...上学期化学专题一所有的原电池,电解池和电极反应式的方程式,尽量全...

发布网友 发布时间：2024-10-23 20:52

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原电池反应 X—Y(电解质溶液) 或
X//电解质溶液//Y
(1)不可逆电池

苏打电池：Zn—Cu(H2SO4)
Zn极(-) Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应)
Cu极(+) 2H++2e-==H2↑ (还原反应)
离子方程式 Zn+2H+==H2↑+Zn2+
化学方程式
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

铁碳电池：Fe—C(H2CO3)
Fe极(-) Fe–2e-==Fe2+ (氧化反应)
C极
(+) 2H++2e-==H2↑ (还原反应)
离子方程式 Fe+2H+==H2↑+Fe2+ (析氢腐蚀)

铁碳电池：Fe—C(H2O、O2)
Fe极(-) 2Fe–4e-==2Fe2+ (氧化反应)
C极
(+) O2+2H2O+4e-==4

(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·nH2O+(3-n)H2O (铁锈的生成过程)

铝镍电池：Al—Ni(NaCl溶液、O2)
Al极(-) 4Al–12e-==4Al3+ (氧化反应)
Ni极(+)3O2+6H2O+12e-==12
(还原反应)
化学方程式
4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池)

干电池：Zn—MnO2(NH4Cl糊状物) NH4Cl+H2O==NH3·H2O+HCl
Zn极(-) Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应)
Cu极(+) 2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O (还原反应)
化学方程式
Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑

(2)可逆电池

铅蓄电池：Pb—PbO2(浓硫酸)放电
Pb极 (-)
Pb+H2SO4–2e-==PbSO4+2H+ (氧化反应)
PbO2极 (+)PbO2+H2SO4+2H++2e-==PbSO4+2H2O
(还原反应)
化学方程式
Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O

Pb—PbO2(浓硫酸)充电
Pb极 (-)
PbSO4+2H+–2e-== Pb+H2SO4 (还原反应)
PbO2极 (+)PbSO4+2H2O+2e-==PbO2+H2SO4+2H+ (氧化反应)
化学方程式
2PbSO4+2H2O==Pb+PbO2+2H2SO4

锂电池：Li—LiMnO2(固体介质)
（-) Li–e-==Li+ (氧化反应)
(+) MnO2+Li++e-==LiMnO2+H2O (还原反应)
化学方程式 Li+MnO­2==LiMnO2

银锌电池：Zn—Ag2O(NaOH)
Zn极(-) Zn+2OH––2e-==ZnO+H2O (氧化反应)
Cu极(+) Ag2O+H2O+2e-==2Ag+2
(还原反应)
化学方程式
Zn+Ag2O
==ZnO+2Ag

(3)高能燃料电池：
H2—O2(NaOH）
Pt极(-) 2H2+4
–4e-==4H2O (氧化反应)
Pt极(+) O2+2H2O+4e-==4
(还原反应)
化学方程式
2H2+O2==2H2O

CH4—O2(NaOH)
Pt极(-) CH4+10
–8e-==
+7H2O (氧化反应)
Pt极(+) 2O2+4H2O+8e-==8
(还原反应)
化学方程式
CH4+2O2+2NaOH==Na2CO3+3H2O
1．Cu─H2SO4─Zn原电池
正极： 2H+ + 2e- → H2↑
负极： Zn - 2e- → Zn2+ 总反应式： Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑
2．Cu─FeCl3─C原电池 正极： 2Fe3+ + 2e- → 2Fe2+负极： Cu - 2e- → Cu2+　
总反应式： 2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+　
3．钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀 正极：O2 + 2H2O + 4e- →
4OH 负极：2Fe - 4e- → 2Fe2+ 总反应式：2Fe+O2+2H2O==2Fe（OH)24．氢氧燃料电池（中性介质）
正极：O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-
负极：2H2 - 4e- → 4H+ 总反应式：2H2 + O2 == 2H2O 5．氢氧燃料电池（酸性介质）正极：O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O

负极：2H2 - 4e-→ 4H+
总反应式：2H2 + O2 == 2H2O 6．氢氧燃料电池（碱性介质） 正极：O2 + 2 H2O + 4e- →4OH-负极：2H2 -4e- + 4OH- → 4
H2O 总反应式：2H2 + O2 == 2H2O7．铅蓄电池（放电）
正极 (PbO2) ：
PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+ → PbSO4
+ 2H2O
负极 (Pb) ：Pb- 2e-+ SO42-→ PbSO
总反应式： Pb+PbO2+4H++ 2 SO42-==
2 PbSO4 + 2 H2O　
8．Al─NaOH─Mg原电池
正极：6 H2O + 6e- → 3H2↑ + 6OH-
负极：2Al - 6e- + 8OH- → 2AlO2- + 4 H2O

