高中化学复习知识点:甲醇燃料电池

高中化学复习知识点:甲醇燃料电池
高中化学复习知识点:甲醇燃料电池

高中化学需要掌握的8个燃料电池的方程式

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) 负极发生的反应为:H2+ 2e-=== 2H+,2H++ 2OH- === 2H2O,所以: 负极的电极反应式为:H2– 2e-+ 2OH-=== 2H2O; 正极是O2得到电子,即:O2+4e-=== 2O2-,O2- 在碱性条件下不能单独存在,只能结合H2O生成OH-即:2O2-+2H2O === 4OH- ,因此, 正极的电极反应式为:O2 +H2O +4e- ===4OH- 。 2.电解质是H2SO4溶液(酸性电解质) 负极的电极反应式为:H2+2e- ===2H+ 正极是O2得到电子,即:O2 +4e-=== 2O2-,O2-在酸性条件下不能单独存在,只能结合H+生成H2O即:O2- +2 H+ === H2O,因此 正极的电极反应式为:O2 + 4H+ +4e-=== 2H2O(O2+ 4e- ===2O2-,2O2- + 4H+ === 2H2O) 3. 电解质是NaCl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:O2 + H2O + 4e-=== 4OH- 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OH- 3.中性溶液反应物中无H+和OH- 4.水溶液中不能出现O2- 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:

高中化学知识点总结材料

高中化学基础知识整理 Ⅰ、基本概念与基础理论: 一、阿伏加德罗定律 1.内容:在同温同压下,同体积的气体含有相同的分子数。即“三同”定“一同”。2.推论 (1)同温同压下,V1/V2=n1/n2 同温同压下,M1/M2=ρ1/ρ2 注意:①阿伏加德罗定律也适用于不反应的混合气体。②使用气态方程PV=nRT有助于理解上述推论。 3、阿伏加德罗常这类题的解法: ①状况条件:考查气体时经常给非标准状况如常温常压下,1.01×105Pa、25℃时等。 ②物质状态:考查气体摩尔体积时,常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生,如H2O、SO3、已烷、辛烷、CHCl3等。 ③物质结构和晶体结构:考查一定物质的量的物质中含有多少微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)时常涉及希有气体He、Ne等为单原子组成和胶体粒子,Cl2、N2、O2、H2为双原子分子等。晶体结构:P4、金刚石、石墨、二氧化硅等结构。 二、离子共存 1.由于发生复分解反应,离子不能大量共存。 (1)有气体产生。如CO32-、SO32-、S2-、HCO3-、HSO3-、HS-等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存。 (2)有沉淀生成。如Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+等不能与SO42-、CO32-等大量共存;Mg2+、Fe2+、Ag+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Fe3+等不能与OH-大量共存;Fe2+与S2-、Ca2+与PO43-、Ag+与I-不能大量共存。 (3)有弱电解质生成。如OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、F-、ClO-、AlO2-、SiO32-、 CN-、C17H35COO-、等与H+不能大量共存;一些酸式弱酸根如HCO3-、HPO42-、HS-、H2PO4-、HSO3-不能与OH-大量共存;NH4+与OH-不能大量共存。 (4)一些容易发生水解的离子,在溶液中的存在是有条件的。如AlO2-、S2-、CO32-、C6H5O-等必须在碱性条件下才能在溶液中存在;如Fe3+、Al3+等必须在酸性条件下才能在溶液中存在。这两类离子不能同时存在在同一溶液中,即离子间能发生“双水解”反应。如3AlO2-+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓等。 2.由于发生氧化还原反应,离子不能大量共存。 (1)具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。如S2-、HS-、SO32-、I-和Fe3+不能大量共存。 (2)在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。如MnO4-、Cr2O7-、NO3-、ClO-与S2-、HS-、SO32-、HSO3-、I-、Fe2+等不能大量共存;SO32-和S2-在碱性条件下可以共存,但在酸性条件下则由于发生2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O反应不能共在。H+与S2O32-不能大量共存。 3.能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存(双水解)。 例:Al3+和HCO3-、CO32-、HS-、S2-、AlO2-、ClO-等;Fe3+与CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-等不能大量共存。 4.溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。

重点高中化学选修五知识点全汇总

重点高中化学选修五知识点全汇总

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备战高中:梳理选修五知识点 结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质物质。 同系物的判断要点: 1、通式相同,但通式相同不一定是同系物。 2、组成元素种类必须相同 3、结构相似指具有相似的原子连接方式,相同的官能团类别和数目。结构相似不一定完全相同,如CH3CH2CH3和(CH3)4C,前者无支链,后者有支链仍为同系物。 4、在分子组成上必须相差一个或几个CH2原子团,但通式相同组成上相差一个或几个CH2原子团不一定是同系物,如CH3CH2Br和 CH3CH2CH2Cl都是卤代烃,且组成相差一个CH2原子团,但不是同系物。(马上点标题下蓝字"高中化学"关注可获取更多学习方法、干货!) 5、同分异构体之间不是同系物。 二、同分异构体 化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。 1、同分异构体的种类:

