氧腐蚀) (铁锈的生成过程)(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)24Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O4、普通锌锰干电池:(负极—Zn、正极—C 、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物)总化学方程式Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑负极:Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应) 正极:2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O (还原反应) 5、碱性锌锰干电池:(负极—Zn、正极—C、电解液KOH 、MnO2的糊状物)总化学方程式Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2+ MnOOH负极:Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH)2 (氧化反应)正极:2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnOOH +2 OH-(还原反应)6、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 + 2Ag7、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)总反应式为:4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3(铂网增大与氧气的接触面)负极:4Al-12e-==4Al3+ (氧化反应)正极:3O2+6H2O+12e-==12OH-(还原反应)8、镁---铝电池(负极--Al、正极--Mg 电解液KOH)总化学方程式:2Al + 2OH–+ 2H2O =2AlO2–+ 3H2负极(Al):2Al + 8 OH–- 6e- =2AlO2–+4H2O (氧化反应)正极(Mg):6H2O + 6e- =3H2↑+6OH–(还原反应)9、锂电池一型:(负极--金属锂、正极--石墨、电解液LiAlCl4 -SOCl2)总化学方程式8Li+3SOCl2 === Li2SO3 +6LiCl +2S,负极:8Li -8e-=8 Li + (氧化反应)正极 :3SOCl 2+8e -=SO 32-+2S +6Cl - (还原反应)二、二次电池(又叫蓄电池或可充电电池)1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO 2 电解液— 浓硫酸)总化学方程式 Pb +PbO 2 + 2H 2SO 4放电2PbSO 4+2H 2O 放电时 负极: Pb -2e -+SO 42-=PbSO 4 (氧化反应)正极: PbO 2+2e -+4H ++SO 42-=PbSO 4+2H 2O (还原反应)充电时 阴极: PbSO 4 + 2H + + 2e -== Pb+H 2SO 4 (还原反应)阳极: PbSO 4 + 2H 2O - 2e -== PbO 2 + H 2SO 4 + 2H + (氧化反应)2、铁--镍电池:(负极-- Fe 、正极—NiO 2、电解质溶液为KOH 溶液)总化学方程式 Fe + NiO 2+ 2H 2O放电 Fe (OH)2 + Ni(OH)2 放电时 负极: Fe -2e —+ 2 OH – == Fe (OH)2 (氧化反应)正极: NiO 2 + 2H 2O + 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 + 2H 2O (氧化反应)3、镍--镉电池(负极--Cd 、正极—NiOOH 、电解质溶液为KOH 溶液)总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O 充电放电Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2放电时 负极: Cd -2e —+ 2 OH – == Cd(OH)2 (氧化反应)正极: 2NiOOH + 2e — + 2H 2O == 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 + 2H 2O (氧化反应)4、镍--氢电池:(负极-LaNi 5储氢合金、正极—NiOOH 、电解质KOH+LiOH )总化学方程式 LaNi 5H 6 + 6NiOOH 充电放电LaNi 5 + 6Ni(OH)2放电时 负极: LaNi 5H 6-6e —+ 6OH –== LaNi 5 + 6H 2O (氧化反应)正极: 6NiOOH +6e —+ 6H 2O ==6 Ni(OH)2 + 6OH – (还原反应)充电时 阴极: LaNi 5 +6e —+ 6H 2O== LaNi 5H 6+ 6OH – (还原反应)阳极: 6 Ni(OH)2 -6e —+ 6OH –== 6NiOOH + 6H 2O (氧化反应)H 2 + 2NiOOH 放电2Ni(OH)25、高铁电池:(负极—Zn 、正极---石墨、电解质为浸湿固态碱性物质)总化学方程式 3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 放电3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH放电时 负极:3Zn -6e - + 6 OH –== 3 Zn(OH)2 (氧化反应)正极:2FeO 42— +6e -+ 8H 2O ==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 –==2FeO 42—+ 8H 2O (氧化反应)6、铁电池(LiFePO 4电池)(正极—LiFePO 4,负极—石墨,含Li +导电固体为电解质)总化学方程式 FePO 4 + Li 放电LiFePO 4放电时 负极: Li - e — ==Li + (氧化反应)正极: FePO 4 + Li + + e —== LiFePO 4 (还原反应)充电时: 阴极: Li + + e —== Li (还原反应)阳极: LiFePO 4-e —== FePO 4 + Li + (氧化反应)7、锂电池二型(负极LiC 6、正极含锂的二氧化钴LiCoO 2、充电时LiCoO 2中Li 被氧化,Li +还原以Li 原子形式嵌入电池负极材料碳C 6中,以LiC 6表示)总反应方程式 Li (1-x)CoO 2 + LiC 6 充电放电 LiCoO 2 + Li (1-x)C 6放电时 负极: LiC 6 – xe - = Li (1-x)C 6 + x Li + (氧化反应)正极: Li (1-x)CoO 2 + xe - + x Li + == LiCoO 2 (还原反应)充电时 阴极: Li (1-x)C 6 + x Li + + xe - =LiC 6 (还原反应)阳极: LiCoO 2 – xe - = Li (1-x)CoO 2 + x Li + (氧化反应)Li (1-x)CoO 2 + Li x C 6 充电放电 LiCoO 2 + 6C8、新型液态金属Li-Sb 电池具有优良的动力传输特性,工作原理如图所示,该电池的两极及电解液被分成3层(熔融Li 和Sb 可互溶)。
常见的原电池电极反应式书写汇总书写过程归纳: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-OH(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-OH(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+ MnOOH7、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 + 2Ag8、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–+ 3H210、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 :3SOCl 2+8e -=SO 32-+2S +6Cl - (还原反应)化学方程式 8Li + 3SOCl 2 === Li 2SO 3 + 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—PbO 2 电解液— 浓硫酸)放电时 负极: Pb -2e -+SO 42-=PbSO 4 (氧化反应)正极: PbO 2+2e -+4H ++SO 42-=PbSO 4+2H 2O (还原反应)充电时 阴极: PbSO 4 + 2H + + 2e -== Pb+H 2SO 4 (还原反应)阳极: PbSO 4 + 2H 2O - 2e -== PbO 2 + H 2SO 4 + 2H + (氧化反应)总化学方程式 Pb +PbO 2 + 2H 2SO 4充电放电2PbSO 4+2H 2O2、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: NiO 2 + 2H 2O + 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 + 2H 2O (氧化反应)总化学方程式 Fe + NiO 2+ 2H 2O 放电Fe (OH)2 + Ni(OH)23、LiFePO 4电池(正极—LiFePO 4,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: FePO 4 + Li + + e —== LiFePO 4 (还原反应)充电时: 阴极: Li + + e —== Li (还原反应)阳极: LiFePO 4-e —== FePO 4 + Li + (氧化反应)总化学方程式 FePO 4 + Li 充电放电LiFePO 44、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)正极: 2NiOOH + 2e — + 2H 2O == 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 + 2H 2O (氧化反应)总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O 充电放电Cd(OH)2 + 2Ni(OH)25、氢--镍电池:(负极-LaNi 5储氢合金、正极—NiOOH 、电解质KOH+LiOH )放电时 负极: LaNi 5H 6-6e —+ 6OH –== LaNi 5 + 6H 2O (氧化反应)正极: 6NiOOH +6e —+ 6H 2O ==6 Ni(OH)2 + 6OH – (还原反应)充电时 阴极: LaNi 5 +6e —+ 6H 2O== LaNi 5H 6+ 6OH – (还原反应)阳极: 6 Ni(OH)2 -6e —+ 6OH –== 6NiOOH + 6H 2O (氧化反应)总化学方程式 LaNi 5H 6 + 6NiOOH 充电放电LaNi 5 + 6Ni(OH)26、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:2FeO 42— +6e -+ 8H 2O ==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 –==2FeO 42—+ 8H 2O (氧化反应)总化学方程式 3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 充电放电3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH7、锂电池二型(负极LiC 6、正极含锂的二氧化钴LiCoO 2、充电时LiCoO 2中Li 被氧化,Li +还原以Li 原子形式嵌入电池负极材料碳C 6中,以LiC 6表示)放电时 负极: LiC 6 – xe - = Li (1-x)C 6 + x Li + (氧化反应) Ni(OH)2+Cd(OH)2正极: Li (1-x)CoO 2 + xe - + x Li + == LiCoO 2 (还原反应)充电时 阴极: Li (1-x)C 6 + x Li + + xe - =LiC 6 (还原反应)阳极: LiCoO 2 – xe - = Li (1-x)CoO 2 + x Li + (氧化反应)总反应方程式 Li (1-x)CoO 2 + LiC 6 充电放电 LiCoO 2 + Li (1-x)C 6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。
