高中化学常见原电池方程式

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 H2CO3H++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:2MnO2+2H2O+2e－=2MnOOH+2OH－

总反应式:Zn+2MnO2+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Ag20，电解质是KOH，总反应方程式：

Zn+Ag20=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(LiAlCl4)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—＝SO32－+2S+6Cl—

总反应式为：8Li+3SOC12=6LiCl+Li2SO3+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+S042—－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)+2H2O+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=K2CO3+3H2O

③CH3OH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：3O2+6H2O+12e－=12OH－

总反应方程式为：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O 常用原电池方程式

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)2

4．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 + 2H2O + 4e- → 4OH-

负极：2H2 - 4e- + 4OH-→ 4H2O

总反应式：2H2 + O2 == 2H2O

7．铅蓄电池（放电）

正极(PbO2) ：PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+→ PbSO4 + 2H2O 负极(Pb) ：Pb- 2e-+ (SO4)2-→ PbSO4

总反应式：Pb+PbO2+4H++ 2SO42- == 2PbSO4 + 2H2O 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 + 4H2O + 8e- → 8OH-

负极：CH4 -8e- + 10OH-→ CO32- + 7H2O

总反应式：CH4 + 2O2 + 2OH- == CO32- + 3H2O

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- → 2CO32- (持续补充CO2气体)

负极：2CO + 2CO32- - 4e- → 4CO2

总反应式：2CO + O2 == 2CO2

11．银锌纽扣电池(碱性介质)