甲醇在熔融碳酸盐燃料电池电极反应式

甲醇在熔融碳酸盐燃料电池电极反应式

甲醇燃料电池的电极方程式:以熔融氧化物为固体电解质（O2-可自由传递）以熔融碳酸盐为固甲醇燃料电池的电极方程式 1.以熔融氧化物为固体电解质（O2-可自由传递）以熔融碳酸盐为固体电解质,空气和二氧化碳的混合气体为阴极燃气（碳酸根可自由传递）。电池放电时是原电池、充电时是电解池，根据原电池中“负氧化、正还原”，电解池中“阳氧化、阴还原”的规律，蓄电池放电时，负极上失电子发生氧化反应。

由于电解质为熔融的K2CO3，且不含O2和HCO3，生成的CO2不会与CO32反应生成HCO3的，该燃料电池的总反应式为：CH4+2O2=CO2+2H2O。在熔融碳酸盐环境中，其正极反应式为O2＋2CO2 +4e-=2CO32。

甲醇燃烧电池的反应式

2CH3OH +3O2 =2CO2 +4H2O

甲醇燃烧电池的反应式

2CH3OH +3O2 =2CO2 +4H2O

正极：O2 +2CO2 +4e- =2CO32-

负极：2CH3OH + 6CO32- -12e- = 8CO2 + 4H2O

燃料电池电极反应式的书写巩固练习

《燃料电池电极反应式的书写》巩固练习 1、电解质为酸性电解质溶液 例1、科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已计划将甲醇燃料用于军事目的。一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。 试回答下列问题： ⑴这种电池放电时发生的化学反应方程式是。 ⑵此电池的正极发生的电极反应是；负极发生的电极反应是。 ⑶电解液中的H+离子向极移动；向外电路释放电子的电极是。 ⑷比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池的能量转化率高，其次是。 【参考答案】 ⑴2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O ⑵正极3O2＋12H++12e-=6H2O；负极2CH3OH+2H2O－12e-=2CO2↑+12H+ ⑶正；负⑷对空气的污染较小 【答案解析】因燃料电池电化学反应的最终产物与燃料燃烧的产物相同，又且其电解质溶液为稀硫酸，所以该电池反应方程式是2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。按上述燃料电池正极反应式的书写方法1知，在稀硫酸中，其正极反应式为：3O2＋12H++12e-=6H2O，然后在电子守恒的基础上利用总反应式减去正极反应式即得负极反应式为：2CH3OH+2H2O－12e-=2CO2↑+12H+。由原电池原理知负极失电子后经导线转移到正极，所以正极上富集电子，根据电性关系知阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。故H+离子向正极移动，向外电路释放电子的电极是负极。 2、电解质为碱性电解质溶液 例2、甲烷燃料电池的电解质溶液为KOH溶液，下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是（） A、负极反应式为CH4+10OH-－8e-=CO32-+7H2O B、正极反应式为O2＋2H2O +4e-=4OH-

电化学—电极反应方程式书写

电化学—电极反应方程式书写 一、原电池： 1．Cu─H2SO4─Zn原电池 正极：_______________________________ 负极：________________________________ 总反应式：____________________________________________ 2．Cu─FeCl3─C原电池 正极：_______________________________负极：_______________________________ 总反应式：_______________________________ 3．钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀（中性、碱性、弱酸性介质中） 正极：_______________________________负极：_______________________________ 总反应式：_______________________________ ［F e(O H)2最终转变为铁锈］______________________________________________ 4．钢铁在潮湿的空气中发生析氢腐蚀（强酸性介质中） 正极：_______________________________ 负极：_______________________________ 总反应式：_______________________________ 5．铅蓄电池（放电） 正极(＿＿＿) ：____________________________负极(＿＿) ：____________________________总反应式：_______________________________ 6．银锌纽扣电池(碱性介质) 正极(Ag2O) ：_______________________________负极(Zn) ：_______________________________总反应式：_______________________________ 7．Zn- Mn普通干电池 负极（锌筒）：_______________________________ 正极（石墨）：_______________________________ 总反应：_______________________________ 8．碱性Zn- Mn干电池 负极：Zn + 2OH－－2e- = Zn(OH)2正极：2MnO2 + 2H2O + 2 e-= 2MnO（OH）+ 2OH－ 总反应：Zn + 2MnO2 + 2H2O = Zn(OH)2 + 2MnO（OH） 9．氢氧燃料电池 （1）中性介质 正极：_______________________________负极：_______________________________ 总反应式：_______________________________ （2）酸性介质 正极：_______________________________ 负极：_______________________________ 总反应式：_______________________________ （3）碱性介质 正极：_______________________________ 负极：_______________________________ 总反应式：_______________________________ （4）熔融的氧化钠作为电解质