总反应式：2Al+2OH-+2 H2O ==2 AlO2-
+ 3 H2↑
9．CH4燃料电池(碱性介质)
正极：2O2 + 4 H2O + 8e- → 8OH-
负极：CH4 -8e- + 10OH- → CO32-
+ 7 H2O
总反应式：CH4 + 2O2 + 2OH- == CO32-
+ 3 H2O
10．熔融碳酸盐燃料电池
（Li2CO3和Na2CO3熔融盐作电解液，CO作燃料）：
正极：O2 + 2CO2 + 4e- → 2 CO32-
(持续补充CO2气体)
负极：2CO + 2 CO32- - 4e- → 4CO2
总反应式：2CO + O2 == 2 CO2
11．银锌纽扣电池(碱性介质)
正极 (Ag2O) ：Ag2O + H2O + 2e- → 2Ag + 2OH-
负极 (Zn) ：Zn + 2OH- -2e- → ZnO + H2O
总反应式：Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag　

锌－锰干电池
(1)铵型锌－锰电池：电解质以氯化铵为主，含少量氯化锌。
电池符号:(-) Zn│NH4Cl·ZnCl2│MnO2
(+)　
总电池反应： Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnO(OH)

(2) 锌型锌－锰电池：　　
电池符号：(-)
Zn│ZnCl2│MnO2 (+)
总电池反应（长时间放电）：
Zn+2Zn(OH)Cl+6MnO(OH)=ZnCl2·2ZnO·4H2O+2Mn3O4

(3) 碱性锌－锰电池
电池符号：(-) Zn│KOH│MnO2 (+)
总电池反应： Zn+2H2O+2MnO2=2MnO(OH)+Zn(OH)2

电解池反应
Nacl
阳极2Cl- -2e-==Cl2↑
阴极2H+ +2e-==H2↑
总反应式：2NaCl+2H2O=通电=2NaOH+Cl2↑+H2↑
CuSO4
阳极：2H2O -4e-==4H+ +O2↑
阴极：Cu2+ +2e-==Cu
总反应式：2CuSO4+2H2O=通电=2Cu+O2↑+2H2SO4
CuCl2
阳极：2Cl- -2e-==Cl2↑
阴极：Cu2+ +2e-==Cu
总反应式：CuCl2=通电=Cu+Cl2↑
HCl
阳极：2Cl- -2e-==Cl2↑
阴极：2H+ +2e-==H2↑
总反应式：2HCl=通电=H2↑+Cl2↑
Na2SO4
阳极：4OH- -4e-=2H2O+O2↑
阴极：2H+ +2e-=H2↑
总反应式：2H2O=通电=2H2↑+O2↑
AgNo3
阳极：2H2O -4e-==4H+ +O2↑
阴极：Ag+ +e-==Ag
总反应式：4AgNO3+2H2O=通电=4Ag+4HNO3+O2↑
KBr
阳极：2Br- -2e-==Br↑
阴极：2H+ +2e-==H2↑
总反应式：2KBr+2H2O=通电=Br2↑+H2↑+2KOH
H2So4
阳极：4OH- -4e-=2H2O+O2↑
阴极：2H+ +2e-=H2↑
总反应式：2H2O=通电=2H2↑+O2↑
NaOH
阳极：4OH- - 4e- = 2H2O+ O2↑
阴极：2H+ + 2e- = H2↑
总反应式：2H2O=通电=2H2↑+O2↑
（1）电解电解质：阳离子和阴离子放电能力均强于水电离出H+和OH －。如无氧酸和不活泼金属的无氧酸盐。
①HCl（aq）
阳极（Cl－＞OH－）2Cl――2e－＝Cl2↑
阴极（H＋）　　　　 2H＋＋2e－＝H2↑
总方程式　　2HCl

H2↑＋Cl2↑
②CuCl2（aq）
阳极（Cl－＞OH－）2Cl――2e－＝Cl2↑
阴极（Cu2＋＞H＋）　Cu2＋＋2e－＝Cu
总方程式　　CuCl2
Cu＋Cl2↑
（2）电解水：阳离子和阴离子放电能力均弱于水电离出H+和OH －。如含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐。
①H2SO4（aq）
阳极（SO42－＜OH－＝
4OH――4e－＝2H2O＋O2↑
阴极（H＋）　　　　　2H＋＋2e－＝H2↑
总方程式　　　2H2O
2H2↑＋O2↑
②NaOH（aq）
阳极（OH－）4OH――4e－＝2H2O＋O2↑
阴极：（Na＋＜H＋＝　2H＋＋2e－＝H2↑
总方程式　　　2H2O
2H2↑＋O2↑
③Na2SO4（aq）
阳极（SO42－＜OH－＝　4OH――4e－＝2H2O＋O2↑
阴极：（Na＋＜H＋＝2H＋＋2e－＝H2↑
总方程式　　　2H2O
2H2↑＋O2↑
（3）电解水和电解质：阳离子放电能力强于水电离出H+，阴离子放电能力弱于水电离出OH－，如活泼金属的无氧酸盐；阳离子放电能力弱于水电离出H+，阴离子放电能力强于水电离出OH －，如不活泼金属的含氧酸盐。
①NaCl（aq）
阳极（Cl－＞OH－）2Cl――2e－＝Cl2↑
阴极：（Na＋＜H＋＝　2H＋＋2e－＝H2↑
总方程式　2NaCl＋2H2O
2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
②CuSO4（aq）
阳极（SO42－＜OH－＝　4OH――4e－＝2H2O＋O2↑
阴极（Cu2＋＞H＋）　Cu2＋＋2e－＝Cu
总方程式 2CuSO4＋2H2O
2Cu＋2H2SO4＋O2↑