高中化学原电池燃料电池汇总

高中化学原电池燃料电池汇总 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的糊状物) 2 负极: 正极: 化学方程式 Zn +2MnO+2HO == Zn(OH) + MnOOH(或MnO) 2 2223 ??*(*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NHCl、MnO的糊状物) 42-2+负极:Zn–2e==Zn (氧化反应) +-正极:2MnO+2H+2e==MnO+HO (还原反应) 2232 化学方程式 Zn+2NHCl+2MnO=ZnCl+MnO+2NH?(知道其缺点为会放出氨气) 422233 银锌电池(纽扣电池):(负极—Zn、正极--AgO、电解液NaOH ) 2 负极 : 正极 : 化学方程式 Zn + AgO + HO == Zn(OH) + 2Ag 222 *锂亚硫酰氯电池(负极--金属锂、正极--石墨、电解液LiAlCl -SOCl) 42, + 负极 :8Li ,8e,8 Li(氧化反应) ,2,,正极 :3SOCl，8e,SO，2S，6Cl (还原反应) 23 化学方程式 8Li， 3SOCl=== LiSO， 6LiCl ， 2S， 2 23 铅蓄电池:(负极—Pb 正极—PbO电解液— 浓硫酸) 2 放电时 负极: 正极: 充电时 阴极: 阳极: 放电总化学方程式 Pb，PbO + 2HSO2PbSO+2HO 22442充电 *镍--镉电池(负极--Cd 、正极—NiOOH、电解质溶液为KOH溶液) 放电时 负极: +Cd(OH) 正极: Ni(OH)22 正极: 充电时 阴极: 阳极: 放电 总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2HOCd(OH) + 2Ni(OH) 222充电 *氢--镍电池:(负极-LaNi储氢合金、正极—NiOOH、电解质KOH+LiOH) 5 —–放电时 负极: LaNiH,6e+ 6OH== LaNi + 6HO (氧化反应) 5 652—– 正极: 6NiOOH +6e+ 6HO ==6 Ni(OH)+ 6OH(还原反应) 22 —– 充电时 阴极: LaNi +6e+ 6HO== LaNiH+ 6OH(还原反应) 525 6—–阳极: 6 Ni(OH) ,6e+ 6OH== 6NiOOH + 6HO (氧化反应) 2 2 放电总化学方程式 LaNiH + 6NiOOH LaNi + 6Ni(OH) 5 652充电 (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，正极2通入 O，总反应为:2H + O === 2HO 电极反应特别要注意电解质，有下列三种情况: 2222 1、电解质是KOH溶液(碱性电解质) -—负极:H – 2e + 2OH === 2HO (氧化反应) 22-—正极:O + HO + 4e === OH(还原反应)22 总反应方程式 2H + O === 2HO 222 2、电解质是HSO溶液(酸性电解质) 24-+ 负极:H –2e === 2H (氧化反应) 2+- 正极:O + 4H + 4e === 2HO (还原反应) 22 总反应方程式 2H + O === 2HO 222 3、电解质是NaCl溶液(中性电解质) -+ 负极:H – 2e === 2H(氧化反应) 2-—正极:O + HO + 4e === 4OH 22 总反应方程式 2H + O === 2HO 222+ 2-说明1、碱性溶液反应物、生成物中均无H2、.水溶液中不能出现O + -— -3、中性溶液反应物中无H和OH4、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HSO溶液) 24 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HSO溶液) 24 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O和CO、负极通入丙烷、电解液有三种) 22 1、电解质是熔融碳酸盐(KCO或NaCO) 2323 正极 : 负极 : 总反应方程式 CH+ 5O=== 3CO+ 4HO(没有碳酸根) 38 2 2 2 2、酸性电解质(电解液HSO溶液)(与甲烷类似) 24 3、碱性电解质(铂为两极、电解液KOH溶液)(与甲烷类似) 2-五、丁烷燃料电池(电解质是掺杂YO的ZrO晶体,,在熔融状态下能传导O) 23 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 ， O, 2CO) 2 21、熔融盐(铂为两极、LiCO和NaCO的熔融盐作电解质，CO为负极燃气， 2323 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HSO溶液) 24 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 NH + O=== N + 2HO 242222- ※ 关于O(涨姿势) 2-2-(1)电解质为酸性电解质溶液。