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文档简介

1、PAGE PAGE 21化学反应(huxu fnyng)与能量化学能与热能(rnng)一、反应热(焓变)1、化学反应中存在的变化(binhu): 物质和能量 能量变化主要体现在热量的变化上。2、反应热定义:在恒温、恒压下,化学反应过程中吸收或放出的热量称为反应热(焓变)。3、符号:H 单位: kJ/mol4、规定: 放热: H0 5、测量方法: 用量热计通过测量温度变化计算出反应热6、反应中为什么会有能量的变化? 宏观:能量(E)守恒作用 微观:断键吸热,成键放热从宏观角度去考虑:一个化学反应是吸收能量还是放出能量,取决于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。H=E(生成物总能量) E(反

2、应物总能量)E生总能量 E反总能量 吸热反应 H0E反总能量 E生总能量 放热反应 H 0 放热反应H 0化学反应的过程,可以看成是能量的“贮存”或“释放”的过程从微观角度去考虑:化学反应中,化学键的断裂和形成是反应过程中有能量变化的本质原因。 H=E(反总键能)E(生总键能)反应物断键时吸收的能量生成物成键时释放的能量放热反应H 生成物成键时释放的能量吸热反应H 0二、常见的反应热中和热和燃烧热1、中和热: 在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1mol H2O 时的所放出的能量。2、燃烧热: 25,101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定 的氧化物所放出的热量。 C CO2(g) H H

3、2O(l)三、热化学方程式1、定义:表明反应所放出或吸收热量多少的式子。 2、书写注意事项:需注明反应的温度和压强(25、101kPa可不标)。 需注明H的“”与“”和单位。 要注明反应物和生成物的聚集(jj)状态。热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子(fnz)个数,只表示物质的量的多少,它可以是整数也可以是分数。对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其H也不同(b tn)。 3、热化学方程式的书写步骤:(1)写出化学方程式(2)标明各物质的聚集状态(3)注明反应的温度和压强(4)写出H 的值并标明“+”(或“”) 单位为 kJ/mol(5)检查化学计量数和H 值是否配套四、盖斯定律内

4、容: 化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。不管化学反应是分一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。热化学方程式之间可以相加减五、实验中和热的测定1、仪器及装置:烧杯间填充泡沫塑料的作用是:保温、隔热、减少实验过程中热量损失环形玻璃搅拌棒不能用环形铜丝搅拌棒代替。2、实验步骤 在大烧杯底垫泡沫塑料(或纸条),使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条),大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板,在板中间开两个小孔,正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过,以达到保温、隔热、减少实验过程中热量损失的目的,如图所示。该实验也可在保温杯中进行。

5、用一个量筒量取50mL0.50mol/L盐酸,倒入小烧杯中,并用温度计测量盐酸的温度,记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。用另一个量筒量取50mL 0.55 mol/L NaOH溶液,并用温度计测量NaOH溶液的温度,记入下表。把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中,并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯(注意不要洒到外面)。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液,并准确读取混合溶液的最高温度,记为终止温度,记入下表。起始温度t1/终止温度温度差HClNaOH平均值t2/(t2t1)/123重复实验两次,取测量所得数据的平均值作为计算依据。 根据实验数据计算中和热 原电池 电解池 金属的腐蚀(

6、fsh)与防护1原电池和电解池的比较(bjio):装置原电池电解池实例原理使氧化还原反应中电子作定向移动,从而形成电流。这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池。使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。形成条件电极:两种不同的导体相连;电解质溶液:能与电极反应。电源; 电极(惰性或非惰性);电解质(水溶液或熔化态)。反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应电极名称由电极本身性质决定:正极:材料性质较不活泼的电极;负极:材料性质较活泼的电极。由外电源决定:阳极:连电源的正极;阴极:连电源的负极;电极反应负极:Zn-2e-=Zn

