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
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 －＝4Al 3＋；正极的电极反应式为：3O 2＋6H 2O ＋12e －
＝12OH －
总反应式为：4Al ＋3O 2＋6H 2O ＝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.
●牛刀小试：
熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li 2CO 3和Na 2CO 3的熔融盐混合物作电解质，CO 为阳极燃气，空气与CO 2的混合气为阴极助燃气，制得在650 ℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：
负极反应式：2CO ＋2CO -
23
?→?4CO 2＋4e －
正极反应式： 。
总电池反应式： 。 ●案例探究
[例题]某原电池中盛有KOH 浓溶液，若分别向________(填“正”或“负”，下同)极通入可燃性气体，向________极通入O 2，则电路中就有电流通过，试完成下列问题：
命题意图：考查学生书写燃料电池电极反应的能力。 知识依托：原电池原理和氧化还原反应原理。
错解分析：忽视电解质溶液是KOH 溶液，误以为负极能放出酸性气体。
●锦囊妙计
1、燃料电池的负极反应，一般较难写出，而正极反应和电池总反应却较易写出。用电池总反应减去正极反应可得负极反应，这是写负极反应式的一种巧妙方法。
2、O2－在酸性（H+）条件下不能单独存在，只能结合H＋生成H2O;
O2－在碱性(OH－)条件下不能单独存在，只能结合H2O生成OH－
●突击训练
1.将例题中的惰性电极改为Al电极和Mg电极，并停止通气体，则：
(1)正极反应为：；
(2)负极反应为：；
(3)电极总反应式为：________；电解质溶液的pH变化为：________(填“增大”“不变”或“变小”)。
3.将Al、Fe两电极分别插入盛有稀HNO3的电解质溶液中组成原电池，试回答1题中三个问题。
4.将Al、Cu两电极分别插入盛有18.4 mol·L－1的H2SO4(aq)中组成原电池，试回答1中三问。
附：参考答案
牛刀小试
提示：原电池中，正极上富余电子，通入正极上的O2得到电子：
O2＋4e－====2O2－
O2－半径很小，在熔盐中不能单独存在，被CO2分子俘获：
CO2＋O2－====CO-2
3
将正、负两极上的电极反应式叠加，可得总反应方程式。
答案：O2＋2CO2＋4e－====2CO-2
3
2CO＋O2====2CO2
突击训练
1.提示：碱性溶液中，Al比Mg活泼，负极上Al失去电子。正极上H2O得电子，逸出H2，生成OH－。
答案：(1)6H2O＋6e－====6OH－＋3H2↑(或6H＋＋6e－====3H2↑)
＋4H2O
(2)2Al－6e－＋8OH－====2AlO-
2
＋3H2↑变小
(3)2Al＋2OH－＋2H2O====2AlO-
2
2.提示：负极上，H2、H2S、CO、CH4失电子，分别生成H＋、H＋和SO2、CO2、H＋和CO2，产物中O原子由H2O提供。正极上，O2得电子变为O2－，O2－与H＋结合生成H2O。
如果有水生成，溶液的浓度和pH都会发生变化。
(而非H＋)
3.提示：活泼金属Al失电子变成Al3＋，电子由负极流向正极，正极上NO-
3
得电子变成NO逸出，同时有H＋参加反应，与NO-
的另外2个－2价的O原子结合成H2O分
3
子。
答案：(1)4H＋＋NO-
＋3e－====2H2O＋NO↑
3
(2)Al－3e－====Al3＋
====Al3＋＋2H2O＋NO↑变大
(3)Al＋4H＋＋2NO-
3
4.解析：活泼金属Al在浓硫酸中钝化，Cu作负极失去电子成为Cu2＋，电子流向正极，正极上溶液中的H2SO4分子得到电子变为H2O和SO2。由于纯硫酸的电离度大于纯水的电离度。而在水参加的电极反应式中，H2O分子可拆为H＋和OH－，所以浓硫酸参加的电极反应式中，