⑴碳链异构:指碳原子之间连接成不同的链状或环状结构而造成的异构。如C5H12有三种同分异构体,即正戊烷、异戊烷和新戊烷。 ⑵位置异构:指官能团或取代基在在碳链上的位置不同而造成的异构。如1—丁烯与2—丁烯、1—丙醇与2—丙醇、邻二甲苯与间二甲苯及对二甲苯。 ⑶异类异构:指官能团不同而造成的异构,也叫官能团异构。如1—丁炔与1,3—丁二烯、丙烯与环丙烷、乙醇与甲醚、丙醛与丙酮、乙酸与甲酸甲酯、葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖等。 ⑷其他异构方式:如顺反异构、对映异构(也叫做镜像异构或手性异构)等,在中学阶段的信息题中屡有涉及。 各类有机物异构体情况:

微型直接甲醇燃料电池概述

微型直接甲醇燃料电池概述 课题背景 在社会高速发展的今天,能源和人类社会的生存发展休戚相关,是经济发展进步的动力源泉,也是衡量一个国家的综合国力、科学发达程度以及人民生活水平的重要指标[1-2]。当前全球消耗的能源,主要以非可再生能源——煤、石油、天然气等为主,而各国的工业化的急速发展使得这些非可再生能源消耗的每况愈下,人类对这些能源的依附却有增无减[3-4]。与此同时,这些能源的消耗过程中排放物给生态环境带来了很大的负面影响,使环境污染问题成为日前全球性的问题[5],对人类生存环境的威胁日趋严重,更关系到未来人类社会的可持续发展与生存[6-8]。故亟需找到一种理想的能源资源或动力装置,来代替现有的能源资源[9]。“氢”能清洁、高效、可持续,是能源系统的重中之重[10],而甲醇燃料电池是“氢”能技术的最佳代表之一,其研究开发受到世界各国的青睐,被认为是本世纪首选的清洁的、高效的发电装置[11-13]。尤其是微型甲醇燃料电池,它低污染、质量轻、体积小、容易操作、比能量密度高,更是成为了便携式电子装置的理想动力装置之一[14-15]。近些年MEMS技术的迅猛发展为微型甲醇燃料电池的制造及应用提供了新的实现方法。基于MEMS技术制造的微型甲醇燃料电池主要具有以下优势: (1)燃料电池结构可以简化[16],体积和重量减小; (2)可制作复杂的微流场结构[17],控制燃料流动,提高电池性能; (3)易批量生产,并成本降低; (4)安全性、可靠性更高[18],更换燃料方便简易。 (5)可将微型燃料电池和传感器、电子器件等集成在芯片上,节省系统体积,使燃料电池的系统结构更简单[19-21]。 因此, 微型直接甲醇燃料电池的研发和生产,必成为电化学和能源科学研究与发展的一个备受关注热点和主要方向[22]。目前小型DMFC的研发的重点主要集中在燃料来源和降低成本,要想使μDMFC尽快实现商业化还需要大量细致的研究工作,如MEA新的制备工艺及结构优化技术,高效抗CO中毒的阳极催化剂、高质子电导率的阻醇质子交换膜的研制,DMFC电池组的封装及系统集成等。现在,DMFC单电池及电池组的样机已经问世,对于样机在实际应用中的工作状态、寿命及有效降低成本等方面已经成为微型DMFC研究中的新热点。微型DMFC的应用如图1-1所示。 图1-1 微型DMFC的应用 微型直接甲醇燃料电池概述 1.2.1国内外研究现状 近年来,世界各国对微型甲醇燃料电池的研发,都投入了大量的经费,很大程度上推动了微型直接甲醇燃料电池的发展。 Kah-YoungSong [23]等提出在阴极扩散层基底上引入微孔层,降低阴极扩散层基底的憎水

高中化学燃料电池完全解析

高中化学燃料电池完全解析 燃料电池(Fuel Cell)是利用氢气、碳、甲醇、硼氢化物、天然气等为燃料与氧气或空气进行反应,将化学能直接转化成电能的一类原电池。 【解法模板】 理顺书写燃料电池电极反应式的三大步骤 1.先写出燃料电池总反应式 虽然可燃性物质与氧气在不同的燃料电池中电极反应不同,但其总反应方程式一般都是可燃物在氧气中的燃烧反应方程式。由于涉及电解质溶液,所以燃烧产物还可能要与电解质溶液反应,然后再写出燃烧产物与电解质溶液反应的方程式相加,从而得到总反应方程式。 2.再写出燃料电池正极的电极反应式 由于燃料电池正极都是O 2得到电子发生还原反应,基础反应式为O 2+4e - ===2O 2- ,由于电解质的状态和电解质溶液的酸碱性不同,电池正极的电极反应也不相同。电解质为固体时,该固体电解质在高温下可允许O 2- 在其间自由通过,此时O 2-不与任何离子结合,正极的电极反应式为O 2+4e - ===2O 2-。电解质为熔融的碳酸盐时,正极 的电极反应式为O 2+2CO 2+4e - ===2CO 32- 。当电解质为中性或碱性环境时,正极的 电极反应式为:O 2+4e -+2H 2O===4OH - ;当电解质为酸性环境时,正极的电极反应式为:O 2+4e - +4H + ===2H 2O 。 3.最后写出燃料电池负极的电极反应式 由于原电池是将氧化还原反应中的氧化反应和还原反应分开在两极(负、正两极)上发生,故燃料电池负极的电极反应式=燃料电池总反应式-燃料电池正极的电极反应式。在利用此法写出燃料电池负极的电极反应式时一要注意消去总反应和正极反应中的O 2,二要注意两极反应式和总反应式电子转移相同。 【例题】 锌—空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH 溶液,反应为2Zn +O 2+4OH - +2H 2O===2【Zn(OH)4】2- 。下列说法正确的是( ) A .充电时,电解质溶液中K + 向阳极移动 B .充电时,电解质溶液中c (OH - )逐渐减小 C .放电时,负极反应为:Zn +4OH --2e -===【Zn(OH)4】2 - D .放电时,电路中通过2 mol 电子,消耗氧气22.4 L(标准状况) 【答案】C

