乙醇燃料电池熔融碳酸盐总反应

乙醇燃烧电池熔融碳酸盐环境电极方程式是：

负极：C2H5OH - 12e- + 6CO32- ===8CO2 +3H2O 正极：3O2+12e- +6CO2====6CO32-，

反应中乙醇在负极失电子，氧气在正极得电子

ch4燃料电池电极反应式熔融碳酸盐

燃料电池是一种能够将化学能转化为电能的高效电池，其电极反应直 接影响着电池的性能和稳定性。而在燃料电池中，ch4燃料电池电极 反应式熔融碳酸盐作为一种重要的材料，在电极反应过程中发挥着重 要作用。 让我们来了解一下什么是ch4燃料电池电极反应式熔融碳酸盐。在燃 料电池中，使用熔融碳酸盐作为电解质的燃料电池被称为碳酸盐燃料 电池（Molten Carbonate Fuel Cell，MCFC）。ch4燃料电池电极 反应式熔融碳酸盐则是指在MCFC中使用甲烷（CH4）作为燃料，并通过电极反应将其转化为二氧化碳（CO2）和水（H2O）的过程。 在ch4燃料电池中，电极反应式熔融碳酸盐的性质和反应机制对燃料 电池的性能和稳定性至关重要。这涉及到电极反应的速率、效率和稳 定性等方面。对熔融碳酸盐的性质和电极反应机制有深入的了解至关 重要。 具体来说，熔融碳酸盐具有高离子导电性能和较低的固体电解质阻抗，这使得在高温条件下，燃料电池能够发挥出更高的性能。而对于ch4 电极反应来说，理论上它可以将甲烷直接氧化为CO2和H2O，并释 放出电子，从而产生电能。在ch4燃料电池中，电极反应的速率和效 率直接影响着电池的功率密度和能量转化效率。 另外，熔融碳酸盐在反应过程中也会受到一些影响，比如碳偏析、金

属沉积以及电极的稳定性等问题。对于ch4燃料电池电极反应式熔融碳酸盐的研究中，需要综合考虑材料的选择、电极结构的设计以及高温环境下的稳定性等方面的因素。 对于ch4燃料电池电极反应式熔融碳酸盐的研究和理解，需要全面考虑材料性质、反应机制、电极结构以及高温环境下的稳定性等多个方面。在未来，通过更深入的研究，可以进一步提高燃料电池的效率和稳定性，从而推动燃料电池技术的发展和应用。 对于我个人来说，我认为ch4燃料电池电极反应式熔融碳酸盐作为燃料电池的重要组成部分，其研究和应用将对清洁能源技术产生深远的影响。随着我对这一主题的深入研究和了解，我对燃料电池技术的前景和潜力有了更加全面、深刻和灵活的理解。 ch4燃料电池电极反应式熔融碳酸盐作为一种重要材料，在燃料电池中发挥着重要作用。通过对其深入的研究和理解，可以进一步推动燃料电池技术的发展和应用，为清洁能源领域带来更多的可能性。希望未来能够有更多的科研机构和企业投入到这一领域的研究中，共同推动燃料电池技术的发展。燃料电池技术作为清洁能源领域的一个重要方向，一直备受关注。在过去几年里，人们对于燃料电池的研究和应用不断取得了突破，使得其在交通、电力等领域的应用日益广泛。在这个过程中，ch4燃料电池电极反应式熔融碳酸盐作为一个重要组成部分，一直受到科研机构和企业的密切关注。

