高中化学需要掌握的8个燃料电池的方程式一、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02，总反应为：2H2 + 02 === 2H2O电极反应特别要注意电解质，有下列三种情况：1 .电解质是K0H溶液（碱性电解质）负极发生的反应为：H2 + 2e- === 2H+ ,2H+ + 20H- === 2H2O, 所以：负极的电极反应式为：H2 -2e- + 20H- === 2H2O ;正极是02得到电子，即：02 + 4e- === 202- , 02-在碱性条件下不能单独存在，只能结合H20 生成0H-即：202- + 2H20 === 40H- ，因此，正极的电极反应式为：02 + H20 + 4e- === 40H- 。

2 .电解质是H2S04溶液（酸性电解质）负极的电极反应式为：H2 +2e- === 2H+正极是02得到电子，即：02 + 4e- === 202- , 02-在酸性条件下不能单独存在，只能结合H+ 生成H20 即: 02- + 2 H+ === H20 ，因此正极的电极反应式为：02 + 4H+ + 4e- === 2H20（02 + 4e- === 202- , 202- + 4H+ === 2H20）3. 电解质是NaCI溶液（中性电解质）负极的电极反应式为：H2 +2e- === 2H+正极的电极反应式为：02 + H20 + 4e- === 40H-说明：1•碱性溶液反应物、生成物中均无H+2. 酸性溶液反应物、生成物中均无0H-3•中性溶液反应物中无H+和0H-4. 水溶液中不能出现02-二、甲醇燃料电池甲醇燃料电池以铂为两极，用碱或酸作为电解质：1 .碱性电解质（K0H溶液为例）正极的电极反应式为：302+12e- + 6H20===120H-总反应式：2CH40 + 302 +4K0H=== 2K2C03 + 6H20正极的电极反应式为：302+12e- + 6H20===120H-负极的电极反应式为：CH40 -6e-+8OH- === CO32-+ 6H2O2. 酸性电解质（H2SO4溶液为例）总反应：2CH4O + 3O2 === 2CO2 + 4H2O正极的电极反应式为：3O2+12e-+12H+ === 6H2O负极的电极反应式为：2CH4O-12e-+2H2O === 12H++ 2CO2说明：乙醇燃料电池与甲醇燃料电池原理基本相同三、甲烷燃料电池甲烷燃料电池以多孔镍板为两极，电解质溶液为KOH，生成的CO2还要与KOH反应生成K2CO3，所以总反应为：CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O 。

负极发生的反应：CH4 - 8e- + 8OH- ==CO2 + 6H2O CO2 + 2OH- == CO32- + H2O 所以：负极的电极反应式为：CH4 + 10 OH- + 8e- === CO32- + 7H2O正极发生的反应有：O2 + 4e- === 2O2- 和O2- + H2O === 2OH- 所以：正极的电极反应式为：O2 + 2H2O + 4e- === 4OH-说明：掌握了甲烷燃料电池的电极反应式，就掌握了其它气态烃燃料电池的电极反应式四、铝-空气-海水电池我国首创以铝-空气-海水电池作为能源的新型海水标志灯，以海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断被氧化而产生电流。