7、2+ (氧化反应)正极:2H+2e-=H2(还原反应)阴极:Cu2+ +2e- = Cu (还原反应)阳极:2Cl-2e-=Cl2 (氧化反应)电子流向负极正极电源负极阴极;阳极电源正极电流方向正极负极电源正极阳极;阴极电源负极能量转化化学能电能电能化学能应用抗金属的电化腐蚀;实用电池。电解食盐水(氯碱工业);电镀(镀铜);电冶(冶炼Na、Mg、Al);精炼(精铜)。2化学腐蚀(fsh)和电化腐蚀的区别化学腐蚀电化腐蚀一般条件金属直接和强氧化剂接触不纯金属,表面潮湿反应过程氧化还原反应,不形成原电池。因原电池反应而腐蚀有无电流无电流产生有电流产生反应速率电化腐蚀化学腐蚀结果使金属腐蚀使较活泼的

8、金属腐蚀3吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别电化腐蚀类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性较强正极反应O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-2H+ + 2e-=H2负极反应Fe 2e-=Fe2+Fe 2e-=Fe2+腐蚀作用是主要的腐蚀类型,具有广泛性发生在某些局部区域内4电解、电离(dinl)和电镀的区别电解电离电镀条件受直流电作用受热或水分子作用受直流电作用实质阴阳离子定向移动,在两极发生氧化还原反应阴阳离子自由移动,无明显的化学变化用电解的方法在金属表面镀上一层金属或合金实例CuCl2 eq o(sup 7(电解),sdo0(=) CuCl2CuCl2=Cu2+2Cl阳极 Cu

9、 2e- = Cu2+阴极 Cu2+2e- = Cu关系先电离后电解,电镀是电解的应用5电镀铜、精炼(jnglin)铜比较电镀铜精炼铜形成条件镀层金属作阳极,镀件作阴极,电镀液必须含有镀层金属的离子粗铜金属作阳极,精铜作阴极,CuSO4溶液作电解液电极反应阳极 Cu 2e- = Cu2+阴极 Cu2+2e- = Cu阳极:Zn - 2e- = Zn2+ Cu - 2e- = Cu2+ 等阴极:Cu2+ + 2e- = Cu溶液变化电镀液的浓度不变溶液中溶质浓度减小6电解(dinji)方程式的实例(用惰性电极电解):电解质溶液阳极反应式阴极反应式总反应方程式(条件:电解)溶液酸碱性变化CuCl2

10、2Cl-2e-=Cl2Cu2+ +2e-= CuCuCl2= Cu +Cl2HCl2Cl-2e-=Cl22H+2e-=H22HCl=H2+Cl2酸性减弱Na2SO44OH-4e-=2H2O+O22H+2e-=H22H2O=2H2+O2不变H2SO44OH-4e-=2H2O+O22H+2e-=H22H2O=2H2+O2消耗水,酸性增强NaOH4OH-4e-=2H2O+O22H+2e-=H22H2O=2H2+O2消耗水,碱性增强NaCl2Cl-2e-=Cl22H+2e-=H22NaCl+2H2O=H2+Cl2+2NaOHH+放电,碱性增强CuSO44OH-4e-=2H2O+O2Cu2+ +2e-=

11、 Cu2CuSO4+2H2O=2Cu+ O2+2H2SO4OH 放电,酸性增强考点(ko din)解说1电化腐蚀:发生(fshng)原电池反应,有电流产生(1)吸氧腐蚀(fsh)负极:Fe2e-=Fe2+正极:O2+4e-+2H2O=4OH-总式:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O(2)析氢腐蚀: CO2+H2OH2CO3H+HCO3-负极:Fe 2e-=Fe2+正极:2H+ + 2e-=H2总式:Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2 + H2Fe(HCO3)2经双水解、空气氧化

