電化學必備方程式

1、高中常見的原電池電極反應式的書寫書寫過程歸納：列物質(zhì)，標得失 （列出電極上的物質(zhì)變化，根據(jù)價態(tài)變化標明電子得失）。選離子，配電荷 （根據(jù)介質(zhì)選擇合適的離子，配平電荷，使符合電荷守）。巧用水，配個數(shù) （通常介質(zhì)為水溶液，可選用水配平質(zhì)量守恒）一次電池1、伏打電池：（負極Zn、正極Cu、電解液H2SO4）負極： Zn2e-=Zn2+ (氧化反應) 正極： 2H+2e-=H2 (還原反應)離子方程式 Zn + 2H+= H2+ Zn2+ 2、鐵碳電池(析氫腐蝕)：（負極Fe、正極C、電解液H2CO3弱酸性) 負極：Fe2e-=Fe2+ (氧化反應) 正極：2H+2e-=H2 (還原反應)離子方程式

2、Fe+2H+=H2+Fe2+(析氫腐蝕)3、鐵碳電池池(吸氧腐蝕)：（負極Fe、正極C、電解液 中性或堿性)負極： 2Fe4e-=2Fe2+ (氧化反應) 正極：O2+2H2O+4e-=4OH-(還原反應)化學方程式 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2(吸氧腐蝕) 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3.x H2O +(3-x) H2O (鐵銹的生成過程)4.鋁鎳電池：（負極Al、正極Ni 電解液 NaCl溶液、O2)負極： 4Al12e-=4Al3+(氧化反應) 正極：3O2+6H2O+12e-=12 OH- (還原反應)化學方程式 4Al+3

3、O2+6H2O=4Al(OH)3 (海洋燈標電池)5、普通鋅錳干電池：(負極Zn、正極C 、電解液NH4Cl、MnO2的糊狀物)負極：Zn2e-=Zn2+(氧化反應) 正極：2MnO2+2H+2e-=Mn2O3+H2O (還原反應)化學方程式 Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH36、堿性鋅錳干電池：（負極Zn、正極C、 電解液KOH 、MnO2的糊狀物）負極： Zn + 2OH 2e-= Zn(OH)2 (氧化反應)正極：2MnO2+ 2H2O + 2e-=2MnOOH +2 OH（還原反應)化學方程式 Zn +2MnO2+2H2O = Zn(OH)2 + MnOO

4、H7、銀鋅電池：(負極Zn、正極-Ag2O、電解液NaOH )負極 ：Zn+2OH2e-= Zn(OH)2(氧化反應)正極 ：Ag2O + H2O + 2e-= 2Ag + 2 OH(還原反應)化學方程式 Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH)2+ 2Ag8、鋁空氣海水（負極-鋁、正極-石墨、鉑網(wǎng)等能導電的惰性材料、電解液-海水）負極 ：4Al12e=4Al3+(氧化反應)正極 ：3O2+6H2O+12e=12OH（還原反應)總反應式為： 4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3（鉑網(wǎng)增大與氧氣的接觸面）9、鎂-鋁電池（負極-Al、正極-Mg 電解液KOH）負極(Al)： 2Al

5、+ 8 OH- 6e- 2AlO2+4H2O (氧化反應)正極(Mg）： 6H2O + 6e- 3H2+6OH（還原反應)化學方程式： 2Al + 2OH+ 2H2O 2AlO2+ 3H210、鋰電池一型：（負極-金屬鋰、正極-石墨、電解液LiAlCl4-SOCl2）負極 ：8Li 8e8 Li+(氧化反應)正極 ：3SOCl28eSO322S6Cl（還原反應)化學方程式 8Li 3SOCl2= Li2SO3 6LiCl 2S，二次電池（又叫蓄電池或充電電池）1、鉛蓄電池：（負極Pb 正極PbO2電解液 濃硫酸）放電時 負極： Pb2eSO42=PbSO4 (氧化反應)正極： PbO22e4H

