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原電池反應(yīng) X—Y(電解質(zhì)溶液) 或 X//電解質(zhì)溶液//Y
(1)不可逆電池
蘇打電池：Zn—Cu(H2SO4)
Zn極(-) Zn–2e-==Zn2+ (氧化反應(yīng))
Cu極(+) 2H++2e-==H2↑ (還原反應(yīng))
離子方程式 Zn+2H+==H2↑+Zn2+
化學(xué)方程式 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
鐵碳電池：Fe—C(H2CO3)
Fe極(-) Fe–2e-==Fe2+ (氧化反應(yīng))
C極 (+) 2H++2e-==H2↑ (還原反應(yīng))
離子方程式 Fe+2H+==H2↑+Fe2+ (析氫腐蝕)
鐵碳電池：Fe—C(H2O、O2)
Fe極(-) 2Fe–4e-==2Fe2+ (氧化反應(yīng))
C極 (+) O2+2H2O+4e-==4 (還原反應(yīng))
化學(xué)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•nH2O+(3-n)H2O (鐵銹的生成過程)
鋁鎳電池：Al—Ni(NaCl溶液、O2)
Al極(-) 4Al–12e-==4Al3+ (氧化反應(yīng))
Ni極(+)3O2+6H2O+12e-==12 (還原反應(yīng))
化學(xué)方程式 4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋燈標(biāo)電池)
干電池：Zn—MnO2(NH4Cl糊狀物) NH4Cl+H2O==NH3•H2O+HCl
Zn極(-) Zn–2e-==Zn2+ (氧化反應(yīng))
Cu極(+) 2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O (還原反應(yīng))
化學(xué)方程式 Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑
(2)可逆電池
鉛蓄電池：Pb—PbO2(濃硫酸)放電
Pb極 (-) Pb+H2SO4–2e-==PbSO4+2H+ (氧化反應(yīng))
PbO2極 (+)PbO2+H2SO4+2H++2e-==PbSO4+2H2O (還原反應(yīng))
化學(xué)方程式 Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O
Pb—PbO2(濃硫酸)充電
Pb極 (-) PbSO4+2H+–2e-== Pb+H2SO4 (還原反應(yīng))
PbO2極 (+)PbSO4+2H2O+2e-==PbO2+H2SO4+2H+ (氧化反應(yīng))
化學(xué)方程式 2PbSO4+2H2O==Pb+PbO2+2H2SO4
鋰電池：Li—LiMnO2(固體介質(zhì))
(-) Li–e-==Li+ (氧化反應(yīng))
(+) MnO2+Li++e-==LiMnO2+H2O (還原反應(yīng))
化學(xué)方程式 Li+MnO¬2==LiMnO2
銀鋅電池：Zn—Ag2O(NaOH)
Zn極(-) Zn+2OH––2e-==ZnO+H2O (氧化反應(yīng))
Cu極(+) Ag2O+H2O+2e-==2Ag+2 (還原反應(yīng))
化學(xué)方程式 Zn+Ag2O ==ZnO+2Ag
(3)高能燃料電池：
H2—O2(NaOH)
Pt極(-) 2H2+4 –4e-==4H2O (氧化反應(yīng))
Pt極(+) O2+2H2O+4e-==4 (還原反應(yīng))
化學(xué)方程式 2H2+O2==2H2O
CH4—O2(NaOH)
Pt極(-) CH4+10 –8e-== +7H2O (氧化反應(yīng))
Pt極(+) 2O2+4H2O+8e-==8 (還原反應(yīng))
化學(xué)方程式 CH4+2O2+2NaOH==Na2CO3+3H2O
原電池反應(yīng) X—Y(電解質(zhì)溶液) 或 X//電解質(zhì)溶液//Y
(1)不可逆電池
蘇打電池：Zn—Cu(H2SO4)
Zn極(-) Zn–2e-==Zn2+ (氧化反應(yīng))
Cu極(+) 2H++2e-==H2↑ (還原反應(yīng))
離子方程式 Zn+2H+==H2↑+Zn2+
化學(xué)方程式 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
鐵碳電池：Fe—C(H2CO3)
Fe極(-) Fe–2e-==Fe2+ (氧化反應(yīng))
C極 (+) 2H++2e-==H2↑ (還原反應(yīng))
離子方程式 Fe+2H+==H2↑+Fe2+ (析氫腐蝕)
鐵碳電池：Fe—C(H2O、O2)
Fe極(-) 2Fe–4e-==2Fe2+ (氧化反應(yīng))
C極 (+) O2+2H2O+4e-==4 (還原反應(yīng))
化學(xué)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•nH2O+(3-n)H2O (鐵銹的生成過程)
鋁鎳電池：Al—Ni(NaCl溶液、O2)
Al極(-) 4Al–12e-==4Al3+ (氧化反應(yīng))
Ni極(+)3O2+6H2O+12e-==12 (還原反應(yīng))
化學(xué)方程式 4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋燈標(biāo)電池)
干電池：Zn—MnO2(NH4Cl糊狀物) NH4Cl+H2O==NH3•H2O+HCl
Zn極(-) Zn–2e-==Zn2+ (氧化反應(yīng))
Cu極(+) 2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O (還原反應(yīng))
化學(xué)方程式 Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑
(2)可逆電池
鉛蓄電池：Pb—PbO2(濃硫酸)放電
Pb極 (-) Pb+H2SO4–2e-==PbSO4+2H+ (氧化反應(yīng))
PbO2極 (+)PbO2+H2SO4+2H++2e-==PbSO4+2H2O (還原反應(yīng))
化學(xué)方程式 Pb+PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O
Pb—PbO2(濃硫酸)充電
Pb極 (-) PbSO4+2H+–2e-== Pb+H2SO4 (還原反應(yīng))
PbO2極 (+)PbSO4+2H2O+2e-==PbO2+H2SO4+2H+ (氧化反應(yīng))
化學(xué)方程式 2PbSO4+2H2O==Pb+PbO2+2H2SO4
鋰電池：Li—LiMnO2(固體介質(zhì))
(-) Li–e-==Li+ (氧化反應(yīng))
(+) MnO2+Li++e-==LiMnO2+H2O (還原反應(yīng))
化學(xué)方程式 Li+MnO¬2==LiMnO2
銀鋅電池：Zn—Ag2O(NaOH)
Zn極(-) Zn+2OH––2e-==ZnO+H2O (氧化反應(yīng))
Cu極(+) Ag2O+H2O+2e-==2Ag+2 (還原反應(yīng))
化學(xué)方程式 Zn+Ag2O ==ZnO+2Ag
(3)高能燃料電池：
H2—O2(NaOH)
Pt極(-) 2H2+4 –4e-==4H2O (氧化反應(yīng))
Pt極(+) O2+2H2O+4e-==4 (還原反應(yīng))
化學(xué)方程式 2H2+O2==2H2O
CH4—O2(NaOH)
Pt極(-) CH4+10 –8e-== +7H2O (氧化反應(yīng))
Pt極(+) 2O2+4H2O+8e-==8 (還原反應(yīng))
化學(xué)方程式 CH4+2O2+2NaOH==Na2CO3+3H2O