第四章化學(xué)反應(yīng)與電能第一節(jié)原電池升失氧還原劑，降得還氧化劑氧化劑有氧化性，氧化劑被還原。還原劑有還原性，還原劑被氧化。升(化合價升高)失(失去電子)氧(被氧化、氧化反應(yīng)、生成氧化產(chǎn)物)還原劑(還原性)降(化合價降低)得(得到電子)還(被還原、還原反應(yīng)、生成還原產(chǎn)物)氧化劑(氧化性)負(fù)極：氧化反應(yīng)正極：還原反應(yīng)（鋅片）Zn-2e-=Zn2+

（銅片）

2H++2e-=H2↑反應(yīng)方程式：Zn+2H+=Zn2++H2↑AZnCu稀H2SO4原電池是將

能轉(zhuǎn)化為

能的裝置。化學(xué)電Cu-Zn原電池+e-活潑金屬、發(fā)生氧化反應(yīng)、失去電子、電子流出、電流流進(jìn)的極為負(fù)極；

較不活潑金屬或非金屬導(dǎo)體、發(fā)生還原反應(yīng)、得到電子、電子流進(jìn)、電流流出的極為正極。

陽離子向正極移動，陰離子向負(fù)極移動。負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)；正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)Zn+

Cu

e-Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+H+H+H+H+H+H+H+H+陽離子向正極移動，陰離子向負(fù)極移動H2H2陽離子：負(fù)極→正極陰離子：負(fù)極←正極陽離子增加陽離子減少A

ZnCuH2SO4溶液A

FeCCuSO4溶液A

CuAgAgNO3溶液負(fù)極：正極：Zn-2e-=Zn2+

Cu2++2e-=Cu(1)(2)(3)2H++2e-=H2↑Fe-2e-=Fe2+

Ag++e-=AgCu-2e-=Cu2+

Zn+2H+=Zn2++H2↑Fe+Cu2+=Fe2++CuCu+2Ag+=Cu2++2Ag+++e-e-e-總反應(yīng)：離子移動方向陽離子→正極陰離子→

負(fù)極A

FeCuH2SO4溶液A

FeCFeCl3溶液A

CuAgAgNO3溶液負(fù)極：正極：Fe-2e-=Fe2+

Fe3++e-=Fe2+(1)(2)(3)2H++2e-=H2↑Fe-2e-=Fe2+

Ag++e-=AgCu-2e-=Cu2+

Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe3++Fe=3Fe2+

Cu+2Ag+=Cu2++2Ag

+++e-e-e-根據(jù)總反應(yīng)設(shè)計原電池。Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑總反應(yīng)：2FeCl3+Fe=3FeCl2Cu+2Ag+=Cu2++2Ag原電池的形成條件(1)活動性不同的金屬（或一種金屬和一種非金屬導(dǎo)體）作電極。(2)兩電極插入電解質(zhì)溶液中。(3)形成閉合回路。(4)自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。A能形成原電池嗎？原因：沒有形成閉合回路形成閉合回路：鹽橋鹽橋CuSO4溶液ZnCu正極（銅電極）：Cu2++2e-=Cu負(fù)極（鋅電極）：Zn=Zn2++2e-總反應(yīng)：Zn+Cu2+=Cu+Zn2+鹽橋(如KCl)的作用：能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。鹽橋中離子移動方向陽離子→

正極陰離子→

負(fù)極請將反應(yīng)：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+設(shè)計成一個原電池。1.電解液：

。2.電極材料：

正極

，負(fù)極

。3.電極反應(yīng)式：負(fù)極:

.正極:

.1.電解液：

硫酸銅、氯化銅、硝酸銅等可溶性銅鹽溶液2.電極材料：

負(fù)極：鐵，

正極：銅、石墨或比鐵不活潑的其他金屬

拓展：Fe－2e-=Fe2+Cu2++2e-=Cu原電池原理的應(yīng)用

加快反應(yīng)速率：

例如，實驗室制H2時，由于鋅太純，反應(yīng)一般較慢，可加入少量CuSO4以加快反應(yīng)速率。少量鋅先置換出銅，置換出的銅附著在鋅上，構(gòu)成原電池，鋅失電子速率加快。

a速率更快，斜率更大AZn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4氫氧燃料電池結(jié)構(gòu)負(fù)極：2H2-4e-＝4H+（氧化反應(yīng)）正極：O2＋4e-+4H+

