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文檔簡介

1、精選優質文檔-傾情為你奉上不同“介質”下燃料電池電極反應式的書寫,大多數學生感到較難。主要集中在:一是得失電子數目的判斷,二是電極產物的判斷。下面以CH3OH、O2燃料電池為例,分析電極反應式的書寫。(1)酸性介質,如H2SO4。CH3OH在負極上失去電子生成CO2氣體,O2在正極上得到電子,在H作用下生成H2O。電極反應式為負極:CH3OH6eH2O=CO26H正極:O26e6H=3H2O(2)堿性介質,如KOH溶液。CH3OH在負極上失去電子,在堿性條件下生成CO,1 mol CH3OH 失去6 mol e,O2在正極上得到電子生成OH,電極反應式為負極:CH3OH6e8OH=CO6H2O

2、正極:O26e3H2O=6OH(3)熔融鹽介質,如K2CO3。在電池工作時,CO移向負極。CH3OH在負極上失去電子,在CO的作用下生成CO2氣體,O2在正極上得到電子,在CO2的作用下生成CO,其電極反應式為負極:CH3OH6e3CO=4CO22H2O正極:O26e3CO2=3CO(4)摻雜Y2O3的ZrO3固體電解質,在高溫下能傳導正極生成的O2。根據O2移向負極,在負極上CH3OH失電子生成CO2氣體,而O2在正極上得電子生成O2,電極反應式為負極:CH3OH6e3O2=CO22H2O正極:O26e=3O2題組一判斷“酸、堿”介質,理清書寫思路1 一種基于酸性燃料電池原理設計的酒精檢測儀

3、,負極上的反應為 CH3CH2OH4eH2O= CH3COOH4H。下列有關說法正確的()A檢測時,電解質溶液中的H向負極移動B若有0.4 mol電子轉移,則在標準狀況下消耗4.48 L氧氣 C電池反應的化學方程式為CH3CH2OHO2=CH3COOHH2O D正極上發生的反應為O24e2H2O=4OH2 將兩個鉑電極放置在KOH溶液中,然后分別向兩極通入CH4和O2,即可 產生電流。下列敘述正確的是() 通入CH4的電極為正極 正極的電極反應式為O22H2O4e=4OH 通入CH4的電極反應式為CH42O24e=CO22H2O 負極的電極反應式為CH410OH8e=CO327H2O 放電時溶

4、液中的陽離子向負極移動 放電時溶液中的陰離子向負極移動 A B C D思路歸納對于燃料電池,正極往往通入O2,書寫時應注意:(1)首先書寫正極反應式:酸性O24e4H=2H2O堿性O24e2H2O=4OH(2)然后用總反應式減去正極的電極反應式得到負極的電極反應式。題組二區分介質“狀態”,判斷離子流向3某燃料電池以Ca(HSO4)2固體為電解質傳遞H,其基本結構如圖所示,電池總反應可表示為2H2O2=2H2O。請回答:(1)H由_極通過固體酸電解質傳遞到另一極(填a或b)。(2)b極上發生的電極反應式是_。4科學家制造出一種使用固體電解質的燃料電池,其效率更高,可用于航天航空。如下圖所示裝置中

5、,以稀土金屬材料作惰性電極,在兩極上分別通入CH4和空氣,其中固體電解質是摻雜了Y2O3的ZrO3固體,它在高溫下能傳導正極生成的O2。(1)c電極的名稱為_。(2)d電極上的電極反應式為_。失誤防范根據內電路中的離子流向判斷正、負極,在內電路中,陽離子由負極區流向正極區,陰離子由正極區流向負極區。突破電解池,應用“不尋常” “六點”突破電解池1分清陰、陽極,與電源正極相連的為陽極,與電源負極相連的為陰極,兩極的反應為“陽氧陰還”。2剖析離子移向,陽離子移向陰極,陰離子移向陽極。3注意放電順序。4書寫電極反應,注意得失電子守恒。5正確判斷產物。(1)陽極產物的判斷首先看電極,如果是活性電極作陽

6、極,則電極材料失電子,電極溶解(注意:鐵作陽極溶解生成Fe2,而不是Fe3);如果是惰性電極,則需看溶液中陰離子的失電子能力,陰離子放電順序為S2>I>Br>Cl>OH(水)。(2)陰極產物的判斷直接根據陽離子的放電順序進行判斷:Ag>Hg2>Fe3>Cu2>H>Pb2>Fe2>H(水)6恢復原態措施。電解后有關電解質溶液恢復原態的問題應該用質量守恒法分析。一般是加入陽極產物和陰極產物的化合物,但也有特殊情況,如用惰性電極電解CuSO4溶液,Cu2完全放電之前,可加入CuO或CuCO3復原,而Cu2完全放電之后,應加入Cu(OH

7、)2或Cu2(OH)2CO3復原。題組一對可充電電池的深度剖析1Li/SO2電池具有輸出功率高和低溫性能好等特點,其電解質是LiBr,溶劑是碳酸丙烯酯和乙腈,電池反應式為2Li2SO2Li2S2O4。下列說法正確的是()A該電池反應為可逆反應B放電時,Li向負極移動C充電時,陰極反應式為Lie=LiD該電池的電解質溶液可以換成LiBr的水溶液2某種可充電聚合物鋰離子電池放電時的反應為Li1xCoO2LixC6=6CLiCoO2,其工作原理示意圖如右。下列說法不正確的是 ()A放電時LixC6發生氧化反應B充電時,Li通過陽離子交換膜從左向右移動C充電時將電池的負極與外接電源的負極相連D放電時,

8、電池的正極反應為Li1xCoO2xLixe=LiCoO2方法技巧對于可充電電池,放電時為原電池,符合原電池工作原理,負極發生氧化反應,正極發生還原反應;外電路中電子由負極流向正極,內電路中陽離子向正極移動,陰離子向負極移動。可充電電池充電時為電解池,陽極發生氧化反應,陰極發生還原反應;充電時電池的“”極與外接直流電源的正極相連,電池的“”極與外接直流電源的負極相連。題組二電解原理的“不尋常”應用(一)處理廢水3某工廠采用電解法處理含鉻廢水,耐酸電解槽用鐵板作陰、陽極,槽中盛放含鉻廢水,原理示意圖如右,下列說法不正確的是()AA為電源正極B陽極區溶液中發生的氧化還原反應為 Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2OC陰極區附近溶液pH降低 D若不考慮氣體的溶解,當收集到H2 13.44 L(標準狀況)時,有0.1 mol Cr2O被還原(二)制備物質4電解尿素CO(NH2)2的堿性溶液制氫氣的裝置示意圖如下:電解池中隔膜僅阻止氣體通過,陰陽兩極均為惰性電極,(1)A極為_,電極反應式為_。(2)B極為_,電極反應式為_。(三)處理廢氣5用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2,將所得的Na2SO3

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