常见的原电池电极反应式书写汇总书写过程归纳: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-OH(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-OH(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+ MnOOH7、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 + 2Ag8、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–+ 3H210、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 :3SOCl 2+8e -=SO 32-+2S +6Cl - (还原反应)化学方程式 8Li + 3SOCl 2 === Li 2SO 3 + 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—PbO 2 电解液— 浓硫酸)放电时 负极: Pb -2e -+SO 42-=PbSO 4 (氧化反应)正极: PbO 2+2e -+4H ++SO 42-=PbSO 4+2H 2O (还原反应)充电时 阴极: PbSO 4 + 2H + + 2e -== Pb+H 2SO 4 (还原反应)阳极: PbSO 4 + 2H 2O - 2e -== PbO 2 + H 2SO 4 + 2H + (氧化反应)总化学方程式 Pb +PbO 2 + 2H 2SO 4充电放电2PbSO 4+2H 2O2、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: NiO 2 + 2H 2O + 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 + 2H 2O (氧化反应)总化学方程式 Fe + NiO 2+ 2H 2O 放电Fe (OH)2 + Ni(OH)23、LiFePO 4电池(正极—LiFePO 4,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: FePO 4 + Li + + e —== LiFePO 4 (还原反应)充电时: 阴极: Li + + e —== Li (还原反应)阳极: LiFePO 4-e —== FePO 4 + Li + (氧化反应)总化学方程式 FePO 4 + Li 充电放电LiFePO 44、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)正极: 2NiOOH + 2e — + 2H 2O == 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 + 2H 2O (氧化反应)总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O 充电放电Cd(OH)2 + 2Ni(OH)25、氢--镍电池:(负极-LaNi 5储氢合金、正极—NiOOH 、电解质KOH+LiOH )放电时 负极: LaNi 5H 6-6e —+ 6OH –== LaNi 5 + 6H 2O (氧化反应)正极: 6NiOOH +6e —+ 6H 2O ==6 Ni(OH)2 + 6OH – (还原反应)充电时 阴极: LaNi 5 +6e —+ 6H 2O== LaNi 5H 6+ 6OH – (还原反应)阳极: 6 Ni(OH)2 -6e —+ 6OH –== 6NiOOH + 6H 2O (氧化反应)总化学方程式 LaNi 5H 6 + 6NiOOH 充电放电LaNi 5 + 6Ni(OH)26、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:2FeO 42— +6e -+ 8H 2O ==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 –==2FeO 42—+ 8H 2O (氧化反应)总化学方程式 3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 充电放电3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH7、锂电池二型(负极LiC 6、正极含锂的二氧化钴LiCoO 2、充电时LiCoO 2中Li 被氧化,Li +还原以Li 原子形式嵌入电池负极材料碳C 6中,以LiC 6表示)放电时 负极: LiC 6 – xe - = Li (1-x)C 6 + x Li + (氧化反应) Ni(OH)2+Cd(OH)2正极: Li (1-x)CoO 2 + xe - + x Li + == LiCoO 2 (还原反应)充电时 阴极: Li (1-x)C 6 + x Li + + xe - =LiC 6 (还原反应)阳极: LiCoO 2 – xe - = Li (1-x)CoO 2 + x Li + (氧化反应)总反应方程式 Li (1-x)CoO 2 + LiC 6 充电放电 LiCoO 2 + Li (1-x)C 6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。
