《2022年2022年高考化学之燃料电池电极反应式的书写》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年2022年高考化学之燃料电池电极反应式的书写（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、精选学习资料 - - - 欢迎下载读书破万卷下笔如有神燃料电池电极反应式的书写燃料电池电极反应式的书写为中学化学教学的难点,也为高考化学的常考考点之一, 在书写时同学往往易错； 参与北大附中课堂教学培训,感悟最深的为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.第一分清原电池的正.负极均为惰性电极,电极均不参与反应；二.正极发生仍原反应,通入的气体一般为氧气,氧气得到电子第一变为氧离子, 依据电解质的不同, 其负极电极反应式书写分以下几种情形：（ 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
2、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 CO 2-3（ 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,有以下几种情形：1如负极通入的气体为氢气、就酸性液中H2 - 2e-= 2H+碱性溶液中H2 - 2e- + 2OH- = 2H2O精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载读书破万
3、卷下笔如有神熔融氧化物中H2 - 2e- + O2- = H2O2 如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+3碱性溶浚中负极反应式为：CH3OH - 8e- + 10OH- = CO 2-+ 7H2O氢氧燃料电池氢氧燃料电池一般为以惰性金属铂（Pt）或石墨做电极材料,负 极通入
4、H2,正极通入O2,总反应为： 2H2 + O2 = 2H2O电极反应特殊要留意电解质,有以下三种情形：1电解质为 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- = 2H 2O；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载读书破万卷下笔如有神正极为 O2 得到电子,即： O2 + 4e- = 2O 2-,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
5、电解质为 H2SO4 溶液（酸性电解质） 负极的电极反应式为： H22e- = 2H+正极为 O2 得到电子,即： O2 + 4e- = 2O 2-,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 + = H 2O,因此正极的电极反应式为： O2+4H+4e-=2H2OO2+4e-= 2O2-, 2O2- + 4H+ = 2H 2O3. 电解质为 NaCl 溶液（中性电解质） 负极的电极反应式为：H22e- = 2H+正极的电极反应式为： O2 +2H 2O + 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
6、无OH-3.中性溶液反应物中无H+ 和 OH-4.水溶液中不能显现O2-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 = 2K 2CO3 + 6H2O正极的电极反应式为： 3O2+12e- + 6H20=12OH-精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载读书破万卷下笔如有神负极的电极反应式为： CH4O -6e-+8OH-= CO32- + 6H2O2.酸性电解质（ H2SO4 溶液为例）总反应 : 2CH4O + 3O2 = 2CO2 + 4H 2O正极的电极反应式为： 3O2+12e-+12
7、H+ = 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 仍要与 KOH 反应生成 K 2CO3,所以总反应为： CH4 + 2KOH+ 2O 2= K 2CO3 + 3H2O；负极发生的反应： CH4 8e- + 8OH - =CO 2 + 6H 2OCO2 + 2OH -精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载3= CO2- + H2O,所以：精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载负极的电极反应式为：CH4 + 10
8、OH- 8e- = CO32- + 7H2O正极发生的反应有： O2 + 4e- = 2O2-和 O2- +2H2O = 4OH-所以：正极的电极反应式为：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-说明：把握了甲烷燃料电池的电极反应式,就把握了其它气态烃燃料电池的电极反应式四.铝 空气海水电池精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载读书破万卷下笔如有神我国首创以铝 空气海水电池作为能源的新型海水标志灯,以海水为电解质, 靠空气中的氧气使铝不断被氧化而产生电流；只要把灯放入海水中数分钟,就会发出刺眼的白光；电源负极材料为：铝；电源正极材料为：石墨.铂网等能导电的惰性材料；负极的电极反应式
9、为： 4Al 12e =4Al 3+；正极的电极反应式为： 3O2+6H2O+12e =12OH总反应式为： 4Al+3O 2+6H2O=4AlOH 3说明:铝板要准时更换 、铂做成网状为为了增大与氧气的接触面积.燃料电池的负极反应, 一般较难写出, 而正极反应和电池总反应却较易写出；在碱性条件正极反应为：O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-；因此这类燃料电池的电极反应书写方法为： 用电池总反应减去正极反应可得负极反应,这为写负极反应式的一种奇妙方法；如：某原电池中盛有KOH 浓溶液,如分别向负极通入以下可燃性气体,向正极通入 O2,就电路中就有电流通过,试完成以下问题：精品学习资料精
10、选学习资料 - - - 欢迎下载可燃电池总反应性气体正极负极反应反应精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载2H2+O2=2H2OO2 +H22H2O2H2+4OH-4e-=4H2O精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载读书破万卷下笔如有神精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载CO2CO + O2+4 OH- =2CO32-+2H2O+ 4e-=2CO+8OH-4e- =2CO32-+4H2O精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载CHCH +2O+2OH- =CO2- +3
11、H O4OH-CH +10OH- -8e-=CO2-+7H O精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载44232432 CH3OH 2CH3OH+3O2+4OH-=2CO 2-+6H 2OCH3OH+8OH -6e- =CO 2- +6H2O33以为例讲解此类电极反应的书写：方法一：直接书写负极反应步骤：23CH3OH+ -12e-=2CO 2- + （抓住总反应中电子转移数）3依据电极反应式左右同电性等电量原就确定OH-数：将左端 “-12e- ” 移到右端看成 “2CO2-+ 12e- ”即共 16 个负电荷,故左端应有 “ 16 OH-” 由“H”确定 “H2O”的系数应为 12；
12、因此负极的电极反应为“ 2CH3OH+16OH -12e-=2CO32-+12H2O”方法二：先依据总反应写出正极反应：“3O2 +6H2O +12e- = 12OH-”,3然后用总反应式： “2CH3OH+3O2+4OH-=2CO 2- +6H2O”减去正极反应即可得负极反应；练习:1.在乙醇燃料电池（电解质为KOH ）中,通入正极的物质的化学式为；正极的电极反应式为；乙醇在极发生了反应（仍原或氧化）；负极的电极反应式为：；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载32答案:O2O2 +2HO +4e = 4OH负极 氧精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载精品学习资料精选学习资
13、料 - - - 欢迎下载226化C HO+16OH 12 e =2CO2-+11H O精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载2.写出乙烷,空气, KOH 组成的燃料电池的电极反应；精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载读书破万卷下笔如有神答案：燃料电池的电解质为碱性的,因此电极反应中不答应显现H+,CO2 等物质,由于这些物质都会与反应精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载正极： O2+2HO +4e = 4OH精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载2负极: C2H6-14e-+18OH- =2CO32-+12H2O总反应2C2H6+7O2+8OH- -=4CO32-+10H2O3.写甲烷燃料电池在固体电解质（高温下能传导O -）下的电极反2应式答 案 ：正 极 反 应 ： O2+4e-=202-负 极 反 应 ：CH4+4O2-8e- =CO2+2H2O4.写甲烷燃料电池在熔融碳酸盐（如：熔融K 2CO3）环境下的电极反应式精品学习资料精选学习资料 - - - 欢迎下载3答案：正极反应式：O2+2CO2+4e 2CO 2负极反应式：
