电化学必备方程式

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1、精品文档高中常见的原电池电极反应式的书写书写过程归纳：列物质，标得失（列出电极上的物质变化，根据价态变化标明电子得失）。选离子，配电荷（根据介质选择合适的离子，配平电荷，使符合电荷守）。巧用水，配个数（通常介质为水溶液，可选用水配平质量守恒）一次电池1、伏打电池： （负极 Zn、正极 Cu、电解液 HSO ）24负极：Zn2e-=Zn 2+(氧化反应 )正极：2H +2e-=H 2 (还原反应 )离子方程式Zn + 2H+2+= H 2 + Zn2、铁碳电池 (析氢腐蚀 )：（负极 Fe、正极 C、电解液 H 2CO3 弱酸性 )负极： Fe2e-=Fe2+(氧化反应 )正极： 2H+-2+2

2、e =H (还原反应 )离子方程式Fe+2H+2+=H 2 +Fe (析氢腐蚀 )3、铁碳电池池 (吸氧腐蚀 )：（负极 Fe、正极 C、电解液 中性或碱性 )负极： 2Fe4e-=2Fe 2+ (氧化反应 )正极： O2+2H 2O+4e-=4OH - ( 还原反应 )化学方程式2Fe+O2+2H 2O=2Fe(OH) 2 (吸氧腐蚀 )4Fe(OH) 2 +O2+2H 2O=4Fe(OH) 32Fe(OH) 3 =Fe2O3. x H 2O +(3-x) H 2O(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

3、+ (氧化反应 )正极： 3O2+6H 2O+12e-=12 OH -(还原反应 )化学方程式4Al+3O 2+6H 2O=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 NH 4Cl 、 MnO 2 的糊状物 )负极： Zn2e-=Zn 2+(氧化反应 )正极： 2MnO 2+2H +2e-=Mn 2O3+H2O(还原反应 )化学方程式Zn+2NH 4Cl+2MnO 2=ZnCl 2+Mn 2O3+2NH 36、碱性锌锰干电池：（负极 Zn、正极 C、 电解液 KOH 、MnO 2 的糊状物）负极： Zn + 2OH 2e-= Zn(OH)2 (氧化反

4、应 )正极： 2MnO2 + 2H 2O + 2e-=2MnOOH +2 OH（还原反应 )化学方程式Zn +2MnO 2 +2H 2O = Zn(OH) 2+ MnOOH7、银锌电池： (负极 Zn、正极 -Ag 2 O、电解液 NaOH )-负极 ： Zn+2OH 2e= Zn(OH) 2 (氧化反应 )(还原反应 )正极 ： Ag 2O + H 2O + 2e- = 2Ag + 2 OH化学方程式Zn + Ag 2O + H 2O = Zn(OH) 2 + 2Ag8、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=4Al 3+

5、(氧化反应 )正极 ： 3O2+6H 2O+12e =12OH（还原反应 )总反应式为：4Al+3O 2+6H 2O=4Al(OH)3 （铂网增大与氧气的接触面）.精品文档9、镁 - 铝电池 （负极 -Al 、正极 -Mg电解液 KOH ）负极 (Al) ： 2Al + 8 OH(氧化反应 )-6e- 2AlO 2+4H 2O正极 (Mg ）：6H 2O + 6e-化学方程式：2Al + 2OH（还原反应 ) 3H2 +6OH222+ 2H O 2AlO+ 3H10、锂电池一型：（负极 - 金属锂、正极 -石墨、电解液LiAlCl 4 -SOCl 2 ）负极 ： 8Li 8e 8 Li + (

6、氧化反应 )正极 ： 3SOCl SO 2 2S 6Cl2 8e3（还原反应 )化学方程式8Li 3SOCl 2 = Li 2SO3 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： Pb2e SO42=PbSO4(氧化反应 )正极： PbO2 4H SO4242(还原反应 )2e=PbSO 2HO充电时阴极： PbSO4 + 2H + 2e-=Pb+H 2SO4(还原反应 )阳极： PbSO4 + 2H 2O 2e-= PbO2 + H 2SO4+ 2H + (氧化反应 )放电总化学方程式Pb PbO2+ 2H2SO4

7、?42O2PbSO +2H充电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： NiO 2 + 2H 2O + 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+2OH222e= NiO+ 2H O (氧化反应 )放电总化学方程式Fe + NiO 2+ 2H 2O ?Fe (OH) 2 + Ni(OH) 2充电3、 LiFePO44Li+导电固体为电解质）电池 （正极 Li

8、FePO ，负极 石墨，含放电时负极： Li e =Li+(氧化反应 )正极： FePO4 + Li + + e= LiFePO 4(还原反应 )充电时：阴极： Li + + e= Li(还原反应 )阳极： LiFePO 4 e = FePO4+ Li + (氧化反应 )放电总化学方程式FePO4 + Li ?LiFePO 4充电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