燃料电池电极反应书写方法总结

燃料电池电极反应式书写“五步曲” 张耀峰党茹 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，更是学生心目中的难点，在学习原电池时，学生尤其感到困惑的是电极反应式的书写，特别是燃料电池的电极反应式的书写，学生在学习此块知识时，往往问题百出，从而对化学学科的学习热情大大减少，为了帮助同学们准确把握这类电池的电极反应式的写法，我结合自己的十年教学经验，对此方面的知识进行一个归纳总结，仅供大家参考。 一．燃料电池介绍 燃料电池是一种主要透过氧或其他氧化剂进行氧化还原反应，把燃料中的化学能转换成电能的电池。燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来，它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”，而是一个“发电厂”。燃料电池有别于原电池，因为需要穏定的氧和燃料来源，以确保其运作供电。此电池的优点是可以提供不间断的稳定电力，直至燃料耗尽。最常见的燃料电池就是氢氧燃料电池及一些有机物燃料电池。 二．燃料电池中O2-的处理方法总结 首先要明白的是燃料电池在书写的过程中要区分电解质溶液的区别，在酸性，碱性，熔融固态氧化物及熔融碳酸盐四种不同的介质中，电极反应式书写不同，这里涉及到O2-的处理方式： 1.酸性介质：O2-+2H+=H2O 2. 碱性介质：O2-+H2O=2OH- 3.熔融碳酸盐介质：O2-+CO = CO32- 2

4.熔融固态氧化物介质：O2-不作处理 三．燃料电池在不同介质中正极电极反应式书写汇总 在掌握O2-在不同介质中的处理方式以后，书写燃料电池的正极反应就变得非常容易，需要明白的是所有的燃料电池正极都发生还原反应，而且在同一介质中，正极反应的书写完全相同，下面是对正极反应式的书写汇总，大家可以结合以上O2-的处理方式进行理解 1.酸性（质子交换膜）燃料电池： O2+4e-+4H+=2H 2 2.碱性燃料电池： O2+4e-+2H20=4OH- =2CO32- 3.熔融碳酸盐燃料电池：O2+4e-+2CO 2 4.熔融固态氧化物燃料电池：O2+4e-= 2O2- 四．燃料电池负极电极反应式书写“五步曲”， 以上燃料电池正极电极反应我们根据O2-在不同介质中的处理方式很容易写出，而负极电极反应式的书写可能会有难度，我今天要讲两种方法书写，第一种方法就是大多数同学能够掌握的总反应方程式减正极电极反应即为负极电极反应，而对于此方法存在的弊端之一就是有的同学不能够准确写出总反应方程式，弊端之二就是有的学生在减法过程中或者移项过程中由于粗心大意出现错误，我今天介绍的第二种方法很好的避免了这些问题，这就是我接下来所要讲的“五步曲”，“五步曲”的应用主要是在有机燃料电池，对于氢氧燃料电极反应式较简单，在这里不作说明。 ⑴确定负极材料，即为电池中的燃料；

熔融碳酸盐_电极反应式书写

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： 。 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。根据这一物理化学特点，科学家发明 了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示，反应的总方程式为：2Cu+ Ag2O= Cu2O 十 2Ag 下列有关说法正确的是 A ．工业上以黏土、石灰石和石英为主要原料来制造普通水泥 B ．负极的电极反应式为 2Cu 十 2OH- —2e-==Cu2O + H2O C ．测量原理示意图中，电流方向从 Cu 经过导线流向 Ag2O D ．电池工作时，溶液中 OH-向正极移动 10．Li —SOCl 2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是 LiAlCl 4—SOCl 2。电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl 2 =4LiCl+S +SO 2。 （1）电池的负极材料为 ，发生的电反应为 ； （2）电池正极发生的电反应为 ； （3）SOCl 2易挥发，实验室中常用NaOH 溶液吸收SOCl 2，有Na 2SO 3和NaCl 生成。 如果把少 量水滴到SOCl 2中，实验现象是 ，反应的化学方程式为 ； （6）氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水，试写出该反应的化学方程式 ， 科学家利用此原理，设计成氨气一氧气燃料电池，则通入氨气的电极是 （填 “正极”或“负极”）；碱性条件下，该电极发生反应的电极反应式为 。 负载 电极a 电极b A B X Y Y Y 熔融盐Z － e －

高中化学需要掌握的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 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 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

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。

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—

燃料电池原理及习题解答

燃料电池原理及习题解答 在中学阶段，掌握燃料电池的工作原理和电极反应式的书写是十分重要的。所有的燃料电池的工作原理都是一样的，其电极反应式的书写也同样是有规律可循的。书写燃料电池电极反应式一般分为三步：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式；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。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 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，然后在电子守恒的基础上用总反应式减去正极反应式即得负极反应式。