人教版高中化学知识点详细总结(很全面)

高中化学重要知识点详细总结一、俗名 无机部分: 纯碱、苏打、天然碱、口碱:Na2CO3小苏打:NaHCO3大苏打:Na2S2O3石膏(生石膏):CaSO4.2H2O 熟石膏:2CaSO4·.H2O 莹石:CaF2重晶石:BaSO4(无毒)碳铵:NH4HCO3 石灰石、大理石:CaCO3生石灰:CaO 食盐:NaCl 熟石灰、消石灰:Ca(OH)2芒硝:Na2SO4·7H2O (缓泻剂) 烧碱、火碱、苛性钠:NaOH 绿矾:FaSO4·7H2O 干冰:CO2明矾:KAl (SO4)2·12H2O 漂白粉:Ca (ClO)2、CaCl2(混和物)泻盐:MgSO4·7H2O 胆矾、蓝矾:CuSO4·5H2O 双氧水:H2O2皓矾:ZnSO4·7H2O 硅石、石英:SiO2刚玉:Al2O3 水玻璃、泡花碱、矿物胶:Na2SiO3铁红、铁矿:Fe2O3磁铁矿:Fe3O4黄铁矿、硫铁矿:FeS2铜绿、孔雀石:Cu2 (OH)2CO3菱铁矿:FeCO3赤铜矿:Cu2O 波尔多液:Ca (OH)2和CuSO4石硫合剂:Ca (OH)2和S 玻璃的主要成分:Na2SiO3、CaSiO3、SiO2过磷酸钙(主要成分):Ca (H2PO4)2和CaSO4重过磷酸钙(主要成分):Ca (H2PO4)2天然气、沼气、坑气(主要成分):CH4水煤气:CO和H2硫酸亚铁铵(淡蓝绿色):Fe (NH4)2 (SO4)2溶于水后呈淡绿色 光化学烟雾:NO2在光照下产生的一种有毒气体王水:浓HNO3与浓HCl按体积比1:3混合而成。 铝热剂:Al + Fe2O3或其它氧化物。尿素:CO(NH2) 2 有机部分: 氯仿:CHCl3电石:CaC2电石气:C2H2 (乙炔) TNT:三硝基甲苯酒精、乙醇:C2H5OH 氟氯烃:是良好的制冷剂,有毒,但破坏O3层。醋酸:冰醋酸、食醋CH3COOH 裂解气成分(石油裂化):烯烃、烷烃、炔烃、H2S、CO2、CO等。甘油、丙三醇:C3H8O3 焦炉气成分(煤干馏):H2、CH4、乙烯、CO等。石炭酸:苯酚蚁醛:甲醛HCHO 福尔马林:35%—40%的甲醛水溶液蚁酸:甲酸HCOOH 葡萄糖:C6H12O6果糖:C6H12O6蔗糖:C12H22O11麦芽糖:C12H22O11淀粉:(C6H10O5)n 硬脂酸:C17H35COOH 油酸:C17H33COOH 软脂酸:C15H31COOH 草酸:乙二酸HOOC—COOH 使蓝墨水褪色,强酸性,受热分解成CO2和水,使KMnO4酸性溶液褪色。二、颜色 铁:铁粉是黑色的;一整块的固体铁是银白色的。Fe2+——浅绿色Fe3O4——黑色晶体 Fe(OH)2——白色沉淀Fe3+——黄色Fe (OH)3——红褐色沉淀Fe (SCN)3——血红色溶液FeO——黑色的粉末Fe (NH4)2(SO4)2——淡蓝绿色Fe2O3——红棕色粉末FeS——黑色固体 铜:单质是紫红色Cu2+——蓝色CuO——黑色Cu2O——红色CuSO4(无水)—白色CuSO4·5H2O——蓝色Cu2(OH)2CO3—绿色Cu(OH)2——蓝色[Cu(NH3)4]SO4——深蓝色溶液 BaSO4、BaCO3、Ag2CO3、CaCO3、AgCl 、Mg (OH)2、三溴苯酚均是白色沉淀 Al(OH)3白色絮状沉淀H4SiO4(原硅酸)白色胶状沉淀 Cl2、氯水——黄绿色F2——淡黄绿色气体Br2——深红棕色液体I2——紫黑色固体 HF、HCl、HBr、HI均为无色气体,在空气中均形成白雾 CCl4——无色的液体,密度大于水,与水不互溶KMnO4--——紫色MnO4-——紫色 Na2O2—淡黄色固体Ag3PO4—黄色沉淀S—黄色固体AgBr—浅黄色沉淀 AgI—黄色沉淀O3—淡蓝色气体SO2—无色,有剌激性气味、有毒的气体 SO3—无色固体(沸点44.8 0C)品红溶液——红色氢氟酸:HF——腐蚀玻璃 N2O4、NO——无色气体NO2——红棕色气体NH3——无色、有剌激性气味气体 三、现象: 1、铝片与盐酸反应是放热的,Ba(OH)2与NH4Cl反应是吸热的; 2、Na与H2O(放有酚酞)反应,熔化、浮于水面、转动、有气体放出;(熔、浮、游、嘶、红) 3、焰色反应:Na 黄色、K紫色(透过蓝色的钴玻璃)、Cu 绿色、Ca砖红、Na+(黄色)、K+(紫色)。 4、Cu丝在Cl2中燃烧产生棕色的烟; 5、H2在Cl2中燃烧是苍白色的火焰; 6、Na在Cl2中燃烧产生大量的白烟; 7、P在Cl2中燃烧产生大量的白色烟雾; 8、SO2通入品红溶液先褪色,加热后恢复原色; 9、NH3与HCl相遇产生大量的白烟;10、铝箔在氧气中激烈燃烧产生刺眼的白光; 11、镁条在空气中燃烧产生刺眼白光,在CO2中燃烧