＝2H2O（還原反應(yīng)）總反應(yīng)：2H2＋O2＝2H2O00+1-2氫氧燃料電池，酸性(H2SO4)電解質(zhì)

注意溶液中沒有O2-，只有H+或OH-，酸性電解質(zhì)溶液中不可能有OH-負(fù)極正極負(fù)極:2H2-4e-+4OH-=4H2O氫氧燃料電池，堿性(KOH)電解質(zhì)

總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O正極:O2+2H2O+4e-=4OH-00+1-2

注意溶液中沒有O2-，只有H+或OH-，堿性電解質(zhì)溶液中不可能有H+電極反應(yīng)式遵循電荷守恒和質(zhì)量守恒負(fù)極正極負(fù)極：2H2-4e-+4OH-=4H++4OH-正極：O2+4H++4e-+4OH-=2H2O+4OH-

甲烷燃料電池中，電解質(zhì)為酸性(H2SO4)溶液，電極反應(yīng)式分別為:總反應(yīng)：CH4+2O2=CO2+2H2O-4+4負(fù)極：CH4=CO2-40+4-2+1-2正極：O2+4H++4e-=2H2O-8e-+2H2O+8H+先氧守恒，再電荷守恒負(fù)極正極

甲烷燃料電池，電解質(zhì)為KOH溶液，寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式①CH4+2O2=CO2+2H2O②2KOH+CO2=K2CO3+H2O①+②總反應(yīng)：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O①+②總離子反應(yīng)：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O正極：2O2+4H2O+8e-=8OH-(負(fù)極+正極)電池總反應(yīng)：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O-4+4負(fù)極：CH4=CO32-

-8e-+10OH-+7H2O先電荷守恒，再氧或氫守恒

甲醇(CH3OH)燃料電池中，電解質(zhì)為酸性(H2SO4)溶液，電極反應(yīng)式分別為:總反應(yīng)：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O-2+4負(fù)極：CH3OH

=CO2-20+4-2+1-2正極：O2+4H++4e-=2H2O-6e-+1H2O+6H+先氧守恒，再電荷守恒負(fù)極正極

甲醇(CH3OH)燃料電池，電解質(zhì)為KOH溶液，寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O正極：2O2+4H2O+8e-=8OH-(負(fù)極+正極)電池總反應(yīng)：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O-2+4負(fù)極：CH3OH

=CO32-

-6e-+8OH-+6H2O先電荷守恒，再氧或氫守恒-20+4-2+1-2負(fù)極正極甲醇(CH3OH)燃料電池(1)酸性電解質(zhì)

(2)堿性電解質(zhì)負(fù)極：CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+正極：O2+4e-+4H+=2H2O總反應(yīng)：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O-2+40-2負(fù)極：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O正極：O2+2H2O+4e-=4OH-總反應(yīng)：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O-2+40-21.甲烷燃料電池(1)高溫下能傳導(dǎo)O2-總反應(yīng)：CH4+2O2=CO2+2H2O負(fù)極：CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O正極：2O2+8e-=4O2-(2)熔融碳酸鹽總反應(yīng)：CH4+2O2=CO2+2H2O負(fù)極：CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O正極：2O2+4CO2+8e-=4CO32-2.CO燃料電池(總反應(yīng)方程式均為：2CO+O2＝2CO2)熔融鹽(鉑為兩極、Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽作電解質(zhì)，CO為負(fù)極燃?xì)?，空氣與CO2的混合氣為正極助燃?xì)?