熔融碳酸盐燃料电池中阴极反应和形变溶解机理探讨及其改性研究

熔融碳酸盐燃料电池中阴极反应和形变/溶解机理探讨及其改性 研究 熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)具有清洁、发电效率高、不需使用贵金属以及电厂结构简单等诸多优点，因而在未来发电中具有十分广阔的应用前景，目前已初步进入商品化阶段。但因NiO阴极形变造成电池系统结构的不稳定和NiO阴极溶解造成电池短路而影响电池寿命的问题，却始终成为限制其进一步大规模商品化的主要因素之一。 自开发MCFC技术以来，人们经过不懈的努力对其进行研究和探讨，并取得显著进展，但一些关键问题仍亟需研究和解决，尤其是对于复杂环境中的阴极过程。综观相关研究，主要存在以下几方面的问题尚需进一步深入研究和探讨。 (1)对于MCFC实际运行条件下阴极反应机理的澄清，尤其是其中的关键角色—活性中间氧物种的鉴定，至今尚存有争议，未达成统一。究其原因，很重要的一点是由于实验方法和测试仪器的限制。 传统的电化学方法在测定动力学参数方面有着不可替代的作用，但在鉴定氧物种方面却显得宏观而间接，缺乏直接的、微观的有力佐证。 (2)关于NiO 阴极溶解机理的探讨也基本局限在宏观而间接的研究阶段，主要涉及熔盐组成、气氛组成和温度等宏观影响因素，同样缺少直接的、分子水平的实验数据。 (3)尽管近些年来，对于金属Ni在熔盐中的氧化／锂化行为已进行了相当深入的研究，但是有一个很重要的因素却未被关注。即，MCFC电池堆中的电极材料在实际启动和运行过程中总是处于由电池堆自身产生的负荷状态，负荷的存在无疑对电极材料的性能产生不容忽视的影响。 (4)改善阴极材料和开发新的阴极替代材料是减缓电池短路、延长电池

寿命最有效的措施。人们虽开发了一系列复合的和替代的新型阴极材料。 但从性能、价格以及实际操作等方面综合考虑，这些电极材料距工业化目标仍存有一定差距。以上四个问题相互联系、错综复杂。 毋庸置疑，它们的解决对于MCFC工业必定产生重大实质性的影响和推动。本论文工作侧重围绕这四个问题，从研究方法、实验仪器直至 厦门大学理学博士论文研究主体进行了全新的尝试和探索，以期达到全面深入的和实质性的进展。 本论文的主要研究结果可归纳如下；一．阴极反应过程活化中间氧物种的原位检测很显然，阴极反应机理的澄清对于提高电池性能以及选择阴极材料等方面都有着重要的理论指导作用。长期以来众多研究者为了澄清阴极反应机理进行了不懈地努力和探索。 研究表明，由氧气与熔融碳酸盐作用生成的中间氧物种是澄清反应机理的关键。对丁碱性熔盐介质，过氧根反应机理已普遍被证实和接受，但对于MCFC实际运行的酸性条件，熔盐中的中间氧物种及相应的阴极反应机理仍存有争议，尚无统一定论，其中主要涉及超氧根（O；）和过氧碳酸根（＊o了）两种反应机理。 区别于传统的电化学测试手段和方法，本文采用原位Ranlan光谱技术对熔盐中的活化氧物种进行直接的、分子水平的探测和鉴别。采用原位Raman 光谱技术，在一系列温度和气氛中，首次直接地分别对惰性条件、碱性条件以及酸性条件下的本体电解质和薄层电解质行为变化以及其中的氧物种进行了系统 地研究和探索。 结果表明，在碱性条件下O。与熔盐电解质作用生成过氧根物种卜830cm－’），且在簿层电解质中其浓度相对于本体电解质中的更高。

