高中常见的原电池电极反应式的书写

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)  

总反应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)  

总反应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-==4OH-(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-==12OH-(还原反应)

总反应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 ：8L i－8e-＝8L i＋(氧化反应)

正极：3SOCl2＋8e-＝SO32－＋2S＋6Cl－(还原反应)

 化学方程式8L i＋ 3SOCl2=== L i2SO3＋6L iCl ＋ 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＋L i＋＋e-== L iFePO4(还原反应)

充电时： 

阴极：Li＋＋e-== L i(还原反应)  

阳极：LiFePO4－e-== FePO4＋L i＋(氧化反应)

总化学方程式FePO4＋L iLiFePO4

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)  

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：2 Ni(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-＋ 6 OH－== 3 Zn(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 ＋ 6 OH－(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-＝ L i(1－x)C6＋x L i＋(氧化反应) 

正极： L i(1－x)CoO2＋xe-＋ x L i＋== L iCoO2(还原反应)

充电时

阴极：Li(1－x)C6＋x L i＋＋xe-＝LiC6(还原反应) 

阳极：LiCoO2－ xe-＝ L i(1－x)CoO2＋x L i＋(氧化反应)

总反应方程式Li(1－x)CoO2＋L iC6LiCOO2＋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-== 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-＋ 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＋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 == 28OH-(还原反应) 

负极： 2C2H6―28e-＋36 OH-== 4CO32－＋24H2O(氧化反应)

总反应方程式2C2H6＋7O2＋8KOH=== 4K2CO3＋10H2O