2022年高中常见的电池的电极反应式的书写参照 .pdf

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1、高中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）。选离子，配电荷（根据介质选择合适的离子，配平电荷，使符合电荷守）。巧用水，配个数（通常介质为水溶液，可选用水配平质量守恒）一次电池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 )

2、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 OH(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) 负极：4Al 12e-=4Al3+ (氧化反应 ) 正极： 3O2+6H2O+12e-=12 OH (还原反应 ) 化

3、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+2NH36、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 +

4、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 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 8、铝 空气 海水 （负极 -铝、正极

5、 -石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液-海水）负极 ：4Al12e=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 + 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+ 3H210、锂电池一型：（负极 -金属锂、正极 -石墨、电解液LiAlCl4

6、-SOCl2）负极 ：8Li 8e8 Li + (氧化反应 )正极 ：3SOCl28eSO322S6Cl（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：Pb2eSO42=PbSO4(氧化反应 ) 正极：PbO22e4HSO42=PbSO42H2O (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PbPbO

7、2 + 2H2SO4充电放电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：Fe2e+ 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)22e+ 2 OH = NiO 2 + 2H2O (氧化反应 ) 总化学方程式Fe + NiO 2+ 2H2O充电放电Fe (OH)2 + Ni(OH)23、LiFePO4电池 （正极 LiFePO4，负极 石墨，

8、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：LiFePO4e= FePO4 + Li+(氧化反应 ) 总化学方程式FePO4 + Li 充电放电LiFePO44、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 ) 正极：2NiOOH + 2e+ 2H2O = 2Ni(OH)2+ 2OH(还原反应 )充电时阴极：Cd(OH)2 + 2e

9、= Cd + 2 OH(还原反应 ) 阳极： 2 Ni(OH)2 2e+ 2 OH = 2NiOOH + 2H2O (氧化反应 ) 总化学方程式Cd + 2NiOOH + 2H2O充电放电Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2Ni(OH)2+Cd(OH)2正极：2NiOOH + 2e+ 2H2O = 2Ni(OH)2+ 2OH(还原反应 )名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 5、氢 -镍电池：（负极 -LaNi5储氢合

10、金、正极NiOOH 、电解质 KOH+LiOH ）放电时负极：LaNi5H 6 6e+ 6OH= LaNi5 + 6H2O (氧化反应 ) 正极：6NiOOH + 6e+ 6H2O =6 Ni(OH)2 + 6OH(还原反应 ) 充电时阴极：LaNi5 +6e+ 6H2O= 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 充电放电LaNi5 + 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

11、 OH= 3 Zn(OH)2 (氧化反应 ) 正极： 2FeO42+6e-+ 8H2O =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)36e-+ 10OH=2FeO42+ 8H2O (氧化反应 ) 总化学方程式3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O充电放电3Zn(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

12、: 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 充电放电LiCoO2 + 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

13、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+ (

14、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-名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 3、

15、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

16、 )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：2CO2CO32- 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 )

17、 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- = 8 OH(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 2、酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）正极：2O2 + 8e

18、- + 8H+ = 4H2O (还原反应 ) 负极：CH4 - 8e- + 2H2O = 8H+ + CO2 (氧化反应 ) 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- (还原反应 )负极： C3H8 - 20e-+ 10CO32- = 3CO2 + 4H2O (氧化反应 ) 总反应方程式C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O 2、酸性电解质（电解液 H2SO4溶液）正极：5O2

19、 + 20e- + 26H+ = 10H2O (还原反应 )负极： C3H8 - 20e- + 6H2O = 3CO2+ 20 H+ (氧化反应 ) 总反应方程式C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O 3、碱性电解质（铂为两极、电解液KOH 溶液）正极： 5O2+ 20e- + 10H2O = 20OH(还原反应 ) 负极： C3H8 - 20e-+ 26 OH= 3CO32-+ 17H2O (氧化反应 ) 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 = 28

20、OH(还原反应 ) 负极： 2C2H6 - 28e-+ 36 OH= 4CO32-+ 24H2O (氧化反应 ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 总反应方程式2C2H6 + 7O2 + 8KOH = 4K2CO3 + 10H2O 几种常见的“燃料电池”的电极反应式的书写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。燃料电池有很多，

21、下面主要介绍几种常见的燃料电池，希望达到举一反三的目的。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）负极发生的反应为：H2 + 2e- = 2H+ ,2H+ + 2OH- = 2H2O,所以：负极的电极反应式为：H2 2e- + 2OH- = 2H2O ；正极是 O2 得到电子，即：O2 + 4e- = 2O2- ， O2- 在碱性条件下不能单独存在，只能结合H2O 生成 OH-即： 2O2- + 2H2O = 4OH

22、- ，因此，正极的电极反应式为：O2 + H2O + 4e- = 4OH- 。2电解质是H2SO4 溶液（酸性电解质）负极的电极反应式为：H2 +2e- = 2H+ 正极是 O2 得到电子，即：O2 + 4e- = 2O2- ，O2- 在酸性条件下不能单独存在，只能结合H+生成 H2O即： O2- + 2 H+ = H2O ，因此正极的电极反应式为：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O(O2 + 4e- = 2O2- ，2O2- + 4H+ = 2H2O) 3. 电解质是NaCl 溶液（中性电解质）负极的电极反应式为：H2 +2e- = 2H+ 正极的电极反应式为：O2 + H2O +

23、4e- = 4OH- 说明：1.碱性溶液反应物、生成物中均无H+ 2.酸性溶液反应物、生成物中均无OH- 3.中性溶液反应物中无H+ 和 OH- 4.水溶液中不能出现O2- 二、甲醇燃料电池甲醇燃料电池以铂为两极,用碱或酸作为电解质：1 碱性电解质（ KOH 溶液为例）总反应式： 2CH4O + 3O2 +4KOH= 2K2CO3 + 6H2O 正极的电极反应式为：3O2+12e- + 6H20=12OH- 负极的电极反应式为：CH4O -6e-+8OH- = CO32-+ 6H2O 2. 酸性电解质（ H2SO4 溶液为例）总反应 : 2CH4O + 3O2 = 2CO2 + 4H2O 正极

24、的电极反应式为：3O2+12e-+12H+ = 6H2O 负极的电极反应式为：2CH4O-12e-+2H2O = 12H+ 2CO2 说明：乙醇燃料电池与甲醇燃料电池原理基本相同名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 三、甲烷燃料电池甲烷燃料电池以多孔镍板为两极,电解质溶液为KOH ，生成的CO2 还要与KOH 反应生成K2CO3 ，所以总反应为：CH4 + 2KOH+ 2O2 = K2CO3 + 3H2O。负极发生的反

25、应：CH4 8e- + 8OH- =CO2 + 6H2O CO2 + 2OH- = CO32- + H2O ，所以：负极的电极反应式为：CH4 + 10 OH- + 8e- = CO32- + 7H2O 正极发生的反应有：O2 + 4e- = 2O2- 和 O2- + H2O = 2OH- 所以：正极的电极反应式为：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 说明：掌握了甲烷燃料电池的电极反应式，就掌握了其它气态烃燃料电池的电极反应式四、铝空气海水电池我国首创以铝空气海水电池作为能源的新型海水标志灯，以海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断被氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光。电源负极材料为：铝；电源正极材料为：石墨、铂网等能导电的惰性材料。负极的电极反应式为：4Al12e=4Al3+ ；正极的电极反应式为：3O2+6H2O+12e=12OH 总反应式为：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3 说明 :铝板要及时更换,铂做成网状是为了增大与氧气的接触面积. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -