


下载本文档
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、高中化学需要掌握的8个燃料电池的方程式几种常见的 燃料电池”的电极反应式的书写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。燃料电池有很多,下面主要介 绍几种常见的燃料电池,希望达到举一反三的目的。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:
2、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-
3、 = 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)总反应式:2CH4O + 302 +4K0H= 2K2CO3 + 6H2O正极的电极反应式为:3O2+12e- + 6H20=12O
4、H-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-
5、=CO2 + 6H2OCO2 + 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
6、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电极反应式书写错误例析不能正确判断原电池正负极例1、将Al片和Cu片用导线相连,插入浓HNO中,形成原电池 错误:负极:2AI-6e=2AI 3+正极:6Hk6e=3HT不能正确判断电极产物例2、将AI片和Cu片用导线相连,插入稀NaOH溶液中形成原电池 错误:负极:2AI-6e -=2AI3+正极:6H+6e=3HT忽视电极产物与电
7、解质溶液反应例3、氢氧燃料电池是一种高效低污染的新型电池,主要用于航天领域,它 的电极材料一般为活化电极,具有很强的催化活性。如铂电极、活性炭电极 等,电解质溶液一般为40%勺KOH溶液,写出电极反应式:错误:负极:2H-4e-=4H正极:Q+2HO+4e=4OH一、原电池中电极反应式的书写1、先确定原电池的正负极,列出正负极上的反应物质,并标出相同数目电子 的得失。2、 注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存, 则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式,如AI - Cu- NaHCO溶液构成的原电 池中,因AI失去电子生成的AI3+能与HCO反应:AI 3+3HCO
8、 =AI(OH)3; +3COT, 故铝件(负极)上发生的反应为:AI -3e- +3HC0=AI(OH)3 J +3COT,而不是仅仅 写为:AI 3e-=AI3+03、若正极上的反应物质是 Q,且电解质溶液为中性或碱性,电极反应式中不 能出现H+,且水必须写入正极反应式中,与Q结合生成OH,若电解质溶液为酸性, 电极反应式中不能出现 OH,且H必须写入正极反应式中,与 Q结合生成水。4、正负极反应式相加(电子守恒)得到电池反应的总反应式。若已知电池反 应的总反应式,可先写出较易书写的电极反应式,然后在电子守恒的基础上,总反 应式减去较易写出的电极反应式,即得到较难写出的电极反应式。1、有人设计以Pt和Zn为电极材料,埋入人体内作为作为某种心脏病人的心 脏起搏器的能源。它依靠跟人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作,试写出该电池的两极反应式。2、用
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 毕业实习答辩
- 2024广告设计师目标定义题目试题及答案
- 赤峰语文面试题目及答案
- 2024年广告设计师的学习内容规划试题及答案
- 2024年纺织品检验员模拟题分析试题及答案
- 2024年纺织品设计师证书考试前沿问题试题及答案
- 安利培训测试题及答案
- 2024年纺织品检验员考试规范及要求解读试题及答案
- 助理广告师考试背景知识掌握试题及答案
- 图形认识考试题及答案
- 单片机原理及应用知到智慧树章节测试课后答案2024年秋温州医科大学
- 《中美经济实力对比》课件
- DB32-T 4443-2023 罐区内在役危险化学品(常低压)储罐管理规范
- 足疗养生门店礼仪培训
- 乒乓球教学课件
- DB1503∕T 01-2018 矿山排土场连片治理规范
- 【中职】8完整版本.4.1-圆的标准方程
- 2024秋期国家开放大学《可编程控制器应用实训》一平台在线形考(形成任务3)试题及答案
- DB13-T 5722-2023 医院感染应对策略与质量控制
- 2《归去来兮辞并序》公开课一等奖创新教案统编版高中语文选择性必修下册
- 中国矿业大学《自然辩证法》2022-2023学年期末试卷
评论
0/150
提交评论