6、SO42=PbSO42H2O (還原反應)充電時 陰極： PbSO4+ 2H+ 2e-= Pb+H2SO4 (還原反應)陽極： PbSO4+ 2H2O 2e-= PbO2+ H2SO4+ 2H+(氧化反應)總化學方程式 PbPbO2+ 2H2SO42PbSO4+2H2O2、鐵-鎳電池：（負極- Fe 、正極NiO2、電解質(zhì)溶液為KOH溶液）放電時 負極： Fe2e+ 2 OH= Fe (OH)2 (氧化反應)正極： NiO2+ 2H2O + 2e= Ni(OH)2+ 2 OH(還原反應)充電時 陰極： Fe (OH)2+ 2e= Fe + 2 OH(還原反應)陽極： Ni(OH)22e+ 2

7、OH= NiO2+ 2H2O (氧化反應)總化學方程式 Fe + NiO2+ 2H2OFe (OH)2+ Ni(OH)23、LiFePO4電池（正極LiFePO4，負極石墨，含Li+導電固體為電解質(zhì)）放電時 負極： Li e=Li+ (氧化反應)正極： FePO4+ Li+ e= LiFePO4 (還原反應)充電時： 陰極： Li+ e= Li (還原反應)陽極： LiFePO4e= FePO4+ Li+(氧化反應)總化學方程式 FePO4+ LiLiFePO44、鎳-鎘電池（負極-Cd 、正極NiOOH、電解質(zhì)溶液為KOH溶液）放電時 負極： Cd 2e+ 2 OH= Cd(OH)2(氧化反

8、應)正極： 2NiOOH + 2e+ 2H2O = 2Ni(OH)2+ 2OH (還原反應)充電時 陰極： Cd(OH)2+ 2e= Cd + 2 OH (還原反應)陽極：2 Ni(OH)22e+ 2 OH= 2NiOOH + 2H2O (氧化反應)總化學方程式 Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2+ 2Ni(OH)25、氫-鎳電池：（負極-LaNi5儲氫合金、正極NiOOH、電解質(zhì)KOH+LiOH）放電時 負極： LaNi5H66e+ 6OH= LaNi5+ 6H2O (氧化反應)正極： 6NiOOH +6e+ 6H2O =6 Ni(OH)2+ 6OH(還原反應)充電時 陰極：

9、 LaNi5+6e+ 6H2O= LaNi5H6+ 6OH(還原反應)陽極： 6 Ni(OH)26e+ 6OH= 6NiOOH + 6H2O (氧化反應)總化學方程式 LaNi5H6+ 6NiOOHLaNi5+ 6Ni(OH)2 LaNi5有時候?qū)憺镸，作為載體本身化合價不改變。6、高鐵電池：（負極Zn、正極-石墨、電解質(zhì)為浸濕固態(tài)堿性物質(zhì)）放電時 負極：3Zn 6e-+ 6 OH= 3 Zn(OH)2(氧化反應) 正極：2FeO42+6e-+ 8H2O =2 Fe (OH)3+ 10OH(還原反應)充電時 陰極：3Zn(OH)2+6e-=3Zn + 6 OH(還原反應)陽極：2Fe(OH)3

10、6e-+ 10OH=2FeO42+ 8H2O (氧化反應)總化學方程式 3Zn + 2K2FeO4+ 8H2O3Zn(OH)2+ 2Fe(OH)3+ 4KOH7、鋰電池二型（負極LiC6、正極含鋰的二氧化鈷LiCoO2、充電時LiCoO2中Li被氧化，Li+還原以Li原子形式嵌入電池負極材料碳C6中，以LiC6表示）放電時 負極: LiC6 xe- Li(1-x)C6+ x Li+(氧化反應)正極： Li（1-x)CoO2+ xe- + x Li+= LiCoO2 (還原反應)充電時 陰極： Li(1-x)C6+ x Li+ xe-LiC6(還原反應) 陽極： LiCoO2 xe- Li(1-

