高中化学 几种常见的“燃料电池”的电极反应式的书写素材 新人教版

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常见化学电源及电极反应式的书写

常见化学电源及电极反应式的书写

常见化学电源及电极反应式的书写一、常见化学电源:(大体可分为三类)1、燃料电池:(1)氢氧燃料电池:2H2+O2=2H2O当电解质溶液呈酸性时;负极:2H2-4e-=4H+正极:O2+4e-+4H+=2H2O当电解质溶液呈碱性时;电解质溶液为KOH溶液,负极:2H2-4e-+4OH-=4H2O 正极:O2+4e-+2H2O=4OH-(2)甲烷燃料电池:用金属铂作电极,用KOH溶液作电解质溶液。

负极:CH4+ 10 OH--8e-==CO3 2- +7H2O 正极:2O2+ 4H2O +8e- == 8OH-总反应式为:CH4+ 2O2+2KOH==K2CO3+ 3H2O用酸液作电解质溶液负极:CH4 + 2H2O - 8e- = CO2 + 8H+ 正极:2O2 + 8H+ + 8e- = 4H2O总反应:CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O(3)甲醇燃料电池:强碱作为电解质溶液负极:2CH4O + 16OH--12e-==2CO3 2- +12H2O 正极:3O2+ 6H2O +12e- == 12OH-总反应式为:2CH4O + 3O2+4OH-==2CO3 2- + 6H2O(4)熔融盐燃料电池:该电池用Li2CO3和的Na2CO3熔融盐混合物作电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气为阴极助燃气,负极:2CO+2CO3 2- -4e-==4CO2正极:O2 + 2CO2+4e- ==2CO3 2-总反应式为:2CO +O2==2CO2(5)固体氧化物燃料电池:固体氧化锆—氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许O 2-在其间通过。

负极:2H2+ 2O2--4e- = 2H2O 正极:O2+4e- = 2O 2-总反应式为:2H2 + O2= 2H2O2、蓄电池:(1)铅蓄电池: Pb和PbO2作电极材料,H2SO4作电解质溶液。

负极:Pb+SO4 2- -2e- = PbSO4正极:PbO2+4H++ SO4 2- +2e- = PbSO4+2H2O 总反应式为:Pb+ PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O(2)碱性镍—镉电池该电池以Cd和NiO(OH) 作电极材料,NaOH作电解质溶液。

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

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-+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。

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

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: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- + 6H20===12OH-负极的电极反应式为:CH4O -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。

燃料电池常用公式

燃料电池常用公式

燃料电池常用公式
以下为你列举几个燃料电池常用公式:
对于氢氧燃料电池:
1. 在碱性电解质的情况下:负极的电极反应式为:H2 - 2e- + 2OH- =
2H2O;正极的电极反应式为:O2 + H2O + 4e- = 4OH-。

2. 在酸性电解质的情况下:负极的电极反应式为:H2 - 2e- = 2H+;正极的电极反应式为:O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O。

3. 在中性电解质的情况下: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-。

对于甲烷燃料电池:
1. 在熔融碳酸盐(K2CO3或Na2CO3)的电解质中,正极的反应为:2O2 + 8e- + 4CO2 = 4CO32-;负极的反应为:CH4 - 8e- + 4CO32- =
5CO2↑+ 2H2O。

2. 在酸性电解质(电解液为H2SO4溶液)中,正极的反应为:2O2 + 8e- + 8H+ = 4H2O;负极的反应为:CH4 - 8e- + 2H2O = CO2↑+ 8H+。

以上内容仅供参考,如需更多燃料电池相关公式,建议查阅化学领域专业书籍或咨询化学专家。

燃料电池电极方程式的书写和技巧(必修2)

燃料电池电极方程式的书写和技巧(必修2)

燃料电极方程式的书写和技巧
二、书写正极反应式
1、酸性电解质溶液(如H2SO4溶液) 正极反应式:O2 + 4H+ + 4e﹣ = 2H2O 2、碱性电解质溶液(如NaOH或KOH溶液) 正极反应式:O2 + 2H2O + 4e﹣ = 4OH﹣
3、熔融的碳酸盐电解质(如Li2CO3和Na2CO3熔
融盐混合物) 正极反应式:O2 + 2CO2 + 4e﹣ = 2CO32﹣ 4、固体电解质(如固体氧化锆—氧化钇,固体Байду номын сангаас电解质在高温下可允许O2﹣在其间通过)
2、如果是含碳元素的可燃物
①酸性电解质:总反应方程式同燃烧的方程式一 样。 甲烷燃料电池的总反应方程式:
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
②碱性电解质
由于燃烧产物CO2和碱液反应, CO2 + OH﹣ = CO32﹣ + H2O 所以燃料电池的总反应方程式应该是燃烧方程式 与CO2和碱液反应方程式叠加后的反应式,即: 甲烷燃料电池的总反应方程式: CH4 + 2O2 + 2OH﹣ = CO32﹣ + 3H2O
2、甲烷燃料电池
① 酸性电解液
总:CH4 + 2O2 = CO2+2H2O 正:O2 + 4H+ + 4e﹣ = 2H2O 负:CH4 + 2H2O﹣ 8e﹣ = CO2 + 8H+
② 碱性电解液 总:CH4 + 2O2 + 2OH﹣ = CO32﹣ + 3H2O 正:O2 + 2H2O + 4e﹣ = 4OH﹣ 负:CH4 + 10OH﹣﹣ 8e﹣ = CO32﹣ + 7H2O