原电池中电极反应式的书写电极反应式的书写一直以来都是学生学习的一大难点,如何正确书写原电池的电极反应式呢?现总结如下:在书写电极反应式之前,必须先了解原电池的类型,大致分为三种:(1)负极参与反应,而正极不参与反应,如常见的铜锌原电池;(2)负极、正极均参与反应,如可充电电池铅蓄电池在放电时的过程;(3)负极、正极均不参加反应,如燃料电池。
在书写时首先要判断属于何种类型的电池。
一般第一种原电池负极为较活泼金属,正极为较不活泼金属(注意结合电解质溶液)或石墨,负极和电解质溶液能发生自发的氧化还原反应。
例:铜锌原电池,应先书写自发的氧化还原反应,即总化学方程式电池反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑;然后利用负极发生氧化反应,正极发生还原反应:负极:Zn-Ze-=Zn2+ 正极:2H++2e-=H2↑再对于较复杂的镁铝氢氧化钠溶液组成的电池。
写出总离子方程式:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑首先看负极部分:2Al-6e-→2AlO2-,可看作Al-3e-=Al3+; Al3+再与OH-反应生成AlO2-,即Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,故综合可得负极反应式为:2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O再由总式-负极反应式得出正极反应式:6H2O+6e-=6OH-+3H2↑[练习]书写Cu、Fe与浓HNO3形成原电池的总反应及电极反应式。
答:总:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O负极:Cu-2e-=Cu2+正极:4H++2NO3-+3e-=2NO2↑+2H2O对于第二种题型可充电电池一般题目会直接告诉总化学方程式,首先明确放电时是原电池,再利用负极发生氧化反应,正极发生还原反应,列出正、负极发生的反应物及产物,然后利用电荷守恒、原子守恒,补充与电解质有关的离子或者物质,写出负极和正极反应方程式。
例:Pb+PbO2+2H2SO44+2H2O先写出Pb-2e-→+2e-→ PbSO442-;正极左边加入1mol SO42-、4 mol H+或利用总-负极得到正极反应式。
[练习]书写Li+FePO LiFePO4原电池的电极反应式负极:Li+e-=Li+4+e-+Li+=LiFePO4-简单一极的电极反应式。
对于第三种类型,是历来高考中的热点话题,一般先书写可燃物燃烧的化学方程式,再看燃料产物能否与电解质溶液反应。
进而写出总电池反应,然后根据负极为可燃物;正极为助燃性物质,常为O2 。
而对于正极因常是O2,故正极反应式较固定,只会因电解质溶液不同而有所不同。
例如在酸性溶液中正极则O2+4H++4e-=2H2O;在碱性溶液中(或中性)O2+2H2O+4e-=4OH-。
若遇熔融的固体电解质,则正极为O2+4e-=2O2-,相对而言负极较复杂,故一般将电池反应-正极反应式,得负极反应式。
在分析中注重正、负极得失电子守恒。
例:氢氧燃料电池在酸性,碱性溶液中的电极反应式。
酸性溶液中,总电池反应:2H2+O2=2H2O正极为:O2+4H++4e-=2H2O 故负极为:2H2-4e-=4H+碱性溶液中,总电池反应:2H2+O2=2H2O正极为:O2+2H2O+4e-=4OH-故负极为:2H2+4OH--4e-=4H2O[练习]书写甲醇燃料电池,以KOH为电解质溶液的电极反应:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O CO2+2KON=K2CO3+H2O故总电池反应为:2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O正极:3O2+2H2O+4e-=4OH 结合题意得正极:3O2+6H2O+12e-=12OH-则负极为:2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O由上综合可得:对于燃料电池,先写总电池反应,然后结合电解质溶液,写正极反应式,最后得负极反应式。
综上所述,解题时应先判断原电池属于何种类型,然后根据不同类型选择不同的书写方式。
原电池中电极反应式的书写突破原电池知识是高考中的考查热点,纵观历年的高考关于原电池的试题,不管题目所涉及的电池如何新颖,最终考查的重点总是落在原电池的几个重要概念上。
例如:正、负极的判断;电极反应的书写及判断;电解质中离子的移动方向;电极产物与转移电子数量之间的关系等等。
在这些概念中,学生最难弄清的是电极反应的书写,总是感到无从下手。
笔者结合自己的教学经验并参考他人的一些做法,试图从“一原则、四类型”来突破这一难点。
下面就是我在原电池电极反应书写教学中的实践总结:一原则:负极:失电子,发生氧化反应正极:得电子,发生还原反应总反应式(电池反应)= 正极反应式+ 负极反应式【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)四类型:1、简单原电池把电极材料直接与电解质溶液发生氧化还原反应的原电池称为简单原电池(所以简单原电池又可称为电极与电解质反应型)。
这类原电池的优点在于:①便于书写原电池的总反应,因为总反应就是电极与电解质发生的自发的氧化还原反应;②便于判断电极,如果只有一个电极与电解质溶液反应,那么这个电极就是负极;如果两个电极都反应,那么较活泼的一极为负极。
简单原电池的电极反应书写可采用先写电池总反应,然后直接写出电极反应,较难的则可用减法的办法来写出。
实例分析:例1、Mg—Al—HCl溶液构成的原电池解析:Mg和Al都能与盐酸反应,但Mg比Al要活泼,所以Mg作负极,电池的总反应就是Mg + 2H+ = Mg2+ + H2↑,根据原则氧化反应发生在负极,还原反应发生在正极可写出电极反应,负极:Mg – 2 e- = Mg2+;正极:2H+ + 2 e- = H2↑例2、Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池解析:由于Mg、Al中只有Al能与NaOH溶液反应,所以Al作负极。