直接甲醇燃料电池实验报告

研究生专业实验报告 实验项目名称:被动式直接甲醇燃料电池学号: 姓名:张薇 指导教师:陈蓉 动力工程学院

被动式直接甲醇燃料电池 一、实验目的 1、了解和掌握被动式空气自呼吸直接甲醇燃料电池(DMFC)的基本工作原理; 2、了解和掌握对燃料电池进行性能测试的基本方法; 3、了解和掌握燃料电池性能评价方法; 4、观察和认识影响燃料电池性能的主要因素。 二、实验意义 燃料电池是一种将燃料的化学能直接转化为电能的能源转化装置,具有环境友好、效率高、工作安静可靠等显着优点,被誉为继核能之后新一代的能源装置。在众多燃料电池种类中,空气自呼吸式直接甲醇燃料电池(DMFC)因具有系统结构简单、能量密度高、环境友好、更换燃料方便、可在常温下工作等优点,成为便携式设备最有前景的可替代电源,是电化学和能源科学领域的研究热点。本实验旨在对被动式空气自呼吸直接甲醇燃料电池进行实验研究,使同学们了解和掌握燃料电池测试的基本方法,加深对燃料电池基本工作原理的认识和理解。 三、实验原理 燃料电池是将燃料的化学能直接转化为电能的能源转化装置。一个典型的直 接甲醇燃料电池的示意图如图1所示。 图1: 直接甲醇燃料电池的典型结构 从图1中可以看出,典型的直接甲醇燃料电池包括阳极扩散层、阴极扩散层、阳极催化剂层、阴极催化剂层、质子交换膜、集流体等部件。在被动式空气自呼吸直接甲醇燃料电池中,电池阳极发生的是甲醇的氧化反应: CH 3OH+H 2 O→CO 2 +6H++6e-,E0=0.046 V (1) 电池阴极发生的是氧气的还原反应: 3/2O 2+6H++6e-→3H 2 O,E0=1.229 V (2) 总反应式为: CH 3OH+3/2O 2 →CO 2 +2H 2 O,△ E=1.183 V (3) 在被动式直接甲醇燃料电池阳极,甲醇水溶液扩散通过阳极扩散层到达阳极催化层,甲醇在阳极催化层被氧化,生成二氧化碳、氢离子和电子,如式(1)所示。氢离子通过质子交换膜迁移到阴极,电子通过外电路传递到阴极;在阴极侧,氧气通过暴露在空气中的阴极扩散层传输至阴极催化层,在电催化剂的作用下,氧气与从阳极迁移过来的质子以及从外电路到达的电子发生还原反应生成水,如式(2)所示。理论上直接甲醇燃料电池的开路电压能达到1.183 V,但实际上DMFC 的开路电压一般只有0.7 V左右,其主要原因是部分燃料(甲醇)在浓度差的作