負(fù)極：2CO+2CO32--4e-=4CO2

正極：O2+4e-+2CO2＝2CO32-3.肼燃料電池(鉑為兩極、電解液KOH溶液)

負(fù)極：N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O正極：O2+2H2O+4e-=4OH—

總反應(yīng)方程式N2H4+O2=N2+2H2O4.高鐵電池(負(fù)極—Zn，正極—碳，電解液：KOH和K2FeO4)

負(fù)極：3Zn-6e-+6OH-=3Zn(OH)2

正極：2FeO42-+6e-+8H2O=2Fe(OH)3+10OH-

總反應(yīng)化學(xué)方程式：3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH

1.甲烷燃料電池(1)高溫下能傳導(dǎo)O2-總反應(yīng)：CH4+2O2=CO2+2H2O負(fù)極：

正極：(2)熔融碳酸鹽總反應(yīng)：CH4+2O2=CO2+2H2O負(fù)極：

正極：

2.CO燃料電池(總反應(yīng)方程式均為：2CO+O2＝2CO2)熔融鹽(鉑為兩極、Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽作電解質(zhì)，CO為負(fù)極燃?xì)?，空氣與CO2的混合氣為正極助燃?xì)?

負(fù)極：

正極：

3.肼燃料電池(鉑為兩極、電解液KOH溶液)

負(fù)極：

正極：

總反應(yīng)方程式N2H4+O2=N2+2H2O4.高鐵電池(負(fù)極—Zn，正極—碳，電解液：KOH和K2FeO4)

負(fù)極：

正極：

總反應(yīng)化學(xué)方程式：3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH

5.銀鋅電池：(負(fù)極—Zn，正極－Ag2O，電解液：NaOH)

負(fù)極：

正極：

總反應(yīng)化學(xué)方程式：Zn+Ag2O=ZnO+2Ag6.鎂/H2O2

酸性燃料電池

負(fù)極：

正極：

總反應(yīng)化學(xué)方程式：Mg+H2O2+2H+=Mg2++2H2O7.鉛蓄電池：(負(fù)極—Pb正極—PbO2

電解液—稀硫酸)

負(fù)極Pb：

正極：

總化學(xué)方程式Pb＋PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O8.鎳鎘電池(負(fù)極－Cd、正極—NiOOH、電解液：KOH溶液)

負(fù)極：

正極：

總化學(xué)方程式Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2

1.甲烷燃料電池(1)高溫下能傳導(dǎo)O2-總反應(yīng)：CH4+2O2=CO2+2H2O負(fù)極：CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O正極：2O2+8e-=4O2-(2)熔融碳酸鹽總反應(yīng)：CH4+2O2=CO2+2H2O負(fù)極：CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O正極：2O2+4CO2+8e-=4CO32-2.CO燃料電池(總反應(yīng)方程式均為：2CO+O2＝2CO2)熔融鹽(鉑為兩極、Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽作電解質(zhì)，CO為負(fù)極燃?xì)?，空氣與CO2的混合氣為正極助燃?xì)?

負(fù)極：2CO+2CO32--4e-=4CO2

正極：O2+4e-+2CO2＝2CO32-3.肼燃料電池(鉑為兩極、電解液KOH溶液)

負(fù)極：N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O正極：O2+2H2O+4e-=4OH—

總反應(yīng)方程式N2H4+O2=N2+2H2O4.高鐵電池(負(fù)極—Zn，正極—碳，電解液：KOH和K2FeO4)

負(fù)極：3Zn-6e-+6OH-=3Zn(OH)2

正極：2FeO42-+6e-+8H2O=2Fe(OH)3+10OH-

總反應(yīng)化學(xué)方程式：3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH

①氧化劑與還原劑在工作時不斷補充；②反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出；③能量轉(zhuǎn)化率高(超過80%)，普通的只有30%，有利于節(jié)約能源。燃料電池與前幾種電池的差別：①燃料做負(fù)極，助燃劑氧氣為正極②電極材料一般不參加化學(xué)反應(yīng)，只起傳導(dǎo)電子的作用。其它燃料電池：烴、肼、甲醇、氨、煤氣燃料電池……燃料電池的規(guī)律

