原电池电极反应式书写

一、一次电池

1.     Cu—Al—浓硝酸

总反应式:Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O

负极（Cu）: Cu-2e^-=Cu²⁺

正极（Al）: 4H⁺+2NO₃^-+2e^-=2NO₂↑+2H₂O

【方法：（1）写出总反应方程式；（2）标出电子转移数目；（3）拆成两个半反应；或利用总反应方程式减去某极反应式，消去对应的反应物和产物,就是另一极的反应式。】

2.     镁—铝电池  （负极—Al、正极—Mg  电解液—KOH）

负极（Al）:2Al-6e^-+8OH^-=2AlO₂^-+4H₂O

正极（Mg）: 6H₂O+6e^-=3H₂↑+6OH^-

总反应式：2Al+2OH^-+2H₂O = 2AlO₂^-+3H₂↑

3.     Al—Cu—浓硝酸

负极（Cu）：Cu-2e^-=Cu²⁺

正极（Al）：4H⁺+2NO₃^-+2e=2NO₂↑+2H₂O

总反应式：Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O

【Al与浓硝酸发生钝化现象】

4.     Fe—Cu—FeCl₃

负极（Fe）：Fe -2e^-= Fe²⁺

正极（Cu）：2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺

总反应式：Fe+2Fe³⁺= 3Fe²⁺

5.     铝镍电池

（负极—Al、正极—Ni  电解液 NaCl溶液、O₂)

负极：4Al－12e^－=4Al^3＋

正极：3O₂＋6H₂O＋12e^－=12OH^－

总反应式：4Al＋3O₂＋6H₂O=4Al(OH)₃

【海洋灯标电池】

6.     普通锌锰电池

(负极—Zn、正极—C 、电解液NH₄Cl、MnO₂的糊状物)

负极：Zn-2e^-=Zn²⁺

正极：2NH₄⁺+2e^-+2MnO₂=Mn₂O₃+2NH₃↑＋H₂O

总反应式：Zn+2NH₄Cl+2MnO₂=ZnCl₂+Mn₂O₃+2NH₃↑＋H₂O

7.     碱性锌锰电池

（负极—Zn、正极—MnO₂、 电解液KOH 、MnO₂的糊状物）

负极：Zn-2e^-+2OH^-=Zn(OH)₂

正极：2MnO₂＋2H₂O ＋ 2e^-= 2MnOOH + 2OH^-

总反应式：Zn＋2MnO₂＋2H₂O＝2MnOOH＋Zn(OH)₂

8.     锌银纽扣电池

(负极—Zn、正极—Ag₂O、电解液NaOH )

负极：Zn-2e^-+OH^-=ZnO＋H₂O

正极：Zn-2e^-+OH^-=ZnO＋H₂O

总反应式：Zn＋ Ag₂O＝ZnO＋2Ag

9.     锂电池（负极—Li，正极—石墨，电解液—LiAlCl₄—SOCl₂）

负极：8Li-8e^-=8Li+

正极：3SOCl₂+8e^-=SO₃^2-+2S+6Cl^-

总反应式：8Li+3SOCl₂= Li₂SO₃+ 6LiCl+ 2S

10.  海水电池

（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⁺

正极：3O₂+6H₂O+12e^-=12OH^-

总反应式：4Al+3O₂+6H₂O=4Al(OH)₃

二、二次电池（充电电池）

11.  铅蓄电池（负极—Pb，正极—PbO₂，电解液— 浓硫酸）

总反应：PbO₂ +Pb + 2H₂SO₄

2PbSO₄ + 2H₂O

放电：

负极：Pb + SO₄^2--2e^-＝PbSO₄

正极：PbO₂ +4H⁺ + SO₄^2- + 2e^-＝ PbSO₄+ 2H₂O

【放电时二氧化铅电极上发生还原反应，铅电极上发生氧化反应。充电时，二氧化铅电极上发生氧化反应，铅电极上发生还原反应。】

充电：

阴极： PbSO₄ + 2H⁺ ＋ 2e^-==  Pb+H₂SO₄

阳极： PbSO₄ + 2H₂O － 2e^-== PbO₂ + H₂SO₄ + 2H⁺

12.  镍镉电池

（负极—Cd ，正极—NiOOH，电解质：KOH溶液）

总反应：2NiO(OH) + Cd+2H₂O

2Ni(OH)₂+ Cd(OH)₂

放电：

负极：Cd-2e^-+2OH^-＝Cd(OH)₂

正极：2NiO(OH)+ 2e^-+2H₂O=2Ni(OH)₂+2OH^-

充电：

阴极： Cd(OH)₂ + 2e^—= Cd + 2 OH^–

阳极：2 Ni(OH)₂ －2e^—+ 2OH^–= 2NiOOH + 2H₂O

13.  镍氢电池（电解质：KOH溶液）

负极（H₂）：H₂-2e^-+2OH^-＝2H₂O

正极（NiO(OH)）：2NiO(OH)+2e^-+2H₂O=2Ni(OH)₂+2OH^-

总反应：2NiO(OH) + H₂=2Ni(OH)₂

14.  铁镍电池

(负极—Fe，正极—NiO₂，电解液—KOH溶液)