H2SO4分子可拆成H＋和SO-2
；而依照离子方程式的写法，可知在电池反应中H2SO4分子不能
4
拆分为离子。
因为电池反应中，H2SO4被消耗，且有H2O生成，所以H2SO4逐渐变稀，c(H＋)逐渐变大，pH逐渐变小，直至浓H2SO4变成稀H2SO4，Cu与稀H2SO4不再发生反应。但这时Al与稀H2SO4发生反应，负极上Al失电子变为Al3＋，正极上H＋得电子变为H2。稀H2SO4被消耗，c(H＋)变小，pH变大。
＋2e－====2H2O＋SO2↑，后来：2H＋＋2e－====H2↑答案：(1)开始：4H＋＋SO-2
4
(2)开始：Cu－2e－====Cu2＋，后来：Al－3e－====Al3＋
(3)开始：Cu＋2H2SO4(浓)====CuSO4＋2H2O＋SO2↑，后来：2Al＋3H2SO4(稀)==== Al2(SO4)3＋3H2↑先变小后变大
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
?变式训练1：写出铅蓄电池（铅、二氧化铅、硫酸）放电时的电极反应式。 （2010山东卷）29．②以铝材为阳极，在H 2SO 4 溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应为 。 （4）用K 2EO 4和Zn 作原料的电池是一种新型可充电电池，该电池长时间保持稳定的放电电压。其总反应可写成：3Zn ＋2K 2EO 4＋8H 2O 3Zn(OH)2＋2E(OH)3＋ 4KOH ，则充电时的阳极反应是 。 2． 熔融碳酸盐燃料电池是以熔融的碳酸盐为电解质的燃料电池，其工作原理如下图所示： （1）电极b 是该燃料电池的（填“正”或“负”）______极。 （2）若以氢气为燃料，则A 是（填化学式） ，Y 是（填化学式） ； CO 32－的移动方向是移向（填“电极a ”或“电极b ”） ； 电极b 的电极反应 。 （4）该熔融盐燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，以CH 4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料为电极。 已知负极的电极反应是CH 4 + 4CO 32- 8e －= 5CO 2 + 2H 2O 。①正极电极反应 。 5．（2010宣武一模26）氨气是一种重要的物质，可用于制取化肥和硝酸等。 （5）有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，以N 2、H 2为电极反应物，以HCl －NH 4Cl 为电解质溶液制取新型燃料电池。请写出该电池的正极反应式 。 2、 ⑵1998年希腊亚里士多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY 陶瓷（能传导H +），从而实现了高转化率的电解法合成氨。 阴极的电极反应式为 。 8、（2011丰台区26（2）③ 铁屑与石墨能形成微型原电池，SO 32—在酸性条件下 放电生成H 2S 进入气相从而达到从废水中除去Na 2SO 3的目的，写出SO 32—在酸性条件下放电生成H 2S 的电极反应式： 。 答案③ SO 32—+ 8H + + 6e —= H 2S ↑+ 3H 2O （2分） 2．普通水泥在固化过程中自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一物理化学 负载 电极 电极 A B X Y Y Y Z － －
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