9、(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 )放电总化学方程式Cd + 2NiOOH + 2H 2O ? Cd(OH) 2 + 2Ni(OH) 2充电.精品文档5、氢 - 镍电池：（ 负极 -LaNi5 储氢合金、正极 NiOOH 、电解质 KOH+LiOH ）放电时+ 6H2O(氧化反应 )负极： LaNi 5 H 6 6e+ 6OH = LaNi 5正极： 6NiOOH +6e + 6H 2O =6 Ni(OH) 2 + 6OH (还原反应 )充电时阴极： LaNi 5+6e + 6H

10、 2O= LaNi5H 6+ 6OH (还原反应 )阳极： 6 Ni(OH) 22 6e+ 6OH = 6NiOOH + 6HO (氧化反应 )放电总化学方程式 LaNi 5H 6 + 6NiOOH?LaNi 5+ 6Ni(OH) 2充电LaNi 5 有时候写为 M ，作为载体本身化合价不改变。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-( 氧化反应 )负极： 3Zn 6e+ 6 OH = 3 Zn(OH) 24 2-2O =2 Fe (OH)3+ 10OH(还原反应 )正极： 2FeO+6e + 8H充电时阴极： 3Zn(OH) 2+6e-=3Zn + 6

11、 OH (还原反应 )阳极： 2Fe(OH)-2+ 8H2O(氧化反应 )3 6e + 10OH =2FeO 4放电总化学方程式3Zn + 2K 2 FeO4 + 8H 2O ? 3Zn(OH) 2 + 2Fe(OH) 3 + 4KOH充电7、锂电池二型 （负极 LiC 6、 正极含锂的二氧化钴LiCoO 2、 充电时 LiCoO 2 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 LiC 6 表示）放电时负极 : LiC 6xe- Li(1-x)6+x Li+(氧化反应 )C正极： Li （ 1-x) CoO2 +xe-+x Li + = LiCoO 2(还原

12、反应 )充电时阴极： Li (1-x) C6 + x Li + +xe- LiC 6(还原反应 )阳极： LiCoO 2 xe- Li (1-x) CoO2+x Li + (氧化反应 )Li (1-x) CoO2 + LiC 6放电总反应方程式?LiCoO 2+Li (1-x) C6充电燃料电池根据题意叙述书写常见于燃料电池，由于燃料电池的优点较多，成为了近年高考的方向。燃料电池是原电池中一种比较特殊的电池， 它与原电池形成条件有一点相悖， 就是不一定两极是两根活动性不同的电极， 也可以用相同的两根电极。 解决此类问题必须抓住一点： 燃料电池反应实际上等同于燃料的燃烧反应，但要特别注意介质对产

13、物的影响一、氢氧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 = 2H 2O电极反应特别要注意电解质，有下列三种情况：1、电解质是KOH 溶液 （碱性电解质）负极： H22e- + 2OH = 2H 2O (氧化反应 )正极： O2+ H2O + 4e - = OH (还原反应 )总反应方程式2H 2+O2 =2H2O2、电解质是H 2SO4溶液 （酸性电解质）负极： H22e- = 2H + ( 氧化反应 )正极： O2+ 4H + + 4e- = 2H 2O (还原反应 )总反应方程式2H 2+O2 =2H2

14、O.精品文档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 + H 2O + 4e - = 4OH 总反应方程式2H2 + O2 = 2H 2O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(乙醇类似 )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： 2CH 3-+ 16OH= 2CO32-+12H2O (氧化反应 )OH 12e总反应

15、方程式2CH 3OH + 3O 2+ 4KOH = 2K2CO 3+ 6H 2O2. 酸性电解质 （铂为两极、电解液 H 2SO4 溶液）正极： 3O2 + 12e- + 12H + = 6H 2O (还原反应 )负极： 2CH 3OH 12e- +2H 2O=12H + +2CO 2 (氧化反应 )总反应式 2CH 3OH + 3O 2 = 2CO 2 + 4H 2O (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、 Li 2CO3 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：O-

16、2CO2 2CO2-(还原反应 )2 4e3负极：2CO 2CO32- 4e- =4CO 2(氧化反应 )2、固体电解质正极：O24e =2O2(还原反应 )负极： 2CO2O 2 4e- =2CO 2(氧化反应 )3、酸性电解质 （铂为两极、电解液HSO 溶液）24正极： O2 + 4e- + 4H + = 2H 2O(还原反应 )负极： 2CO 4e- + 2H 2O = 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 + 2H 2 O + 4e- = 4OH ( 还原反应 )负极：N2H 4 + 4OH - 4e- = N 2 + 4H 2O

17、 ( 氧化反应 )总反应方程式N2H4+ O2= N2 + 2H2O五、甲烷燃料电池1碱性电解质 （铂为两极、电解液KOH 溶液）正极： 2O2+ 2H2O + 8e - = 8 OH (还原反应 )负极： CH 4 + 10OH - 8e- = CO 32- + 7H 2O (氧化反应 )总反应方程式CH4 + 2KOH+ 2O 2 = K 2CO3 + 3H 2O2、酸性电解质 （铂为两极、电解液24HSO 溶液）正极：2O2+ 8e- + 8H += 4H 2O(还原反应 )负极： CH 4 - 8e- + 2H 2O = 8H + CO2 (氧化反应 )总反应方程式CH4 + 2O2

