高中常见的原电池电极反应式的书写(教师卷)
一次电池
1、伏打电池:(负极—Zn、正极—Cu、电解液—H2SO4)
-2++- 负极: Zn–2e==Zn (氧化反应) 正极: 2H+2e==H2↑ (还原反应) + 2+
离子方程式 Zn + 2H== H2↑+ Zn
2、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性)
-2++- 负极: Fe–2e==Fe (氧化反应) 正极:2H+2e==H2↑ (还原反应) +2+
离子方程式 Fe+2H==H2↑+Fe (析氢腐蚀)
3、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液 中性或碱性)
-2+-负极: 2Fe–4e==2Fe (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)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)
-3+-负极: 4Al–12e==4Al (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)
-2++-负极:Zn–2e==Zn (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 + 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 + 2 OH (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)
-3+
负极 :4Al-12e==4Al (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+ 3H2
10、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)
-2--
正极 :3SOCl2+8e=SO3+2S+6Cl (还原反应)
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—PbO2 电解液— 浓硫酸)
-2-
放电时 负极: Pb-2e+SO4=PbSO4 (氧化反应)
-+2-
正极: PbO2+2e+4H+SO4=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—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: NiO2 + 2H2O + 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 + 2H2O (氧化反应)
总化学方程式 Fe + NiO 2+ 2H2O (OH)2 + Ni(OH)2
3、LiFePO+
4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)
正极: FePO+—
4 + Li + e== LiFePO4 (还原反应)
充电时: 阴极: Li+ + e—
== Li (还原反应)
阳极: LiFePO—== FePO+
4-e4 + Li (氧化反应)
总化学方程式 FePO4 + Li
4、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) Ni(OH)2+Cd(OH)2
正极: 2NiOOH + 2e— + 2H–
2O == 2Ni(OH)2+ 2OH(还原反应)
充电时 阴极: Cd(OH)—== Cd + 2 OH–
2 + 2e(还原反应)
阳极:2 Ni(OH) -2e—+ 2 OH–
2 == 2NiOOH + 2H2O (氧化反应)
Fe
4
LiFePO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)放电时 负极: LaNi6e—+ 6OH–
5H 6-== LaNi5 + 6H2O (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 +6e—+ 6H–
52O== LaNi5H 6+ 6OH(还原反应)
阳极: 6 Ni(OH)—–
2 -6e+ 6OH== 6NiOOH + 6H2O (氧化反应)
总化学方程式 LaNi5H 6 + 6NiOOH 6Ni(OH)2
6、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:2FeO2— -–
4+6e+ 8H2O ==2 Fe (OH)3 + 10OH(还原反应) 充电时 阴极:3Zn(OH)-==3Zn + 6 OH–
2 +6e (还原反应) 阳极:2Fe(OH) -6e-+ 10OH–==2FeO2—
34+ 8H2O (氧化反应) LaNi5 +
总化学方程式 3Zn + 2K2FeO4 +
8H2O3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH
7、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 LiCoO2 + Li(1-x)C6 燃料电池
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)
-—
负极:H2 – 2e + 2OH === 2H2O (氧化反应)
-—
正极: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)