高中化学燃料电池的书写方法

高中化学燃料电池的书写方法 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) 负极发生的反应为:H2+2e-=2H+,2H++2OH-=2H2O,所以: 负极的电极反应式为:H2– 2e-+2OH-=2H2O; 正极是O2得到电子,即:O2+4e-=2O2-,O2-在碱性条件下不能单独存在,只能结合H2O 生成OH-即:2O2-+2H2O=4OH-,因此,正极的电极反应式为:O2+H2O+4e-=4OH-。2.电解质是H2SO4溶液(酸性电解质) 负极的电极反应式为:H2 +2e-=2H+ 正极是O2得到电子,即:O2+4e-=2O2-,O2-在酸性条件下不能单独存在,只能结合H +生成H2O即:O2-+2 H+=H2O,因此 正极的电极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O(O2+4e-=2O2-,2O2-+4H+=2H2O) 3. 电解质是NaCl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:O2+H2O+4e-=4OH- 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OH-; 3.中性溶液反应物中无H+和OH-; 4.水溶液中不能出现O2-。 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(KOH溶液为例) 总反应式:2CH4O+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O 正极的电极反应式为:3O2+12e-+6H2O=12OH- 负极的电极反应式为:CH4O -6e-+8OH-=CO32-+6H2O 2. 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

甲醇燃料电池

甲醇燃料电池 22.据报道,最近摩托罗拉(MOTOROLA)公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍,可连续使用1个月充电一次。假定放电过程中,甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32- (1)该电池反应的总离子方程式为___________________________________。(2)甲醇在____极发生反应(填正或负),电池在放电过程中溶液的pH将____(填降低或上升、不变);若有16克甲醇蒸气被完全氧化,则转移的电子物质的量为________。 22.(1)2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O (2)负下降8mol 28.据报道,最近摩托罗拉(MOTOROLA)公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍,可连续使用1个月充电一次。假定放电过程中,甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32- (1)该电池反应的总离子方程式为______________________________________。(2)甲醇在____极发生反应(填正或负),电池在放电过程中溶液的pH将____(填降低或上升、不变);若有16克甲醇蒸气被完全氧化,产生的电能电解足量的CuSO4溶液,(假设整个过程中能量利用率为80%),则将产生标准状况下的O2________升。 28.(1)2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O (2)负下降13.44 6.(广东省惠州市2006届高三第一次调研考试·9)2004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池,它用磺酸类质子溶剂,在200o C左右时供电,乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全。电池总反应为: C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O,电池示意如图,下列说法不正确 ...的是()。 A.a极为电池的负极 B.电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极 C.电池正极的电极反应为:4H+ +O2+4e-=2H2O D.电池工作时,1mol乙醇被氧化时就有6mol电子转移 解析:根据反应C2H5OH+3O2==2CO2+3H2O,得到C2H5OH被氧化,所以a极为电池的负极;O2被还原,所以b极为电池的正极。电流由b极(正极)沿导线经灯

最全高一化学知识点总结5篇

最全高一化学知识点总结5篇 高一化学很多同学的噩梦,知识点众多而且杂,对于高一的新生们很不友好,建议同学们通过总结知识点的方法来学习化学,这样可以提高学习效率。 高一化学知识点总结1 1.原子定义 原子:化学变化中的最小微粒。 (1)原子也是构成物质的一种微粒。例如少数非金属单质(金刚石、石墨等);金属单质(如铁、汞等);稀有气体等。 (2)原子也不断地运动着;原子虽很小但也有一定质量。对于原子的认识远在公元前5世纪提出了有关原子的观念。但没有科学实验作依据,直到19世纪初,化学家道尔顿根据实验事实和严格的逻辑推导,在1803年提出了科学的原子论。 2.分子是保持物质化学性质的最小粒子。 (1)构成物质的每一个分子与该物质的化学性质是一致的,分子只能保持物质的化学性质,不保持物质的物理性质。因物质的物理性质,如颜色、状态等,都是宏观现象,是该物质的大量分子聚集后所表现的属性,并不是单个分子所能保持的。 (2)最小;不是绝对意义上的最小,而是;保持物质化学性质的最小;

3.分子的性质 (1)分子质量和体积都很小。 (2)分子总是在不断运动着的。温度升高,分子运动速度加快,如阳光下湿衣物干得快。 (3)分子之间有间隔。一般说来,气体的分子之间间隔距离较大,液体和固体的分子之间的距离较小。气体比液体和固体容易压缩,不同液体混合后的总体积小于二者的原体积之和,都说明分子之间有间隔。 (4)同种物质的分子性质相同,不同种物质的分子性质不同。我们都有这样的生活体验:若口渴了,可以喝水解渴,同时吃几块冰块也可以解渴,这就说明:水和冰都具有相同的性质,因为水和冰都是由水分子构成的,同种物质的分子,性质是相同的。 4.原子的构成 质子:1个质子带1个单位正电荷原子核(+) 中子:不带电原子不带电 电子:1个电子带1个单位负电荷 5.原子与分子的异同 分子原子区别在化学反应中可再分,构成分子中的原子重新组合成新物质的分子在化学反应中不可再分,化学反应前后并没有变成其它原子相似点 (1)都是构成物质的基本粒子 (2)质量、体积都非常小,彼此间均有一定间隔,处于永恒的运