12、、风吹日晒得Fe2O3。2金属的防护改变金属的内部组织结构。合金钢中含有合金元素,使组织结构发生变化,耐腐蚀。如:不锈钢。在金属表面覆盖保护层。常见方式有:涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等;使表面生成致密氧化膜;在表面镀一层有自我保护作用的另一种金属。电化学保护法外加电源的阴极保护法:接上外加直流电源构成电解池,被保护的金属作阴极。牺牲阳极的阴极保护法:外加负极材料,构成原电池,被保护的金属作正极3。常见实用电池的种类和特点干电池(属于一次电池)结构:锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。电极反应 负极:Zn-2e-=Zn2+正极:2NH4+2e-=2NH3+H2 NH3和H2被Zn

13、2、MnO2吸收: MnO2+H2=MnO+H2O,Zn24NH3=Zn(NH3)42铅蓄电池(属于二次电池、可充电电池)结构:铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。A.放电反应 负极: Pb-2e-+ SO42- = PbSO4 正极: PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2OB.充电反应 阴极:PbSO4 +2e-= Pb+ SO42- 阳极:PbSO4 -2e- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42- 总式:Pb + PbO2 + 2H2SO4 eq o(sup 4(eq o(sup 2(放电),sdo 4(=),sdo 7(充电)2PbS

14、O4 + 2H2O 注意:放电和充电是完全相反的过程,放电作原电池,充电作电解池。电极名称看电子得失,电极反应式的书写要求与离子方程式一样,且加起来应与总反应式相同。锂电池 结构:锂、石墨、固态碘作电解质。 电极反应 负极: 2Li-2e- = 2Li+正极: I2 +2e- = 2I- 总式:2Li + I2 = 2LiIA.氢氧燃料电池 结构:石墨、石墨、KOH溶液。电极反应 负极: H2- 2e-+ 2OH- = 2H2O 正极: O2 + 4e- + 2H2O = 4OH-总式:2H2+O2=2H2O(反应过程中没有火焰,不是放出光和热,而是产生电流)注意:还原剂在负极上反应,氧化剂在

15、正极上反应。书写电极反应式时必须考虑介质参加反应(先常规后深入)。若相互反应的物质是溶液,则需要盐桥(内装KCl的琼脂,形成闭合回路)。BB.铝、空气(kngq)燃料电池 以铝空气(kngq)海水电池为能源(nngyun)的新型海水标志灯已研制成功。这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而源源不断产生电流。只要把灯放入海水中,数分钟后就会发出耀眼的闪光,其能量比干电池高2050倍。电极反应:铝是负极 4Al-12e-= 4Al3+;石墨是正极 3O2+6H2O+12e-=12OH-4电解反应中反应物的判断放电顺序 阴极A.阴极材料(金属或石墨)总是受到保护。B.阳离子得

16、电子顺序 金属活动顺序表的反表:K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ (H+) Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ Cu2+ Hg2+ Ag+ 阳极A.阳极材料是惰性电极(C、Pt、Au、Ti等)时:阴离子失电子:S2- I- Br- Cl- OH- NO3- 等含氧酸根离子 F-B.阳极是活泼电极时:电极本身被氧化,溶液中的离子不放电。 5电解反应方程式的书写步骤:分析电解质溶液中存在的离子;分析离子的放电顺序;确定电极、写出电极反应式;写出电解方程式。如:解NaCl溶液:2NaCl+2H2O eq o(sup 7(电解),sdo0(=)H2+Cl2+2NaOH,溶质、溶剂均发生电

17、解反应,PH增大电解CuSO4溶液:2CuSO4 + 2H2Oeq o(sup 7(电解),sdo0(=)2Cu + O2+ 2H2SO4溶质、溶剂均发生电解反应, PH减小。 电解CuCl2溶液:CuCl2eq o(sup 7(电解),sdo0(=) CuCl2 电解盐酸: 2HCl eq o(sup 7(电解),sdo0(=) H2Cl2溶剂不变,实际上是电解溶质,PH增大。电解稀H2SO4、NaOH溶液、Na2SO4溶液:2H2Oeq o(sup 7(电解),sdo0(=) 2H2 + O2,溶质不变,实际上是电解水,PH分别减小、增大、不变。酸、碱、盐的加入增加了溶液导电性,从而加快电

