電化學(xué)必備方程式(2)

1、.高中常見的原電池電極反應(yīng)式的書寫書寫過程歸納：列物質(zhì)，標(biāo)得失（列出電極上的物質(zhì)變化，根據(jù)價態(tài)變化標(biāo)明電子得失）。選離子，配電荷（根據(jù)介質(zhì)選擇合適的離子，配平電荷，使符合電荷守）。巧用水，配個數(shù)（通常介質(zhì)為水溶液，可選用水配平質(zhì)量守恒）一次電池1、伏打電池： （負(fù)極 Zn、正極 Cu、電解液 H2 SO4）負(fù)極：Zn 2e- =Zn2+( 氧化反應(yīng) )正極： 2H+2e- =H2( 還原反應(yīng) )離子方程式Zn + 2H += H2 + Zn 2+2、鐵碳電池： （負(fù)極 Fe、正極 C、電解液 H2CO弱酸性 )3負(fù)極： Fe 2e- =Fe2+( 氧化反應(yīng) )正極： 2H+2e- =H2( 還

2、原反應(yīng) )離子方程式 Fe+2H+=H2 +Fe2+( 析氫腐蝕 )3、鐵碳電池： （負(fù)極 Fe、正極 C、電解液中性或堿性 )負(fù)極： 2Fe 4e- =2Fe2+( 氧化反應(yīng) )正極： O2+2HO+4e-=4( 還原反應(yīng) )化學(xué)方程式2Fe+O+2HO=2Fe(OH)( 吸氧腐蝕)4Fe(OH)2+O2+2H2 O=4Fe(OH) 2Fe(OH)3=Fe O+3 HO( 鐵銹的生成過程 )32324. 鋁鎳電池： （負(fù)極 Al 、正極 Ni電解液 NaCl溶液、 O2 )負(fù)極： 4Al 12e-=4Al3+( 氧化反應(yīng) )-( 還原反應(yīng) )正極： 3O+6H O+12e=1222化學(xué)方程式

3、4Al+3O2+6H2 O=4Al(OH)3( 海洋燈標(biāo)電池 )5、普通鋅錳干電池：( 負(fù)極 Zn、正極 C 、電解液 NHCl 、MnO的糊狀物 )42負(fù)極： Zn2e-2+(氧化反應(yīng) )正極：+-( 還原反應(yīng) )=Zn+2H +2e =MnO+HO2MnO232化學(xué)方程式Zn+2NH4 Cl+2MnO=ZnCl2 +Mn2O3 +2NH36、堿性鋅錳干電池：（負(fù)極 Zn、正極 C、 電解液 KOH 、MnO的糊狀物）2負(fù)極： Zn + 2OH 2e - = Zn(OH) 2( 氧化反應(yīng) )正極： 2MnO + 2H2 O + 2e-（還原反應(yīng) )=2MnOOH +2 OH化學(xué)方程式Zn +

4、2MnO2+2H2O = Zn(OH) 2+ MnOOH7、銀鋅電池： ( 負(fù)極 Zn、正極 -Ag 2O、電解液 NaOH )-負(fù)極 ： Zn+2OH 2e = Zn(OH) 2 ( 氧化反應(yīng) )正極 ： Ag2 O + H 2 O + 2e - = 2Ag + 2 OH ( 還原反應(yīng) )化學(xué)方程式Zn + Ag 2O + H 2O = Zn(OH) 2 + 2Ag8、鋁空氣海水（負(fù)極 - 鋁、正極 -石墨、鉑網(wǎng)等能導(dǎo)電的惰性材料、電解液- 海水）負(fù)極 ： 4Al 12e =4Al 3+( 氧化反應(yīng) )22（還原反應(yīng) )正極 ： 3O+6HO+12e =12OH總反應(yīng)式為： 4Al+3O 2