电池的总反应为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
接下来可直接写出负极反应,方法为:第①步:找物质、标得失(写负极反应要找到还原剂和氧化产物,正极反应就相反,并计算电子的得失数目);2Al—6e- = 2AlO2-第②步:找离子、平电荷(根据电池反应所发生的环境以及同时考虑相应的离子反应,找到适当的离子使左右两边电荷守恒,一般是H+或OH-);据第①步可看出右边有8个负电荷,环境是碱性条件,所以在左边要加上8个OH-。
2Al + 8OH-— 6e- = 2AlO2-第③步:巧用水、平氢氧(最后用水分子配平氢氧原子)2Al + 8OH-— 6e- = 2AlO2- + 4H2O至于正极反应可用减法求得。
2、铁的吸氧腐蚀型这类原电池的特征是看起来好像根本构不成原电池,它没有可直接看得到的自发的氧化还原反应。
该原电池的电解质溶液只起导电的作用,它并不与电极反应,起氧化剂作用的是空气中的氧气。
所以这类原电池的电极反应相对来说较简单:负极是被腐蚀的金属失电子变成金属阳离子,正极上是氧气被还原:O2+2H2O+4e- =4OH-3、燃料电池燃料电池的电极反应(主要是负极的电极方程式)是一个难点。
我们知道,燃料电池大多是可燃性物质与氧气及电解质溶液共同组成的,虽然可燃性物质与氧气在不同的电极反应,但其总反应方程式其实是可燃物在氧气中燃烧的反应方程式。
由于涉及电解质溶液,所以燃烧产物可能还要与电解质溶液反应,如果燃烧产物与电解质溶液反应,则应再写出燃烧产物与电解质溶液反应的方程式,从而得到总反应方程式。
燃料电池的正极一般是O2被还原,所以正极反应比较简单,根据电解质的情况,正极反应通常有以下三种:①电解质溶液为中性或碱性时:O2 + 4e- + 2H2O = 4OH_;②电解质溶液为酸性时:O2 + 4e-+4H+=2H2O;③固态或熔融状态并能传导O2-的电解质:O2 + 4e- = 2O2-此时负极反应式就可由电池总反应方程式减去正极的电极方程式得到(注意要将方程式中的氧气抵消掉)。
此外我们也可以采用第一种类型例2的方法来直接写出燃料电池的负极反应式。
例如由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池的负极反应的书写。
分析:甲醇燃烧后的产物中有CO2,CO2会与电解质溶液中的OH-反应变成CO32-,所以第①步中甲醇的氧化产物为CO32-,相应写出CH3OH —6e- = CO32-;第②步考虑到在强碱性电解质溶液中,用OH-来平电荷,则CH3OH + 8OH-— 6e- = CO32-;第③步观察到左边有12个H,要在右边补上6个H2O,即:CH3OH + 8OH-— 6e- = CO32- + 6H2O如果上述原电池改成酸性电解质,则可按照上述方法相应的写出负极反应为:CH3OH + H2O — 6e- = CO2 + 6H+高中常见的原电池电极反应式的书写训练一次电池1、伏打电池:(负极—Zn、正极—Cu、电解液—H2SO4)负极:正极:总反应方程式(离子方程式)2、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性)负极:正极:总反应方程式(离子方程式)3、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液中性或碱性)负极:正极: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)负极:正极:总反应化学方程式: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——碳棒,电解液——NH4Cl糊状物)负极: 正极:总反应化学方程式:Zn+2NH 4Cl+2MnO 2=ZnCl 2+Mn 2O 3+2NH 3+H 2O6、碱性锌锰干电池:(负极——Zn ,正极——碳棒,电解液KOH 糊状物)负极: 正极:总反应化学方程式:Zn +2MnO 2 +2H 2O == Zn(OH)2 + MnO(OH)7、镁铝电池:(负极--Al ,正极--Mg ,电解液KOH )负极(Al): 正极(Mg ):总反应化学方程式:8、高铁电池 (负极--Zn ,正极--碳,电解液KOH 和K 2FeO 4)正极: 负极:总反应化学方程式:3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH9、镁/H 2O 2酸性燃料电池正极: 负极:总反应化学方程式:Mg+ H 2SO 4+H 2O 2=MgSO 4+2H 2O10、银锌电池:(负极—Zn 、正极--Ag 2O 、电解液NaOH )负极 : 正极 :化学方程式 Zn + Ag 2O + H 2O == Zn(OH)2 + 2Ag11、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 : 正极 :总反应式为: 4Al+3O 2+6H 2O===4Al(OH)3 (铂网增大与氧气的接触面)二次电池(又叫蓄电池或充电电池)1、铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO 2 电解液— 浓硫酸)放电时 负极: 正极:充电时 阴极: 阳极:总化学方程式2、镍--镉电池(负极--Cd 、正极—NiOOH 、电解质溶液为KOH 溶液)放电时 负极:正极:充电时 阴极:阳极:放电 充电总化学方程式Cd + 2NiOOH + 2H2O放电Cd(OH)2 + 2Ni(OH)23、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 放电LiCoO2 + Li(1-x)C6燃料电池:一、氢氧燃料电池: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。