高中实验专题——1、高中化学实验常用仪器 1、反应容器 仪器图形与名称主要用途使用方法及注意事项 试管用作少量试剂的溶解或 反应的仪器，也可收集 少量气体、装配小型气 体发生器 （1）可直接加热，加热时外壁要擦干，用试管夹夹住或用 铁夹固定在铁架台上；（2）加热固体时，管口略向下倾斜， 固体平铺在管底；（3）加热液体时液体量不超过容积的1 ／3，管口向上倾斜，与桌面成45°，切忌管口向着人。装 溶液时不超过试管容积的1／2。 烧杯配制、浓缩、稀释、盛 装、加热溶液，也可作 较多试剂的反应容器、 水浴加热器 加热时垫石棉网，外壁要擦干，加热液体时液体量不超过 容积的1／2，不可蒸干，反应时液体不超过2/3，溶解时要 用玻璃棒轻轻搅拌。 圆底烧瓶平底烧瓶用作加热或不加热条件 下较多液体参加的反应 容器 平底烧瓶一般不做加热仪器，圆底烧瓶加热要垫石棉网， 或水浴加热。液体量不超过容积的1／2。 蒸馏烧瓶作液体混合物的蒸馏或 分馏，也可装配气体发 生器 加热要垫石棉网，要加碎瓷片防止暴沸，分馏时温度计水 银球宜在支管口处。 启普发生器不溶性块状固体与液体 常温下制取不易溶于水 的气体 控制导气管活塞可使反应随时发生或停止，不能加热，不 能用于强烈放热或反应剧烈的气体制备，若产生的气体是 易燃易爆的，在收集或者在导管口点燃前，必须检验气体 的纯度。 锥形瓶滴定中的反应器，也可 收集液体，组装洗气瓶。 同圆底烧瓶。滴定时只振荡，因而液体不能太多，不搅拌。 2、盛放容器
集气瓶收集贮存少量气体，装配洗 气瓶，气体反应器、固体在 气体中燃烧的容器 不能加热，作固体在气体中燃烧的容器时，要在瓶底加少 量水或一层细沙。瓶口磨砂（与广口瓶瓶颈磨砂相区别）， 用磨砂玻璃片封口。 试剂瓶（广口瓶、细口瓶）放置试剂用。可分广口瓶和 细口瓶，广口瓶用于盛放固 体药品（粉末或碎块状）； 细口瓶用于盛放液体药品。 都是磨口并配有玻璃塞。有无色和棕色两种，见光分解需 避光保存的一般使用棕色瓶。盛放强碱固体和溶液时，不 能用玻璃塞，需用胶塞和软木塞。试剂瓶不能用于配制溶 液，也不能用作反应器，不能加热。瓶塞不可互换。 滴瓶盛放少量液体试剂的容器。 由胶头滴管和滴瓶组成，滴 管置于滴瓶内， 滴瓶口为磨口，不能盛放碱液。有无色和棕色两种，见光 分解需避光保存的（如硝酸银溶液）应盛放在棕色瓶内。 酸和其它能腐蚀橡胶制品的液体（如液溴）不宜长期盛放 在瓶内。滴管用毕应及时放回原瓶，切记！不可“串瓶”。 干燥器用于存放需要保持干燥的 物品的容器。干燥器隔板下 面放置干燥剂，需要干燥的 物品放在适合的容器内，再 将容器放于干燥器的隔板 上。 灼烧后的坩埚内药品需要干燥时，须待冷却后再将坩埚放 入干燥器中。干燥器盖子与磨口边缘处涂一层凡士林，防 止漏气。干燥剂要适时更换。开盖时，要一手扶住干燥器， 一手握住盖柄，稳稳平推。 贮气瓶用做实验中短期内贮备较 多量气体的专用仪器。 贮气瓶等所有容器类玻璃仪器均不能加热,使用时也 切记骤冷骤热。 贮气前要检查气密性。 3、测量仪器 托盘天平称量药品（固体）质量，精 度≥0.1g。 称前调零点，称量时左物右码，精确至0.1克，药品不能 直接放在托盘上( 两盘各放一大小相同的纸片)，易潮解、 腐蚀性药品放在玻璃器皿中（如烧杯等）中称量， 温度计测定温度的量具，温度计有 水银的和酒精的两种。常用 的是水银温度计。 使用温度计时要注意其量程，注意水银球部位玻璃极薄 （传热快）不要碰着器壁，以防碎裂，水银球放置的位置 要合适。如测液体温度时，水银球应置于液体中；做石油 分馏实验时水银球应放在分馏烧瓶的支管处。
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
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
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-+ 6H2O 2. 酸性电解质（H2SO4溶液为例）
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
