高中常见原电池电极反应式书写总结

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、一次电池（负极氧化反应，正极还原反应）

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）

总反应离子方程式 Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+

2、铁碳电池(析氢腐蚀)：（负极—Fe，正极—C，电解液——酸性)

负极： Fe–2e－==Fe2+（氧化反应） 正极：2H++2e－==H2↑（还原反应）

总反应离子方程式 Fe+2H+==H2↑+Fe2+

3、铁碳电池(吸氧腐蚀)：（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（还原反应）

总反应化学方程式：2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2

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)

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

总反应化学方程式： 4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池)

5、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）(海洋灯标电池)

6、普通锌锰干电池：(负极——Zn，正极——碳棒，电解液——NH4Cl糊状物)

负极：Zn–2e－==Zn2+ （氧化反应） 正极：2MnO2+2NH4++2e－==Mn2O3 +2NH3+H2O（还原反应）

总反应化学方程式：Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O

7、碱性锌锰干电池：（负极——Zn，正极——碳棒，电解液KOH糊状物）

负极：Zn + 2OH– 2e－== Zn(OH)2 （氧化反应） 正极：2MnO2 + 2H2O + 2e－==2MnO(OH) +2OH－ （还原反应）

总反应化学方程式：Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnO(OH)

8、银锌电池：(负极——Zn，正极－－Ag2O，电解液NaOH )

负极：Zn+2OH－–2e－== ZnO+H2O（氧化反应） 正极 ：Ag2O + H2O + 2e－== 2Ag + 2OH－ （还原反应）

总反应化学方程式： Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag

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–

总反应化学方程式： 2Al + 2OH－ + 2H2O ＝ 2AlO2－+ 3H2↑

10、一次性锂电池：（负极－－金属锂，正极－－石墨，电解液：LiAlCl4－SOCl2）

负极 ：8Li －8e－＝8 Li + 正极 ：3SOCl2＋8e－＝SO32－＋2S＋6Cl－

总反应化学方程式 8Li＋ 3SOCl2 === Li2SO3 ＋ 6LiCl ＋ 2S

二、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— 稀硫酸）

放电时：负极： Pb－2e－＋SO42－==PbSO4 正极： PbO2＋2e－＋4H＋＋SO42－==PbSO4＋2H2O

总化学方程式 Pb＋PbO2 + 2H2SO4==2PbSO4+2H2O

2、镍镉电池（负极－－Cd 、正极—NiOOH、电解液: KOH溶液）

放电时 负极： Cd －2e— + 2 OH– == Cd(OH)2

Ni(OH)2+Cd(OH)2

正极： 2NiOOH + 2e— + 2H2O == 2Ni(OH)2+ 2OH–

总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H2O===Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2

3、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： Fe－2e—+ 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)2 －2e—+ 2 OH– == NiO 2 + 2H2O (氧化反应)

总化学方程式 Fe + NiO 2+ 2H2O === Fe (OH)2 + Ni(OH)2

4、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 + Li+ + e—== LiFePO4 (还原反应)

充电时 阴极： Li+ + e—== Li (还原反应)

阳极： LiFePO4－e—== FePO4 + Li+ (氧化反应)

总化学方程式 FePO4 + Li====== LiFePO4

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： 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 LaNi5 + 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 ==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)3 －6e-+ 10OH–==2FeO42—+ 8H2O (氧化反应) 总化学方程式 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 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: 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 LiCoO2 + Li(1-x)C6

三、燃料电池：

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。电极反应式书写，先写正极，再写负极。

1、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，有下列四种情况，但总反应式均相同：

（1）电解质是KOH溶液（碱性电解质）

负极：2H2 – 4e－ + 4OH— === 4H2O 正极：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：2H2 –4e－ === 4H+ 正极：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：2H2 – 4e－ === 4H+ 正极：O2 + 2H2O + 4e－ === 4OH—

总反应方程式  2H2 + O2 === 2H2O

（4）电解质为熔融K2CO3（盐）

负极：2H2 – 4e－+2CO32－ === 2CO2↑+2H2O 正极：O2 + 4e－+2CO2 === 2CO32—

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－

2、甲醇燃料电池 （注：乙醇燃料电池与甲醇相似 ）

（1）碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）

  正极：3O2 + 12e－ + 6H2O=== 12OH－ 负极：2CH3OH – 12e－ + 16OH—  === 2CO32－ +12H2O

总反应化学方程式：2CH3OH + 3O2 + 4KOH === 2K2CO3 + 6H2O

总反应离子方程式：2CH3OH + 3O2 + 4OH－=== 2CO32－+ 6H2O

（2）酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）

正极：3O2 + 12e－ + 12H+ == 6H2O 负极：2CH3OH –12e－ +2H2O==12H++2CO2

总反应式 2CH3OH + 3O2 === 2CO2 + 4H2O

3、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入负极，空气与CO2的混合气入正极）

正极： O2 ＋ 4e－ ＋ 2CO2 ＝ 2CO32－ 负极： 2CO＋2CO32－ – 4e－ ==4CO2

（2）酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）

正极： O2 + 4e－ + 4H+ == 2H2O 负极： 2CO – 4e－ + 2H2O== 2CO2 +4H+

4、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

4、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－ == 8OH— 负极： CH4 + 10OH— －8e－ == CO32－ + 7H2O

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  负极： CH4 － 8e－ + 2H2O == 8H+ + CO2

总反应方程式 CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O

5、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)

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/10c1be1f10661ed9ac51f31c.html