燃料電池的特點及電極反應(yīng)式的書寫①燃料作負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；氧氣或空氣作正極，得電子發(fā)生還原反應(yīng)。②電極本身不參與氧化還原反應(yīng)，起導(dǎo)電作用。③總反應(yīng)方程式為燃料燃燒反應(yīng)和燃燒產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的疊加反應(yīng)式。④一般來講，書寫燃料電池的化學(xué)反應(yīng)方程式，需要高度注意電解質(zhì)的酸堿性。書寫電極反應(yīng)式時，酸性溶液中不能出現(xiàn)OH-，堿性溶液中不能出現(xiàn)H+，水溶液中不能出現(xiàn)O2-。如氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種，在酸溶液中負(fù)極反應(yīng)式為2H2－4e-=4H+，正極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H2O，不可能出現(xiàn)OH-；在堿溶液中負(fù)極反應(yīng)式為2H2＋4OH--4e-=4H2O，正極為：O2＋2H2O＋4e-=4OH-，不可能有H+出現(xiàn)。

常見燃料電池的電極反應(yīng)在燃料電池中，電解質(zhì)溶液參與電極反應(yīng)，電解質(zhì)酸堿性的改變，引起電極反應(yīng)的變化，但不影響燃料及O2的性質(zhì)。電極反應(yīng)在遵守質(zhì)量守恒定律、電荷守恒、電子得失守恒的同時，還要特別考慮電解質(zhì)溶液是否參與反應(yīng)。(1)甲烷燃料電池。電解質(zhì)：KOH正極(通O2)：2O2+4H2O+8e-=8OH-負(fù)極(通CH4)：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O總反應(yīng)：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O(2)甲醇燃料電池。電解質(zhì)：KOH正極：O2+2H2O+4e-=4OH-負(fù)極：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O總反應(yīng)：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O

負(fù)極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物，與溶液的酸堿性有關(guān)(如+4價的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在堿性溶液中以CO32-形式存在)練習(xí)1.今有2H2+O2=2H2O，稀硫酸做電解質(zhì)，構(gòu)成燃料電池，則負(fù)極通的是

，正極通的是

，電極反應(yīng)式是：氫氣氧氣00+1-2負(fù)極：2H2-4e-=4H+正極：O2+4e-+4H+=2H2O總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O0+10-2

如把稀硫酸改為氫氧化鉀做電解質(zhì)，則電極反應(yīng)式是：負(fù)極：2H2+4OH--4e-=4H2O正極：O2+2H2O+4e-=4OH-總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O0+10-2氫氧燃料電池(酸性電解質(zhì))負(fù)極：2H2-4e-=4H+總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O0+1正極：O2+4e-=2O2-溶液中O2-不存在，2O2-+4H+=2H2O正極：O2+4H++4e-=2H2O負(fù)極：2H2-4e-+4OH-=4H++4OH-正極：O2+4H++4e-+4OH-=2H2O+4OH-負(fù)極:2H2-4e-+4OH-=4H2O

正極:O2+2H2O+4e-=4OH-由堿性變酸性電解質(zhì)：負(fù)極:2H2-4e-+4OH-+4H+=4H2O+4H+

正極:O2+2H2O+4e-+4H+=4OH-+4H+負(fù)極：2H2-4e-=4H+

正極：O2+4H++4e-==2H2O氫氧燃料電池(堿性電解質(zhì))總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O由酸性變堿性電解質(zhì)：氫氧燃料電池(酸性電解質(zhì))總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O0-22.甲烷燃料電池(1)酸性(H2SO4)電解質(zhì)

(2)堿性(KOH)電解質(zhì)總反應(yīng)：CH4+2O2=CO2+2H2O負(fù)極：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+

正極：O2+4H++4e-=2H2O-4+40-2①CH4+2O2=CO2+2H2O②2KOH+CO2=K2CO3+H2O①+②總反應(yīng)：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O①+②總離子反應(yīng)：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O負(fù)極：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O正極：2O2+4H2O+8e-=8OH-(負(fù)極+正極)電池總反應(yīng)：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O-4+40-2甲烷燃料電池CH4+2O2=CO2+2H2O先寫總反應(yīng)標(biāo)化合價，確定正負(fù)極的反應(yīng)物-4+40-2負(fù)極：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+