高中化学实验全总结 一 .中学化学实验操作中的七原则 掌握下列七个有关操作顺序的原则，就可以正确解答“实验程序判断题”。 1. “从下往上”原则。以Cl 2实验室制法为例，装配发生装置顺序是：放好铁架台→摆好酒精灯→根据酒精灯 位置固定好铁圈→石棉网→固定好圆底烧瓶。 2. “从左到右”原则。装配复杂装置遵循从左到右顺序。如上装置装配顺序为：发生装置→集气瓶→烧杯。 3.先“塞”后“定”原则。带导管的塞子在烧瓶固定前塞好，以免烧瓶固定后因不宜用力而塞不紧或因用力过 猛 而损坏仪器。 4.“固体先放”原则。上例中，烧瓶内试剂 MnO 2应在烧瓶固定前装入，以免固体放入时损坏烧瓶。总 之固体试剂应在固定前加入相应容器中。 5.“液体后加”原则。液体药品在烧瓶固定后加入。如上例浓盐酸应在烧瓶固定后在分液漏斗中缓慢加入。 6.先验气密性 (装入药口前进行)原则。 7.后点酒精灯 (所有装置装完后再点酒精灯)原则。 二 .中学化学实验中温度计的使用分哪三种情况以及哪些实验需要温度计 1.测反应混合物的温度：这种类型的实验需要测出反应混合物的准确温度，因此，应将温度计插入混合物中 间。①测物质溶解度。②实验室制乙烯。 2.测蒸气的温度：这种类型的实验，多用于测量物质的沸点，由于液体在沸腾时，液体和蒸气的温度相同， 所以只要测蒸气的温度。①实验室蒸馏石油。②测定乙醇的沸点。 3.测水浴温度：这种类型的实验，往往只要使反应物的温度保持相对稳定，所以利用水浴加热，温度计则插 入水浴中。①温度对反应速率影响的反应。②苯的硝化反应。 三 .常见的需要塞入棉花的实验有哪些需要塞入少量棉花的实验 加热KMnO 4 制氧 气 制乙炔和收 集 NH 3 其作用分别是：防 止 KMnO 4 粉末进入导管； 防止实验中产生的泡沫涌入导管；防止氨气与空气对流，以缩短收集NH 3的时间。 四 .常见物质分离提纯的10 种方法 1.结晶和重结晶：利用物质在溶液中溶解度随温度变化较大，如NaCl ， KNO 3。
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-
燃料电池方程式书写 燃料电池方程式书写。 第一步，先写出燃料电池的总反应方程式； 第二步，再写出燃料电池的正极反应 第三步，在电子守恒的基础上，用燃料电池的总反应式，减去正极反应式，即得到负极反应式。 在电子守恒的基础上用燃料电池的总反应式减去正极反应式即得到负极反应式在电子守恒的基础上用燃料电池的总反应式减去正极反应式即得到负极反应式在电子守恒的基础上用燃料电池的总反应式减去正极反应式即得到负极反应式。。。。下面对书写燃料电池电极反应式“三步法”具体作一下解释。 1、燃料电池总反应方程式的书写燃料电池总反应方程式的书写燃料电池总反应方程式的书写燃料电池总反应方程式的书写因为燃料电池发生电化学反应的最终产物与燃料燃烧的产物相同，可根据燃料燃烧反应写出燃料电池的总反应方程式，但要注意燃料的种类。若是氢氧燃料电池，其电池总反应方程式不随电解质的状态和电解质溶液的酸碱性变化而变化，即2H2+O2=2H2O。若燃料是含碳元素的可燃物，其电池总反应方程式就与电解质的状态和电解质溶液的酸碱性有关，如甲烷燃料电池在酸性电解质中生成CO2和H2O，即CH4+2O2=CO2+2H2O；在碱性电解质中生成CO32-离子和H2O，即CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O。 2、燃料电池正极反应式的书写：因为燃料电池正极反应物一律是氧气，正极都是氧化剂氧气得到电子的还原反应，所以可先写出正极反应式，正极反应的本质都是O2得电子生成O2-离子，故正极反应式的基础都是O2＋4e-=2O2-。正极产生O2-离子的存在形式，与燃料电池的电解质的状态和电解质溶液的酸碱性有着密切的关系。这是非常重要的一步。 现将与电解质有关的五种情况归纳如下。 ⑴电解质为酸性电解质溶液（如稀硫酸）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。 ⑵电解质为中性或碱性电解质溶液（如氯化钠溶液或氢氧化钠溶液）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-。 ⑶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-。 ⑷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-。综上所述，燃料电池正极反应式本质都是O2＋4e-=2O2-，在不同电解质环境中，其正极反应式的书写形式有所不同。因此在书写正极反应式时，要特别注意所给电解质的状态和电解质溶液的酸碱性。 3、燃料电池负极反应式的书写燃料电池负极反应式的书写燃料电池负极反应式的书写燃料电池负极反应式的书写燃料电池负极反应物种类比较繁多，可为氢气、水煤气、甲烷、丁烷、甲醇、乙醇等可燃性物质。不同的可燃物有不同的书写方式，要想先写出负极反应式相当困难。一般燃料电池的负极反应式都是采用间接方法书写，即按上述要求先正确写出燃料电池的总反应式和正极反应式，然后在电子守
