高中化学电池反应大全.docx

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高中化学电池反应大全

高中化学电池反应大全

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（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）32Fe（OH）3==Fe2O3+3H2O（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（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+2OH－（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+2OH－（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）

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+8OH–-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－＝8Li+（氧化反应）

正极：

3SOCl2＋8e－＝SO32－＋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）

放电时负极：

Pb－2e－＋SO42－=PbSO4（氧化反应）

正极：

PbO2＋2e－＋4H＋＋SO42－=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—NiO2、电解质溶液为KOH溶液）

放电时负极：

Fe－2e—+2OH–==Fe（OH）2（氧化反应）

正极：

NiO2+2H2O+2e—==Ni（OH）2+2OH–（还原反应）

充电时阴极：

Fe（OH）2+2e—==Fe+2OH–（还原反应）

阳极：

Ni（OH）2－2e—+2OH–==NiO2+2H2O（氧化反应）

总化学方程式Fe+NiO2+2H2OFe（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+（氧化反应）

正极：

FePO4+Li++e—==LiFePO4（还原反应）

充电时：

阴极：

Li++e—==Li（还原反应）

阳极：

LiFePO4－e—==FePO4+Li+（氧化反应）

总化学方程式FePO4+LiLiFePO4

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—+2OH–==Cd（OH）2（氧化反应）

Ni（OH）2+Cd（OH）2正极：

2NiOOH+2e—+2H2O==2Ni（OH）2+2OH–（还原反应）充电时阴极：

Cd（OH）2+2e—==Cd+2OH–（还原反应）

阳极：

2Ni（OH）2－2e—+2OH–==2NiOOH+2H2O（氧化反应）

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：

LaNi5H6－6e—+6OH–==LaNi5+6H2O（氧化反应）

正极：

6NiOOH+6e—+6H2O==6Ni（OH）2+6OH–（还原反应）

充电时阴极：

LaNi5+6e—+6H2O==LaNi5H6+6OH–（还原反应）

阳极：

6Ni（OH）2－6e—+6OH–==6NiOOH+6H2O（氧化反应）

总化学方程式LaNi5H6+6NiOOHLaNi5+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-+6OH–==3Zn（OH）2（氧化反应）

正极：

2FeO42—+6e-+8H2O==2Fe（OH）3+10OH–（还原反应）

充电时阴极：

3Zn（OH）2+6e-==3Zn+6OH–（还原反应）

阳极：

2Fe（OH）3－6e-+10OH–==2FeO42—+8H2O（氧化反应）

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+xLi+（氧化反应）

正极：

Li（1-x）CoO2+xe-+xLi+==LiCoO2（还原反应）

充电时阴极：

Li（1-x）C6+xLi++xe-＝LiC6（还原反应）

阳极：

LiCoO2–xe-＝Li（1-x）CoO2+xLi+（氧化反应）

总反应方程式Li（1-x）CoO2+LiC6LiCoO2+Li（1-x）C6

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。

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。

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）

正极：

O2+4H++4e-===2H2O（还原反应）

总反应方程式2H2+O2===2H2O

3、电解质是NaCl溶液（中性电解质）

负极：

H2–2e-===2H+（氧化反应）

正极：

O2+H2O+4e-===4OH—

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OH-

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-（还原反应）

负极：

2CH3OH–12e-+16OH—===2CO32-+12H2O（氧化反应）

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）（注：

乙醇燃料电池与甲醇

负极：

2CH3OH–12e-+2H2O==12H++2CO2（氧化反应）燃料电池原理基本相）

总反应式2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O（氧化反应）

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，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--（还原反应）

负极：

2CO＋2CO32-–4e-==4CO2（氧化反应）

2、酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）

正极：

O2+4e--+4H+==2H2O（还原反应）

负极：

2CO–4e-+2H2O==2CO2+4H+（氧化反应）

四、肼燃料电池（铂为两极、电解液KOH溶液）

正极：

O2+2H2O+4e-==4OH—（还原反应）

负极：

N2H4+4OH—--4e-==N2+4H2O（氧化反应）

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-==8OH—（还原反应）

负极：

CH4+10OH—--8e-==CO32-+7H2O（氧化反应）

总反应方程式CH4+2KOH+2O2===K2CO3+3H2O