11、x)CoO2+ x Li+ (氧化反應)總反應方程式 Li(1-x)CoO2+ LiC6LiCoO2+ Li(1-x)C6燃料電池根據(jù)題意敘述書寫常見于燃料電池，由于燃料電池的優(yōu)點較多，成為了近年高考的方向。燃料電池是原電池中一種比較特殊的電池，它與原電池形成條件有一點相悖，就是不一定兩極是兩根活動性不同的電極，也可以用相同的兩根電極。解決此類問題必須抓住一點：燃料電池反應實際上等同于燃料的燃燒反應，但要特別注意介質(zhì)對產(chǎn)物的影響一、氫氧燃料電池氫氧燃料電池一般是以惰性金屬鉑（Pt）或石墨 做電極材料，負極通入H2，正極通入 O2，總反應 為：2H2+ O2= 2H2O 電極反應特別要注意電解質(zhì)

12、，有下列三種情況：1、電解質(zhì)是KOH溶液（堿性電解質(zhì)）負極：H2 2e-+ 2OH= 2H2O (氧化反應)正極：O2+ H2O + 4e-= OH(還原反應)總反應方程式 2H2+ O2= 2H2O2、電解質(zhì)是H2SO4溶液（酸性電解質(zhì)） 負極：H22e-= 2H+(氧化反應) 正極：O2+ 4H+ 4e-= 2H2O (還原反應) 總反應方程式 2H2+ O2= 2H2O 3、電解質(zhì)是NaCl溶液（中性電解質(zhì)） 負極：H2 2e-= 2H+(氧化反應)正極：O2+ H2O + 4e-= 4OH總反應方程式 2H2+ O2= 2H2O說明1、堿性溶液反應物、生成物中均無H+ 2、.水溶液中不

13、能出現(xiàn)O2-3、中性溶液反應物中無H+和OH- 4、酸性溶液反應物、生成物中均無OH-二、甲醇燃料電池(乙醇類似)1堿性電解質(zhì)（鉑為兩極、電解液KOH溶液）正極：3O2+ 12e-+ 6H20= 12OH-(還原反應)負極：2CH3OH 12e-+ 16OH = 2CO32-+12H2O (氧化反應)總反應方程式 2CH3OH + 3O2+ 4KOH = 2K2CO3+ 6H2O2.酸性電解質(zhì)（鉑為兩極、電解液H2SO4溶液）正極：3O2+ 12e-+ 12H+= 6H2O (還原反應) 負極：2CH3OH 12e-+2H2O=12H+2CO2(氧化反應) 總反應式 2CH3OH + 3O2=

14、 2CO2+ 4H2O (氧化反應) 三、CO燃料電池（總反應方程式均為： 2CO O2 2CO2）1、熔融鹽（鉑為兩極、Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽作電解質(zhì)，CO為負極燃氣，空氣與CO2的混合氣為正極助燃氣）正極： O2 4e- 2CO2 2CO32- (還原反應)負極： 2CO2CO32- 4e-=4CO2(氧化反應)2、固體電解質(zhì)正極：O24e=2O2 (還原反應) 負極：2CO2O2 4e-=2CO2(氧化反應)3、酸性電解質(zhì)（鉑為兩極、電解液H2SO4溶液）正極： O2+ 4e-+ 4H+= 2H2O (還原反應)負極： 2CO 4e-+ 2H2O = 2CO2+4H+(氧化反