燃料电池 燃料电池两电极都不参加反应，反应的是通到电极上的燃料和氧气，电极反应式的书写有难度。 ●难点磁场 请试做下列题目，然后自我界定学习本篇是否需要。 熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的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，制得在650 ℃下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式： 负极反应式：2CO＋2CO - 2 3?→ ?4CO 2 ＋4e－ 正极反应式：。 总电池反应式：。 ●案例探究 [例题]某原电池中盛有KOH浓溶液，若分别向________(填“正”或“负”，下同)极通入可燃性气体，向________极通入O2，则电路中就有电流通过，试完成下列问题： 命题意图：考查学生书写燃料电池电极反应的能力。 知识依托：原电池原理和氧化还原反应原理。 错解分析：忽视电解质溶液是KOH溶液，误以为负极能放出酸性气体。 解题思路：燃料电池中，负极通入的气体具有可燃性，在反应中失去电子，被氧化到较高价态：氢元素将被氧化到最高价：＋1价，在碱性溶液中产物不是H＋，而是H2O——H＋与OH －结合的产物。 H2S中硫元素，含碳物质中的碳元素将被氧化到＋4价，而＋4价的硫(或＋4价的碳)又不能 单独存在，在其常见形式SO2和SO - 2 3(或CO2和CO - 2 3)中，因周围环境显碱性生成酸性氧化 物是不可能的，产物应为SO - 2 3(或CO - 2 3)，O2－由谁来提供？显然是OH－，提供O2－后裸离 的H＋怎么办？与别的OH－结合生成H2O。若燃料中含有＋1价的氢元素，则它反应前后的价态不变(都是＋1价)，氢元素反应前在含碳燃料中，反应后在生成物水中。负极电极反应式可根据电荷守恒而配平。 燃料电池中，正极通入的O2得电子被还原，成为O2－。 O2－4e－====2O2－ O2－被H2O分子俘获变为OH－： H2O＋O2－====2OH－
燃料电池电极反应式书写的规律 山东省东营市利津县第二中学孙娟妮殷建鹏 原电池知识是中学化学中的重要基本概念，也是近年来高考的热点，在学习原电池时，学生最感到困难的是电极反应式的书写，特别燃料电池的电极反应式的书写，为了帮助同学们准确把握这类电池的电极反应式的写法，我结合自己的教学体会谈谈这方面的问题，供大家参考。 燃料电池是一种不经燃烧，将燃料的化学能经过电化学反应直接转变为电能的装置，它和其它电池中的氧化还原反应一样，都是自发的化学反应，不会发出火焰，其化学能可以直接转化为电能的一种电池。燃料即化石燃料以及由此得到的衍生物，如氢、肼、烃、煤气等液体和气体燃料；氧化剂仅限于氧和空气。燃料电池基本结构与一般化学电源相同，由正极（氧化剂电极）、负极（燃料电极）和电解质构成，但其电极本身仅起催化和集流作用。燃料电池工作时，活性物质由外部供给，因此，原则上说，只要燃料和氧化剂不断地输入，反应产物不断地排出，燃料电池就可以连续放电，供应电能。 氢氧燃料电池基本结构 所有的燃料电池的工作原理都是一样的，其电极反应的书写同样是有规律可循的。书写燃料电池电极反应式的步骤类似于普通原电池，在书写时应注意以下几点： 1.电池的负极一定是可燃性气体，失电子，元素化合价升高，发生氧化还原反应；电池的正极一定是助燃性气体，得电子，化合价降低，发生还原反应。 2.燃料电池两电极材料一般都不参加反应，反应的是通到电极上的燃料和氧气，两电极只是传导电子的作用。 3.电极反应式作为一种特殊的离子反应方程式，也必需遵循原子守恒，得失电子守恒，电荷守恒。