只要把灯放入海水中数分钟，就会发出耀眼的白光。

电源负极材料为：铝；电源正极材料为：石墨、铂网等能导电的惰性材料。

负极的电极反应式为：4AI —12e —===4AI3+ ;正极的电极反应式为：3O2+6H2O+12e —===12OH —总反应式为：4AI+3O2+6H2O===4AI（OH）3说明：铝板要及时更换，铂做成网状是为了增大与氧气的接触面积负极的电极反应式为：CH40 -6e-+8OH- === CO32-+ 6H2O高中常见的原电池电极反应式的书写（十年高考）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：（负极一Zn、正极一Cu、电解液一H2SO4）负极：Zn —e ==Zn （氧化反应）正极：2H +2e ==H2 T （还原反应）离子方程式Zn + 2H + == H 2T + Zn+2、铁碳电池：（负极一Fe、正极一C、电解液H2CO3弱酸性）. _,—2+ , , + —负极：Fe -2e ==Fe （氧化反应）正极：2H +2e==H 2 T （还原反应）离子方程式Fe+2H+==H 2 T +Fe （析氢腐蚀）3、铁碳电池：（负极一Fe、正极一C、电解液中性或碱性）负极：2FeTe==2Fe （氧化反应）正极：O2+2H2O+4e ==4 0H 一（还原反应）化学方程式2Fe+O2+2H2O==2Fe（OH）2 （吸氧腐蚀）4Fe（OH）2+O2+2H 2O==4Fe（OH）32Fe（OH）3==Fe2O3 +3 H2O （铁锈的生成过程）4、铝镍电池：（负极一Al、正极一Ni电解液NaCI溶液、O2）负极：4AI -2e==4AI （氧化反应）正极：3O2+6H2O+12e-==12 OH =还原反应）化学方程式4Al+3O 2+6H2O==4Al（OH）3 （海洋灯标电池）5、普通锌锰干电池：（负极一Zn、正极一C、电解液NH4CI、MnO2的糊状物）负极：Zn -2e==Zn2+（氧化反应）正极：2MnO2+2H++2e==Mn 2O3+H2O （还原反应）化学方程式Zn+2NH 4CI+2MnO 2=ZnCI 2+Mn 2O3+2NH 3 T6、碱性锌锰干电池：（负极一Zn、正极一C、电解液KOH、MnO2的糊状物）负极：Zn + 2OH -2e-== Zn（OH）2 （氧化反应）正极：2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnOOH +2 OH 一（还原反应）化学方程式Zn +2MnO 2 +2H2O == Zn（OH）2 + MnOOH7、银锌电池：（负极一Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH ）负极:Zn+2OH --e-== Zn（OH）2 （氧化反应）正极：Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH 一（还原反应）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：4AI —12e ==4AI （氧化反应）正极：3O2+6H2O+12e ==12OH「（还原反应）总反应式为：4AI+3O 2+6H 2O===4AI（OH）3 （铂网增大与氧气的接触面）9、镁—铝电池（负极--AI、正极--Mg 电解液KOH ）负极（AI）: 2AI + 8 OH「- 6e- = 2AIO2「+4H2O （氧化反应）正极（Mg ） : 6H2O + 6e- = 3H2T +6OH （还原反应）化学方程式：2AI + 2OH -+ 2H2O = 2AIO 2 + 3H 210、锂电池一型：（负极--金属锂、正极--石墨、电解液LiAICI 4 -SOCI2）负极：8Li —8e—= 8 Li +（氧化反应）正极：3SOCI2+ 8e = SO32+ 2S+ 6CI （还原反应）化学方程式8Li + 3SOCI2 === Li 2SO3+ 6LiCI + 2S,二次电池（又叫蓄电池或充电电池）1、铅蓄电池：（负极一Pb 正极一PbO 2电解液一 浓硫酸）放电时 负极：Pb — 2e 「+ SO 4" =PbSO 4（氧化反应）正极：PbO 2+ 2e + 4H + SO 4 =PbSO 4+ 2出0 （还原反应） 充电时 阴极：PbSO 4 + 2H + + 2e== Pb+H 2SO 4 （还原反应） 阳极：PbSO 4 + 2H 2O — 2e -== PbO 2 + H 2SO 4 + 2H + （氧化反应）总化学方程式 Pb + PbO 2 + 2H 2SO 4 放电充电2PbSO 4+2H 2O 2、铁--镍电池: 放电时 充电时 (负极__ Fe 、正极一NiO 2、电解质溶液为 KOH 溶液) 负极：Fe — 2e — + 2 OH -== Fe (OH )2 (氧化反应) 正极： NiO ? + 2H 2O + 2e —== Ni(OH) 2 + 2 OH -(还原反应) 阴极：Fe(OH) 2 + 2e == Fe + 2 OH (还原反应)阳极：Ni(OH) 2 — 2e —+ 2 OH -== NiO 2 + 2H 2O(氧化反应)放电Fe + NiO 2+ 2H 2。

■■充电.Fe (OH) 2 + Ni(OH) 2放电时负极： Li — e ==Li +（氧化反应）正极： FePO 4 + 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 ==+ FePO 4 + Li（氧化反应） 总化学方程式 FePO 1 1 i放电- i iFrPO4 充电 LiFePO 4总化学方程式3、LiFePO 4电池（正极一LiFePO 4,负极一石墨，含Li +导电固体为电解质）4、镍--镉电池（负极- -Cd 、正极- -NiOOH 、 电解质溶液为KOH 溶液） Ni(OH) 2+Cd(OH) 2 放电时 负极： Cd — 2e —+ 2 OH _== Cd(OH) 2 (氧化反应) 正极： 2NiOOH + 2e — + 2H 2O == 2Ni(OH) 2+ 2OH -(还原反应） 充电时阴极: Cd(OH) 2 + 2e == Cd + 2 OH -(还原反应) 阳极: 2 Ni(OH) 2 —2e — + 2 OH -== 2NiOOH + 2H 2。

(氧化反应) 总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O放电 充电 Cd(OH)2 + 2Ni(OH) 2 5、氢--镍电池：（负极-LaNi 5储氢合金、正极 一NiOOH 、电解质KOH+LiOH ） 放电时 充电时 负极: 正极: 阴极: 阳极: LaNi 5H 6 — 6e — + 6OH == LaNi 5 + 6H 2O (氧化反应) 6NiOOH + 6e + 6H 2O ==6 Ni(OH) 2 + 6OH (还原反应) LaNi 5 +6e — + 6出0== LaNi 5H 6+ 6OH -(还原反应) 6 Ni(OH) 2 — 6e —+ 6OH -== 6NiOOH + 6H 2O (氧化反应)总化学方程式 LaNi 5H 6 + 6NiOOH 放电 充电 * LaNi 5 + 6Ni(OH) 2 6、高铁电池：（负极一Zn 、正极---石墨、电解质为浸湿固态碱性物质）放电时 负极：3Zn — 6e - + 6 OH == 3 Zn(OH) 2 (氧化反应)正极：2FeO 4 +6e -+ 8H 2O ==2 Fe (OH) 3 + 10OH (还原反应) 充电时 阴极：3Zn(OH) 2 +6e -==3Zn + 6 OH -(还原反应) 阳极：2Fe(OH )3 — 6e -+ 10OH ==2FeO 42— + 8H 2O (氧化反应) 放电 总化学方程式 3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2。