2020届高三化学二轮备考(选择题突破)：原电池原理及应用 化学电源【考点透析 答案 解析】

2020届高三化学二轮备考（选择题突破）： ——原电池原理及应用化学电源 【考点透析】 1 ．牢记原电池的工作原理 原电池 2.抓牢正、负极的判断方法 原电池 3.掌握新型化学电源中电极反应式的书写(1)理清书写步骤 (2)燃料电池中不同环境下的电极反应式以甲醇、O 2 燃料电池为例： 酸性介质，如稀H 2SO 4 负极CH 3 OH－6e－＋H 2 O===CO 2 ↑＋6H＋正极 3 2 O 2 ＋6e－＋6H＋===3H 2 O

碱性介质， 如KOH溶液负极CH 3 OH－6e－＋8OH－===CO2－ 3 ＋6H 2 O 正极 3 2 O 2 ＋6e－＋3H 2 O===6OH－ 熔融盐介质，如K 2 CO 3 负极CH 3 OH－6e－＋3CO2－ 3 ===4CO 2 ↑＋2H 2 O 正极 3 2 O 2 ＋6e－＋3CO 2 ===3CO2－ 3 高温下能传导O2－的固 体作电解质 负极CH 3 OH－6e－＋3O2－===CO 2 ↑＋2H 2 O 正极 3 2 O 2 ＋6e－===3O2－ 5．把握可充电电池题目的解答思路 【提升训练】 1．(2019·全国卷Ⅰ)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2＋/MV＋在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是( ) A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能 B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应H 2 ＋2MV2＋===2H＋＋2MV＋ C．正极区，固氮酶为催化剂，N 2 发生还原反应生成NH 3

D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 解析：选B A正确，该方法可产生电流，反应条件比较温和，没有高温高压条件；B错误，该生物燃料电池中，左端电极反应式为MV＋－e－===MV2＋，则左端电极是负极，应为负极区，在氢化酶作用下，发生反应H 2 ＋2MV2＋===2H＋＋2MV ＋；C正确，右端电极反应式为MV2＋＋e－===MV＋，右端电极是正极，在正极区， N 2得到电子生成NH 3 ，发生还原反应；D正确，原电池内电路中，H＋通过交换膜 由负极区向正极区移动。 2．(2019·全国卷Ⅲ)为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D-Zn)可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D-Zn—NiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为Zn(s)＋2NiOOH(s)＋ H 2O(l)ZnO(s)＋2Ni(OH) 2 (s)。 下列说法错误的是( ) A．三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高 B．充电时阳极反应为Ni(OH) 2(s)＋OH－(aq)－e－===NiOOH(s)＋H 2 O(l) C．放电时负极反应为Zn(s)＋2OH－(aq)－2e－===ZnO(s)＋H 2 O(l) D．放电过程中OH－通过隔膜从负极区移向正极区 解析：选D A正确，三维多孔海绵状Zn为多孔结构，具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高；B正确，二次电池充电时遵循电解池原理，阳极发生氧 化反应，元素化合价升高，原子失去电子，阳极反应为Ni(OH) 2 (s)＋OH－(aq)－ e－===NiOOH(s)＋H 2 O(l)；C正确，二次电池放电时遵循原电池原理，负极发生氧化反应，元素化合价升高，原子失去电子，由电池总反应可知，负极反应为Zn(s) ＋2OH－(aq)－2e－===ZnO(s)＋H 2 O(l)；D错误，二次电池放电时，阴离子从正极区向负极区移动。 3．(2018·全国卷Ⅱ)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na-CO 2 二