正極：O2+4H++4e-=2H2O酸性電解質(zhì)：總反應(yīng)：CH4+2O2=CO2+2H2O由酸性變堿性電解質(zhì)：負(fù)極：CH4-8e-+2H2O+8OH-=CO2+8H++8OH-

得到：①CH4-8e-+2H2O+8OH-=CO2+8H2O，又：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O離子方程：②CO2+2OH-=CO32-+H2O

①+②得到：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O正極：O2+4H++4e-+4OH-=2H2O+4OH-

得到：O2+2H2O+4e-=4OH-

負(fù)極：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O

正極：O2+2H2O+4e-=4OH-堿性電解質(zhì)：總反應(yīng)：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O由堿性變酸性電解質(zhì)：堿性電解質(zhì)：負(fù)極：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O

正極：O2+2H2O+4e-=4OH-負(fù)極：①CH4-8e-+10OH-+10H+=CO32-+7H2O+10H+

②CO32-+2H+=CO2+H2O①+②得到：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+

酸性電解質(zhì)：負(fù)極：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+

正極：O2+4H++4e-=2H2O3.CO燃料電池(1)酸性電解質(zhì)(2)堿性電解質(zhì)4.甲醇燃料電池(1)酸性電解質(zhì)(2)堿性電解質(zhì)負(fù)極：CO+H2O-2e-=CO2+2H+正極：O2+4e-+4H+=2H2O總反應(yīng)：2CO+O2=2CO2+2+40-2負(fù)極：CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O正極：2O2+4H2O+8e-=8OH-總反應(yīng)：2CO+O2+2H2O=2CO32-+4OH-+2+40-2負(fù)極：CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+正極：O2+4e-+4H+=2H2O總反應(yīng)：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O-2+40-2負(fù)極：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O正極：O2+2H2O+4e-=4OH-總反應(yīng)：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O-2+40-2甲醇燃料電池2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O先寫總反應(yīng)標(biāo)化合價，確定正負(fù)極的反應(yīng)物-2+40-2負(fù)極：CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+

正極：O2+4H++4e-=2H2O酸性電解質(zhì)：總反應(yīng)：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O由酸性變堿性電解質(zhì)：負(fù)極：CH3OH-6e-+H2O+8OH-=CO2+6H++8OH-堿性電解質(zhì)：負(fù)極：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O正極：O2+2H2O+4e-=4OH-總反應(yīng)：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O2.氫氧燃料電池(1)酸性電解質(zhì)(2)堿性電解質(zhì)3.甲烷燃料電池(1)酸性電解質(zhì)(2)堿性電解質(zhì)負(fù)極：2H2-4e-=4H+正極：O2+4e-+4H+=2H2O總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O負(fù)極：2H2+4OH--4e-=4H2O正極：O2+2H2O+4e-=4OH-總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O負(fù)極：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+

正極：O2+4H++4e-=2H2O總反應(yīng)：CH4+2O2=CO2+2H2O負(fù)極：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O正極：2O2+4H2O+8e-=8OH-總反應(yīng)：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O4.CO燃料電池(1)酸性電解質(zhì)(2)堿性電解質(zhì)3.甲醇燃料電池(1)酸性電解質(zhì)(2)堿性電解質(zhì)負(fù)極：CO+H2O-2e-=CO2+2H+正極：O2+4e-+4H+=2H2O總反應(yīng)：2CO+O2=2CO2負(fù)極：CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O正極：2O2+4H2O+8e-=8OH-總反應(yīng)：2CO+O2+2H2O=2CO32-+4OH-負(fù)極：CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+正極：O2+4e-+4H+=2H2O總反應(yīng)：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O負(fù)極：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O正極：O2+2H2O+4e-=4OH-總反應(yīng)：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O乙醇燃料電池(1)堿性電解質(zhì)(鉑為兩極?電解液KOH溶液)

總反應(yīng)式：C2H5OH+3O2+4OH-＝2CO32-+5H2O

負(fù)極：C2H5OH+16OH--12e-=2CO32-+11H2O

正極：3O2+6H2O+12e-=12OH-

(2)酸性電解質(zhì)(鉑為兩極?電解液H2SO4

溶液)

