电池化学方程式.doc

(完整word)电池化学方程式
 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) 离子方程式  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） 离子方程式 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-==4-OH （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—==12-OH(还原反应） 化学方程式  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 +2 OH－
 （还原反应）［来源学科网ZXXK］
 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 + 2 OH－
  (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 + 8 OH–- 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 ：8Li －8e－
＝8 Li +   (氧化反应） 
正极 :3SOCl2＋8e－＝SO32－＋2S＋6Cl－
 （还原反应） 化学方程式  8Li＋ 3SOCl2 === Li2SO3 ＋ 6LiCl ＋ 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 + 2H2SO4
充电
放电2PbSO4+2H2O 
2、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 
充电放电
 Fe (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 + 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  
充电
放电  LiFePO4 
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—+ 2 OH– == 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 + 2 OH–    (还原反应） 
阳极：2 Ni(OH)2 －2e-+ 2 OH– == 2NiOOH + 2H2O  （氧化反应) 
总化学方程式  Cd + 2NiOOH + 2H2O
充电
放电Cd（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: 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 
充电
放电
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）                               
Ni(OH）2+Cd（OH)2󰀀正极： 2NiOOH + 2e- + 2H2O == 2Ni(OH）2+ 2OH–    （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
充电
放电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 
充电
放电 LiCoO2  +  Li(1-x)C6   
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
 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  
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 

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