燃料 电池

燃料电池 制作人：康媛 一、知识点回顾： 原电池正负极的判断方法 二、燃料电池： ①原理：将燃料和氧化剂(如:O2)反应所放出的化学能转化为电能。 ②反应物不储存在电池内部，外加提供燃料和氧化剂。 ③两极材料：惰性材料，只具导电性。 ④两极判断：负极：通入燃料气的一极 正极：通入O2或空气的一极 ⑤导电介质：可以是电解质溶液，也可以是新型的导离子介质。 ⑥高效、环境友好。 1. 氢氧燃料电池： （1）（-）Pt(H2) | H2SO4 | Pt(O2)（+） 负极：2H2 - 4e- ＝4H+ 正极：O2 + 4e- + 4H+ ＝2H2O 总反应：2H2 + O2 ＝2H2O 思考：若介质为碱性环境呢？ （-）Pt(H2) | KOH | Pt(O2)（+） 负极：2H2 + 4OH-? 4e-＝4H2O 正极：2H2O + O2 + 4e-＝4OH- 总反应：2H2 + O2 ＝2H2O

总结： 燃料电池电极反应式的写法：总式→正极→负极 正极写法： 碱性/中性： O 2 + 4e - + 2H 2O ＝ 4OH - 酸性： O 2 + 4e - + 4H + ＝ 2H 2O 例1．(1)氢氧燃料电池以KOH 溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将___减小_____，溶液的pH________减小___________。 (填“减小”、“增大”或“不变”) (2)氢氧燃料电池以H 2SO 4溶液作电解质溶液时，工作一段时间后，电解质溶液的浓度将____减小____，溶液的pH____ _增大___。(填“减小”、“增大”或“不变”) 2. 甲烷燃料电池（一池多变）： 讨论：以甲烷燃料电池为例来分析不同的环境下电极反应式的书写。 (1)酸性介质(如H 2SO 4) 负极：CH 4－8e －＋2H 2O===CO 2＋8H ＋ 正极：2O 2＋8e －＋8H ＋ ===4H 2O 总反应式：CH 4＋2O 2===CO 2＋2H 2O (2)碱性介质(如KOH) 负极：CH 4－8e －＋10OH －===CO 2－ 3＋7H 2O 正极：2O 2＋8e －＋4H 2O===8OH － 总反应式：CH 4＋2O 2＋2OH －===CO 2－ 3＋3H 2O (3)固体电解质(高温下能传导O 2－ ) 负极：CH 4－8e －＋4O 2－ ===CO 2＋2H 2O 正极：2O 2＋8e －===4O 2－ 总反应式：CH 4＋2O 2===CO 2＋2H 2O (4)熔融碳酸盐(如熔融K 2CO 3)环境下 负极：CH 4－8e －＋4CO 2－ 3===5CO 2＋2H 2O 正极：2O 2＋8e －＋4CO 2===4CO 2－ 3 总反应式： CH 4＋2O 2===CO 2＋2H 2O 特备注意：要注意溶液的酸碱性，适当的在电极方程式两边添加H +、OH -、H 2O ，以遵循电荷守恒和质量守恒。 例1. 甲醇燃料电池容易携带、容易存储等优点，目前被认为将会替代传统的电池成为携带型设备 的主要电源。如图是甲醇的质子交换膜型燃料电池模型，下列有关说法正确的是( ) A ．Y 极为电池的负极 B ．X 极的电极反应式： CH 3OH ＋H 2O －6e －===CO 2＋6H ＋ C ．若常温下用该电池电解100 mL KCl 溶液至pH ＝12时，电池质子交换膜迁移的A 为0.01 mol D ．空气以20%为氧气计算，X 极每消耗1 mol 甲醇，Y 极必消耗168 L 空气中的氧气 答案 B 解析 根据X 极、Y 极所通入的物质，可以判断，X 极为负极，Y 极为正极，其电极反应式 为X 极(负极)：CH 3OH ＋H 2O －6e －===CO 2＋6H ＋；Y 极(正极)：32 O 2＋6e －＋6H ＋ ===3H 2O 。C 项，2KCl ＋2H 2O=====电解2KOH ＋H 2↑＋Cl 2↑，n (OH －)＝0.01 mol·L －1×0.1 L ＝10－ 3 mol ，所以电池质子交换膜迁移 的A(H ＋ )应为0.001 mol ；D 项，没有给出氧气所处的条件，不能求出氧气的体积。