已知Fe＋NiO₂＋2H₂O

Fe(OH)₂＋Ni(OH)₂，则：

放电：

负极：Fe－2e^－＋2OH^－=Fe(OH)₂

正极：NiO₂＋2H₂O＋2e^－=Ni(OH)₂＋2OH^－

充电：

阴极：Fe(OH)₂＋2e^－=Fe＋2OH^－

阳极：Ni(OH)₂－2e^－＋2OH^－=NiO₂＋2H₂O

15.  LiFePO₄电池

(正极—LiFePO₄，负极—Li，含Li^＋导电固体为电解质)

已知FePO₄＋Li

LiFePO₄，则：

放电：

负极：Li－e^－=Li^＋

正极：FePO₄＋Li^＋＋e^－=LiFePO₄

充电：

阴极：Li^＋＋e^－=Li

阳极：LiFePO₄－e^－=FePO₄＋Li^＋

16.  高铁电池

(负极—Zn，正极—石墨，电解质为浸湿的固态碱性物质)

已知：3Zn＋2K₂FeO₄＋8H₂O

3Zn(OH)₂＋2Fe(OH)₃＋4KOH，则：

放电：

负极：3Zn－6e^－＋6OH^－=3Zn(OH)₂

正极：2FeO₄^2-＋6e^－＋8H₂O=2Fe(OH)₃＋10OH^－

充电：

阴极：3Zn(OH)₂＋6e^－=3Zn＋6OH^－

阳极：2Fe(OH)₃－6e^－＋10OH^－=2FeO₄^2-＋8H₂O

三、燃料电池

17.  氢氧燃料电池

(1)电解质是KOH溶液(碱性电解质)

　　负极（H₂）：2H₂－4e^－＋4OH－=4H₂O

　　正极（O₂）：O₂＋2H₂O＋4e^－=4OH^－

　　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）：2H₂－4e^－=4H^＋

　　正极（O₂）：O₂＋4H^＋＋4e^－=2H₂O

　　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）：2H₂－4e^－=4H^＋

　　正极（O₂）：O₂＋2H₂O＋4e^－=4OH^－

总反应方程式：2H₂＋O₂=2H₂O

【（1）碱性溶液反应物、生成物中均无H⁺  （2）水溶液中不能出现O^2-

（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^-】

18.  甲烷燃料电池

（铂为两极、正极通入O₂和CO₂、负极通入甲烷、电解液有三种）

(1) 酸性电解质(电解液为H₂SO₄溶液)

　　正极：2O₂＋8e^－＋8H^＋=4H₂O

　　负极：CH₄－8e^－＋2H₂O=CO₂↑＋8H^＋

　　总反应方程式：CH₄＋2O₂=CO₂↑＋2H₂O

(2) 碱性电解质(铂为两极、电解液为KOH溶液)

　　正极：2O₂＋8e^－＋4H₂O=8OH^－

　　负极：CH₄－8e^－＋10OH^－=CO₃^2-＋7H₂O

　　总反应方程式：CH₄＋2O₂＋2OH^－=CO₃^2-＋3H₂O

(3) 电解质是熔融碳酸盐(K₂CO₃或Na₂CO₃)

　　正极：2O₂＋8e^－＋4CO₂=4CO₃^2-

　　负极：CH₄－8e^－＋4CO₃ ^2-=5CO₂↑＋2H₂O

　　总反应方程式：CH₄＋2O₂=CO₂↑＋2H₂O

19.  甲醇燃料电池

(1)碱性电解质(铂为两极、电解液为KOH溶液)

　　正极：3O₂＋12e^－＋6H₂O=12OH^－

　　负极：2CH₃OH－12e^－＋16OH^－=2CO₃^2-＋12H₂O

　　总反应方程式：2CH₃OH＋3O₂＋4KOH=2K₂CO₃＋6H₂O

(2)酸性电解质(铂为两极、电解液为H₂SO₄溶液)

　　正极：3O₂＋12e^－＋12H^＋=6H₂O

　　负极：2CH₃OH－12e^－＋2H₂O=12H^＋＋2CO₂

　　总反应方程式：2CH₃OH＋3O₂=2CO₂＋4H₂O

20.  乙醇燃料电池

(1) 碱性电解质(KOH作电解质)

负极：C₂H₅OH+16OH^－-12e^－=2CO₃^2-+11H₂O

正极：O₂+4e^－+2H₂O=4OH^-

总反应：C₂H₅OH+3O₂+4KOH=2K₂CO₃+5H₂O

(2)酸作电解质

负极：C₂H₆OH+ 3H₂O - 12e^－= 2CO₂ + 12H⁺

正极：O₂+ 4H⁺ + 4e^－=2H₂O

21.  CO燃料电池

(1) 酸性电解质(铂为两极、电解液为H₂SO₄溶液)

负极：2CO－4e^－＋2H₂O=2CO₂＋4H^＋

正极：O₂＋4e^－＋4H^＋=2H₂O

(2) 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)

负极：2CO＋2CO－4e^－=4CO₂

正极：O₂＋4e^－＋2CO₂=2CO