5、+6H2 O=4Al(OH)3（鉑網(wǎng)增大與氧氣的接觸面）9、鎂 - 鋁電池（負(fù)極 -Al 、正極 -Mg電解液 KOH）負(fù)極 (Al) ： 2Al + 8 OH- 6e- 2AlO( 氧化反應(yīng) )2 +4H2O正極 (Mg）： 6H2O + 6e-（還原反應(yīng) ) 3H 2 +6OH化學(xué)方程式： 2Al + 2OH+ 2H2 O 2AlO+ 3H2210、鋰電池一型： （負(fù)極 - 金屬鋰、正極 - 石墨、電解液 LiAlCl 4-SOCl 2 ）負(fù)極 ： 8Li 8e 8 Li+( 氧化反應(yīng) )正極 ： 3SOCl8e2 2S 6Cl（還原反應(yīng) )SO23;.化學(xué)方程式8Li 3SOCl2= L

6、i2SO 6LiCl 2S ，3二次電池（ 又叫蓄電池或充電電池）1、鉛蓄電池： （負(fù)極 Pb正極 PbO電解液濃硫酸）2放電時負(fù)極：Pb 2e2 =PbSO( 氧化反應(yīng) )SO44正極：2 ( 還原反應(yīng) )PbO 2e 4H SO=PbSO2H O2442充電時陰極：PbSO4+ 2H+2e-=Pb+HSO( 還原反應(yīng) )24陽極：42O 2e-224+( 氧化反應(yīng) )PbSO + 2H= PbO+ H SO + 2H總化學(xué)方程式Pb PbO2+ 2H2 SO42PbSO4+2HO2、鐵 - 鎳電池： （負(fù)極 - Fe、正極 NiO2 、電解質(zhì)溶液為 KOH溶液）放電時負(fù)極： Fe 2e +

7、 2 OH = Fe (OH) 2( 氧化反應(yīng) )( 還原反應(yīng) )正極： NiO 2 + 2H2 O + 2e = Ni(OH) 2 + 2 OH充電時陰極： Fe (OH) 2+ 2e = Fe+ 2 OH ( 還原反應(yīng) )陽極： Ni(OH) 2 2e + 2 OH = NiO2+ 2H2O( 氧化反應(yīng) )總化學(xué)方程式Fe + NiO2+ 2H 2OFe (OH) 2+ Ni(OH) 23、 LiFePO4 電池（正極 LiFePO4 ，負(fù)極石墨，含Li +導(dǎo)電固體為電解質(zhì)）放電時負(fù)極： Li e =Li+( 氧化反應(yīng) )正極： FePO4 + Li + e = LiFePO 4( 還原反

8、應(yīng) )充電時： 陰極： Li+ e = Li( 還原反應(yīng) )陽極： LiFePO 4 e = FePO4+ Li +( 氧化反應(yīng) )總化學(xué)方程式FePO + LiLiFePO444、鎳 - 鎘電池 （負(fù)極 -Cd、正極 NiOOH、電解質(zhì)溶液為KOH溶液）放電時負(fù)極： Cd2e + 2 OH = Cd(OH)2( 氧化反應(yīng) )Ni(OH) 2 +Cd(OH) 2正極： 2NiOOH + 2e + 2H2 O = 2Ni(OH) 2+ 2OH( 還原反應(yīng) )充電時陰極： Cd(OH) 2+ 2e =Cd + 2 OH ( 還原反應(yīng) )陽極： 2 Ni(OH) 22e + 2 OH = 2NiOO

9、H + 2H 2O( 氧化反應(yīng) )總化學(xué)方程式Cd + 2NiOOH + 2H 2OCd(OH)2+ 2Ni(OH) 25、氫 - 鎳電池：（ 負(fù)極 -LaNi5 儲氫合金、正極NiOOH、電解質(zhì) KOH+LiOH）放電時負(fù)極： LaNi 5H 6 6e+ 6OH = LaNi 5+ 6H2O( 氧化反應(yīng) )正極： 6NiOOH +6e + 6H2O =6 Ni(OH) 2+ 6OH( 還原反應(yīng) )充電時陰極： LaNi 5+6e + 6H2O= LaNi 5 H 6 + 6OH( 還原反應(yīng) )陽極： 6 Ni(OH)26e + 6OH = 6NiOOH + 6H 2 O(氧化反應(yīng) )總化學(xué)方