燃料电池电极反应式的书写

燃料电池电极反应式的书写 燃料电池电极反应式的书写是中学化学教学的难点，也是高考化学的常考考点之一，在书写时学生往往易错。参加北大附中课堂教学培训，感悟最深的是桑老师对燃料电池电极反应式的复习的处理，其复习教学设计如下： 一、首先分清原电池的正、负极均为惰性电极，电极均不参与反应。 二、正极发生还原反应，通入的气体一般是氧气，氧气得到电子首先变为氧离子，根据电解质的不同，其负极电极反应式书写分以下几种情况： （1）在酸性溶液中生成的氧离子与氢离子结合生成水，其电极反应式为： O2 + 4e- + H+== 4H2O （2）在碱性溶液中,氧离子与氢氧根离子不能结合,只能与水结合生成氢氧根离子,其电极反应式为： O2 + 4e -+ 2H2O== 4OH- （3）在熔融碳酸盐中,氧离子与碳酸根离子不能结合，只能与二氧化碳结合生成碳酸根离子，其电极反应式为：O2+2CO2-+4e-==2 CO32-（4）在熔融氧化物介质中，氧气得到电子转化为氧离子,其电极反应式为： O2 + 4e- == 2O2- 三、负极发生氧化反应,负极生成的离子一般与正极产场结合，有以下几种情况： (1)若负极通入的气体是氢气,则 ①酸性液中 H2 - 2e- == 2H+

②碱性溶液中 H2 - 2e- + 2OH- == 2H2O ③熔融氧化物中 H2 - 2e- + O2- == H2O (2) 若负极通入的气体为含碳的化合物CO、CH4、CH3OH等,碳元素均转化为正四价碳的化合物、在酸性溶液中生成二氧化物气体、在碱性溶液中生成碳酸根离子,熔融碳酸盐中生成二氧化碳，熔融氧化物中生成碳酸根离子。含有氢元素的化合物最终都有水生成。 如CH3OH燃料电池： 酸性溶液中负极反应式为:：CH3OH - 6e- + H2O == CO2↑ + 6H+碱性溶浚中负极反应式为：CH3OH - 8e- + 10OH- == CO32-+ 7H2O 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 +2H2O + 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+

燃料电池电极反应式的书写

欢迎共阅 燃料电池电极反应式的书写 燃料电池电极反应式的书写是中学化学教学的难点，也是高考化学的常考考点之一，在书写时学生往往易错。参加北大附中课堂教学培训，感悟最深的是桑老师对燃料电池电极反应式的复习的处理，其 式为： O2 + 4e- == 2O2- 三、负极发生氧化反应,负极生成的离子一般与正极产场结合，有以下几种情况： (1)若负极通入的气体是氢气,则

①酸性液中 H2 - 2e- == 2H+ ②碱性溶液中 H2 - 2e- + 2OH- == 2H2O ③熔融氧化物中 H2 - 2e- + O2- == H2O (2) 若负极通入的气体为含碳的化合物CO、CH4、CH3OH等,碳元素均转化为正四价碳的化合物、在酸性溶液中生成二氧化物气体、在 22 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 +2H2O + 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) ? 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

燃料电池电极反应式的书写

燃料电池电极反响式的书写 燃料电池电极反响式的书写是中学化学教学的难点，也是高考化学的常考考点之一，在书写时学生往往易错。参加北大附中课堂教学培训，感悟最深的是桑教师对燃料电池电极反响式的复习的处理，其复习教学设计如下： 一、首先分清原电池的正、负极均为惰性电极，电极均不参与反响。 二、正极发生复原反响，通入的气体一般是氧气，氧气得到电子首先变为氧离子，根据电解质的不同，其负极电极反响式书写分以下几种情况： 〔1〕在酸性溶液中生成的氧离子与氢离子结合生成水，其电极反响式为：O2 + 4e- + H+== 4H2O 〔2〕在碱性溶液中,氧离子与氢氧根离子不能结合,只能与水结合生成氢氧根离子,其电极反响式为：O2 + 4e -+ 2H2O== 4OH- 〔3〕在熔融碳酸盐中,氧离子与碳酸根离子不能结合，只能与二氧化碳结合生成碳酸根离子，其电极反响式为：O2+2CO2-+4e-==2 CO32-〔4〕在熔融氧化物介质中，氧气得到电子转化为氧离子,其电极反响式为：O2 + 4e- == 2O2- 三、负极发生氧化反响,负极生成的离子一般与正极产场结合，有以下几种情况： (1)假设负极通入的气体是氢气,则 ①酸性液中 H2- 2e- == 2H+

②碱性溶液中 H2 - 2e- + 2OH- == 2H2O ③熔融氧化物中 H2 - 2e- + O2- == H2O (2) 假设负极通入的气体为含碳的化合物CO、CH4、CH3OH等,碳元素均转化为正四价碳的化合物、在酸性溶液中生成二氧化物气体、在碱性溶液中生成碳酸根离子,熔融碳酸盐中生成二氧化碳，熔融氧化物中生成碳酸根离子。含有氢元素的化合物最终都有水生成。 如CH3OH燃料电池： 酸性溶液中负极反响式为:：CH3OH - 6e- + H2O == CO2↑ + 6H+碱性溶浚中负极反响式为：CH3OH - 8e- + 10OH- == CO32-+ 7H2O 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， 总反响为：2H2 + O2 === 2H2O 电极反响特别要注意电解质，有以下三种情况： 1．电解质是KOH溶液〔碱性电解质〕 负极发生的反响为：H2– 2e- === 2H+,2H+ + 2OH-=== 2H2O,所以：负极的电极反响式为：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，正极的电极反响式为：O2 +2H2O + 4e- === 4OH-。 2．电解质是H2SO4溶液〔酸性电解质〕 负极的电极反响式为：H2–2e- === 2H+

乙醇燃料电池四种环境方程式书写

乙醇燃料电池四种环境方程式书写 法一：常用方法 电极：惰性电极;燃料包含：h2;烃如：ch4;醇如：c2h5oh等。 电解质涵盖：①酸性电解质溶液例如：h2so4溶液;②碱性电解质溶液例如：naoh溶液;③熔融氧化物例如：y2o3;④熔融碳酸盐例如：k2co3等。本文源自化学自习室! 第一步：写出电池总反应式 燃料电池的总反应与燃料的冷却反应一致，若产物能够和电解质反应则总反应为碘苯后的反应。本文源自化学自习室! 如氢氧燃料电池的总反应为：2h2+o2=2h2o;甲烷燃料电池(电解质溶液为naoh溶液)的反应为： ch4+2o2=co2+2h2o① co2+2naoh=na2co3+h2o② ch4+2o2+2naoh=na2co3+3h2o 本文源自化学自习室! 本文来自化学自习室! 根据燃料电池的特点，通常在负极上出现还原成反应的物质都就是o2，随着电解质溶液的相同，其电极反应有所不同，其实，我们只要记诵以下四种情况： (1)酸性电解质溶液环境下电极反应式： o2+4h++4e-=2h2o (2)碱性电解质溶液环境下电极反应式： o2+2h2o+4e-=4oh- (3)固体电解质(高温下能传导o2-)环境下电极反应式： o2+4e-=o2- (4)熔融碳酸盐(如：熔融k2co3)环境下电极反应式： o2+2co2+4e-=2co32- 。 第三步：根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式

电池的总反应和正、负极反应之间存有如下关系：电池的总反应式=电池负极反应式+电池负极反应式 故根据第一、二步写出的反应，有：电池的总反应式-电池正极反应式=电池负极反应式，注意在将两个反应式相减时，要约去正极的反应物o2。 1、酸性条件 燃料电池总反应：ch4+2o2=co2+2h2o① 燃料电池负极反应：o2+4h++4e-=2h2o② ch4-8e-+2h2o=co2+8h+ 2、碱性条件 ch4++2naoh=na2co3+3h2o① o2+2h2o+4e-=4oh-② ch4+10oh--8e-=co +7h2o 3、液态电解质(高温下会传导o2-) 本文源自化学自习室! 燃料电池总反应：ch4+2o2=co2+2h2o① 燃料电池负极反应：o2+4e-=2o2-② ch4+o2--8e-=co2+2h2o 4，熔融碳酸盐(例如：熔融k2co3)环境下本文源自化学自习室! 电池总反应：ch4+2o2=co2+2h2o。 负极电极反应式：o2+2co2+4e-=2co32- 。本文源自化学自习室! 电池总反应-正极电极反应式得负极反应式： ch4+4co32- -8e-=5co2+2h2o 法二：“碳氢归属法”和“电荷守恒法” 碳氢归属于法 根据碳氢元素的归属配平反应式：碳变成二氧化碳或是碳酸盐，氢变成水或氢离子或是氢氧根，还要考虑产物是否与电解质溶液反应。

燃料电池电极反应式书写方法与学习方法

燃料电池电极反应式书写方法与学习方法 燃料电池是现代社会中具有广阔发展前景的新能源，具有能量转换效率高、洁净无污染等特点，因此，燃料电池电极反应式的书写成了各省、市高考的热点。小编在此整理了相关资料，希望能帮助到大家。 燃料电池电极反应式书写方法 法一：常用方法 电极：惰性电极;燃料包含：H2;烃如：CH4;醇如：C2H5OH等。 电解质包含：①酸性电解质溶液如：H2SO4溶液;②碱性电解质溶液如：NaOH溶液;③熔融氧化物如：Y2O3;④熔融碳酸盐如：K2CO3等。本文来自化学自习室! 第一步：写出电池总反应式 燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致，若产物能和电解质反应则总反应为加合后的反应。本文来自化学自习室! 如氢氧燃料电池的总反应为：2H2+O2=2H2O;甲烷燃料电池(电解质溶液为NaOH溶液)的反应为： CH4+2O2=CO2+2H2O① CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O② ①式+②式得燃料电池总反应为： CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O 本文来自化学自习室! 本文来自化学自习室! 第二步：写出电池的正极反应式本文来自化学自习室! 根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，随着电解质溶液的不同，其电极反应有所不同，其实，我们只要熟记以下四种情况： (1)酸性电解质溶液环境下电极反应式： O2+4H++4e-=2H2O (2)碱性电解质溶液环境下电极反应式： O2+2H2O+4e-=4OH-

(3)固体电解质(高温下能传导O2-)环境下电极反应式： O2+4e-=O2- (4)熔融碳酸盐(如：熔融K2CO3)环境下电极反应式： O2+2CO2+4e-=2CO32- 。 第三步：根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式电池的总反应和正、负极反应之间有如下关系：电池的总反应式=电池正极反应式+电池负极反应式 故根据第一、二步写出的反应，有：电池的总反应式-电池正极反应式=电池负极反应式，注意在将两个反应式相减时，要约去正极的反应物O2。 以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法： 1、酸性条件 燃料电池总反应：CH4+2O2=CO2+2H2O① 燃料电池正极反应：O2+4H++4e-=2H2O② ①-②×2，得燃料电池负极反应： CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+ 2、碱性条件 燃料电池总反应： CH4+202+2NaOH=Na2CO3+3H2O① 燃料电池正极反应： O2+2H2O+4e-=4OH-② ①-②×2，得燃料电池负极反应： CH4+10OH--8e-=CO +7H2O 3、固体电解质(高温下能传导O2-) 本文来自化学自习室! 燃料电池总反应：CH4+2O2=CO2+2H2O① 燃料电池正极反应：O2+4e-=2O2-② ①-②×2，得燃料电池负极反应： CH4+O2--8e-=CO2+2H2O 4，熔融碳酸盐(如：熔融K2CO3)环境下本文来自化学自习室!

