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高中化学原电池燃料电池汇总教学内容

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化学原电池复习攻略

(一) 书上有的或提及过的(打*号为只提及过名称的,了解即可)

碱性锌锰干电池:(负极—Zn、正极—C、 电解液KOH 、MnO2的糊状物) 负极: 正极:

化学方程式 Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnOOH(或Mn2O3)

└─*(*观察对比)普通锌锰干电池:(不要求掌握,科学家对其化学过程尚未完全了解)

(负极—Zn、正极—C 、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物) 负极:Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应)

正极:2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O (还原反应)

化学方程式 Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑(知道其缺点为会放出氨气)

银锌电池(纽扣电池):(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH ) 负极 : 正极 : 化学方程式 Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag

*锂亚硫酰氯电池(负极--金属锂、正极--石墨、电解液LiAlCl4 -SOCl2)

负极 :8Li -8e=8 Li + (氧化反应)

---

正极 :3SOCl2+8e=SO32+2S+6Cl (还原反应) 化学方程式 8Li+ 3SOCl2 === Li2SO3 + 6LiCl + 2S,

铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO2 电解液— 浓硫酸)

放电时 负极:

正极:

充电时 阴极:

阳极:

总化学方程式 Pb+PbO2 + 2H2SO4

放电充电2PbSO4+2H2O

*镍--镉电池(负极--Cd 、正极—NiOOH、电解质溶液为KOH溶液)

放电时 负极: Ni(OH)2+Cd(OH)2

正极:

充电时 阴极:

阳极:

总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H2O 精品文档

放电充电Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2

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*氢--镍电池:(负极-LaNi5储氢合金、正极—NiOOH、电解质KOH+LiOH)

放电时 负极: LaNi5H 6-6e—+ 6OH–== LaNi5 + 6H2O (氧化反应)

正极: 6NiOOH +6e—+ 6H2O ==6 Ni(OH)2 + 6OH– (还原反应)

充电时 阴极: LaNi5 +6e—+ 6H2O== LaNi5H 6+ 6OH– (还原反应)

阳极: 6 Ni(OH)2 -6e—+ 6OH–== 6NiOOH + 6H2O (氧化反应)

总化学方程式 LaNi5H 6 + 6NiOOH

放电充电LaNi5 + 6Ni(OH)2

(二)燃!料!电!池!

注意介质不同对产物的影响!利用电解质提供的离子配平。

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 === 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KOH溶液(碱性电解质)

负极:H2 – 2e- + 2OH— === 2H2O (氧化反应)

正极:O2 + H2O + 4e- === OH—(还原反应) 总反应方程式 2H2 + O2 === 2H2O

2、电解质是H2SO4溶液(酸性电解质) 负极:H2 –2e- === 2H+ (氧化反应)

正极:O2 + 4H+ + 4e- === 2H2O (还原反应) 总反应方程式 2H2 + O2 === 2H2O 负极:H2 – 2e- === 2H+(氧化反应)

正极:O2 + H2O + 4e- === 4OH— 总反应方程式 2H2 + O2 === 2H2O

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- Attention

书中原话:除氢气外,烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体,均可作燃料电池的燃料。 于是……

二、甲醇燃料电池

1.碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)

正极: 负极:

总反应方程式 2. 酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)

正极: 负极: 总反应式方程式 精品文档

3、电解质是NaCl溶液(中性电解质)

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三、甲烷燃料电池

1.碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)

正极: 负极: 总反应方程式 2、酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)

正极: 负极: 总反应方程式

四、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(K2CO3或Na2CO3)

正极 : 负极 : 总反应方程式 C3H8 + 5O2 === 3CO2 + 4H2O(没有碳酸根) 2、酸性电解质(电解液H2SO4溶液)(与甲烷类似)

3、碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)(与甲烷类似) 五、丁烷燃料电池(电解质是掺杂Y2O3的ZrO晶体,,在熔融状态下能传导O2-)

正极 : 负极 : 总反应方程式: 六、CO燃料电池 (总反应方程式均为: 2CO + O2 = 2CO2)

1、熔融盐(铂为两极、Li2CO3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: 负极: 2、酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)

正极: 负极: 四、肼燃料电池(铂为两极、电解液KOH溶液) 正极:

负极: 总反应方程式 N2H4 + O2=== N2 + 2H2O ※ 关于O2- (涨姿势)

(1)电解质为酸性电解质溶液。在酸性环境中,O2-离子不能单独存在,可供O2-离子结合的微粒有H+离子和 H2O,O2-离子优先结合H+离子生成H2O,这样,在酸性电解质溶液中,正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O。

(2)电解质为中性或碱性电解质溶液。在中性或碱性环境中,O2-离子也不能单独存在,O2-离子只能结合H2O生成OH-离子,故在中性或碱性电解质溶液中,正极反应式为 O2+2H2O +4e-=4OH-。

(3)电解质为熔融的碳酸盐(如LiCO3和Na2CO3熔融盐混和物) 在熔融的碳酸盐环境中,O2-离子也不能单独存在, O2-离子可结合CO2生成 CO32-离子,则其正极反应式为O2+2CO2+4e-=2CO32-

(4)电解质为固体电解质(如固体氧化锆—氧化钇)

该固体电解质在高温下可允许O2-离子在其间通过,故其正极反应式应为 O2+4e-=2O2-精品文档

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