18、解速率(不是起催化作用)。电解熔融NaOH: 4NaOH eq o(sup 7(电解),sdo0(=)4Na + O2 + H2O 用铜电极电解Na2SO4溶液: Cu +2H2Oeq o(sup 7(电解),sdo0(=) Cu(OH)2 + H2 (注意:不是电解水。)6电解液的PH变化:根据电解产物判断。口诀:“有氢生成碱,有氧生成酸;都有浓度大,都无浓度小”。(“浓度大”、“浓度小”是指溶质的浓度)7使电解后的溶液恢复原状的方法:先让析出的产物(气体或沉淀)恰好完全反应,再将其化合物投入电解后的溶液中即可。如:NaCl溶液:通HCl气体(不能加盐酸);AgNO3溶液:加Ag2O固体(不

19、能加AgOH);CuCl2溶液:加CuCl2固体;KNO3溶液: 加H2O;CuSO4溶液:CuO(不能加Cu2O、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3)等。误区一:原电池中较活泼金属一定作负极分析(fnx):原电池反应是自发进行的反应,原电池形成电流,是由于两极在电解质溶液中放电能力不同而造成的,其中负极是在反应中失电子的一极,负极材料必然(brn)是失电子能力较强,但是电极材料在电解质溶液中的放电能力与金属的活泼性并不完全一致,即金属活动性强的不一定是负极。哪一种金属作负极,不仅与金属的活泼性有关,还与该金属与电解质反应的难易有关,即与电解质的酸碱性、电解质的强氧化性等性质有关。如Mg、

20、Al为两极(lingj),NaOH溶液为电解质溶液时,Al能与NaOH溶液反应,而Mg不能与NaOH溶液反应,虽然Al较Mg不活泼,但Al却作该原电池的负极。误区二:原电池中负极材料一定参与电极反应分析:当某种电极材料能直接与电解质溶液(或H2O、O2)反应时,负极本身失去电子而直接参与反应。但当电极材料不能与电解质溶液(或H2O、O2)反应时,应是相应的还原剂在负极上反应,如燃料电池,其两极一般用镍、铂等金属粉末或活性炭压制成透气多孔且具有催化活性的电极,通可燃性气体(H2、CH4、C2H6、CO、甲醇蒸气等)的电极为负极,失去电子,发生氧化反应;通助燃性气体(氧气或空气)的电极为正极,得到

21、电子发生还原反应。但两电极材料本身并不参与化学反应,只起传导电子的作用。误区三:原电池中的电解质一定参与原电池反应分析:一般常见原电池的电解质都是其中的阳离子(或溶在电解质中的分子)在正极上放电,如锌铜原电池正极反应:2H+2e-=H2,在钢铁的吸氧腐蚀中正极反应:O2+2H2O+4e-=4OH-等,易造成若电解质本身不能得失电子就不能构成原电池的错觉。其实大部分电池中的电解质在充、放电时是没有电子得失的,只是起着内电路导电功能和调节离子浓度的作用。如以KOH溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池,负极:2H2+4OH-4e-=4H2O,正极:O2+2H2O+4e-=4OH-,电池总反应式:2H2+O

22、2=2H2O,KOH没有参加原电池反应,只起增强溶液的导电性作用。1、电解饱和食盐水: 用一根碳棒作阳极,一根铁棒作阴极,电解饱和食盐水。溶液中存在的离子有Na+、Cl-、H+、OH-。根据放电的先后顺序,H+Na+、Cl-OH-,阳极电极反应式为2Cl-2e-=Cl2,阴极电极反应式为2H+2e-=H2。总反应式为:2NaCl+2H2OH2+Cl2+2NaOH。其中H2 、NaOH是阴极产物,Cl2是阳极产物。如电解前向溶液中滴加酚酞,随着电解反应的进行,溶液颜色由无色变为红色,两极极板上都有气体产生。2、铜的电解精炼: 应用电解原理,进行粗铜的提纯。粗铜作阳极,纯铜作阴极,用CuSO4溶液