高考常见的电池的电极反应式的书写

高中常见的原电池电极反应式的书写 一次电池 2、铁碳电池：负极—Fe、正极—C、电解液H 2CO 3 弱酸性 负极：Fe–2e-==Fe2+ 正极：2H++2e-==H 2 ↑ 离子方程式Fe+2H+==H 2 ↑+Fe2+ 3、铁碳电池：负极—Fe、正极—C、电解液中性或碱性 负极：2Fe–4e-==2Fe2+ 正极：O 2+2H 2 O+4e-==4 OH 化学方程式2Fe+O 2+2H 2 O==2FeOH 2 4FeOH 2+O 2 +2H 2 O==4FeOH 3 2FeOH 3==Fe 2 O 3 +3H 2 O铁锈的生成过程 5、普通锌锰干电池：负极—Zn、正极—C、电解液NH 4Cl、MnO 2 的糊状物 负极：Zn–2e-==Zn2+ 正极：2MnO 2+2H++2e-==Mn 2 O 3 +H 2 O 化学方程式Zn+2NH 4Cl+2MnO 2 =ZnCl 2 +Mn 2 O 3 +2NH 3 ↑ 6、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：Zn+2OH–2e-==ZnOH 2 正极：2MnO 2+2H 2 O+2e-==2MnOOH+2OH－ 化学方程式Zn+2MnO 2+2H 2 O==ZnOH 2 +MnOOH 7、银锌电池：负极—Zn、正极--Ag 2 O、电解液NaOH 负极：Zn+2OH––2e-==ZnOH 2 正极：Ag 2O+H 2 O+2e-==2Ag+2OH－ 化学方程式Zn+Ag 2O+H 2 O==ZnOH 2 +2Ag 8、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 负极：4Al－12e－==4Al3+ 正极：3O 2+6H 2 O+12e－==12OH－ 总反应式为：4Al+3O 2+6H 2 O===4AlOH 3 铂网增大与氧气的接触面 9、镁---铝电池负极--Al、正极--Mg电解液KOH 负极Al：2Al+8OH–-6e-＝2AlO 2–+4H 2 O 正极Mg：6H 2O+6e-＝3H 2 ↑+6OH– 化学方程式：2Al+2OH–+2H 2O＝2AlO 2 –+3H 2 10、锂电池一型：负极--金属锂、正极--石墨、电解液LiAlCl 4-SOCl 2 负极：8Li－8e－＝8Li+ 正极：3SOCl 2＋8e－＝SO 3 2－＋2S＋6Cl－ 化学方程式8Li＋3SOCl 2===Li 2 SO 3 ＋6LiCl＋2S 二次电池又叫蓄电池或充电电池 1、铅蓄电池：负极—Pb正极—PbO 2 电解液—浓硫酸 放电时负极：Pb－2e－＋SO 42－=PbSO 4 正极：PbO 2＋2e－＋4H＋＋SO 4 2－=PbSO 4 ＋2H 2 O 充电时阴极：PbSO 4+2H+＋2e-==Pb+H 2 SO 4 阳极：PbSO 4+2H 2 O－2e-==PbO 2 +H 2 SO 4 +2H+

甲醇氧气燃料电池电极反应式书写的思维建模

甲醇氧气燃料电池电极反应式书写的思 维建模 摘要： 甲醇氧气燃料电池电极反应式书写是燃料电池中相对较难的部分，通过探究甲醇氧气燃料电池不同环境的电极反应的机理，有利于对同类燃料电池的反应原理的理解。如通过书写酸性环境（稀H 2SO 4溶液作电解质溶液）、碱性环境（KOH 溶液作为电解质溶液）、熔融金属氧化物（可以传导O 2- ）、熔融的碳酸盐四种环境中的正极和负极的电极反应式，可以建立起一种含碳、氢、氧元素燃料电池电极反应式书写的思维模型，以致能够快速、准确的书写含碳、氢、氧元素燃料电池电极反应式。 关键词： 思维建模；基元反应；燃料电池；电解质溶液 燃料电池电极反应的书写因为环境的不同，所涉及的反应机理不一样，书写起来感觉较为复杂，但如果按照最基本的反应（基元反应）一步一步的书写，最后把这几个反应加合起来，就可以得到最终的电极反应式。书写的基本思路是:按反应的先后顺序，连续写出每一步的基元反应，再利用产物，书写下一步发生的反应，如同链式连锁反应一样，书写到不能书写为止（即直至不反应为止），再把各个反应式相加，得到最终的反应式就是该电极的电极反应式，这种方法可以较为准确书写电极反应式，可以更好的理解和掌握基础燃料电池的反应机理。 高中化学甲醇氧气燃料电池常涉及酸性环境（稀H 2SO 4溶液作电解质溶液）、碱性环境（KOH 溶液作为电解质溶液）、熔融金属氧化物（可以传导O 2-）环境、熔融的碳酸盐环境等四种反应环境。甲醇燃料电池是高中化学学习中基础的燃料电池。通过甲醇燃料电池电极反应式的书写，可以建立起含碳、氢、氧元素燃料电池电极反应式书写的思维模型。 一、酸性环境（稀H 2SO 4溶液）