10、程式LaNi 5H 6+ 6NiOOHLaNi 5+ 6Ni(OH) 26、高鐵電池： （負(fù)極 Zn、正極 -石墨、電解質(zhì)為浸濕固態(tài)堿性物質(zhì)）放電時負(fù)極： 3Zn 6e-+ 6 OH = 3 Zn(OH) 2( 氧化反應(yīng) );.2 -O =2 Fe (OH)正極： 2FeO+6e + 8H23+ 10OH( 還原反4應(yīng) )充電時陰極： 3Zn(OH)2+6e- =3Zn + 6 OH ( 還原反應(yīng) )陽極： 2Fe(OH)-2+ 8HO( 氧化反3 6e + 10OH=2FeO24應(yīng) )總化學(xué)方程式3Zn + 2KFeO + 8H O3Zn(OH)2+ 2Fe(OH)3+ 4KOH2427、鋰

11、電池二型 （負(fù)極 LiC 6 、 正極含鋰的二氧化鈷LiCoO2、 充電時 LiCoO2 中 Li 被氧化，Li + 還原以 Li原子形式嵌入電池負(fù)極材料碳C6 中，以 LiC 6 表示）放電時負(fù)極 :LiC 6 xe - Li(1-x) C6+x Li+( 氧化反應(yīng) )正極： Li1-x) CoO+xe-+x Li+= LiCoO 2( 還原反應(yīng) )（2充電時陰極： Li(1-x) C6+x Li+ +xe-LiC 6( 還原反應(yīng) )陽極：LiCoO2 xe- Li(1-x)2+ x Li+(氧化反應(yīng) )CoO總反應(yīng)方程式Li (1-x)CoO2+ LiC 6LiCoO2 + Li (1-x

12、) C6燃料電池根據(jù)題意敘述書寫常見于燃料電池，由于燃料電池的優(yōu)點較多，成為了近年高考的方向。燃料電池是原電池中一種比較特殊的電池，它與原電池形成條件有一點相悖，就是不一定兩極是兩根活動性不同的電極，也可以用相同的兩根電極。解決此類問題必須抓住一點：燃料電池反應(yīng)實際上等同于燃料的燃燒反應(yīng)，但要特別注意介質(zhì)對產(chǎn)物的影響。一、氫氧燃料電池氫氧燃料電池一般是以惰性金屬鉑（Pt ）或石墨做電極材料，負(fù)極通入 H2，正極通入 O2 ，總反應(yīng)為： 2H2+ O2= 2H2O電極反應(yīng)特別要注意電解質(zhì)，有下列三種情況：1、電解質(zhì)是 KOH溶液 （堿性電解質(zhì)）負(fù)極： H2 2e -+ 2OH= 2H2O ( 氧

13、化反應(yīng) )正極： O2 + H2 O + 4e -= OH ( 還原反應(yīng) )總反應(yīng)方程式2H2+ O2= 2H2O2、電解質(zhì)是 H2 SO4溶液 （酸性電解質(zhì)）負(fù)極： H22e-= 2H+( 氧化反應(yīng) )正極： O2+ 4H+ 4e -= 2H2 O ( 還原反應(yīng) )總反應(yīng)方程式2H 2+ O2= 2H2O3、電解質(zhì)是 NaCl 溶液（中性電解質(zhì)）負(fù)極： H2 2e -= 2H+( 氧化反應(yīng) )正極： O2 + H2 O + 4e -= 4OH總反應(yīng)方程式2H 2+ O2= 2H2O說明 1、堿性溶液反應(yīng)物、生成物中均無+、 . 水溶液中不能出現(xiàn)2-H2O3、中性溶液反應(yīng)物中無+- 4 、酸性

14、溶液反應(yīng)物、生成物中均無-H和 OHOH;.二、甲醇燃料電池1堿性電解質(zhì) （鉑為兩極、電解液KOH溶液）正極： 3O2+ 12e -+ 6H20= 12OH- ( 還原反應(yīng) )負(fù)極： 2CHOH 12e-2-+12HO ( 氧化反應(yīng) )+ 16OH= 2CO332總反應(yīng)方程式2CH OH + 3O + 4KOH = 2K2CO + 6H2O3232. 酸性電解質(zhì) （鉑為兩極、電解液 H2SO4 溶液）正極： 3O2 + 12e -+ 12H + = 6H2O ( 還原反應(yīng) ) （注：乙醇燃料電池與甲醇-+負(fù)極： 2CH3OH 12e+2HO=12H+2CO( 氧化反應(yīng) ) 燃料電池原理基本相）