23、(含铜离子的电解质溶液)作电解液。电极反应:阴极:Cu2+2e-Cu 阳极:Cu2e-Cu2+比铜活泼的金属杂质以阳离子形式进入溶液中;比铜不活泼的金属杂质(金银等贵重金属)形成阳极泥,沉积在阳极底部。说明:电解精炼铜过程中CuSO4溶液的浓度基本不变3、电镀铜: 若把阴极精铜棒换成铁棒,电解过程不变,但不是精炼铜了,而叫电镀铜。电镀:应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。电镀材料的选择:阴极镀件 阳极镀层金属 电镀液含有镀层金属离子的溶液电镀过程的特点:牺牲阳极;电镀液的浓度(严格说是镀层金属离子的浓度)保持不变;在电镀的条件下,水电离产生的H+、OH-一般不放电。实例:

24、在铁制品上镀铜:阳极铜 阴极铁制品 电镀液CuSO4溶液阴极:Cu2+2e-Cu 阳极:Cu-2e-Cu2+注意:电镀的目的是使金属增强抗腐蚀能力,增加美观和表面硬度,但如果镀层被破坏,会增加金属的腐蚀速率。4、电冶金: 用来冶炼活泼的金属(适用范围:活泼金属KAl)例:电解熔融氯化钠:2NaCl(熔融) 2Na+Cl2阳极:2Cl-2e-=Cl2 阴极:2Na+2e-=2Na冶炼铝(Al2O3):2Al2O34Al+3O2 阳极:6O2-12e- =3O2 阴极:4Al3+ + 12e- =4Al注意:工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝但不能用AlCl3,原因就是AlCl3是共价化合物,熔融

25、状态下不导电。一、电解与电离的区别: 电离电解条件电解质溶于水或受热熔化状态电解质电离后再通直流电过程电解质电离成为自由移动的离子阴阳离子定向移动,在两极上失得电子成为原子或分子特点只产生自由移动的离子发生氧化还原反应生成了新物质联系电解必须建立在电离的基础上二、溶液(rngy)导电与金属导电的区别: 从做定向移动的微粒和是否发生(fshng)化学变化两个角度比较:金属导电是自由电子的定向移动(ydng),电解质溶液导电是阴、阳离子的定向移动;金属导电是物理变化,电解质溶液导电是非自发的化学变化;温度越高,金属导电性越弱、电解质溶液导电性越强;电解质溶液电解的过程就是电解质溶液导电的过程,电解

26、质溶液导电的同时必定发生非自发的氧化还原反应。三、原电池与电解池的比较及判断 原电池电解池能量转换化学能转化为电能电能转化为化学能离子的迁移方向阴离子向负极迁移阳离子向正极迁移阴离子向阳极迁移阳离子向阴极迁移发生氧化反应的电极负极阳极(连接电源正极)发生还原反应的电极正极阴极(连接电源负极)相同点(从原理分析)都是氧化还原反应池型的判断:有外接电源是电解池,无外接电源是原电池;多池组合时,一般含活泼金属的池为原电池,其余都是在原电池带动(didng)下的电解池。电极的判断:原电池看电极材料,电解池看电源的正负极连接顺序。四、电解池电极反应(fnyng)规律(阳氧阴还)阴极:得电子,还原反应。电

27、极(dinj)本身不参加反应,一定是电解质溶液中阳离子“争”得电子阳极:失电子,氧化反应。若为金属(非惰性)电极,电极失电子;若为惰性电极,电解质溶液中阴离子“争”失电子 五、电解规律: 根据离子的放电顺序,采用惰性电极电解酸碱盐的水溶液时的规律。1、电解水型: 电解某些含氧酸、强碱及活泼金属的含氧酸盐的水溶液时,实质是电解水。例:H2SO4、HNO3、KOH、NaOH、Na2SO4、KNO3、Na2CO3等物质的水溶液。电解完后加水可使溶液恢复原样。2H2O2H2+O2说明:电解水时加硫酸或氢氧化钠增强导电性,不影响水的电解。电解硫酸和氢氧化钠时因为氧气溶解度大于氢气,H2和O2之比大于22