高二化学知识点归纳大全

高二化学知识点归纳大全 相信大家在高一的时候已经选好文科和理科,而理科的化学是理科生最烦恼的。以下是我整理高二化学知识点归纳,希望可以帮助大家把知识点归纳好。 1、化学反应的反应热 (1)反应热的概念: 当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热。用符号Q表示。 (2)反应热与吸热反应、放热反应的关系。 Q>0时,反应为吸热反应;Q<0时,反应为放热反应。 (3)反应热的测定 测定反应热的仪器为量热计,可测出反应前后溶液温度的变化,根据体系的热容可计算出反应热,计算公式如下: Q=-C(T2-T1)式中C表示体系的热容,T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度。实验室经常测定中和反应的反应热。 2、化学反应的焓变 (1)反应焓变 物质所具有的能量是物质固有的性质,可以用称为“焓”的物理量来描述,符号为H,单位为kJ·mol-1。 反应产物的总焓与反应物的总焓之差称为反应焓变,用ΔH表示。 (2)反应焓变ΔH与反应热Q的关系。 对于等压条件下进行的化学反应,若反应中物质的能量变化全部转化为热

能,则该反应的反应热等于反应焓变,其数学表达式为:Qp=ΔH=H(反应产物)-H(反应物)。 (3)反应焓变与吸热反应,放热反应的关系: ΔH>0,反应吸收能量,为吸热反应。 ΔH<0,反应释放能量,为放热反应。 (4)反应焓变与热化学方程式: 把一个化学反应中物质的变化和反应焓变同时表示出来的化学方程式称为热化学方程式,如:H2(g)+ O2(g)=H2O(l);ΔH(298K)=-285.8kJ·mol-1 书写热化学方程式应注意以下几点: ①化学式后面要注明物质的聚集状态:固态(s)、液态(l)、气态(g)、溶液(aq)。 ②化学方程式后面写上反应焓变ΔH,ΔH的单位是J·mol-1或kJ·mol-1,且ΔH后注明反应温度。 ③热化学方程式中物质的系数加倍,ΔH的数值也相应加倍。 3、反应焓变的计算 (1)盖斯定律 对于一个化学反应,无论是一步完成,还是分几步完成,其反应焓变一样,这一规律称为盖斯定律。 (2)利用盖斯定律进行反应焓变的计算。 常见题型是给出几个热化学方程式,合并出题目所求的热化学方程式,根据盖斯定律可知,该方程式的ΔH为上述各热化学方程式的ΔH的代数和。

(完整版)高考化学燃料电池练习及答案

高考化学燃料电池 1.“直接煤燃料电池”能够将煤中的化学能高效、清洁地转化为电能,下图是用固体氧化物作“直接煤燃料电池”的电解质。有关说法正确的是 A. 电极b为电池的负极 B. 电池反应为:C + CO2 = 2CO C. 电子由电极a沿导线流向b D. 煤燃料电池比煤直接燃烧发电能量利用率低 2.如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料,氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700 -900℃时,O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是 A. 电池内的O2-由电极乙移向电极甲 B. 电池总反应为N2H4+2O2= 2NO+2H2O C. 当甲电极上有lmol N2H4消耗时,乙电极上有22.4LO2参与反应 D. 电池外电路的电子由电极乙移向电极甲 3.硼化钒(VB2)-空气电池是目前储电能力最高的电池,电池示意图如下。该电池工作时的反应为4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5。下列说法正确的是

A. 电极a为电池负极 B. 反应过程中溶液的pH升高 C. 电池连续反应过程中,选择性透过膜采用阳离子选择性膜 D. VB2极的电极反应式为:2VB2+ 22OH?-22e?=V2O5+ 2B2O3+ 11H2O 4.以NaBH4和H2O2作原料的燃料电池,可用作空军通信卫星。电池负极材料采用Pt/C, 正极材料采用MnO2,其工作原理如下图所示。下列说法错误 ..的是 A. 电池放电时Na+从a极区移向b极区 B. 电极b采用Pt/C,该极溶液的pH增大 C. 该电池a极的反应为BH4-+8OH--8e-===BO2-+6H2O D. 电池总反应:BH4-+ 4H2O2 === BO2- + 6H2O 5.科学家设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能又能固氮的新型电池,其装置如图所示,下列说法不正确的是 A. 电路中转移3mol电子时,有11.2LN2参加反应 B. A为NH4Cl

