常见的电解电极反应方程式总结
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电解池电极反应方程式阳极:活泼金属—电极失电子(Au,Pt 除外);惰性电极—溶液中阴离子失电子失电子能力:活泼金属(除Pt Au)>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根(NO3 ->SO4 2-)>F-阴极:溶液中阳离子得电子得电子能力(即金属活泼性顺序表的逆向):Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H2O >Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+规律:铝前(含铝)离子不放电,氢(酸)后离子先放电,氢(酸)前铝后的离子看条件。
四类电解型的电解规律(当阳极为惰性电极时)①电解水型(强碱,含氧酸,活泼金属的含氧酸盐),pH由溶液的酸碱性决定,溶液呈碱性则pH增大,溶液呈酸性则pH减小,溶液呈中性则pH不变。
电解质溶液复原—加适量水。
②电解电解质型(无氧酸,不活泼金属的无氧酸盐,),无氧酸pH变大,不活泼金属的无氧酸盐PH不变。
电解质溶液复原—加适量电解质。
③放氢生碱型(活泼金属的无氧酸盐),pH变大。
电解质溶液复原—加阴离子相同的酸。
④放氧生酸型(不活泼金属的含氧酸盐),pH变小。
电解质溶液复原—加阳离子相同的碱或氧化物。
氯碱工业(电解饱和食盐水)制取氯气、氢气、烧碱。
饱和食盐水溶液中存在Na+和Cl-以及水电离产生的H+和OH-。
其中氧化性H+>Na+,还原性Cl->OH-。
所以H+和Cl-先放电(即发生还原或氧化反应)。
阴极:H++2e-=H2↑(还原反应)阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)总反应的化学方程式:2NaCl+2H2O=(等号上为通电)2NaOH+H2↑+Cl2↑用离子方程式表示:2Cl-+2H2O=(等号上为通电)2OH-+H2↑+Cl2↑。
电镀和电解精炼铜电镀:应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或者合金的过程条件:①镀件做阴极②镀层金属做阳极③电镀液中含镀层金属离子电镀时,把待镀的金属制品(即镀件)作阴极,镀层金属作阳极,用含有镀层金属离子的溶液作电镀液。
一 次 电 池.1、伏打电池:(负极——Zn 、正极——Cu 、电解液——H 2SO 4)负极: Zn –2e -=Zn 2+ (氧化反应) 正极: 2H ++2e -=H 2↑ (还原反应)离子方程式 Zn + 2H + = H 2↑+ Zn2+ 2、铁碳电池:(负极——Fe 、正极——C 、电解液H 2CO 3 弱酸性)负极: Fe –2e -=Fe 2+ (氧化反应) 正极:2H ++2e -=H 2↑ (还原反应)离子方程式 Fe +2H +=H 2↑+Fe 2+ (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 -=2Fe 2+ (氧化反应) 正极:O 2+2H 2O +4e -=4-OH (还原反应)化学方程式 2Fe +O 2+2H 2O =2Fe(OH)2 (吸氧腐蚀)4Fe(OH)2+O 2+2H 2O =4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe 2O 3 +3 H 2O (铁锈的生成过程)4、铝镍电池:(负极——Al 、正极——Ni 电解液 NaCl 溶液、O 2)负极: 4Al –12e -=4Al 3+ (氧化反应) 正极:3O 2+6H 2O +12e -=12-OH (还原反应)化学方程式 4Al +3O 2+6H 2O =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NH 4Cl 、MnO 2的糊状物)负极:Zn -2e -=Zn 2+ (氧化反应) 正极:2MnO 2+2H ++2e -=Mn 2O 3+H 2O (还原反应)化学方程式 Zn +2NH 4Cl +2MnO 2=ZnCl 2+Mn 2O 3+2NH 3↑6、碱性锌锰干电池:(负极——Zn 、正极——C 、 电解液KOH 、MnO 2的糊状物)负极: Zn + 2OH -– 2e -= Zn(OH)2 (氧化反应) 正极:2MnO 2+2H 2O +2e -=2MnOOH +2 OH - (还原反应)化学方程式 Zn +2MnO 2 +2H 2O = Zn(OH)2 + MnOOH7、银锌电池:(负极——Zn 、正极——Ag 2O 、电解液NaOH )负极 :Zn +2OH ––2e -= Zn(OH)2 (氧化反应) 正极 :Ag 2O + H 2O + 2e -= 2Ag + 2 OH - (还原反应)化学方程式 Zn + Ag 2O + H 2O = 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 -=4Al 3+ (氧化反应) 正极 :3O 2+6H 2O +12e -=12OH - (还原反应)总反应式为: 4Al +3O 2+6H 2O =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 )化学方程式: 2Al + 2OH – + 2H 2O = 2AlO 2–+ 3H 2负极(Al): 2Al + 8 OH –- 6e - = 2AlO 2–+4H 2O (氧化反应)正极(Mg ): 6H 2O + 6e - = 3H 2↑+6OH – (还原反应)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放电2PbSO 4+2H 2O2.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 2放电3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH燃料电池一、氢氧燃料电池总反应为:2H2+ O2= 2H2O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 O21、电解质是KOH溶液(碱性电解质)总反应方程式2H2+ O2= 2H2O负极:H2–2e-+ 2OH—= 2H2O (氧化反应) 正极:O2+ H2O+4e-= OH—(还原反应)2、电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)总反应方程式 2H2+ O2= 2H2O负极:H2–2e-= 2H+ (氧化反应) 正极:O2+ 4H++ 4e-= 2H2O (还原反应)3、电解质是NaCl溶液(中性电解质)总反应方程式 2H2+ O2= 2H2O负极:H2– 2e-= 2H+正极:O2+ H2O + 4e-= 4OH—二、甲醇燃料电池1.碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)总反应方程式 2CH3OH +3O2 + 4KOH= 2K2CO3 +6H2O 正极:3O2 + 12e-+ 6H20= 12OH-负极:2CH3OH–12e-+16OH—= 2CO32-+12H2O2. 酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)总反应式 2CH3OH + 3O2 = 2CO2 + 4H2O正极:3O2 + 12e-+ 12H+= 6H2O 负极:2CH3OH –12e-+2H2O=12H++2CO2三、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)正极: O2 + 4e-+ 2CO2 = 2CO32-负极: 2CO+2CO32-– 4e-=4CO22、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+四、肼燃料电池(铂为两极、电解液KOH溶液)总反应方程式 N2H4+ O2=N2+2H2O正极: O2+ 2H2O + 4e-= 4OH—负极:N2H4+4OH—-4e-= N2+4H2O五、甲烷燃料电池1.碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)总反应方程式 CH4+2KOH+ 2O2= K2CO3+ 3H2O 正极: 2O2+ 2H2O + 8e-= 8OH—负极: CH4+10OH—-8e-= CO32-+7H2O2、酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)总反应方程式 CH4+2O2= CO2+ 2H2O正极: 2O2+ 8e-+ 8H+= 4H2O 负极: CH4-8e-+ 2H2O = 8H++ CO2六、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)总反应方程式 C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O正极: 5O2 + 20e-+ 10CO2 = 10CO32- (还原反应)负极: C3H8 - 20e-+ 10CO32-= 3CO2 + 4H2O (氧化反应)2、酸性电解质(电解液H2SO4溶液)总反应方程式 C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O正极: 5O2 + 20e-+ 26H+= 10H2O (还原反应)负极: C3H8 - 20e-+ 6H2O = 3CO2+ 20 H+(氧化反应)3、碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)总反应方程式 C3H8 + 5O2 +6KOH = 3 K2CO3 + 7H2O正极: 5O2+ 20e-+ 10H2O = 20OH— (还原反应)负极: C3H8 - 20e-+ 26 OH—= 3CO32-+ 17H2O (氧化反应)七、乙烷燃料电池(铂为两极、电解液KOH溶液)总反应方程式 2C2H6 + 7O2 + 8KOH = 4K2CO3 + 10H2O正极: 7O2+ 28e-+ 14H2O = 28OH— (还原反应)负极: 2C2H6 - 28e-+ 36 OH—= 4CO32-+ 24H2O (氧化反应)电解池反应1、惰性电极条件下电解化学方程式:2NaCl+2H2O 电解2NaOH+H2↑+Cl2↑离子方程式: 2Cl-+2H2O电解2OH-+H2↑+Cl2↑阴极:2H++2e-=H2↑阳极:2Cl--2e-=Cl2↑化学方程式:2CuSO4+2H2O 电解2Cu↓+O2↑+2H2SO4 离子方程式:2Cu2++2H2O电解2Cu↓+O2↑+4H+阴极:2Cu2++ 4e-=2Cu↓阳极:4OH--4e-=O2↑+2H2O化学方程式:CuCl2电解Cu+Cl2↑离子方程式:Cu2++2Cl-电解Cu↓+Cl2↑阴极:Cu2++2e-=Cu↓阳极:2Cl--2e-=Cl2↑化学方程式:2H2O 电解2H2↑+O2↑阴极: 4H++4e-=2H2↑阳极:4OH--4e-=O2↑+2H2O2、电镀:镀件作阴极,被镀金属作阳极,被镀金属的含氧酸盐作电解质溶液镀铜:CuSO4电镀液镀件(-) Cu2++2e-=Cu↓纯铜(+) Cu–2e-=Cu2+镀锌:ZnSO4电镀液镀件(-) Zn2++2e-=Zn↓纯锌(+) Zn–2e-=Zn2+镀银:AgNO3电镀液镀件(-) Ag++e-=Ag↓纯银(+) Ag–e-=Ag+镀镍:NiSO4电镀液镀件(-) Ni2++2e-=Ni↓纯镍(+) Ni–2e-=Ni2+3、熔融状态下的电解化学方程式:2NaCl(熔融)电解2Na+Cl2↑离子方程式:2Na++2Cl-(熔融)电解2Na+Cl2↑阴极:2Na++2e-=2Na 阳极:2Cl--4e-=Cl2↑化学方程式:2Al2O3(熔融) 电解4Al+2O2↑离子方程式:4Al3++6O2-熔融电解Na3AlF6 4Al+3O2↑阴极:4Al3++12e-=4Al 阳极:6O2--12e-=3O2↑。
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-==4OH化学方程式 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(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 + MnOOH7、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 + 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+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–+ 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 +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—PbO 2 电解液— 浓硫酸) 放电时 负极: Pb -2e -+SO 42-=PbSO 4正极: PbO 2+2e -+4H ++SO 42-=PbSO 4+2H 2O充电时 阴极: PbSO 4 + 2H + + 2e -== Pb+H 2SO 4阳极: PbSO 4 + 2H 2O - 2e -== PbO 2 + H 2SO 4 + 2H +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正极: NiO 2 + 2H 2O + 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 + 2H 2O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 +正极: FePO 4 + Li + + e —== LiFePO 4充电时: 阴极: Li + + e —== Li阳极: LiFePO 4-e —== FePO 4 + Li +总化学方程式 FePO 4 + Li 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正极: 2NiOOH + 2e — + 2H 2O == 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 + 2H 2O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正极: 6NiOOH +6e —+ 6H 2O ==6 Ni(OH)2 + 6OH– 充电时 阴极: LaNi 5 +6e —+ 6H 2O== LaNi 5H 6+ 6OH– 阳极: 6 Ni(OH)2 -6e —+ 6OH –== 6NiOOH + 6H 2O总化学方程式 LaNi 5H 6 + 6NiOOH 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正极:2FeO 42— +6e -+ 8H 2O ==2 Fe (OH)3 + 10OH –充电时 阴极:3Zn(OH)2 +6e -==3Zn + 6 OH –阳极:2Fe(OH)3 -6e -+ 10OH –==2FeO 42—+ 8H 2O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+ 正极: Li (1-x)CoO 2 + xe - + x Li + == LiCoO 2充电时 阴极: Li (1-x)C 6 + x Li + + xe - =LiC 6阳极: LiCoO 2 – xe - = Li (1-x)CoO 2 + x Li +总反应方程式 Li (1-x)CoO 2 + LiC 6 放电 LiCoO 2 + Li (1-x)C 6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:H 2 – 2e - + 2OH —=== 2H 2O正极:O 2 + H 2O + 4e - === OH —总反应方程式 ?2H 2 + O 2 === 2H 2O2、电解质是H 2SO 4溶液(酸性电解质) 负极:H 2 –2e - === 2H +正极:O 2 + 4H + + 4e - === 2H 2O 总反应方程式? 2H 2 + O 2 === 2H 2O3、电解质是NaCl 溶液(中性电解质) ? ?? 负极:H 2 – 2e - === 2H +正极:O 2 + H 2O + 4e - === 4OH —总反应方程式? 2H 2 + O 2 === 2H 2O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:3O 2 + 12e - + 6H 20=== 12OH- ? 负极:2CH 3OH – 12e - + 16OH —? === 2CO 32- +12H 2O 总反应方程式 2CH 3OH + 3O 2 + 4KOH === 2K 2CO 3 + 6H 2O ?2. 酸性电解质(铂为两极、电解液H 2SO 4溶液)正极:3O 2 + 12e -- + 12H +== 6H 2O (还原反应)负极:2CH 3OH –12e - +2H 2O==12H ++2CO 2总反应式 2CH 3OH + 3O 2 === 2CO 2 + 4H 2O三、CO 燃料电池1、熔融盐(铂为两极、Li 2CO 3和Na 2CO 3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 = 2CO22、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 + 3H2O2、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 + 4H2O2、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 + 4H2O3、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。
常见的原电池电极反应式的书写1、伏打电池:负极—Zn,正极—Cu,电解液—H 2SO 4负极: Zn –2e -==Zn 2+ 正极: 2H ++2e -==H 2↑ 总反应离子方程式 Zn + 2H + == H 2↑+ Zn 2+2、铁碳电池析氢腐蚀:负极—Fe,正极—C,电解液——酸性负极: Fe –2e -==Fe 2+ 正极:2H ++2e -==H 2↑ 总反应离子方程式 Fe+2H +==H 2↑+Fe 2+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: 2Fe –4e -==2Fe 2+ 正极:O 2+2H 2O+4e -==4-OH 总反应化学方程式:2Fe+O 2+2H 2O==2FeOH 24FeOH 2+O 2+2H 2O==4FeOH 3 ;2FeOH 3==Fe 2O 3 +3 H 2O 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: 4Al –12e -==4Al 3+ 正极:3O 2+6H 2O+12e -==12-OH 总反应化学方程式: 4Al+3O 2+6H 2O==4AlOH 3 海洋灯标电池5、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 -==4Al 3+ 正极 :3O 2+6H 2O+12e -==12OH -总反应式为: 4Al+3O 2+6H 2O===4AlOH 3 铂网增大与氧气的接触面海洋灯标电池 6、普通锌锰干电池:负极——Zn,正极——碳棒,电解液——NH 4Cl 糊状物负极:Zn –2e -==Zn 2+正极:2MnO 2+2NH 4++2e -==Mn 2O 3 +2NH 3+H 2O 总反应化学方程式:Zn+2NH 4Cl+2MnO 2=ZnCl 2+Mn 2O 3+2NH 3+H 2O 7、碱性锌锰干电池:负极——Zn,正极——碳棒,电解液KOH 糊状物负极:Zn + 2OH – 2e -== ZnOH 2 正极:2MnO 2 + 2H 2O + 2e -==2MnOOH +2OH-总反应化学方程式:Zn +2MnO 2 +2H 2O == ZnOH 2 + MnOOH8、银锌电池:负极——Zn,正极--Ag 2O,电解液NaOH负极:Zn+2OH -–2e -== ZnO+H 2O 正极 :Ag 2O + H 2O + 2e -== 2Ag + 2OH - 总反应化学方程式: Zn + Ag 2O == ZnO + 2Ag 9、镁铝电池:负极--Al,正极--Mg,电解液KOH负极Al : 2Al + 8OH -+6e - = 2AlO 2-+4H 2O 正极Mg : 6H 2O + 6e - = 3H 2↑+6OH –总反应化学方程式: 2Al + 2OH - + 2H 2O = 2AlO 2-+ 3H 2↑10、一次性锂电池:负极--金属锂,正极--石墨,电解液:LiAlCl 4-SOCl 2负极 :8Li -8e -=8 Li + 正极 :3SOCl 2+8e -=SO 32-+2S +6Cl - 总反应化学方程式 8Li + 3SOCl 2 === Li 2SO 3 + 6LiCl + 2S1、铅蓄电池:负极—Pb 正极—PbO 2 电解液— 稀硫酸放电时:负极: Pb -2e -+SO 42-==PbSO 4 正极: PbO 2+2e -+4H ++SO 42-==PbSO 4+2H 2O总化学方程式 Pb +PbO 2 + 2H 2SO 4==2PbSO 4+2H 2O2、镍镉电池负极--Cd 、正极—NiOOH 、电解液: KOH 溶液放电时 负极: Cd -2e — + 2 OH – == CdOH 2正极: 2NiOOH + 2e —+ 2H 2O == 2NiOH 2+ 2OH–总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O===CdOH 2 + 2NiOH 2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;电极反应式书写,先写正极,再写负极; 1、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H 2,正极通入 O2,总反应为:2H 2 + O 2 === 2H 2O 电极反应特别要注意电解质,有下列四种情况,但总反应式均相同:1电解质是KOH 溶液碱性电解质负极:2H 2 – 4e - + 4OH — === 4H 2O 正极:O 2 + 2H 2O + 4e - === 4OH — 总反应方程式:2H 2 + O 2 === 2H 2O 2电解质是H 2SO 4溶液酸性电解质负极:2H 2 –4e - === 4H + 正极:O 2 + 4H + + 4e - === 2H 2O总反应方程式 2H 2 + O 2 === 2H 2O 3电解质是NaCl 溶液中性电解质负极:2H 2 – 4e - === 4H + 正极:O 2 + 2H 2O + 4e - === 4OH —NiOH 2+CdOH 2总反应方程式 2H2 + O2=== 2H2O4电解质为熔融K2CO3盐负极:2H2– 4e-+2CO32- === 2CO2↑+2H2O 正极:O2+ 4e-+2CO2=== 2CO32—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+ 和OH-—4、酸性溶液反应物、生成物中均无O H-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:3O2 + 12e- + 6H2O=== 12OH-负极:2CH3OH – 12e-+ 16OH—=== 2CO32-+12H2O总反应化学方程式:2CH3OH + 3O2+ 4KOH=== 2K2CO3+ 6H2O总反应离子方程式:2CH3OH + 3O2+ 4OH-=== 2CO32-+ 6H2O2酸性电解质铂为两极、电解液H2SO4溶液正极:3O2 + 12e-+ 12H+ == 6H2O 负极:2CH3OH –12e-+2H2O==12H++2CO2总反应式 2CH3OH + 3O2=== 2CO2+ 4H2O3、CO燃料电池总反应方程式均为: 2CO + O2 = 2CO21熔融盐铂为两极、Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质,CO入负极,空气与CO2的混合气入正极正极: O2 + 4e-+ 2CO2= 2CO32-负极: 2CO+2CO32-– 4e-==4CO22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+4、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- == 8OH—负极: CH4+ 10OH—-8e- == CO32- + 7H2O总反应方程式: CH4 + 2KOH+ 2O2=== K2CO3+ 3H2O2、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常见的电解池电极反应式的书写电解方程式的实例用惰性电极电解:电镀铜、精炼铜比较电解、电离和电镀的区别。