4.写电极反应时，一定要注意电解质是什么，其中的离子要和电极反应中出现的离子相对应，在碱性电解质中，电极反应式不能出现氢离子，在酸性电解质溶液中，电极反应式不能出现氢氧根离子。 5.正负两极的电极反应式在得失电子守恒的条件下，相叠加后的电池反应必须是燃料燃烧反应和燃料产物于电解质溶液反应的叠加反应式。 例1: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，电解质溶液通常选用KOH。在负极上氢气失去电子变成 H+进入溶液，H+又与溶液中的OH-继续反应生成H2O，因此在负极发生的反应为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，正极反应式为：O2 + H2O + 4e- = 4OH-。总反应为：2H2 + O2 = 2H2O 若在酸性条件下，负极反应式为：H2 +2e- = 2H+ 正极反应式为：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O(O2 + 4e- = 2O2-，2O2- + 4H+ = 2H2O) 总反应为：2H2 + O2 = 2H2O。 例2:甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）， 甲烷燃料电池的电解质溶液为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。 负极反应有：CH4– 8e- + 8OH- = CO2 + 6H2O CO2 + 2OH- = CO32- + H2O， 负极反应式为：CH4 + 10OH- + 8e- = CO + 7H2O 正极发生的反应有：O2 + 4e- = 2O2-和O2- + H2O = 2OH- 所以正极反应式为：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- [技巧1]燃料电池的负极反应，一般较难写出，而正极反应和电池总反应却较易写出。用电池总反应减去正极反应可得负极反应，这是写负极反应式的一种巧妙方法。 甲烷燃料电池总离子反应式为：CH4 + 2OH-+ 2O2 = CO + 3H2O ① 正极反应式为：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- ② 故负极反应式应为：①-②＊2 即得CH4 + 10OH- - 8e- = CO + 7H2O [技巧2]根据得失电子守恒，原子守恒，电荷守恒直接书写较复杂的负极电极反应式。负极中，甲烷被氧化为二氧化碳，二氧化碳在碱性条件不能存在，结合氢氧根生成碳酸根。甲烷中碳元素化合价由-4价升高到碳酸根中的+4价，故1 mol甲烷失去8 mol电子，结合 OH-生成1 mol CO，再根据电荷守恒，电极反应式右侧CO带两个单位负电荷，故左侧应该有10 mol OH-,再根据原子守恒，电极反应式右侧加上7 mol H2O。即得CH4+ 10OH-- 8e-
高中化学实验常见除杂 必修教材有机物除杂 括号内为杂质 1.乙烷或甲烷乙烯溴水洗气 解析：乙烯能与溴水发生加成反应生成1，2-二溴乙烷变成了液体，而乙烷不能。 2.乙醇少量水加入新制的生石灰蒸馏 解析：水与CaO反应生成氢氧化钙，乙醇易挥发，加热蒸馏即可得到乙醇。 点评：氧化钙除去较多的水分，乙醇和水属于互溶的液体，采取蒸馏的方法 3、乙醇乙酸加入新制的生石灰或NaOH 蒸馏 解析：乙酸与CaO反应生成乙酸钙，乙醇易挥发，加热蒸馏即可得到乙醇。 4.溴苯溴氢氧化钠溶液分液 解析：Br2 +2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O，生成的盐NaBr和NaBrO都易溶于水进入水层， 而溴苯在常温常压下不与NaOH反应，而且难溶于通过分液取下层既能得到溴苯。 5. 硝基苯混酸氢氧化钠溶液或水分液 解析：利用浓硫酸和浓硝酸易与氢氧化钠溶液反应或易溶于水的性质使混酸进入水层，硝基苯难溶于水，密度大于水，在下层。 6.乙酸乙酯乙酸、乙醇饱和碳酸钠溶液分液 解析：乙醇溶解在碳酸钠溶液中，乙酸与碳酸钠溶液反应均进入水层，乙酸乙酯不溶 于水，在上层，通过分液即可分离。 7.肥皂甘油饱和食盐水盐析、过滤 解析：加入饱和食盐水使肥皂发生盐析，再通过过滤滤出肥皂即可。 有机物的分离 8. 淀粉溶液纯碱蒸馏水渗析法 解析：淀粉溶液是胶体，胶体中混有的小分子或离子可以用渗析法除去。 选修教材有机物除杂