熔融碳酸盐燃料电池

高频考点之燃料电池 1. 熔融碳酸盐燃料电池（MCFS ），是用煤气（CO+H 2）作负极燃气，空气与CO 2的混合气为 正极助燃气，用一定比例的Li 2CO 3和Na 2CO 3低熔点混合物做电解质，以金属镍(燃料极) 为催化剂制成的。负极电极反应式为 _________________； 正极电极反应式为 ______________________________________ 2. .已知含氧酸中的羟基氢才可以在水中电离成H + ， 亚磷酸（H 3PO 3）水溶液存在电离平衡： H 3PO 3H + + H 2PO 3－。亚磷酸与足量NaOH 溶液反应，生成Na 2HPO 3。 （1）写出亚磷酸与少量NaOH 溶液反应的离子方程式 （2）亚磷酸的结构式 。 （3）向H 3PO 3溶液中滴加NaOH 溶液至中性，所得溶液中c （Na +）______ c （H 2PO 3-）+ 2c （HPO 32- ）（填“>”、 “<” 或“=”）。 （4）亚磷酸具有强还原性，可使碘水褪色，该反应的化学方程式 。 （5）电解Na 2HPO 3溶液也可得到亚磷酸，装置示意图如下左图： 产品室中反应的离子方程式为 。 （6）三聚磷酸可视为三个磷酸分子(磷酸结构如上右图)之间脱去两个水分子的产物，三聚磷酸钠(俗称“五钠”)是常用的水处理剂，其化学式为 。 （7）次磷酸钠(NaH 2PO 2)可用于化学镀镍。化学镀镍的溶液中含有Ni 2＋和H 2PO 2-，在酸性等条件下发生下述反应： ____Ni 2＋＋____H 2PO 2-＋_____ = ____Ni ＋_____H 2PO － 3＋________ 3. 右图为绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作 原理示意图。 电极的反应式为 4. 氢氧燃料电池，在酸性电解质溶液中 负极_________________________________________ 正极_________________________________________ 氢氧燃料电池，在碱性电解质溶液中 负极_________________________________________ 正极_________________________________________ 甲烷燃料电池，在KOH 电解质溶液中 说明：阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过。

半反应配平法快速书写电极反应式

半反应配平法快速书写电极反应式 例1：写出下列氧化还原反应方程式，并指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。 1、Al+HCl- 2、Al+HNO3(稀）- 3、Al+NaOH - 【思考探索】这三个反应都是氧化还原反应，如果将其设计成原电池，请写出其对应的负极、正极反应。负极：正极： 【方法总结】 负极：正极： 例2：分别写出氢、氧燃料电池，甲烷乙醇燃料电池在酸性、碱性、熔融碳酸盐、氧化物条件下的负极、正极反应。 氢氧燃料电池： 酸性（H2SO4）：总反应：2H2+ O2=2H2O 负极：2H2—4e—=4H+ 正极：O2+4H++4e—=2H2O 碱性（KOH）：总反应：2H2+ O2=2H2O 负极：2H2＋４OH—-4e—=２H2O 正极：O2+2H2O+4e—=4OH— 熔融碳酸盐：总反应：2H2 + O2=2H2O 负极：2H2-4e—＋2CO32- =2CO2+２H2O 正极：O2+4e—+2CO2=2CO32- 熔融氧化物：总反应：2H2 + O2=2H2O 负极：2H2—4e—+2O2-=2H2O正极:O2＋4e-=2O2- 甲烷:酸性总反应：CH4+2O2=CO2+2H2O 正极2O2+8H++8e—=4H2O 负极CH4+2H2O- 8e—=CO2+8H+ 碱性总反应：CH4+2O2＋2OH—=CO32-+3H2O 正极:2O2+4H2O+8e—=8OH—负极:CH4+10OH—- 8e—=CO32-+7H2O 熔融碳酸盐：总反应：CH4+ 2O2= CO2+ 2H2O。 正极：2O2＋4CO2 +8e-=4CO32- 负极：CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O。 熔融氧化物：总反应：CH4+2O2= CO2+ 2H2O。 正极：O2＋4e-=2O2- 负极：CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O。 方法总结：酸作电解质用H+平衡电荷，碱作电解质用OH-平衡电荷，熔融碳酸盐作电解质用CO32-平衡电荷，熔融氧化物作电解质用O2-平衡电荷。 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。牢记四种情况下的正极反应。因此在书写正极反应式时，要特别注意所给电解质溶液的酸碱性和电解质的状态。 【直击高考】 例3：（12年高考新课标26题）高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为________________。与MnO2－Zn 电池类似，K2FeO4－Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为________________，该电池总反应的离子方程式为______________。 解析：第一个方程式比较简单，第二个方程式，很多同学觉得无法书写，一是不知道怎么写，二是不能确定Fe被还原的价态。其实题目已经给了你信息，FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，反过来