高一化学知识点总结

第一章从实验学化学-1- 化学实验基本方法 过滤一帖、二低、三靠分离固体和液体的混合体时,除去液体中不溶性固体。(漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯) 蒸发不断搅拌,有大量晶体时就应熄灯,余热蒸发至干,可防过热而迸溅把稀溶液浓缩或把含固态溶质的溶液干,在蒸发皿进行蒸发 蒸馏①液体体积②加热方式③温度计水银球位置④冷却的水流方向⑤防液体暴沸利用沸点不同除去液体混合物中难挥发或不挥发的杂质(蒸馏烧瓶、酒精灯、温度计、冷凝管、接液管、锥形瓶) 萃取萃取剂:原溶液中的溶剂互不相溶;②对溶质的溶解度要远大于原溶剂;③要易于挥发。利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作,主要仪器:分液漏斗 分液下层的液体从下端放出,上层从上口倒出把互不相溶的两种液体分开的操作,与萃取配合使用的 过滤器上洗涤沉淀的操作向漏斗里注入蒸馏水,使水面没过沉淀物,等水流完后,重复操作数次 配制一定物质的量浓度的溶液需用的仪器托盘天平(或量筒)、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管 主要步骤:⑴计算⑵称量(如是液体就用滴定管量取)⑶溶解(少量水,搅拌,注意冷却)⑷转液(容量瓶要先检漏,玻璃棒引流)⑸洗涤(洗涤液一并转移到容量瓶中)⑹振摇⑺定容⑻摇匀 容量瓶①容量瓶上注明温度和量程。②容量瓶上只有刻线而无刻度。①只能配制容量瓶中规定容积的溶液;②不能用容量瓶溶解、稀释或久贮溶液;③容量瓶不能加热,转入瓶中的溶液温度20℃左右 第一章从实验学化学-2- 化学计量在实验中的应用 1 物质的量物质的量实际上表示含有一定数目粒子的集体 2 摩尔物质的量的单位 3 标准状况 STP 0℃和1标准大气压下 4 阿伏加德罗常数NA 1mol任何物质含的微粒数目都是6.02×1023个 5 摩尔质量 M 1mol任何物质质量是在数值上相对质量相等 6 气体摩尔体积 Vm 1mol任何气体的标准状况下的体积都约为 7 阿伏加德罗定律(由PV=nRT推导出) 同温同压下同体积的任何气体有同分子数 n1 N1 V1 n2 N2 V2 8 物质的量浓度CB 1L溶液中所含溶质B的物质的量所表示的浓度 CB=nB/V nB=CB×V V=nB/CB 9 物质的质量m m=M×n n=m/M M=m/n 10 标准状况气体体积V V=n×Vm n=V/Vm Vm=V/n 11 物质的粒子数N N=NA×n n =N/NA NA=N/n 12 物质的量浓度CB与溶质的质量分数ω 1000×ρ×ω M 13 溶液稀释规律 C(浓)×V(浓)=C(稀)×V(稀) 以物质的量为中心

高中化学 氢氧燃料电池

氢氧燃料电池 高考频度:★★★★☆ 难易程度:★★★☆☆ 典例在线 下列电池工作时,O 2在正极放电的是 A .锌锰电池 B .氢燃料电池 C .铅蓄电池 D .镍镉电池 【参考答案】B 【试题解析】锌锰电池,正极反应:2MnO 2+2H 2O +2e - ===2MnOOH +2OH - ,MnO 2在正极放电,A 错误。氢燃料电池,正极反应(酸性条件下):O 2+4H + +4e - ===2H 2O ,O 2在正极放电,B 正确。铅蓄电池,正极反应:PbO 2+4H + + +2e -===PbSO 4+2H 2O ,PbO 2在正极放电,C 错误。镍镉电池,正极反应:NiOOH +H 2O +e - ===Ni(OH)2+OH - ,NiOOH 在正极放电,D 错误。 解题必备 1.构造 。 O 2=2H ==2O +22H .电池总反应:2 3.氢氧燃料电池在不同介质中的电极反应式

介质负极反应式正极反应式 酸性2H2-4e-===4H+O2+4H++4e-===2H2O 中性2H2-4e-===4H+O2+2H2O+4e-===4OH- 碱性2H2-4e-+4OH-===4H2O O2+2H2O+4e-===4OH- 学霸推荐 1.氢氧燃料电池用于航天飞机,电极反应产生的水,经冷凝后可作为航天员的饮用水,其电极反应如下: 负极:2H2+4OH--4e-===4H2O;正极:O2+2H2O+4e-===4OH-。当得到1.8 L饮用水时,电池内转移的电子数约为 A.1.8 mol B.3.6 mol C.100 mol D.200 mol 2.甲醇燃料电池(DMFC)可用于笔记本电脑、汽车、遥感通讯设备等,它的一极通入甲醇,一极通入氧气;电解质是质子交换膜,它能传导氢离子(H+)。电池工作时,甲醇被氧化为二氧化碳和水,氧气在电极上的反应是O2+4H++4e-===2H2O。下列叙述中不正确的是 A.负极的反应式为CH3OH+H2O-6e-===CO2↑+6H+ B.电池的总反应式是2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O C.电池工作时,H+由正极移向负极 D.电池工作时,电子从通入甲醇的一极流出,经外电路再从通入氧气的一极流入 3.一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法正确的是 A.在熔融电解质中,O2-由负极移向正极 B.电池的总反应是2C4H10+13O28CO2+10H2O C.通入空气的一极是正极,电极反应为:O2+4e-===2O2- D.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:C4H10+26e-+13O2-===4CO2+5H2O 4.H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫。反应为:2H2S(g)+O2(g)===S2(s)+2H2O(l) ΔH=-632 kJ·mol-1,如图为质子膜H2S燃料电池的示意图。下列说法正确的是