總反應(yīng)式：C2H5OH+3O2＝2CO2+3H2O

負(fù)極：C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+

正極：3O2+12H++12e-=6H2O高鐵電池(負(fù)極—Zn，正極—碳，電解液：KOH和K2FeO4)

負(fù)極：3Zn-6e-+6OH-=3Zn(OH)2

正極：2FeO42-+6e-+8H2O=2Fe(OH)3+10OH-

總反應(yīng)化學(xué)方程式：

3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH

5.銀鋅電池：(負(fù)極—Zn，正極－Ag2O，電解液：NaOH)

負(fù)極：Zn-2OH--2e-=ZnO+H2O

正極：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-

總反應(yīng)化學(xué)方程式：Zn+Ag2O=ZnO+2Ag6.高鐵電池(負(fù)極—Zn，正極—碳，電解液：KOH和K2FeO4)

負(fù)極：3Zn-6e-+6OH-=3Zn(OH)2

正極：2FeO42-+6e-+8H2O=2Fe(OH)3+10OH-

總反應(yīng)化學(xué)方程式：

3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH

18.丙烷燃料電池(鉑為兩極、正極通入O2和CO2、負(fù)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)

負(fù)極：C3H8-20e-+10CO32-=3CO2+4H2O

正極：5O2+20e-+10CO2=10CO32-

總反應(yīng)方程式C3H8+5O2=3CO2+4H2O(2)酸性電解質(zhì)（電解液H2SO4溶液）

負(fù)極：C3H8-20e-+6H2O=3CO2+20H-

正極：5O2+20e-+26H+=10H2O

總反應(yīng)方程式C3H8+5O2=3CO2+4H2O(3)堿性電解質(zhì)（鉑為兩極、電解液KOH溶液）

負(fù)極：C3H8-20e-+26OH-=3CO32-+17H2O

正極：5O2+20e-+10H2O=20OH-

總反應(yīng)方程式C3H8+5O2+6KOH=3K2CO3+7H2O1.氫氧燃料電池(1)酸性電解質(zhì)

(2)堿性電解質(zhì)2.甲烷燃料電池(1)酸性電解質(zhì)

(2)堿性電解質(zhì)3.CO燃料電池(1)酸性電解質(zhì)

(2)堿性電解質(zhì)4.甲醇燃料電池(1)酸性電解質(zhì)

(2)堿性電解質(zhì)A

FeCFeCl3溶液負(fù)極：正極：總反應(yīng)：1.寫出電極反應(yīng)和總反應(yīng)2.高鐵電池(負(fù)極—Zn，正極—碳，電解液：KOH和K2FeO4)

負(fù)極：

正極：

總反應(yīng)化學(xué)方程式：

3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4OH-

7.乙醇燃料電池(1)堿性電解質(zhì)(鉑為兩極?電解液KOH溶液)

總反應(yīng)式：C2H5OH+3O2+4OH-＝2CO32-+5H2O

負(fù)極：

正極：(2)酸性電解質(zhì)(鉑為兩極?電解液H2SO4

溶液)

總反應(yīng)式：C2H5OH+3O2＝2CO2+3H2O

負(fù)極：

正極：A

Mg

AlNaOH溶液A

Fe

Cu濃HNO3A

Fe

CuNaCl溶液負(fù)極：正極：2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O

6H2O+6e-=6OH-+3H2↑Cu-2e-=Cu2+

2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O+++總反應(yīng)：O22NO3-+2e-+4H+=2NO2↑+2H2O2Fe–4e-=2Fe2+2H2O+O2+4e-=4OH-2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2甲烷燃料電池(1)酸性(H2SO4)電解質(zhì)

(2)堿性(KOH)電解質(zhì)總反應(yīng)：CH4+2O2=CO2+2H2O負(fù)極：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+