十大原电池与电极反应式的书写

十大原电池与电极反应式的书写

十大原电池与电极反应式的书写一、十大原电池1、普通锌锰干电池:Zn +2MnO 2+2NH 4Cl ZnCl 2+Mn 2O 3+2NH 3↑+H 2O负极(Zn ):Zn -2e-Zn 2+正极(C ):2MnO 2+2e -+2NH 4+Mn 2O 3+2NH 3↑+H 2O 碱性锌锰干电池:Zn +2MnO 2+H 2O Zn(OH)2+Mn 2O 3负极(Zn ):Zn -2e -+2OH-Zn(OH)2 正极(C ):2MnO 2+2e -+H 2O Mn 2O 3+2OH -2、铅蓄电池:2PbSO 4+2H 2O充电 放电Pb +PbO 2+2H 2SO 4 负极(Pb ):Pb -2e -+SO 42-PbSO 4正极(PbO 2):PbO 2+2e -+4H ++SO 42-PbSO 4+2H 2O3、钮扣电池:Ag 2O +Zn2Ag +ZnO负极(Zn ):Zn -2e -+2OH-ZnO +H 2O正极(Ag 2O ):Ag 2O +2e -+H 2O 2Ag +2OH -4、镍镉电池:Cd(OH)2+2Ni(OH)2充电 放电Cd +2NiO(OH)+2H 2O负极(Cd ):Cd -2e -+2OH-Cd(OH)2正极[NiO(OH)]:2NiO(OH)+2e -+2H 2O 2Ni(OH)2 +2OH -5、银锌电池:Zn +Ag 2O +H 2O 2Ag +Zn(OH)2负极(Zn ):Zn -2e -+2OH-Zn(OH)2正极(Ag 2O ):Ag 2O +2e -+H 2O 2Ag +2OH -6、氢镍电池:H 2+2NiO (OH ) 2Ni(OH)2负极(通入H 2):H 2-2e -+2OH-2H 2O正极[NiO(OH)]:2NiO(OH)+2e -+2H 2O2Ni(OH)2 +2OH -放电充电7、心脏起搏器:2Zn +O 2+4HCl 2ZnCl 2+2H 2O负极(Zn ):Zn -2e-Zn 2+正极(通入氧气):O 2+4e -+4H+2H 2O8、海水标志灯:4Al +O 2+6H 2O 4Al(OH)3负极(Al ):Al -3e-Al 3+正极(通入O 2):O 2+4e -+2H 2O4OH -9、氢氧燃料电池:2H 2+O 22H 2O酸电解质 负极(通入H 2):H 2-2e -2H +正极(通入氧气):O 2+4e -+4H+2H 2O 碱电解质:负极(通入H 2):H 2-2e -+2OH-2H 2O 正极(通入氧气):O 2+4e -+2H 2O4OH -碳酸钠电解质:负极(通入H 2):H 2-2e -+CO 32-CO 2↑+H 2O正极(通入氧气和二氧化碳):O 2+4e -+2CO 22CO 32-NiO 电解质:负极(通入H 2):H 2-2e -+O 2-H 2O 正极(通入氧气):O 2+4e-2O 2-10、锂电池:Li +FePO 4 LiFePO 4负极(Li ):Li -e-Li +正极(FePO 4):FePO 4+e -+Li +LiFePO 4二、电极反应式的书写以氢气与氧气在碱性环境中的燃料电池为例。

几种常见的燃料电池电极反应式的书写讲解学习

几种常见的燃料电池电极反应式的书写讲解学习

几种常见的燃料电池电极反应式的书写原电池电极反应式的书写是高考中的重要考点,原电池的种类很多,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,就是两极不一定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的工作原理及电极反应式的书写,希望从中发现规律,举一反三。

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- + 6H20===12OH-负极的电极反应式为:CH4O -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。

常见化学电源及电极反应式的书写

常见化学电源及电极反应式的书写

常见化学电源及电极反应式的书写—、常见化学电源:(大体可分为三类)1燃料电池:(1)氢氧燃料电池:2f+Q=2HO当电解质溶液呈酸性时;负极:2Ha-4e-=4H 正极:Q+4e-+4l4=2HO当电解质溶液呈碱性时;电解质溶液为KOH溶液,负极:2H2-4e-+4OH=4HO 正极:Q+4e+2H2O=4OH(2)甲烷燃料电池:用金属铂作电极,用KOH溶液作电解质溶液。

负极:CH I + 10 OH -8e-==CO3 - +7H2O 正极:2Q + 4H2O +8e- == 80H总反应式为:CH + 2O2 +2KOH==CO+ 3fO用酸液作电解质溶液负极:CH + 2H 2O - 8e- = CO 2 + 8H+ 正极:2O + 8H+ + 8e- = 4H 2O总反应:CH4 + 2O 2 = CO2 + 2H2O(3)甲醇燃料电池:强碱作为电解质溶液负极:2CHO + 16OH -12e-==2CO3 - +12H2O 正极:3O2 + 6H2O +12e- == 12OH2总反应式为:2CHO + 3O +4OH-==2CO - + 6fO(4)熔融盐燃料电池:该电池用Li 2CQ和的N Q CO熔融盐混合物作电解质,CO为阳极燃气, 空气与CO的混合气为阴极助燃气,2 _____________________________________________________ 2负极:2CO+2CO- -4e-==4CO 2 正极:Q+ 2CO+4e- ==2CO -总反应式为:2CO +Q ==2CO(5)固体氧化物燃料电池:固体氧化锆一氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许O 2-在其间通过。

図3负极:2f + 2O2--4e- = 2H2O 正极:Q +4e- = 2O -总反应式为:2 Hz + Q2 = 2fO2、蓄电池:(1)铅蓄电池:Pb和PbO2作电极材料,HSQ作电解质溶液。

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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- + 6H20===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:4Al-12e-===4Al3+;
正极的电极反应式为:3O2+6H2O+12e-===12OH-
总反应式为:4Al+3O2+6H2O===4Al(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.。

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