15、應)四、肼燃料電池（鉑為兩極、電解液KOH溶液）正極： O2+ 2H2O + 4e-= 4OH (還原反應)負極： N2H4+ 4OH- 4e-= N2+ 4H2O (氧化反應)總反應方程式 N2H4 + O2= N2+ 2H2O五、甲烷燃料電池1堿性電解質(zhì)（鉑為兩極、電解液KOH溶液）正極： 2O2+ 2H2O + 8e-= 8 OH (還原反應)負極： CH4+ 10OH- 8e-= CO32-+ 7H2O (氧化反應)總反應方程式 CH4+ 2KOH+ 2O2= K2CO3+ 3H2O2、酸性電解質(zhì)（鉑為兩極、電解液H2SO4溶液）正極： 2O2+ 8e-+ 8H+= 4H2O (還原反

16、應)負極： CH4- 8e-+ 2H2O = 8H+ CO2(氧化反應)總反應方程式 CH4+ 2O2= CO2+ 2H2O六、丙烷燃料電池（鉑為兩極、正極通入O2和CO2、負極通入丙烷、電解液有三種）1、電解質(zhì)是熔融碳酸鹽（K2CO3或Na2CO3）正極 ： 5O2+ 20e-+ 10CO2= 10CO32-(還原反應)負極 ： C3H8- 20e-+ 10CO32-= 3CO2+ 4H2O(氧化反應)總反應方程式 C3H8+ 5O2= 3CO2+ 4H2O2、酸性電解質(zhì)（電解液H2SO4溶液）正極 ： 5O2 + 20e-+ 26H+= 10H2O (還原反應)負極 ： C3H8- 20e

17、-+ 6H2O = 3CO2 + 20 H+(氧化反應)總反應方程式 C3H8+ 5O2= 3CO2+ 4H2O3、堿性電解質(zhì)（鉑為兩極、電解液KOH溶液）正極 ： 5O2 + 20e-+ 10H2O = 20OH (還原反應)負極 ： C3H8- 20e-+ 26 OH = 3CO32-+ 17H2O(氧化反應)總反應方程式 C3H8+ 5O2+6KOH = 3 K2CO3+ 7H2O七、乙烷燃料電池（鉑為兩極、電解液KOH溶液）正極 ： 7O2 + 28e-+ 14H2O = 28OH (還原反應)負極 ： 2C2H6- 28e-+ 36 OH = 4CO32-+ 24H2O(氧化反應)總

18、反應方程式 2C2H6+ 7O2+ 8KOH = 4K2CO3+ 10H2O!燃料電池電極反應式的書寫總結：根據(jù)燃料電池的特點，一般在正極上發(fā)生還原反應的物質(zhì)都是O2，隨著電解質(zhì)溶液的不同，其電極反應有所不同，其實，我們只要熟記以下四種情況：（1）酸性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應式：O24H4e=2H2O（2）堿性電解質(zhì)溶液環(huán)境下電極反應式：O22H2O4e=4OH（3）固體電解質(zhì)(高溫下能傳導O2)環(huán)境下電極反應式：O24e=2O2（4）熔融碳酸鹽(如：熔融K2CO3)環(huán)境下電極反應式：O22CO24e=2CO在堿性條件下發(fā)生反應CO2+2OH= CO+H2O，以CO存在，總方程式和正常燃燒方程

19、式要改變；其他條件下（酸性、固體電解質(zhì)、熔融碳酸鹽）負極生成CO2，整體的方程式不會發(fā)生改變。其他原電池：鈉硫原電池放電時 負極: 2Na 2e-= 2Na+(氧化反應)正極： n/8 S8+ 2e- = Sn2- (還原反應)充電時 陰極： 2Na+ 2e- = 2Na (還原反應) 陽極： Sn2- 2e- = n/8 S8 (氧化反應)總反應方程式 2Nan/8 S8Na2Sn高中常見的電解池電極反應式的書寫電解方程式的實例（用惰性電極電解）：電解質(zhì)溶液陽極反應式陰極反應式總反應方程式（條件：電解）溶液酸堿性變化CuCl22Cl-2e-=Cl2Cu2+ +2e-= CuCuCl2= Cu +Cl2HCl2Cl-2e-=Cl22H+2e