高中化学原电池燃料电池汇总

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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 、MnO 2的糊状物)

负极:

正极:

化学方程式 Zn +2MnO 2 +2H 2O == Zn(OH)2 + MnOOH (或Mn 2O 3)

└─*(*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NH 4Cl 、MnO 2的糊状物)

负极:Zn –2e -==Zn 2+ (氧化反应)

正极:2MnO 2+2H ++2e -==Mn 2O 3+H 2O (还原反应)

化学方程式 Zn+2NH 4Cl+2MnO 2=ZnCl 2+Mn 2O 3+2NH 3↑(知道其缺点为会放出氨气)

银锌电池(纽扣电池):(负极—Zn 、正极--Ag 2O 、电解液NaOH )

负极 :

正极 :

化学方程式 Zn + Ag 2O + H 2O == Zn(OH)2 + 2Ag

*锂亚硫酰氯电池(负极--金属锂、正极--石墨、电解液LiAlCl 4 -SOCl 2)

负极 :8Li -8e -=8 Li + (氧化反应)

正极 :3SOCl 2+8e -=SO 32-+2S +6Cl - (还原反应)

化学方程式 8Li + 3SOCl 2 === Li 2SO 3 + 6LiCl + 2S ,

铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO 2 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 +PbO 2 + 2H 2SO 4充电放电

2PbSO 4+2H 2O

*镍--镉电池(负极--Cd 、正极—NiOOH 、电解质溶液为KOH 溶液)

放电时 负极: 正极:

充电时 阴极:

阳极:

总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O

充电放电Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2

Ni(OH)2+Cd(OH)2

*氢--镍电池:(负极-LaNi 5储氢合金、正极—NiOOH 、电解质KOH+LiOH )

放电时 负极: LaNi 5H 6-6e —+ 6OH –== LaNi 5 + 6H 2O (氧化反应)

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

充电时 阴极: LaNi 5 +6e —+ 6H 2O== LaNi 5H 6+ 6OH – (还原反应)

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

总化学方程式 LaNi 5H 6 + 6NiOOH 充电放电

LaNi 5 + 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H 2,正极通入 O 2,总反应为:2H 2 + O 2 === 2H 2O 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:H 2 – 2e - + 2OH — === 2H 2O (氧化反应)

正极:O 2 + H 2O + 4e - === OH —(还原反应)

总反应方程式 2H 2 + O 2 === 2H 2O

2、电解质是H 2SO 4溶液(酸性电解质)

负极:H 2 –2e - === 2H + (氧化反应)

正极:O 2 + 4H + + 4e - === 2H 2O (还原反应)

总反应方程式 2H 2 + O 2 === 2H 2O

3、电解质是NaCl 溶液(中性电解质)

负极:H 2 – 2e - === 2H +(氧化反应)

正极:O 2 + H 2O + 4e - === 4OH —

总反应方程式 2H 2 + O 2 === 2H 2O

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O 2-

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H 2SO 4溶液)

正极:

负极:

总反应式方程式

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-