在酸性环境中,O离子不能单独存在,可供O离子结合的微粒+2-+有H离子和 HO,O离子优先结合H离子生成HO,这样,在酸性电解质溶液中,正极反应式为22+O，4H+4e-=2HO。 222-2-(2)电解质为中性或碱性电解质溶液。在中性或碱性环境中，O离子也不能单独存在，O -离子只能结合HO生成OH离子，故在中性或碱性电解质溶液中，正极反应式为 O，2HO +222-4e-=4OH。 (3)电解质为熔融的碳酸盐(如LiCO和NaCO熔融盐混和物) 在熔融的碳酸盐环境中，3232-2-2-O离子也不能单独存在， O离子可结合CO生成 CO离子，则其正极反应式为O，2CO23222-+4e-=2CO 3 (4)电解质为固体电解质(如固体氧化锆—氧化钇) 2-2-该固体电解质在高温下可允许O离子在其间通过，故其正极反应式应为 O，4e-=2O2 (三)其他一些高考中出现过的电极方程式 锂电池二型(负极LiC正极含锂的二氧化钴LiCoO充电时LiCoO中Li被氧化， 、、622+Li还原以Li原子形式嵌入电池负极材料碳C中，以LiC 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示) 66- + 放电时 负极: LiC– xe, LiC+ x Li(氧化反应)6 (1-x)6 - + 正极: LiCoO + xe+ x Li== LiCoO (还原反应)(1-x)2 2 + - 充电时 阴极: LiC+ x Li+ xe,LiC (还原反应) (1-x)6 6-+ 阳极: LiCoO– xe, LiCoO+ x Li(氧化反应)2 (1-x)2 放电总反应方程式 LiCoO+ LiC LiCoO+ LiC (1-x)2 6 2 (1-x)6充电 高铁电池:(负极—Zn、正极---石墨、电解质为浸湿固态碱性物质) -–放电时 负极:3Zn ,6e + 6 OH== 3 Zn(OH)(氧化反应) 2 - – 2— 正极:2FeO+6e+ 8HO ==2Fe (OH)+ 10OH(还原反应)423 -–充电时 阴极:3Zn(OH) +6e==3Zn + 6 OH (还原反应) 2-–2—阳极:2Fe(OH) ,6e+ 10OH==2FeO+ 8HO (氧化反应) 342 放电 总化学方程式 3Zn + 2KFeO + 8HO3Zn(OH) + 2Fe(OH) + 4KOH 24223充电 +LiFePO电池(正极—LiFePO，负极—石墨，含Li导电固体为电解质) 44— +放电时 负极: Li , e ==Li (氧化反应) +—正极: FePO + Li + e== LiFePO(还原反应) 44 +—充电时: 阴极: Li + e== Li (还原反应) —+阳极: LiFePO,e== FePO + Li (氧化反应) 44 放电总化学方程式 FePO+ Li LiFePO4 4 充电 铁--镍电池:(负极-- Fe 、正极—NiO 、电解质溶液为KOH溶液) 2—–放电时 负极: Fe,2e+ 2 OH == Fe (OH)(氧化反应) 2 —– 正极: NiO+ 2HO + 2e== Ni(OH)+ 2 OH(还原反应) 2 22 —– 充电时 阴极: Fe (OH)+ 2e== Fe + 2 OH(还原反应) 2 —–阳极: Ni(OH) ,2e+ 2 OH == NiO + 2HO (氧化反应) 222 放电 总化学方程式 Fe + NiO + 2HO Fe (OH) + Ni(OH) 2222充电 铝–空气–海水(负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水) ,3+ 负极 :4Al,12e==4Al (氧化反应) ,, 正极 :3O+6HO+12e==12OH(还原反应) 22 总反应式为: 4Al+3O+6HO===4Al(OH) (铂网增大与氧气的接触面) 223 镁---铝电池 (负极--Al、正极--Mg 电解液KOH) ––负极(Al): 2Al + 8 OH- 6e- , 2AlO+4HO (氧化反应) 22– 正极(Mg): 6HO + 6e- , 3H?+6OH(还原反应) 22– –化学方程式: 2Al + 2OH + 2HO , 2AlO+ 3H 222 (四)题目是怎样吓我们的 试举例 金太阳P14 T8 8.直接内重整熔融碳酸盐燃料电池 (DIR-MCFC)技术具有在MCFC阳极 气室内同时实现电化学反应与重整 M极气室 反应的物质和能量的双重耦合，可 显著提高甲烷转化率，进一步提高 燃料能量转化效率，提高电池发电 效率等，具有明显开发优势。以富 含甲烷的天然气为原料时，DIR-MCN极气室 FC的典型结构及工作原理如右图所 示。下列说法正确的是( ) A.M极为正极，N极为负极 - 2-- B.该电池工作时，N极的反应式为O， 4e， 2CO, 2CO 2 2 3C.该电池在常温下即向用电器供电 2- D.该电池工作时，熔融电解质中的2CO向M极移动 3 分析:经查证，该题材料题干内容摘自中科院的一份《直接内重整熔融碳酸盐燃料电池研究 进展》。使用了大量专业术语并结合陌生装置图来吓人，取得了一定的效果。但同时题干内 容艰涩难懂的代价就是题目内容简单，所以端正心态即可做对。 类似的，还有“新闻类题干”，如“美国阿波罗宇宙飞船上使用…”“北京奥运“祥云”火炬 使用…”“天宫二号上使用….”等只需抓住主干即可。