人教版高一化学必修一知识点超全总结

化学必修1知识点 第一章从实验学化学一、常见物质的分离、提纯和鉴别 混合物的物理分离方法

i、蒸发和结晶蒸发是将溶液浓缩、溶剂气化或溶质以晶体析出的方法。结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程,可以用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物。结晶的原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度的不同,通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度变小,从而使晶体析出。加热蒸发皿使溶液蒸发时、要用玻璃棒不断搅动溶液,防止由于局部温度过高,造成液滴飞溅。当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热,例如用结晶的方法分离NaCl和KNO3混合物。

ii、蒸馏蒸馏是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方法。用蒸馏原理进行多种混合液体的分离,叫分馏。 操作时要注意: ①在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片,防止液体暴沸。 ②温度计水银球的位置应与支管底口下缘位于同一水平线上。 ③蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3,也不能少于l/3。 ④冷凝管中冷却水从下口进,从上口出。 ⑤加热温度不能超过混合物中沸点最高物质的沸点,例如用分馏的方法进行石油的分馏。 常见物质除杂方法

①常见气体的检验

②几种重要阳离子的检验 (l)H+能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。 (2)K+用焰色反应来检验时,它的火焰呈浅紫色(通过钴玻片)。 (3)Ba2+能使用稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。(4)Al3+能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al(OH)3絮状沉淀,该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液。 (5)Ag+能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应,生成白色AgCl沉淀,不溶于稀HNO3,但溶于氨水,生成[Ag(NH3)2] (6)NH4+铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反应,并加热,放出使湿润的红色石蓝试纸变蓝的有刺激性气味NH3气体。 (7)Fe2+能与少量NaOH溶液反应,先生成白色Fe(OH)2沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液,不显红色,加入少量新制的氯水后,

高中化学方程式需要掌握的8个燃料电池方程式素材

需要掌握的8 个燃料电池方程式 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:负极的电极反应式为: H2- 2e- + 20H- = 2H2O ; 正极是02得到电子,即:202 + 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- + 2H+ =H20,因此正极的电极反应式为:02+ 4H+ + 4e- = 2H20 3. 电解质是NaCl 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K0H生成的C02还要与K0H反应生成K2C03 所以总反应为:CH4 + 2K0H+ 202 = K2C03+ 3H20。 负极发生的反应:CH4- 8e- + 80H- =C02 + 6H20 C02 + 20H- = C032-+ H20 ,所以:负极的电极反应式为:CH4+ 10 0H- + 8e- = C032- + 7H20 正极发生的反应有:02+ 4e- = 202- 和02- + H20 = 20H- 所以:正极的电极反应式为:02+ 2H20 + 4e- = 40H- 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。 三、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:2CH3OH+ 3O2 +4KOH= 2K2CO3 + 6H2O 正极的电极反应式为:3O2+12e-+ 6H2O=12OH- 负极的电极反应式为:CH3OH-6e-+8OH- = CO32-+ 6H2O

最新最全高中化学知识总结(精心整理)

第一部分高中化学基本概念和基本理论一.物质的组成、性质和分类: (一)掌握基本概念 1.分子 分子是能独立存在并保持物质化学性质的一种微粒。 (1)分子同原子、离子一样是构成物质的基本微粒. (2)按组成分子的原子个数可分为: 单原子分子如:He、Ne、Ar、Kr… 双原子分子如:O2、H2、HCl、NO… 多原子分子如:H2O、P4、C6H12O6…2.原子 原子是化学变化中的最小微粒。确切地说,在化学反应中原子核不变,只有核外电子发生变化。 (1)原子是组成某些物质(如金刚石、晶体硅、二氧化硅等原子晶体)和分子的基本微粒。 (2)原子是由原子核(中子、质子)和核外电子构成的。 3.离子 离子是指带电荷的原子或原子团。 (1)离子可分为: 阳离子:Li+、Na+、H+、NH4+… 阴离子:Cl–、O2–、OH–、SO42–… (2)存在离子的物质: ①离子化合物中:NaCl、CaCl2、Na2SO4… ②电解质溶液中:盐酸、NaOH溶液… ③金属晶体中:钠、铁、钾、铜… 4.元素 元素是具有相同核电荷数(即质子数)的同—类原子的总称。 (1)元素与物质、分子、原子的区别与联系:物质是由元素组成的(宏观看);物质是由分子、原子或离子构成的(微观看)。 (2)某些元素可以形成不同的单质(性质、结构不同)—同素异形体。 (3)各种元素在地壳中的质量分数各不相同,占前五位的依次是:O、Si、Al、Fe、Ca。 5.同位素 是指同一元素不同核素之间互称同位素,即具有相同质子数,不同中子数的同一类原子互称同位素。如H有三种同位素:11H、21H、31H(氕、氘、氚)。 6.核素 核素是具有特定质量数、原子序数和核能态,而且其寿命足以被观察的一类原子。 (1)同种元素、可以有若干种不同的核素—同位素。 (2)同一种元素的各种核素尽管中子数不同,但它们的质子数和电子数相同。核外电子排布相同,因而它们的化学性质几乎是相同的。 7.原子团 原子团是指多个原子结合成的集体,在许多反应中,原子团作为一个集体参加反应。原子团有几下几种类型:根(如SO42-、OHˉ、CH3COOˉ

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