正極：O2+4H++4e-=2H2O-4+40-2①CH4+2O2=CO2+2H2O②2KOH+CO2=K2CO3+H2O①+②總反應(yīng)：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O①+②總離子反應(yīng)：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O負(fù)極：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O正極：2O2+4H2O+8e-=8OH-(負(fù)極+正極)電池總反應(yīng)：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O-4+40-21.鐵碳電池(吸氧腐蝕)：(負(fù)極-Fe，正極-C，電解液：中或堿性)

負(fù)極：Fe-2e-=Fe2-

正極：O2+H2O+4e-=4OH-

總反應(yīng)化學(xué)方程式：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2。4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，鐵銹的主要成分：Fe2O3·xH2O。

2.鎂鋁與氫氧化鈉組成原電池(負(fù)極-Al，正極-Mg，電解液：KOH)

負(fù)極：2Al-6e-+4OH-=2AlO2-+2H2O正極：2H2O+2e-=2OH-+H2↑

總反應(yīng)：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑3.銀鋅電池：(負(fù)極—Zn，正極－Ag2O，電解液：NaOH)

負(fù)極：Zn-2OH--2e-=ZnO+H2O正極：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-

總反應(yīng)化學(xué)方程式：Zn+Ag2O=ZnO+2Ag4.高鐵電池(負(fù)極—Zn，正極—碳，電解液：KOH和K2FeO4)

負(fù)極：3Zn-6e-+6OH-=3Zn(OH)2

正極：2FeO42-+6e-+8H2O=2Fe(OH)3+10OH-

總反應(yīng)化學(xué)方程式：3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH

5.鋁—空氣—海水電池

電源負(fù)極材料為：鋁；電源正極材料為：石墨、鉑網(wǎng)等能導(dǎo)電的惰性材料。

負(fù)極：4Al-12e－=4Al3+

正極：3O2+6H2O+12e－=12OH－

總反應(yīng)式為：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)36.鋁鎳電池：(負(fù)極—Al，正極—Ni，電解液—NaCl溶液)

負(fù)極：4Al-12e－=4Al3+

正極：3O2+6H2O+12e－=12OH－

總反應(yīng)化學(xué)方程式：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3(海洋燈標(biāo)電池)7.鎂/H2O2

酸性燃料電池

負(fù)極：Mg-2e-=Mg2-

正極：H2O2+2H++2e-＝2H2O

總反應(yīng)化學(xué)方程式：Mg+H2O2+2H+=Mg2++2H2O8.鉛蓄電池：(負(fù)極—Pb正極—PbO2

電解液—稀硫酸)

負(fù)極Pb：Pb+SO42--2e-=PbSO4正極：PbO2+4H＋+SO42-+2e-＝PbSO4＋2H2O

總化學(xué)方程式Pb＋PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O9.鎳鎘電池(負(fù)極－Cd、正極—NiOOH、電解液：KOH溶液)

負(fù)極：Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2

正極：2NiOOH+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-

總化學(xué)方程式Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2

10.甲烷燃料電池

甲烷燃料電池以多孔鎳板為兩極,(1)堿性電解質(zhì)(KOH溶液為例)

總反應(yīng)為：CH4+2KOH+2O2=K2CO3+3H2O。

負(fù)極：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O

正極：O2+2H2O+4e-=4OH-(2)酸性電解質(zhì)(H2SO4溶液為例)

總反應(yīng)：CH4+2O2=CO2+2H2O

負(fù)極：CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+正極：2O2+8e-+8H+=4H2O

(3)中性電解質(zhì)(NaCl溶液為例)

總反應(yīng)：CH4+2O2=CO2+2H2O

負(fù)極：CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+正極：2O2+8e-+4H2O=8OH-(4)高溫下能傳導(dǎo)O2-

總反應(yīng)：CH4+2O2=CO2+2H2O負(fù)極：CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O正極：2O2+8e-=4O2-(5)熔融碳酸鹽

總反應(yīng)：CH4+2O2=CO2+2H2O負(fù)極：CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O正極：2O2+4CO2+8e-=4CO32-11.甲醇燃料電池(1)堿性電解質(zhì)(鉑為兩極?電解液KOH溶液)

負(fù)極：CH3OH