28、、电解溶质型: 电解不活泼金属无氧酸盐、无氧酸的水溶液时,实质是电解电解质本身。电解完后加入溶质可使溶液恢复原样。例:2HClH2+Cl2 CuCl2Cu+Cl23、放氧生酸型: 电解不活泼金属的含氧酸盐的水溶液时,阳极产生氧气,同时生成H+,阴极析出不活泼金属,电解质和水都参加反应。例:CuSO4、AgNO3、Cu(NO3)2等物质的水溶液。2CuSO4+2H2O2Cu+O2+2H2SO4 电解完后加入CuO或CuCO3可使溶液恢复原样。4、放氢生碱型: 电解活泼金属(K、Ca、Na)的无氧酸盐的水溶液时,阴极产生氢气,阳极析出非金属单质,电解质和水都参加反应。例:NaCl、KBr、BaCl

29、2等物质的水溶液。2NaCl+2H2OH2+Cl2+2NaOH 电解完后加入HCl可使溶液恢复原样。高中常见的原电池电极反应式的书写(shxi)(十年高考)书写(shxi)过程归纳:列物质,标得失 (列出电极上的物质变化(binhu),根据价态变化标明电子得失)。 选离子,配电荷 (根据介质选择合适的离子,配平电荷,使符合电荷守)。巧用水,配个数 (通常介质为水溶液,可选用水配平质量守恒) 一次电池1、伏打电池:(负极Zn、正极Cu、电解液H2SO4) 负极: Zn2e-=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

30、碳电池:(负极Fe、正极C、电解液H2CO3 弱酸性) 负极: Fe2e-=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: 2Fe4e-=2Fe2+ (氧化反应) 正极:O2+2H2O+4e-=4 (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

31、12e-=4Al3+ (氧化反应) 正极:3O2+6H2O+12e-=12(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:Zn2e-=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+2NH36、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-

32、=2MnOOH +2 OH (还原反应)化学方程式 Zn +2MnO2 +2H2O = Zn(OH)2 + MnOOH7、银锌电池:(负极Zn、正极-Ag2O、电解液NaOH )负极 :Zn+2OH2e-= 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 + 2Ag8、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 :4Al12e=4Al3+ (氧化反应) 正极 :3O2+6H2O+12e=12OH (还原反应)总反应式为: 4Al+3O2+6

33、H2O=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+ 3H210、锂电池一型:(负极-金属锂、正极-石墨、电解液LiAlCl4 -SOCl2)负极 :8Li 8e8 Li + (氧化反应)正极(zhngj) :3SOCl28eSO322S6Cl (还原(hun yun)反应)化学(huxu)方程式 8Li 3SOCl2 = Li2SO

34、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PbO2 电解液 浓硫酸) 放电时 负极: Pb2eSO42=PbSO4(氧化反应)正极: PbO22e4HSO42=PbSO42H2O (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 PbPbO2 + 2H2SO42PbSO4+2H2O2、铁-镍电池:(负极- Fe 、正极NiO 2、电解质溶液为KOH溶液)放电时 负极: Fe2e+ 2 OH = Fe (O

35、H)2 (氧化反应)正极: NiO2 + 2H2O + 2e= Ni(OH)2 + 2 OH (还原反应)充电时 阴极: Fe (OH)2 + 2e= Fe + 2 OH (还原反应)阳极: Ni(OH)2 2e+ 2 OH = NiO 2 + 2H2O (氧化反应)总化学方程式 Fe + NiO 2+ 2H2O Fe (OH)2 + Ni(OH)23、LiFePO4电池(正极LiFePO4,负极石墨,含Li+导电固体为电解质)放电时 负极: Li e =Li + (氧化反应)正极: FePO4 + Li+ + e= LiFePO4 (还原反应)充电时: 阴极: Li+ + e= Li (还原