高中化学必考8个燃料电池的方程式

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

整理高中化学必考个燃料电池的方程式知识讲解

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半反应配平法快速书写电极反应式

半反应配平法快速书写电极反应式 例 1：写出下列氧化还原反应方程式，并指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。 1、 Al+HCl- 2、 Al+HNO 3( 稀） - 3、 Al+NaOH - 【思考探索】这三个反应都是氧化还原反应，如果将其设计成原电池，请写出其对应的负极、正极反应。 负极： 正极： 【方法总结】 负极： 正极： 例 2：分别写出氢、氧燃料电池，甲烷乙醇燃料电池在酸性、碱性、熔融碳酸盐、氧化物条件下的负极、正极反应。 氢氧燃料电池： 酸性（ H SO ）：总反应： 2H + O 2 =2H O 2 4 2 2 负极： 2H — — + + — 4e =4H 正极： O+4H +4e =2H O 2 2 2 碱性（ KOH ）： 总反应： 2H+ O 2 =2HO 负极： — — =２ H 2O 正极： O 2+2H — — 2H 2＋４ OH -4e O+4e =4OH 熔融碳酸盐： 总反应： 2H + O =2H O 2 2 负极： 2H 2-4e — 2- =2CO+２H 2O 正极： O 2+4e — 2- ＋ 2CO 3 +2CO=2CO 3 熔融氧化物： 总反应： 2H + O 2=2H 2O 2 — 2- 2 2 - 2- 负极： 2H — 4e +2O =2H O 正极 :O ＋ 4e =2O 甲烷 : 酸性 总反应： CH+2O=CO+2H O 4 2 2 2 正极 2O+8H ++8e — =4H 2O 负极 CH 4+2H 2O- 8e —=CO 2+8H + 碱性 总反应： CH+2O ＋ — 2- +3HO 2OH =CO 4 3 2 正极 :2O — — — — 2- +7H O 2 +4HO+8e =8OH 负极 :CH +10OH - 8e =CO 2 4 3 2 熔融碳酸盐：总反应： CH 4+ 2O 2= CO 2+ 2H 2O 。 正极： 2O ＋4CO +8e - 2- 2- -8e - =5CO+2HO 。 =4CO 负极： CH+4CO 2 3 4 3 2 2 熔融氧化物：总反应： CH+2O= CO + 2H 2 O 。 4 2 2 正极： O 2 ＋ 4e - =2O 2- 负极： CH 4+4O 2- -8e - =CO 2+2H 2O 。 方法总结：酸作电解质用 + - 2- 平衡电荷， H 平衡电荷，碱作电解质用 OH 平衡电荷，熔融碳酸盐作电解质用 CO 3 熔融氧化物作电解质用 O 2- 平衡电荷。 综上所述， 燃料电池正极反应式本质都是 - 2- 其正极反应式的书写形 O ＋4e =2O ，在不同电解质环境中， 2 式有所不同。牢记四种情况下的正极反应。因此在书写正极反应式时，要特别注意所给电解质溶液的酸碱 性和电解质的状态。 【直击高考】 例 3：（ 12 年高考新课标 26 题）高铁酸钾 (K 2FeO 4) 是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。 FeCl 3 与 KClO 在强碱性条件下反应可制取 K 2FeO 4，其反应的离子方程式为 ________________ 。与 MnO 2－ Zn 电 池 类 似 ， K 2FeO 4 － Zn 也 可 以 组 成 碱 性 电 池 ， K 2FeO 4 在 电 池 中 作 为 正 极 材 料 ， 其 电 极 反 应 式为 ________________ ，该电池总反应的离子方程式为 ______________。 解析：第一个方程式比较简单，第二个方程式，很多同学觉得无法书写，一是不知道怎么写，二是不能确 定 Fe 被还原的价态。其实题目已经给了你信息， FeCl 3 与 KClO 在强碱性条件下反应可制取 K 2FeO 4，反过来 1