18、= CO 2 + 2H 2O.精品文档六、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（K 2CO3 或 Na 2CO3）正极 ： 5O2+ 20e- + 10CO2 = 10CO32- (还原反应 )负极：C38-32-= 3CO2+ 4H2(氧化反应 )H- 20e + 10COO总反应方程式C3H8 + 5O2 = 3CO 2 + 4H 2O2、酸性电解质（电解液 H 2SO4 溶液）正极 ： 5O2+ 20e- + 26H += 10H 2O(还原反应 )负极 ： C3H8- 20e- + 6H 2O = 3CO 2+20H+(氧

19、化反应 )总反应方程式C3H8 + 5O2= 3CO 2+ 4H2O3、碱性电解质 （铂为两极、电解液KOH溶液）正极 ： 5O2+ 20e- + 10H2 O = 20OH (还原反应 )负极：C38-= 3CO32-+ 17H2(H- 20e + 26 OHO 氧化反应 )总反应方程式C3H8 + 5O2 +6KOH = 3 K 2CO3 + 7H 2O七、乙烷燃料电池 （铂为两极、电解液KOH 溶液）正极 ： 7O2-2(还原反应 )+ 28e + 14H O = 28OH负极 ： 2C2H6 - 28e-+ 36 OH = 4CO 32- + 24H 2O (氧化反应 )总反应方程式2

20、C2H 6 + 7O 2 + 8KOH= 4K 2CO 3 + 10H 2O! 燃料电池电极反应式的书写总结：根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，随着电解质溶液的不同，其电极反应有所不同，其实，我们只要熟记以下四种情况：（1）酸性电解质溶液环境下电极反应式：O24H 4e =2H2O（2）碱性电解质溶液环境下电极反应式：O22H2O 4e =4OH（3）固体电解质 (高温下能传导 O222 )环境下电极反应式：O 4e =2O（4）熔融碳酸盐 (如：熔融 K 2CO 3)环境下电极反应式：2O2 2CO 2 4e =2CO3在碱性条件下发生反应CO2+2OH22= CO

21、3+H 2O，以 CO3 存在，总方程式和正常燃烧方程式要改变；其他条件下（酸性、固体电解质、熔融碳酸盐）负极生成CO2，整体的方程式不会发生改变。其他原电池：钠硫原电池放电时负极 :2Na 2e-= 2Na +(氧化反应 )正极： n/8 S8+-n2-(还原反应 )2e= S充电时阴极： 2Na+ +2e-= 2Na(还原反应 )阳极：n2- 2e-8(氧化反应 )S= n/8 S放电总反应方程式2Na n/8 S8 ?Na2 Sn充电.精品文档高中常见的电解池电极反应式的书写电解方程式的实例（用惰性电极电解） ：电解质溶液阳极反应式阴极反应式总反应方程式溶液酸碱（条件：电解）性变化CuC

22、l2-2Cu2+-CuCl222Cl -2e =Cl+2e = Cu +Cl CuHCl2Cl -2e- =Cl 22H+ +2e-=H 22HCl=H 2 +Cl2酸性减弱Na2 SO44OH -4e-=2H 2O+O2 2H+ +2e-=H 22H 2O=2H 2 +O2不变HSO4OH-2H+-2HO=2H +O消耗水，酸4-4e =2H O+O+2e =H2222222性增强NaOH4OH -4e-=2H 2O+O2 2H+ +2e-=H 22H 2O=2H 2 +O2消耗水，碱性增强NaCl-22H+-22NaCl+2H222H +放电，碱2Cl -2e =Cl+2e =HO=H +

23、Cl +2NaOH性增强CuSO44OH -4e-=2H 2O+O2 Cu 2+ +2e-=2CuSO4+2H 2O=2Cu+OH 放电 ,酸Cu24性增强O +2HSO电镀铜、精炼铜比较电镀铜精炼铜形成条件镀层金属作阳极，镀件作阴极，粗铜金属作阳极，精铜作阴极，CuSO4电镀液必须含有镀层金属的离子溶液作电解液阳极 Cu 2e- = Cu 2+阳极： Zn - 2e - = Zn 2+Cu - 2e- = Cu 2+电极反应等阴极 Cu2+2e-= Cu阴极： Cu2+ + 2e- = Cu溶液变化电镀液的浓度不变溶液中溶质浓度减小电解、电离和电镀的区别条件实质实例关系电解受直流电作用阴阳离子定向移动，在两极发生氧化还原反应电解CuCl 2 =Cu Cl 2电离电镀受热或水分子作用受直流电作用阴阳离子自由移动，无用电解的方法在金属表面镀上一层明显的化学变化金属或合金阳极Cu 2e- = Cu2+CuCl 2 =Cu2+2Cl 阴极Cu2+2e- = Cu先电离后电解，电镀是电解的应用.