9. 苯苯甲酸氢氧化钠溶液分液 解析：苯甲酸能与NaOH反应生成苯甲酸钠，苯甲酸钠易溶于水，而苯不溶于水，通 过分液取上层就能得到苯。 10. 苯苯酚氢氧化钠溶液分液 解析：原理与1类似，苯酚能与NaOH应生成苯酚钠，苯酚钠易溶于水。 11. 苯乙苯酸性高锰酸钾溶液和氢氧化钠溶液分液 解析：先用酸性高锰酸钾溶液将乙苯氧化为苯甲酸，再用氢氧化钠溶液将苯甲酸转化 为苯甲酸钠溶于水层，分液即可。 12. 苯酚苯甲酸加足量NaHCO3 溶液充分振荡后分液，取下层即为苯酚。 解析：苯酚不能与NaHCO3 溶液反应，而苯甲酸能与NaHCO3 溶液反应生成苯甲酸钠，二氧化碳和水，苯甲酸钠溶于水，用分液法即可与苯酚分离。 13.乙烯CO2、SO2 NaOH溶液洗气 解析：NaOH溶液与CO2、SO2反应生成盐和水留在洗气瓶中，乙烯不反应。 14.溴乙烷乙醇水分液 解析：乙醇易溶于水中，溴乙烷不溶于水，采用多次洗涤分液的方法可以除去乙醇。 15、1，2二溴乙烷Br2 Na2CO3溶液分液 解析：Br2 能与Na2CO3溶液反应转化为易溶于水的盐，1，2二溴乙烷不溶于水，分 液取下层即可。 物质除杂的原则是： ①不增，即在除去杂质的同时，不能引入新的杂质; ②不减，即不能减少被提纯的物质; ③简便，即分离操作简便易行; ④易得，即除杂试剂价格便宜，容易得到; ⑤最好，即所选用的方法在保证除去杂质的同时，最好能增加被提纯物质的量。 常见的物质除杂方法有以下几种： 一、利用物理性质的差异
高中化学实验汇总 考点一基本仪器与基本操作 1．识别四类仪器 (1)用作容器或反应器的仪器 ①试管②蒸发皿③坩埚④圆底烧瓶⑤平底烧瓶 ⑥烧杯⑦蒸馏烧瓶⑧锥形瓶⑨集气瓶⑩广口瓶 ?燃烧匙 (2)用于提纯、分离和干燥的仪器 ①漏斗②分液漏斗③球形干燥管 (3)常用计量仪器 ①量筒②容量瓶③滴定管④温度计⑤托盘天平 (4)其他仪器
①冷凝管②表面皿③滴瓶④胶头滴管 2．熟记十大基本操作 下面10个基本操作在高考中经常考到，要熟练记忆。 (1)测定溶液pH的操作 将一小块pH试纸放在洁净的表面皿上，用清洁干燥的玻璃棒蘸取少量待测液点到pH试纸中央，待变色稳定后再和标准比色卡对照，读出对应的pH。 (2)沉淀剂是否过量的判断方法 ①静置，向上层清液中继续滴加少量沉淀剂，若无沉淀产生，则证明沉淀剂已过量，否则沉淀剂不过量。 ②静置，取上层清液适量于另一洁净试管中，向其中加入少量与沉淀剂作用产生沉淀的试剂，若产生沉淀，证明沉淀剂已过量，否则沉淀剂不过量。 (3)洗涤沉淀操作 把蒸馏水沿着玻璃棒注入到过滤器中至浸没沉淀，静置，使蒸馏水滤出，重复2～3次即可。 (4)判断沉淀是否洗净的操作 取最后一次洗涤液，滴加……(试剂)，若没有……现象，证明沉淀已经洗净。 (5)装置气密性检查 ①简易装置：将导气管一端放入水中(液封气体)，用手捂热试管，观察现象：若导管口有气泡冒出，冷却到室温后，导管口有一段稳定的水柱，表明装置气密性良好。 ②有长颈漏斗的装置如下图：用止水夹关闭烧瓶右侧的导气管，向长颈漏斗中加入适量水，长颈漏斗中会形成一段液柱，停止加水，过一段时间后，若漏斗中的液柱无变化，则装置气密性良好。 [答题模板] 形成密闭体系―→操作―→描述现象―→得出结论 (6)气体验满和检验操作 ①氧气验满：将带火星的木条平放在集气瓶口，若木条复燃，则说明收集的氧气已满。 ②可燃性气体(如氢气)的验纯方法：用排水法收集一小试管的气体，将大拇指摁住管口移近火焰，放开手指，若听到尖锐的爆鸣声，则气体不纯；若听到轻微的“噗”的一声，则气体纯
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