高中化學(xué)常見原電池方程式

1、1電化腐蝕：發(fā)生原電池反應(yīng)，有電流產(chǎn)生（1）吸氧腐蝕負(fù)極：Fe2e-=Fe2+正極：O2+4e-+2H2O=4OH-總式：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O（2）析氫腐蝕： CO2+H2OH2CO3H+HCO3-負(fù)極：Fe 2e-=Fe2+正極：2H+ + 2e-=H2總式：Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2 + H2Fe(HCO3)2經(jīng)雙水解、空氣氧化、風(fēng)吹日曬得Fe2O3。常見原電池(1)一次電池堿性鋅錳電池 構(gòu)成:負(fù)極是鋅,正極是MnO2,正極是KOH工作原理:負(fù)極 Zn

2、+2OH2e=Zn(OH)2；正極:2MnO2+2H2O+2e=2MnOOH+2OH總反應(yīng)式:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2特點:比能量較高,儲存時間較長,可適用于大電流和連續(xù)放電。鈕扣式電池(銀鋅電池)鋅銀電池的負(fù)極是Zn，正極是Ag20，電解質(zhì)是KOH，總反應(yīng)方程式：Zn+Ag20=2Ag+ZnO特點：此種電池比能量大，電壓穩(wěn)定，儲存時間長，適宜小電流連續(xù)放電。鋰電池鋰電池用金屬鋰作負(fù)極，石墨作正極，電解質(zhì)溶液由四氯化鋁鋰(LiAlCl4)溶解在亞硫酰氯(SOC12)中組成。鋰電池的主要反應(yīng)為：負(fù)極：8Li8e8Li+ ；正極：3SOC12+8eSO32+2S+6

3、Cl總反應(yīng)式為：8Li+3SOC12=6LiCl+Li2SO3+2S特點：鋰電池是一種高能電池，質(zhì)量輕、電壓穩(wěn)定、工作效率高和貯存壽命長的優(yōu)點。(2)二次電池鉛蓄電池:(1)鉛蓄電池放電原理的電極反應(yīng)負(fù)極：Pb+S0422ePbSO4； 正極：Pb02+4H+S042+2ePbSO4+2H20總反應(yīng)式：Pb+PbO2+2H2SO42PbS04+2H2O(2)鉛蓄電池充電原理的電極反應(yīng)陽極：PbSO4+2H2O2e=PbO2+4H+SO42；陰極：PbSO4+2e=Pb+SO42總反應(yīng)：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4鎳一鎘堿性蓄電池構(gòu)成:放電時鎘(Cd)為負(fù)極,正極是NiO

4、(OH),電解液是KOH工作原理:負(fù)極:Cd+2OH2e=Cd(OH)2；正極:2NiO(OH)+2H2O+2e=2Ni(OH)2+2OH總反應(yīng)式:特點：電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、使用壽命長，但一般體積大、廢棄電池易污染環(huán)境。(3)燃料電池氫氧燃料電池當(dāng)用堿性電解質(zhì)時，電極反應(yīng)為：負(fù)極：2H2+40H4e4H20； 正極：02+2H20+4e40H總反應(yīng)：2H2+022H2O甲烷燃料電池該電池用金屬鉑片插入KOH溶液中作電極，在兩極上分別通甲烷和氧氣；負(fù)極：CH4+10OH8e=CO32+7H2O； 正極：2O2+4H2O+8e=8OH總反應(yīng)方程式為：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+

5、3H2OCH3OH燃料電池用導(dǎo)線相連的兩個鉑電極插入KOH溶液中，然后向兩極分別通入CH3OH和O2，則發(fā)生了原電池反應(yīng)。負(fù)極：2CH3OH +16OH12e=2CO32+12H2O； 正極：3O2+6H2O+12e=12OH總反應(yīng)方程式為：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O常用原電池方程式1CuH2SO4Zn原電池 正極： 2H+ + 2e- H2 負(fù)極： Zn - 2e- Zn2+ 總反應(yīng)式： Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 2CuFeCl3C原電池 正極： 2Fe3+ + 2e- 2Fe2+ 負(fù)極： Cu - 2e- Cu2+總反應(yīng)式： 2Fe3+ + Cu

6、 = 2Fe2+ + Cu2+3鋼鐵在潮濕的空氣中發(fā)生吸氧腐蝕 正極：O2 + 2H2O + 4e- 4OH- 負(fù)極：2Fe - 4e- 2Fe2+ 總反應(yīng)式：2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe（OH)2 4氫氧燃料電池（中性介質(zhì)） 正極：O2 + 2H2O + 4e- 4OH- 負(fù)極：2H2 - 4e- 4H+ 總反應(yīng)式：2H2 + O2 = 2H2O 5氫氧燃料電池（酸性介質(zhì)） 正極：O2 + 4H+ + 4e- 2H2O 負(fù)極：2H2 - 4e- 4H+ 總反應(yīng)式：2H2 + O2 = 2H2O 6氫氧燃料電池（堿性介質(zhì)） 正極：O2 + 2H2O + 4e- 4OH- 負(fù)極：2

7、H2 - 4e- + 4OH- 4H2O 總反應(yīng)式：2H2 + O2 = 2H2O 7鉛蓄電池（放電） 正極 (PbO2) ： PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+ PbSO4 + 2H2O 負(fù)極 (Pb) ：Pb- 2e-+ (SO4)2- PbSO4 總反應(yīng)式： Pb+PbO2+4H+ 2SO42- = 2PbSO4 + 2H2O8AlNaOHMg原電池 正極：6H2O + 6e- 3H2 + 6OH- 負(fù)極：2Al - 6e- + 8OH- 2AlO2- + 4H2O 總反應(yīng)式：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2- + 3H2 9CH4燃料電池(堿性介質(zhì)) 正極：2O2 + 4H2O + 8e- 8OH- 負(fù)極：CH4 -8e- + 10OH- CO32- + 7H2O 總反應(yīng)式：CH4 + 2O2 + 2OH- = CO32- + 3H2O 10熔融碳酸鹽燃料電池 （Li2CO3和Na2CO3熔融鹽作電解液，CO作燃料）： 正極：O2 + 2CO2 + 4e- 2CO32- (持續(xù)補(bǔ)充CO2氣體) 負(fù)極：2CO + 2CO32- - 4e- 4CO2 總反應(yīng)式：2CO + O2