常见原电池及电解池方程式.docx

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常见的原电池电极反应式的书写

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)(根据介质选择合适的离子,配平电 选离子,配电荷 荷,使符合电荷守)(通常介质为水溶液,可选用水配平质量守恒) 巧用水,配个数

一、一次电池

1、伏打电池:(负极一Zn,正极一Cu,电解液一HbSQ)

总反应离子方程式 Zn + 2H == H2 T + Zn

2、铁碳电池(析氢腐蚀):(负极一Fe,正极一C,电解液一一酸性)

负极:Fe - 2e ==Fe 正极:2H+2e ==H T + 2+

总反应离子方程式 Fe+2H ==f T +Fe

3、铁碳电池(吸氧腐蚀):(负极一Fe,正极一C,电解液一一中性或碱性) 负极:2Fe - 4e ==2Fe 正极:Q+2HQ+4e ==4QH 总反应化学方程式:2Fe+Q+2H2Q==2Fe(QH》 4Fe(QH)2+Q+2H2O==4Fe(QH》;2Fe(QH)s==Fe2Q3 +3 H2Q (铁锈的生成过程)

4、 铝镍电池:(负极一Al,正极一Ni,电解液一一NaCI溶液) 负极:4Al - 12e_ ==4Al3+ 正极:3Q+6H2O+12e一==12OH 总反应化学方程式: 4AI+3O2+6H2O==4AI(OH)3 (海洋灯标电池) 5、铝-空气-海水(负极一一铝,正极一一石墨、铂网等能导电的惰性材料,电解液一一海水) 负极:4Al _ 12e_ ==4A|3+ 正极:3Q2+6F2O+12e ==12OH 总反应式为:4AI+3O 2+6HO===4AI(OH)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:(负极一一Zn,正极一一碳棒,电解液一一 NHCI糊状物) 负极:Zn-2e ==Zn 正极:2Mn Q+2NT+2e ==MnQ +2NH3+HO 总反应化学方程式: Zn+2NHCI+2M nQ=Z nCl2+MnO3+2NH+H2O 7、碱性锌锰干电池:(负极一一Zn,正极一一碳棒,电解液 KQH糊状物) 负极:Zn + 2OH - 2e _== Zn(OH) 2 正极:2MnO+ 2H2O + 2e ==2MnO(OH)+2OH 总反应化学方程式: Zn +2MnO +2H2O == Zn(OH) 2 + MnO(OH) 8、银锌电池:(负极一一Zn,正极一一AgO,电解液NaOH ) 负极:Zn+2OH - 2e == ZnO +HO 正极:A@O + H2O + 2e == 2Ag + 2OH _ 总反应化学方程式: Zn + Ag 2O == ZnO + 2Ag 9、镁铝电池:(负极一一AI,正极一一Mg电解液KOH 负极(AI) : 2AI + 8OH 一 + 6e = 2AIO 2一 +4HO 正极(Mg): 6H2O + 6e _ = 3H2 T +6OH 总反应化学方程式: 2AI + 2OH _ + 2H2O = 2AIO 2 + 3H2 T 10、一次性锂电池: (负极一一金属锂,正极一一石墨,电解液: LiAICI 4 SOCI2) 负极:8Li _ 8e = 8 Li 正极:3SOC2 + 8e = SO + 2S+ 6CI 总反应化学方程式 8Li + 3SOCI2 === Li 2SO + 6LiCI + 2S 二、二次电池(又叫蓄电池或充电电池)

1、铅蓄电池:(负极一Pb正极一PbO电解液一稀硫酸) 放电时:负极: Pb _ 2e + SO ==PbSO 正极:PbQ+ 2e + 4H + SO ==PbSO+ 2H2O 总化学方程式 Pb + PbO + 2H 2SO==2PbSO+2HO 2、镍镉电池(负极一一Cd、正极一NiOOH电解液:KOH溶液) Ni(OH) 2+Cd(OH)2放电时负极:Cd _ 2e— + 2 OH- = = Cd(OH)2 正极:2NiOOH + 2e— + 2H2O == 2Ni(OH) 2+ 2OH「

总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2Q===Cd(OH2 + 2Ni(OH) 2

三、燃料电池: 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 H2,正极通入02,总反应为:2H2 + 0 2 = ==2H2O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K0H溶液(碱性电解质) 负极:2H2 - 4e — + 40H — === 4H 20 正极:C2 + 2H 20 + 4e — === 40H — 总反应方程式: 2H2 + 0 2 === 2H 20 (2 )电解质是H2SQ溶液(酸性电解质) 负极:2H2 - 4e === 4H+ 正极:Q + 4H+ + 4e === 2H 2O 总反应方程式 2H 2 + 0 2 === 2H 20 (3) 电解质是NaCI溶液(中性电解质) 负极:2H2 - 4e === 4H * 正极:0 + 2H 20 + 4e === 40H 总反应方程式 2H 2 + 0 2 === 2H 20 (4) 电解质为熔融 &C0 (盐) 负极:2H2 - 4e 一 +2C02 「=== 2C02? +2H20 正极:Q + 4e 一 +2C0 === 2C0s2— 总反应方程式 2H 2 + 0 2 === 2H 20 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 3、中性溶液反应物中无 H和0H— 4、酸性溶液反应物、生成物中均无 0H 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 K0H溶液) 正极:3Q + 12e + 6H 20=== 120H 负极:2CH0H - 12e + 160H === 2CQ +12H20 总反应化学方程式: 2CH0H + 302 + 4K0H=== 2©C0 + 6出0 总反应离子方程式: 2CH0H + 302 + 40H === 2CQ2— + 6 出0

  • (2) 酸性电解质(铂为两极、电解液 HbSQ溶液) 正极:302 + 12e _ + 12H+ == 6H2O 负极:2CH0H - 12e_ +2H0==12H+2C0 总反应式 2CH 30H + 302 === 2CQ + 4H 20

  • 3、 C0燃料电池 (总反应方程式均为: 2C0 +02= 2CQ)

  • (1)熔融盐(铂为两极、Li 2C0和NaaC0的熔融盐作电解质, C0入负极,空气与 C0的混合气入正极) 正极:02 + 4e _ + 2CQ = 2C032 _ 负极:2C0 + 2C02 _ - 4e _ ==4C0

(2) 酸性电解质(铂为两极、电解液 HLSQ溶液) 正极:02 + 4e _ + 4H+ == 2H20 负极:2C0 - 4e _ + 2H 20== 2C0 +4H+

  • 4、甲烷燃料电池
  1. 碱性电解质(铂为两极、电解液 K0H溶液) 正极:202 + 2H 20 + 8e _ == 80H — 负极:CH4 + 100H — — 8e_ == C032_ + 7H 20 总反应方程式: CH4 + 2K0H+ 202 === K 2C0 + 3H 20

2、酸性电解质(铂为两极、电解液 HbSQ溶液) 正极:202 + 8e _ + 8H+ == 4H 20 负极:CH — 8e _ + 2H 20 == 8H+ + C02 总反应方程式 CH 4 + 20 2 === C02 + 2H 20

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