高考电化学方程式汇总完整版.doc

高考电化学方程式汇总 一次电池 1、伏打电池：（负极—Zn、正极—Cu、电解液—H2SO4） 负极： Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应) 正极： 2H++2e-==H2↑ (还原反应) 离子方程式 Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+ 2、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性) 负极： Fe–2e-==Fe2+ (氧化反应) 正极：2H++2e-==H2↑ (还原反应) 离子方程式 Fe+2H+==H2↑+Fe2+ (析氢腐蚀) 3、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、电解液中性或碱性) 负极： 2Fe–4e-==2Fe2+ (氧化反应) 正极：O2+2H2O+4e-==4- OH (还原反应) 化学方程式 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 (吸氧腐蚀) 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程) 4.铝镍电池：（负极—Al、正极—Ni 电解液 NaCl溶液、O2) 负极： 4Al–12e-==4Al3+ (氧化反应) 正极：3O2+6H2O+12e-==12- OH(还原反应) 化学方程式 4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池) 5、普通锌锰干电池：(负极—Zn、正极—C 、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物) 负极：Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应) 正极：2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O (还原反应) 化学方程式 Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑ 6、碱性锌锰干电池：（负极—Zn、正极—C、电解液KOH 、MnO2的糊状物） 负极：Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH)2(氧化反应) 正极：2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnOOH +2 OH－（还原反应) 化学方程式 Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnOOH 7、银锌电池：(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH ) 负极：Zn+2OH––2e-== Zn(OH)2 (氧化反应) 正极：Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH－ (还原反应) 化学方程式 Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag 8、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） 负极：4Al－12e－==4Al3+ (氧化反应) 正极：3O2+6H2O+12e－==12OH－（还原反应) 总反应式为： 4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3（铂网增大与氧气的接触面） 9、镁---铝电池（负极--Al、正极--Mg 电解液KOH） 负极(Al)： 2Al + 8 OH–- 6e- ＝ 2AlO2–+4H2O (氧化反应) 正极(Mg）： 6H2O + 6e- ＝ 3H2↑+6OH–（还原反应) 化学方程式： 2Al + 2OH– + 2H2O ＝ 2AlO2–+ 3H2 二次电池（又叫蓄电池或充电电池） 1、铅蓄电池：（负极—Pb 正极—PbO2 电解液—浓硫酸） 放电时负极： Pb－2e－＋SO42－=PbSO4(氧化反应) 正极： PbO2＋2e－＋4H＋＋SO42－=PbSO4＋2H2O (还原反应) 充电时阴极： PbSO4 + 2H+ ＋ 2e-== Pb+H2SO4(还原反应) 阳极： PbSO4 + 2H2O － 2e-== PbO2 + H2SO4 + 2H+ (氧化反应) 总化学方程式 Pb＋PbO2 + 2H2SO4放电2PbSO4+2H2O 2.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－2e—+ 2 OH– == Cd(OH)2 (氧化反应) 正极： 2NiOOH + 2e—+ 2H2O == 2Ni(OH)2+ 2OH–(还原反应) 充电时阴极： Cd(OH)2 + 2e—== Cd + 2 OH–(还原反应) 阳极：2 Ni(OH)2－2e—+ 2 OH– == 2NiOOH + 2H2O (氧化反应) 总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H2O放电Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2

氢氧燃料电池

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K2CO 3，所以总反应为：CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O。

高中化学必考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 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—