高中化学常见原电池方程式.doc
1．电化腐蚀：发生原电池反应，有电流产生
（1）吸氧腐蚀
负极： Fe－2e-==Fe2+
正极： O2+4e- +2H2O==4OH-
总式： 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2
4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O
（2）析氢腐蚀： CO2+H2O H2CO3 H+ +HCO3-
负极： Fe －2e-==Fe2+
正极： 2H+ + 2e-==H2↑
总式： Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2 + H2↑
Fe(HCO3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。
常见原电池
(1)一次电池
①碱性锌锰电池
构成 :负极是锌 ,正极是 MnO2,正极是 KOH
工作原理 :负极Zn+2OH—－ 2e－ =Zn(OH) 2；正极 :2MnO 2+2H2O+2e－=2MnOOH+2OH －
总反应式 :Zn+2MnO 2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH) 2
特点 :比能量较高 ,储存时间较长 ,可适用于大电流和连续放电。
②钮扣式电池 (银锌电池)
锌银电池的负极是Zn，正极是 Ag 20，电解质是 KOH ，总反应方程式：
Zn+Ag 20=2Ag+ZnO
特点：此种电池比能量大，电压稳定，储存时间长，适宜小电流连续
放电。
③锂电池
锂电池用金属锂作负极，石墨作正极，电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl 4)溶解在亚硫酰氯 (SOC12)中组成。
锂电池的主要反应为：负极：8Li －8e—＝8Li +；正极： 3SOC12+8e—＝S O32－ +2S+6Cl—
总反应式为： 8Li+3SOC12=6LiCl+Li 2SO3+2S
特点：锂电池是一种高能电池，质量轻、电压稳定、工作效率高和贮
存寿命长的优点。
(2)二次电池
①铅蓄电池 :
(1)铅蓄电池放电原理的电极反应
负极： Pb+S04 2—－2e—＝ PbSO4；正极： Pb02+4H++S042—+2e—＝PbSO4+2H20
总反应式： Pb+PbO2+2H2SO4＝2PbS04+2H2O
(2)铅蓄电池充电原理的电极反应
阳极： PbSO4+2H2O － 2e－ =PbO2+4H++SO42－；阴极：
PbSO4+2e －=Pb+SO42－
总反应： 2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4
②镍一镉碱性蓄电池
构成 :放电时镉 (Cd)为负极 ,正极是 NiO(OH), 电解液是 KOH
工作原理 :负极 :Cd+2OH—－2e－ =Cd(OH) 2；正极 :2NiO(OH)+2H
—
2O+2e －=2Ni(OH) 2+2OH
总反应式 :
特点：电压稳定、使用方便、安全可靠、使用寿命长，但一般体积大、废弃电池易污染环境。
(3)燃料电池
①氢氧燃料电池
当用碱性电解质时，电极反应为：
负极： 2H2+40H—－4e—＝4H20；正极： 02+2H20+4e—＝40H—
总反应： 2H2+02＝2H2O
②甲烷燃料电池
该电池用金属铂片插入KOH 溶液中作电极，在两极上分别通甲烷和
氧气；
负极：CH4+10OH－－8e－ =CO32－ +7H2O；正极：2O2+4H2O+8e－=8OH －
总反应方程式为： CH4+2O2+2KOH=K 2CO3+3H2O
③C H3OH 燃料电池
用导线相连的两个铂电极插入KOH 溶液中，然后向两极分别通入
CH3OH 和 O2，则发生了原电池反应。
负极： 2CH3OH +16OH －－ 12e － =2CO32－ +12H2O ；正极：
－－
3O+6H O+12e =12OH
总反应方程式为： 2CH3OH+3O2+4KOH=2K 2CO3+6H2O 常用原电池方程式
1． Cu─H2SO4─ Zn原电池
正极：2H + + 2e- → H2↑
总反应式：Zn + 2H + == Zn 2+ + H 2↑
2． Cu─FeCl3─C原电池
正极：2Fe3+ + 2e- → 2Fe2+
负极：Cu - 2e- → Cu 2+
总反应式：2Fe3+ + Cu == 2Fe 2+ + Cu 2+
3．钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀
正极： O2 + 2H 2O + 4e- → 4OH -
负极： 2Fe - 4e- → 2Fe2+
总反应式： 2Fe + O 2 + 2H 2O == 2Fe （OH) 2
4．氢氧燃料电池（中性介质）
正极： O2 + 2H 2O + 4e- → 4OH -
负极： 2H 2 - 4e- → 4H+
总反应式： 2H2 + O2 == 2H 2O
5．氢氧燃料电池（酸性介质）
正极： O2 + 4H + + 4e- → 2H 2 O
负极： 2H 2 - 4e-→ 4H +
总反应式： 2H2 + O2 == 2H 2O
6．氢氧燃料电池（碱性介质）
正极： O2 + 2H 2 O + 4e- → 4OH -
负极： 2H 2 - 4e- + 4OH -→ 4H 2O
总反应式： 2H2 + O2 == 2H 2O
7．铅蓄电池（放电）
正极 (PbO2) ： PbO2 + 2e- + SO 4 2- + 4H +→ PbSO4 + 2H 2O 负极 (Pb) ： Pb- 2e-+ (SO 2- → 4
PbSO
总反应式： Pb+PbO2+4H++ 2SO 4 2- == 2PbSO4 + 2H 2O 8． Al ─NaOH─Mg 原电池
正极： 6H2O + 6e- → 3H2↑ + 6OH-
负极： 2Al - 6e- + 8OH- → 2AlO2 - + 4H2O
总反应式： 2Al+2OH-+2H2O==2AlO2- + 3H2↑
9． CH4 燃料电池 (碱性介质 )
正极： 2O2 + 4H 2 O + 8e- → 8OH -
负极： CH4 -8e- + 10OH -→ CO3 2- +7H2O
总反应式： CH4 + 2O2 + 2OH- == CO3 2- +3H2O
10．熔融碳酸盐燃料电池
（ Li 2 CO3 和 Na2CO 3熔融盐作电解液，CO 作燃料）：
正极： O2 + 2CO 2 + 4e- → 2CO3 2- (持续补充 CO2气体 )
负极： 2CO + 2CO 3 2- - 4e- → 4CO2
总反应式： 2CO + O 2 == 2CO 2
11．银锌纽扣电池(碱性介质 )
正极(Ag 2O) ： Ag 2O + H 2 O + 2e- → 2Ag + 2OH - 负极(Zn)：Zn + 2OH--2e-→ZnO + H2O
总反应式： Zn + Ag 2O == ZnO + 2Ag