15、總反應(yīng)式2CH3OH + 3O2 = 2CO2 + 4H2O ( 氧化反應(yīng) )三、 CO燃料電池（總反應(yīng)方程式均為：2CO O2 2CO2 ）1、熔融鹽 （鉑為兩極、 Li 2 CO3和 Na2 CO3的熔融鹽作電解質(zhì)，CO為負(fù)極燃?xì)?，空氣與 CO2的混合氣為正極助燃?xì)猓┱龢O：O2 4e - 2CO2 2CO3 2-( 還原反應(yīng) )負(fù)極：2CO2CO32- 4e - =4CO2( 氧化反應(yīng) )2、酸性電解質(zhì)（鉑為兩極、電解液H2 SO4溶液）正極： O2+ 4e - + 4H+= 2H2O( 還原反應(yīng) )負(fù)極： 2CO 4e -+ 2H 2 O =2CO2+4H+( 氧化反應(yīng) )四、肼燃料電池

16、 （鉑為兩極、電解液 KOH溶液）正極：O2+ 2H2 O + 4e -= 4OH( 還原反應(yīng) )負(fù)極： N2H4- 4e-= N2 + 4H2O ( 氧化反應(yīng) )+ 4OH總反應(yīng)方程式N2H4+ O 2= N2+ 2H2 O五、甲烷燃料電池1堿性電解質(zhì)（鉑為兩極、電解液KOH溶液）正極： 2O2+ 2H2 O + 8e -= 8 OH( 還原反應(yīng) )負(fù)極： CH4+ 10OH- 8e-= CO32-+ 7H2O ( 氧化反應(yīng) )總反應(yīng)方程式CH4+ 2KOH+ 2O2 = K2 CO3 + 3H2 O2、酸性電解質(zhì) （鉑為兩極、電解液H SO溶液）24正極： 2O2+ 8e -+ 8H+=

17、4H2O( 還原反應(yīng) )負(fù)極： CH4- 8e -+ 2H2O = 8H + CO2( 氧化反應(yīng) )總反應(yīng)方程式CH4+ 2O2= CO2+ 2H2O六、丙烷燃料電池（鉑為兩極、正極通入O2 和 CO2、負(fù)極通入丙烷、電解液有三種）1、電解質(zhì)是熔融碳酸鹽（ K2 CO3或 Na2CO3）正極 ： 5O2 + 20e - + 10CO2 = 10CO3 2-( 還原反應(yīng) )負(fù)極 ： C3 H8- 20e-2-= 3CO2+ 4H 2O( 氧化反應(yīng) )+ 10CO3總反應(yīng)方程式C 3H8+ 5O2= 3CO2+ 4H 2O2、酸性電解質(zhì)（電解液 H2 SO4溶液）正極 ： 5O2+20e- + 2

18、6H+= 10H2 O( 還原反應(yīng) )負(fù)極 ： C3 H8- 20e-+ 6H2O = 3CO2+ 20 H +( 氧化反應(yīng) )總反應(yīng)方程式C 3H8+ 5O2= 3CO2+ 4H 2O3、堿性電解質(zhì)（鉑為兩極、電解液 KOH溶液）正極 ： 5O2+ 20e -+ 10H2 O = 20OH( 還原反應(yīng) )負(fù)極 ： C3 H8- 20e- + 26 OH= 3CO 32-+ 17H2 O( 氧化反應(yīng) )總反應(yīng)方程式C 3H8+ 5O2+6KOH = 3 K 2CO3+ 7H2O七、乙烷燃料電池（鉑為兩極、電解液KOH溶液）;.正極 ：7O2 + 28e- + 14H 2O = 28OH( 還原反應(yīng) )負(fù)極 ：2C2H6 - 28e-+ 36 OH2-+ 24H2 O ( 氧化反應(yīng) )= 4CO 3總反應(yīng)方程式