高中常见的原电池电极反应式的书写
一、一次电池
1、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性) 负极: Fe–2e==Fe
+- 正极: 2H+2e==H2↑
+2+
离子方程式 Fe+2H==H2↑+Fe
2、铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液 中性或碱性) 负极: 2Fe–4e==2Fe
-正极: O2+2H2O+4e==4OH?
化学方程式 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程)
3、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 + MnOOH 4、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 + 2Ag
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+
-
–
---2+
-2+
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)
6、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
-2--
正极 :3SOCl2+8e=SO3+2S+6Cl
化学方程式 8Li+ 3SOCl2 === Li2SO3 + 6LiCl + 2S 二、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)
-
+
放电时 负极: Pb-2e+SO4=PbSO4
-+2-
正极: PbO2+2e+4H+SO4=PbSO4+2H2O
+ - 充电时 阴极: PbSO4 + 2H+ 2e== Pb+H2SO4
-+
阳极: PbSO4 + 2H2O - 2e== PbO2 + H2SO4 + 2H
总化学方程式 Pb+PbO2 + 2H2SO4
放电充电-2-
2PbSO4+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
—–
正极: NiO2 + 2H2O + 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 + 2H2O 总化学方程式 Fe + NiO 2+ 2H2O
放电充电—
–
Fe (OH)2 + Ni(OH)2
3、LiFePO4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
+—
正极: FePO4 + Li + e== LiFePO4
+—
充电时: 阴极: Li + e== Li
—+
阳极: LiFePO4-e== FePO4 + Li 总化学方程式 FePO4 + Li
三、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:H2 – 2e + 2OH === 2H2O
-—
正极:O2 + H2O + 4e === OH
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
正极:O2 + 4H + 4e === 2H2O
+
-
-+
-—
—
+
放电充电 LiFePO4
总反应方程式 2H2 + O2 === 2H2O (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:3O2 + 12e + 6H20=== 12OH 负极:2CH3OH – 12e+ 16OH
-
—
--
2-
=== 2CO3 +12H2O
总反应方程式 2CH3OH + 3O2 + 4KOH === 2K2CO3 + 6H2O 2. 酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)
正极:3O2 + 12e+ 12H== 6H2O (还原反应)
- +
负极:2CH3OH –12e+2H2O==12H+2CO2
--
+
总反应式 2CH3OH + 3O2 === 2CO2 + 4H2O
(三)CO燃料电池
1、熔融盐(铂为两极、Li2CO3和Na2CO3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)
- 2--正极: O2 + 4e+ 2CO2 = 2CO3 2--
负极: 2CO+2CO3 – 4e==4CO2 总反应式: 2CO + O2 = 2CO2 (四)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 == CO3 + 7H2O
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: 2O2 + 8e+ 8H == 4H2O 负极: CH4 -- 8e + 2H2O == 8H + CO2 总反应方程式 CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O
-+
-
+ —
-2--
—