36、反应)阳极: LiFePO4e= FePO4 + Li+ (氧化反应)总化学方程式 FePO4 + Li LiFePO44、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)Ni(OH)2+Cd(OH)2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 + 2H2OCd

37、(OH)2 + 2Ni(OH)25、氢-镍电池:(负极-LaNi5储氢合金、正极NiOOH、电解质KOH+LiOH)放电时 负极: LaNi5H 66e+ 6OH= LaNi5 + 6H2O (氧化反应)正极: 6NiOOH +6e+ 6H2O =6 Ni(OH)2 + 6OH (还原反应) 充电时 阴极: LaNi5 +6e+ 6H2O= LaNi5H 6+ 6OH (还原反应)阳极: 6 Ni(OH)2 6e+ 6OH= 6NiOOH + 6H2O (氧化反应)总化学方程式 LaNi5H 6 + 6NiOOH LaNi5 + 6Ni(OH)26、高铁电池:(负极Zn、正极石墨、电解质为浸湿

38、固态碱性物质)放电时 负极:3Zn 6e- + 6 OH= 3 Zn(OH)2 (氧化反应) 正极:2FeO42 +6e-+ 8H2O =2 Fe (OH)3 + 10OH (还原反应) 充电时 阴极:3Zn(OH)2 +6e-=3Zn + 6 OH (还原反应) 阳极:2Fe(OH)3 6e-+ 10OH=2FeO42+ 8H2O (氧化反应) 总化学(huxu)方程式 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH7、锂电池二型(负极(fj)LiC6、正极(zhngj)含锂的二氧化钴LiCoO2、充电时LiCoO2中Li被氧化,Li+还原以Li

39、原子形式嵌入电池负极材料碳C6中,以LiC6表示)放电时 负极: LiC6 xe- Li(1-x)C6 + x Li+ (氧化反应)正极: Li(1-x)CoO2 + xe- + x Li+ = LiCoO2 (还原反应)充电时 阴极: Li(1-x)C6 + x Li+ + xe- LiC6 (还原反应) 阳极: LiCoO2 xe- Li(1-x)CoO2 + x Li+ (氧化反应)总反应方程式 Li(1-x)CoO2 + LiC6 LiCoO2 + Li(1-x)C6 燃料电池根据题意叙述书写常见于燃料电池,由于燃料电池的优点较多,成为了近年高考的方向。燃料电池是原电池中一种比较特殊的

40、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。解决此类问题必须抓住一点:燃料电池反应实际上等同于燃料的燃烧反应,但要特别注意介质对产物的影响。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:H2 2e- + 2OH = 2H2O (氧化反应)正极:O2 + H2O + 4e- = OH(还原反应)总反应方程式 2H2 + O2 = 2H2O2、电解质是H2SO4

41、溶液(酸性电解质) 负极:H2 2e- = 2H+ (氧化反应) 正极:O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O (还原反应) 总反应方程式 2H2 + O2 = 2H2O 3、电解质是NaCl溶液(中性电解质) 负极:H2 2e- = 2H+(氧化反应)正极:O2 + H2O + 4e- = 4OH 总反应方程式 2H2 + O2 = 2H2O说明1、碱性溶液反应物、生成物中均无H+ 2、.水溶液中不能出现O2- 3、中性溶液反应物中无H+ 和OH- 4、酸性溶液反应物、生成物中均无OH- 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:3O2 + 12e- + 6H20= 12OH- (还原反应) 负极:2CH3OH 12e- + 16OH = 2CO32- +12H2O (氧化反应)总反应方程式 2CH3OH + 3O2 + 4KOH = 2K2CO3 + 6H2O 2. 酸性电解质(铂为两极、电解液H2SO4溶液)正极:3O2 + 12e- + 12H+ = 6H2O (还原反应)(注:乙醇燃料电池与甲醇 负极:2CH3OH 12e- +2H2O=12H+2CO2 (氧化反应) 燃料电池原理基本相) 总反应式 2CH3OH + 3O

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